JPH11513896A - G−蛋白結合受容体hnfds78 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドおよびかかるG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしているDNA(RNA)および組換え技術によりかかるポリペプチドを製造する方法を開示する。また、かかるG−蛋白結合受容体HNFDS78をアテローム性動脈硬化症、炎症性疾患、ならびに感染症等の疾病の治療に利用する方法も開示する。かかるG−蛋白結合受容体HNFDS78に対するアンタゴニストおよび疾病を治療するための治療としてのそれらの使用もまた開示する。また、該ポリペプチドの核酸配列における変異および変化した濃度に関連する疾病を検出するための診断アッセイも開示する。また、G−蛋白結合受容体をコードしているポリヌクレオチドにおける変異および宿主中の該ポリペプチドのレベル変化を検出するための診断アッセイも開示する。
Description
【発明の詳細な説明】
G−蛋白結合受容体HNFDS78
本発明は、一部には、新たに同定されたポリヌクレオチドおよびポリペプチド
;該ポリヌクレオチドおよびポリペプチドの変種および誘導体;該ポリヌクレオ
チドおよびポリペプチドおよびそれらの変種および誘導体の製造方法、該ポリペ
プチドのアンタゴニストおよびアゴニスト;ならびにポリヌクレオチド、ポリペ
プチド、変種、誘導体、アゴニストおよびアンタゴニストの使用に関する。詳細
には、これらの点および他の点において、本発明は、ヒトG−蛋白結合受容体(
以下「G−蛋白結合受容体HNFDS78」という)のポリヌクレオチドおよび
ポリペプチドに関する。
発明の背景
本発明は、新たに同定されたポリヌクレオチド、かかるポリヌクレオチドによ
りコードされるポリペプチド、かかるポリヌクレオチドおよびポリペプチドの使
用、ならびにかかるポリヌクレオチドおよびポリペプチドの製造に関する。より
詳細には、本発明ポリペプチドはヒト7回膜貫通型受容体(G−蛋白結合受容体
)である。また本発明は、かかるポリペプチドの作用の阻害にも関する。
医学的に重要な生物学的プロセスは、G−蛋白および/または第2のメッセン
ジャー、例えばcAMPを包含するシグナル変換経路に関与している蛋白によっ
て媒介されることがよく知られている(Lefkowitz,Nature,1991,351:353-354)。
本明細書においては、これらの蛋白を、G−蛋白またはPPG−蛋白に関する経
路に関与する蛋白という。これらの蛋白のいくつかの例は、GPC受容体、例え
ばアドレナリン作動性薬剤およびドーパミンに対するものを包含する(Kobilka,e
t al.,PNAS,1987,84:46-50;Kobilka,et al.,Science,1987,238:650-656;Bunzow
,et al.,Nature,1988,336:783-787)。G−蛋白自体は、例えば、ホスホリパーゼ
C、アデニルシクラーゼ、およびホスホジエステラーゼ、およびアクチェーター
蛋白、例えばプロテインキナーゼAおよびプロテインキナーゼCのよ
うなエフェクター蛋白である(Simon,et al.,Science,1991,252:802-808)。
例えば、シグナル変換の1の形態において、ホルモン結合の効果は細胞内の酵
素であるアデニレートシクラーゼの活性化である。ホルモンによる酵素の活性化
はヌクレオチドGTPの存在に依存し、GTPはホルモン結合にも影響する。G
−蛋白は、ホルモン受容体をアデニレートシクラーゼに結合させる。G−蛋白は
、ホルモン受容体により活性化された場合、GTPを結合GDPと交換すること
が示されている。次いで、GTP担持形態は、活性化されたアデニレートシクラ
ーゼに結合する。G−蛋白自体により触媒されるGTPのGDPへの加水分解に
より、G−蛋白はその基底不活性形態に戻る。かくして、G−蛋白は、受容体か
らエフェクターへのシグナルを中継する中間体、ならびにシグナル発生期間を調
節する時計としての2つの作用を行う。
G−蛋白結合受容体の膜蛋白遺伝子スーパーファミリーは、7個の推定上の膜
貫通ドメインを有することにより特徴づけられている。ドメインは、細胞外また
は細胞質ループにより結合されている膜貫通α−ヘリックスを示すものと考えら
れている。G−蛋白結合受容体は、例えば、ホルモン、ウイルス、成長因子およ
び神経受容体のごとき広範な生物学的活性受容体を包含する。
G−蛋白結合蛋白は、少なくとも8個の異なる親水性ループに結合している、
これらの7個の保存された疎水的部分(約20個ないし30個のアミノ酸)を含
むものとして特徴づけられている。結合受容体のG−蛋白ファミリーは、精神病
および神経学的疾病の治療に用いる神経遮断薬に結合するドーパミン受容体を包
含する。このファミリーのメンバーの他の例は、カルシトニン、アドレナリン作
動薬、エンドセリン、cAMP、アデノシン、ムスカリン作動性薬、アセチルコ
リン、セロトニン、ヒスタミン、トロンビン、キニン、卵胞刺激ホルモン、オプ
シン、内皮分化遺伝子−1受容体、ロドプシン、オドラント、サイトメガロウイ
ルス受容体等を包含する。
大部分のG−蛋白結合受容体は、最初の2個の細胞外ループのそれぞれに1個
の保存されたシステイン残基を有し、それらはジスルフイド結合を形成し、機能
的蛋白構造を安定化すると考えられている。7個の膜貫通領域はTM1、TM2
、
TM3,TM4、TM5、TM6、TM7と呼ばれる。TM3はシグナル変換に
関与している。
システイン残基のホスホリレーションおよびリピデーション(パルミチレーシ
ョンまたはファルネシレーション)は、いくつかのG−蛋白結合受容体のシグナ
ル変換に影響しうる。大部分のG−蛋白結合受容体は、3番目の細胞質ループお
よび/またはカルボキシ末端において潜在的なホスホリレーション部位を含んで
いる。β−アドレナリン受容体のごとき数種のG−蛋白結合受容体については、
プロテインキナーゼAおよび/または特異的受容体キナーゼによるホスホリレー
ションは受容体の感受性をなくす。
いくつかの受容体について、G−蛋白結合受容体のリガンド結合部位は、数個
のG−蛋白結合受容体の膜貫通ドメインにより形成される親水性ソケットを含む
と考えられており、該ソケットはG−蛋白結合受容体の疎水性残基により囲まれ
ている。各G−蛋白結合受容体膜貫通ヘリックスの親水性部位は、内側に向いて
いると考えられ、極性リガンド結合部位を形成すると考えられる。TM3は、T
M3アスパラギン酸エステル残基を包含するようなリガンド結合部位を有するも
のとして、数個のG−蛋白結合受容体に関連している。TM5のセリン、TM6
のアスパラギンおよびTM6またはTM7のフェニルアラニンまたはチロシンも
リガンド結合に関連している。
G−蛋白結合受容体は、細胞内において、ヘテロ三量体G−蛋白により種々の
細胞内酵素、イオンチャンネルおよびトランスポーターに結合し得る(例えば、J
ohnson et al.,Endoc.Rev.,1989,10:317-331参照)。異なるG−蛋白のα−サブ
ユニットは優先的に特定のエフェクターを刺激して細胞中の種々の生物学的機能
を転調させる。G−蛋白結合受容体の細胞質残基のホスホリレーションは、いく
つかのG−蛋白結合受容体へのG−蛋白結合の調節に関する重要な機構であると
確認されている。G−蛋白結合受容体は哺乳動物宿主中の多くの部位で見いださ
れる。
明らかに、ケモカインに対する受容体である因子、および機能不全ならびに疾
病におけるそれらの役割が必要である。従って、機能不全または疾病の予防、改
善または修正において役割を果たし得るケモカイン受容体であるかかる因子の同
定および特徴づけに対する必要性がある。
本発明のポリペプチドは、保持された7個の膜貫通ドメイン残基を有し、既知
ケモカイン受容体、例えばCC CKR1(Ben-Baruch,et al.,J.Biol.Chem.270:
22123 1995)、CC CKR3(Combadiere,C.,P.M.J.Biol.Chem.270: 16491(199
5))、CC CKR4(Power,et al.,J.Biol.Chem.270:19495)およびCC CKR5(Deng
,et al.,Nature 381:20(1996);Dragic,et al.,Nature381:20(1996))に
対するアミノ酸配列相同性を有する。
発明の概要
上記事情に鑑み、本発明は、ポリペプチド、詳細には、図1に示すアミノ酸配
列と他の蛋白(例えば、CC CKR1、CC CKR3、CC CKR4およびCC CKR5)の既知アミ
ノ酸配列との間の相同性により新規G−蛋白結合受容体HNFDS78であると
同定されるポリペプチドを提供することを1の目的とする。
さらに、G−蛋白結合受容体HNFDS78をコードするポリヌクレオチド、
特に本明細書でG−蛋白結合受容体HNFDS78と称されるポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドを提供することが本発明の目的である。
本発明のこの態様の特に好ましい具体例において、該ポリヌクレオチドは、図
1に示す配列中のヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードする領域を含
む。
本発明の態様によれば、ATCC受託番号98099中に含まれるヒト・cD
NAにより発現される成熟ポリペプチドをコードする単離核酸分子が提供される
。
本発明の態様によれば、mRNA、cDNA、ゲノムDNAを包含するヒト・
G−蛋白結合受容体HNFDS78をコードする単離核酸分子が提供され、さら
に本発明態様の具体例において、その生物学的に、診断上、臨床的にまたは治療
的に有用な変種、アナログまたはそれらの誘導体、あるいは上記変種、アナログ
および誘導体のフラグメントを包含するそれらのフラグメントが提供される。
ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78の天然に存在する対立遺伝子変種は、
発明の特に好ましい具体例に含まれる。
治療目的、例えば、アテローム性動脈硬化、炎症、および感染、例えば、細菌
性、真菌性、原生動物性および特にAIDSのごときウイルス感染の治療に用い
られる、G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチド、詳細にはヒトG−蛋
白結合受容体HNFDS78ポリペプチドを提供することも本発明の目的である
。
本発明の態様によれば、本明細書においてG−蛋白結合受容体HNFDS78
と呼ばれるヒト由来の新規ポリペプチド、ならびにその生物学的、診断上または
治療上有用なフラグメント、変種およびその誘導体、フラグメントの変種および
誘導体、および上記のもののアナログが提供される。
本発明のこの態様の特に好ましい具体例は、ヒトG−蛋白結合受容体HNFD
S78遺伝子の天然に存在する対立遺伝子によりコードされるヒトG−蛋白結合
受容体HNFDS78の変種である。
本発明のもう1つの態様によれば、本発明の受容体ポリペプチドに結合してこ
れを活性化または阻害する化合物、ならびにケモカインβ−8のごとき受容体リ
ガンドのスクリーニング方法も提供される。
上記ポリペプチド、ポリペプチドフラグメント、変種および誘導体、変種およ
び誘導体のフラグメント、ならびにそれらのアナログの製造方法を提供すること
が本発明のもう1つの目的である。本発明のこの態様の好ましい具体例において
、発現可能に導入された外来のヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78をコード
しているポリヌクレオチドを有する宿主細胞を、宿主中でのヒトG−蛋白結合受
容体HNFDS78発現のための条件下で培養し、次いで、発現したポリペプチ
ドを回収することを特徴とする、上記G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペ
プチドの製造方法が提供される。
本発明のもう1つの目的によれば、特に、研究、生物学、臨床および治療目的
に、上記ポリペプチドおよびポリヌクレオチドを用いる製品、組成物、手順およ
び方法が提供される。
本発明のこの態様の特定の好ましい具体例によれば、特に、他の事に使用する
製品、組成物および方法も提供され、他の事とは:G−蛋白結合受容体HNFD
S78ポリペプチドまたはG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしている
mRNAを調べることによる細胞中のG−蛋白結合受容体発現の評価;本明細書
開示のG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドまたはポリヌクレオチド
に細胞を曝露することによるイン・ビトロ、エクス・ビボまたはイン・ビボでの
、とりわけアテローム性動脈硬化、卒中、再発狭窄症、炎症、および感染、例え
ば、細菌性、真菌性、原生動物性、および詳細にはAIDSのごときウイルス感
染の治療;G−蛋白結合受容体HNFDS78遺伝子における欠失のごとき遺伝
学的変種および変状のアッセイ;およびG−蛋白結合受容体HNFDS78機能
の増大またはG−蛋白結合受容体HNFDS78機能不全の治癒のための、生物
体へのG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドまたはポリヌクレオチド
の投与である。
本発明の依然として別の具体例によれば、G−蛋白結合受容体HNFDS78
の発現低下に関連する症状の治療のために、本発明の受容体ポリペプチドを刺激
するかかる活性化化合物の使用方法が提供される。
本発明のもう1つの態様によれば、G−蛋白結合受容体HNFDS78の過剰
発現に関連する症状の治療のために、かかる阻害化合物を使用する方法も提供さ
れる。
本発明のもう1つの態様によれば、本発明のG−蛋白結合受容体HNFDS7
8の少なくとも1個の膜貫通型ドメインについての保存的アミノ酸置換を有する
フラグメント、コンセンサスフラグメントおよび/または配列である、非天然合
成、単離および/または組み換えG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチ
ドが提供され、その結果、受容体は、例えばケモカインβ−8のごときG−蛋白
結合受容体HNFDS78リガンドに結合でき、あるいは、例えばケモカインβ
−8の結合のごときG−蛋白結合受容体HNFDS78リガンド結合を定性的ま
たは定量的に転調させうる。
本発明の依然として別の態様によれば、予想される生物学的特性のため、例え
ばケモカインβ−8の結合のようにリガンドに結合すること、またはリガンド結
合を転調させることによりG−蛋白結合受容体HNFDS78機能に対する潜在
的モジュレーターとして有用でありうる合成または組み換えG−蛋白結合受容体
HNFDS78ポリペプチド、その保存的置換物および誘導体、それらに対する
抗体、抗−イディオタイプ抗体、組成物および方法が提供され、それらを診断、
治療および/または研究用に用いることができる。
本発明のさらにもう1つの目的は、種々のG−蛋白結合受容体HNFDS78
またはそのフラグメントを阻害または模倣するように、受容体タイプおよびサブ
タイプとして設計された合成、単離もしくは組み換えポリペプチドを提供するこ
とである。
本発明のこの態様および別の態様のある好ましい具体例によれば、ヒトG−蛋
白結合受容体HNFDS78配列に対してハイブリダイズするプローブが提供さ
れる。
本発明のこの態様のさらに好ましい具体例において、G−蛋白結合受容体HN
FDS78ポリペプチドに対する抗体が提供される。この点において、特定の好
ましい具体例において、抗体はG−蛋白結合受容体HNFDS78に対して非常
に選択的である。
本発明の別の態様によれば、G−蛋白結合受容体HNFDS78アゴニストが
提供される。なかでも好ましいアゴニストは、G−蛋白結合受容体HNFDS7
8を模倣し、G−蛋白結合受容体HNFDS78−結合分子または受容体分子に
結合し、G−蛋白結合受容体HNFDS78により誘導される応答を誘発または
増大させる分子である。G−蛋白結合受容体HNFDS78またはG−蛋白結合
受容体HNFDS78ポリペプチド、あるいはG−蛋白結合受容体HNFDS7
8活性の他のモジュレーターと相互作用し、そのことによりG−蛋白結合受容体
HNFDS78の1つの効果またはG−蛋白結合受容体HNFDS78の1つよ
りも多い効果を有効ならしめ、あるいは増大させる分子も好ましいアゴニストに
含まれる。
本発明のまだもう1つの態様によれば、G−蛋白結合受容体HNFDS78ア
ンタゴニストが提供される。G−蛋白結合受容体HNFDS78を模倣してG−
蛋白結合受容体HNFDS78受容体または結合分子に結合するがG−蛋白結合
受容体HNFDS78により誘導される1つの応答またはG−蛋白結合受容体H
NFDS78により誘導される1つよりも多い応答を誘発しないものは、好まし
いアンタゴニストに含まれる。G−蛋白結合受容体HNFDS78と結合または
相互作用してG−蛋白結合受容体HNFDS78の1つの効果またはG−蛋白結
合受容体HNFDS78の1つよりも多い効果を阻害し、あるいはG−蛋白結合
受容体HNFDS78の発現を妨げる分子も好ましいアンタゴニストに含まれる
。
本発明のさらなる態様において、イン・ビトロで細胞に、エクス・ビボで細胞
に、さらにはイン・ビボで細胞に投与される、あるいは多細胞生物に投与される
G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリヌクレオチドまたはG−蛋白結合受容体
HNFDS78ポリペプチドを含んでなる組成物が提供される。本発明のこの態
様の特定の好ましい具体例において、組成物は、疾病の治療のための宿主生物中
でのG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチド発現のためのG−蛋白結合
受容体HNFDS78ポリヌクレオチドを含んでなる。この点に関して、変化し
た内在G−蛋白結合受容体HNFDS78活性に関連した機能不全の治療のため
のヒト患者における発現が特に好ましい。
本発明の他の目的、特徴、利点および態様は、下記説明から当業者に明らかと
なろう。しかしながら、下記説明および特定の実施例は、本発明の好ましい具体
例を示すものであるが、説明のためだけのものであることを理解すべきである。
本発明の精神および範囲内での種々の変更および修飾は、下記説明を読み、本開
示の他の部分を読めば当業者に容易に明らかとなろう。
図面の簡単な説明
下記の図は、本発明の特定の具体例を示す。それらは、本発明を説明するだけ
のものであって、いかなる方法においても本明細書中に開示された発明を制限す
るものではない。
図1は、ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78のヌクレオチドおよび推定ア
ミノ酸配列を示す。
図2は、ヒト・ケモカインβ−8のポリヌクレオチドおよび椎定アミノ酸配列
を示す。
定義
下記の説明は本明細書、特に実施例における特定の用語の理解を容易にするた
めのものである。説明は、便利なものとして提供され、本発明を制限するもので
はない。
「DNAの消化」とは、DNA中の特定配列にのみ作用する制限酵素でのDN
Aの触媒的開裂をいう。本明細書の種々の制限酵素は市販されており、それらの
反応条件、コファクターおよび使用される他の必要物は知られており、当業者に
とり日常的である。
分析目的には、典型的には、約20μlの反応バッファー中で1μgのプラス
ミドまたはDNAフラグメントを約2ユニットの酵素で消化する。プラスミド構
築用のDNAフラグメントの単離目的には、典型的には、反応規模に応じて反応
体積を増加させて5ないし50μgのDNAを20ないし250ユニットの酵素
で消化する。
個々の制限酵素に適するバッファーおよび基質量は標準的な研究室用マニュア
ル、例えば、後に引用する文献に記載されており、それらは市販業者により詳述
されている。
37℃で1時間のインキュベーション時間を通常使用するが、標準的手順、販
売者の指示および個々の反応に応じて条件を変化させてもよい。消化後、反応物
を分析することができ、当業者にとり日常的な既知方法を用いてアガロースまた
はポリアクリルアミドゲルゲルによる電気泳動によりフラグメントを精製するこ
とができる。
「遺伝学的エレメント」とは、一般的には、ポリペプチドをコードする領域、
あるいは転写または翻訳または宿主細胞におけるポリペプチドの発現にとり重要
な他のプロセスを調節する領域を含んでなるポリヌクレオチドを意味し、あるい
はポリペプチドをコードする領域および発現調節領域に作動可能に連結された領
域の両方を含んでなるポリヌクレオチドを意味する。
遺伝学的エレメントはベクター中に含まれていてもよく、ベクターはエピソー
ムエレメントとして複製するものであり、すなわち、宿主細胞ゲノムとは物理的
に独立した分子として複製するものである。遺伝学的エレメントは、真核細胞に
おけるメトトレキセート選択によりトランスフェクションされたDNAの増幅期
間中に生じるようなミニ染色体に含まれていてもよい。遺伝学的エレメントは宿
主細胞ゲノムに含まれていてもよく、それらは天然の状態でなないが、特に、精
製DNAまたはベクター中の形態で単離、クローニングおよび宿主細胞中へ導入
される。
「単離」とは、「人の手」によって天然状態から変化させられていることを意
味し、すなわち、天然において単離される場合には、本来の環境から変化させら
れ、あるいは本来の環境から除去されること、あるいはその両方を意味する。
例えば、天然状態の生きた動物中に存在する天然のポリヌクレオチドまたはポ
リペプチドは「単離」されていないが、天然状態における共存物質から分離され
ている同じポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、本明細書の用語によれば「
単離」されたものである。例えば、ポリヌクレオチドに関しては、用語「単離」
は、それが天然において存在している染色体および細胞から分離されていること
を意味する。
単離の一部として、あるいは単離後に、例えば、突然変異により融合蛋白を得
るために、そして宿主中での増殖または発現のために、かかるポリヌクレオチド
をDNAのごとき他のポリヌクレオチドに結合させることができる。単離ポリヌ
クレオチドは、単独またはベクターのごとき他のポリヌクレオチドと結合されて
、培養細胞または生物そのものに導入されうる。培養宿主細胞または生物そのも
のへ導入された場合、本明細書の用語によれば、かかるDNAはやはり単離され
るものである。なぜなら、それらは天然に存在する形態でなく、あるいは天然環
境に存在するものでないからである。同様に、ポリヌクレオチドおよびポリペプ
チドは、例えば、培地処方、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの例えば細胞
中への導入のための溶液、化学反応または酵素反応のための組成物または溶液(
それらは天然には存在しない組成のものであり、その中で単離ポリヌクレオチド
ま
たはポリペプチドは本明細書にいう単離された状態となっている)の中に存在し
ていてもよい。
「連結」とは、しばしば2本鎖DNAである2個またはそれ以上のポリヌクレ
オチド間のホスホジエステル結合形成プロセスをいう。連結方法は当該分野にお
いてよく知られており、連結プロトコールは標準的な研究室用マニュアルおよび
文献に記載されており、例えば、Sambrook et al.,MOLECULAR CLONING,A LABORA
TORY MANUAL,2nd Ed;Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbo
r,New York(1989)および下で引用するManiatis et al.,の146頁に記載されて
いる。
「オリゴヌクレオチド」とは比較的短いポリヌクレオチドをいう。しばしば、
該用語は1本鎖デオキシリボヌクレオチドをいうが、1本鎖または2本鎖リボヌ
クレオチド、RNA:DNAハイブリッドおよびとりわけ2本鎖DNAも指すこ
とがある。
1本鎖DNAプローブオリゴヌクレオチドのごときオリゴヌクレオチドは、し
ばしば、自動オリゴヌクレオチド合成のごとき化学的方法により合成される。し
かしながら、オリゴヌクレオチドを種々の方法により製造することができ、それ
らはイン・ビトロ組み換えDNAによる方法ならびに細胞および生物におけるD
NA発現による方法を包含する。
化学合成されたDNAは、典型的には最初に5’リン酸を欠く形で得られる。
かかるオリゴヌクレオチドの5’末端は、典型的には組み換えDNA分子を得る
ためにDNAリガーゼを用いる連結反応によるホスホジエステル結合形成の基質
ではない。かかるオリゴヌクレオチドの連結が所望の場合には、キナーゼおよび
ATPを用いるような標準的方法によりリン酸を付加することができる。
一般的には、化学合成されたオリゴヌクレオチドの3’末端は遊離ヒドロキシ
ル基を有し、T4 DNAリガーゼのごときリガーゼの存在下で、別のオリゴヌ
クレオチドのごとき別ののポリヌクレオチドの5’ホスフェートとの間にホスホ
ジエステル結合を容易に形成する。よく知られているように、所望ならば、連結
の前に他のポリヌクレオチドの5’ホスフェートを除去することによりこの反応
を選択的に防止することができる。
一般的には本明細書において「プラスミド」は、当業者によく知られた慣用的
命名法により、大文字および/または数字が前および/または後に続く小文字の
「p」により命名される。
本明細書開示の出発プラスミドは市販のもの、制限なく公的に利用可能なもの
であるか、あるいはよく知られた公表された方法を用いて利用可能なプラスミド
から日常的に構築可能なものである。本発明により使用可能な多くのプラスミド
ならびに他のクローニングおよび発現ベクターはよく知られており、当業者が容
易に入手できるものである。そのうえ、当業者は、本発明における使用に適する
どのような数のプラスミドであっても容易に構築することができる。本発明にお
けるかかるプラスミドならびに他のベクターの特性、構築および使用は、本開示
から当業者に容易に明らかとなろう。
一般的には、「ポリヌクレオチド」とはポリリボヌクレオチドまたはポリデオ
キシリボヌクレオチドをいい、末修飾RNAまたはDNAあるいは修飾RNAま
たはDNAであってもよい。よって、例えば、本明細書で使用されるポリヌクレ
オチドは、特に、1本鎖および2本鎖DNA、1本鎖および2本鎖領域の混ざっ
たDNA、1本鎖および2本鎖RNA、および1本鎖および2本鎖領域の混ざっ
たRNA、1本鎖、より典型的には2本鎖または1本および2本鎖領域の混ざっ
てものであり得るDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子をいう。
さらに、本明細書で使用されるポリヌクレオチドは、RNAまたはDNAある
いはRNAおよびDNAの両方を含んでなる3本鎖をいう。かかる領域中の鎖は
同じ分子由来であってもよく、また異なる分子由来であってもよい。その領域は
1つまたはそれ以上の分子の全体を含みうるが、より典型的には、いくつかの分
子の1の領域のみを含む。3本鎖らせん領域の分子の1つは、しばしば、1のオ
リゴヌクレオチドである。
さらに本明細書の用語ポリヌクレオチドは、1個またはそれ以上の修飾塩基を
含む上記DNAまたはRNAを包含する。よって、安定性または他の理由のため
に修飾された骨格を有するDNAまたはRNAは、本明細書にいう「ポリヌクレ
オチド」である。そのうえ、例えば、2つのみ例を挙げると、イノシンまたはト
リチウム化された修飾塩基のごとき修飾塩基を含んでなるDNAまたはRNAも
本明細書にいうポリヌクレオチドである。
当業者に知られた多くの有用な目的の非常に多くの修飾がDNAおよびRNA
について行われていることが認識されよう。本明細書の用語ポリヌクレオチドは
、かかる化学的に、酵素的、あるいは代謝的に修飾された形態のポリヌクレオチ
ド、ならびに、特にウイルスの特徴および単一・複合細胞を包含する細胞の特徴
を示すDNAおよびRNAの化学的形態を包含する。
本明細書の用語「ポリペプチド」を以下に説明する。ポリペプチドの基本的構
造はよく知られており、当該分野の多数の教科書および他の刊行物に記載されて
いる。この点からすると、用語ポリペプチドは、ペプチド結合により互いに直鎖
状に結合した2個またはそれ以上のアミノ酸を含んでなるペプチドまたは蛋白を
いうために用いられる。本明細書において該用語は短鎖(当該分野において通常
にはペプチド、オリゴペプチドおよびオリゴマーという)および長鎖(当該分野
において一般的には蛋白といい、種々のタイプがある)の両方をいう。
ポリペプチドは、しばしば20個の天然アミノ酸といわれるもの以外のアミノ
酸を含み、プロセッシングおよび他の翻訳後修飾のごとき天然プロセスのみなら
ず当該分野でよく知られた化学的修飾法によっても末端アミノ酸を包含する多く
のアミノ酸を一定のポリペプチド中で修飾できることが理解されよう。ポリペプ
チドにおいて自然に起こる普通の修飾でさえも、ここに挙げるには膨大すぎるが
、それらは基本的な教科書およびさらに詳細な研究論文に記載されており、さら
には膨大な研究文献にも記載されており、それらは当業者によく知られている。
本発明ポリペプチド中に存在してもよい知られている修飾のうち、少しの例を
挙げると、アセチル化、アシル化、ADP−リボシル化、アミド化、フラビンの
共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体の共有
結合、脂質または脂質誘導体の共有結合、ホスホチジルイノシトールの共有結合
、架橋、環化、ジスルフイド結合の形成、脱メチル化、共有結合による架橋の形
成、シスチンの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、ガンマ−カルボキ
シル
化、グリコシレーション、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メ
チル化、ミリストイル化、酸化、蛋白分解的プロセッシング、ホスホリレーショ
ン、プレニレーション、ラセミ化、セレノイレーション、硫酸化、アルギニン化
のごとき転移−RNAにより媒介される蛋白へのアミノ酸付加、およびユビキチ
ネーションがある。
かかる修飾は当業者によく知られており、科学文献に非常に詳細に記載されて
いる。いくつかの特によく行われる修飾、グリコシレーション、脂質付加、硫酸
化、グルタミン酸残基のガンマ−カルボキシル化、ヒドロキシル化およびADP
−リボシル化は、例えばPROTEINS-STRUCTURE AND MOLECULAR PROPERTIES,2nd Ed
.,T.E.Creighton,W.H.Freemen and Company,New York(1993)のごとき最
も基本的な教科書に記載されている。多くの詳細なレビューがこの問題について
利用でき、例えば、POSTTRANSLATIONAL COVALENT MODIFICATION OF PROTEINS,B
.C.Johnson,Ed.,Academic Press,New York(1983)中、Wold,F.,Posttrans
lational Protein Modifications: Prespectives and Prospects,pgs.1-12; S
eifter et al.,Analysis for protein modifications and nonprotein cofacto
rs,Meth.Enzymol.182:626-646(1990)およびRattman et al.,Protein Synthe
sis: Posttranslational Hodifications and Aging.Ann.N.Y.Acad.Sci.663
:48-62(1992)にある。
よく知られていることであるが、上記したように、ポリペプチドは常に完全に
直鎖状であるとは限らないことが理解されよう。例えば、一般的には、天然に起
こるプロセッシングおよび自然には起こらない人間による操作を包含する翻訳後
の出来事の結果として、ポリペプチドは至る所で分枝しており、また、分枝あり
またはなしで環状であったりする。非翻訳的天然プロセスおよび全くの合成法に
よっても、環状、分枝、および分枝つき環状のポリペプチドが合成されうる。
ペプチド骨格、アミノ酸側鎖およびアミノ末端およびカルボキシル末端を包含
するポリペプチドのいずれの場所においても修飾が起こり得る。実際、ポリペプ
チド中のアミノまたはカルボキシル基、あるいはそれら両方の共有結合修飾によ
るブロックは、天然および合成ポリペプチドにおいてよく起こるものであり、か
かる修飾が本発明のポリペプチド中に存在してもよい。例えば、蛋白分解プロセ
ッシングの前にイー・コリ(E.coli)において作られるポリペプチドのアミノ末
端残基は、ほとんど例外なくN−ホルミルメチオニンであろう。
ポリペプチドにおいて生じる修飾は、しばしば、それがいかにして作られるの
かという機能であろう。例えば、宿主中でクローン化された遺伝子を発現するこ
とにより作られるポリペプチドは、宿主細胞翻訳後修飾能およびポリペプチドア
ミノ配列に存在する修飾シグナルによって、修飾の性質および程度の大部分が決
定される。例えば、よく知られているように、グリコシレーションは、しばしば
、イー・コリのごとき細菌宿主においては起こらない。したがって、グリコシレ
ーションが望まれる場合には、ポリペプチドをグリコシレーションする宿主中、
一般的には真核細胞中で発現すべきである。昆虫細胞は、しばしば、哺乳動物と
同じ翻訳後グリコシレーションを行うので、昆虫細胞発現系は、特に無傷のグリ
コシレーションパターンを有する哺乳動物蛋白を効率よく発現するために開発さ
れてきた。同様に、他の修飾への応用を考えられる。
同じタイプの修飾が一定のポリペプチドにおけるいくつかの部位で、同じ程度
かまたは変化して存在し得ることが理解されよう。また、一定のポリペプチドは
多くのタイプの修飾を含みうる。
一般的には本明細書の用語「ポリペプチド」は、かかる修飾すべてを含み、詳
細には、宿主細胞中でポリヌクレオチドを発現させることにより合成されるポリ
ペプチド中に存在する修飾物を含む。
本明細書の用語ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの「変種」とは、それぞ
れ、もとのポリヌクレオチドまたはポリペプチドとは異なるポリヌクレオチドま
たはポリペプチドをいう。この意味において変種は本開示の以下の部分およびい
ずれかの部分においてより詳細に説明される。
(1)変種は、もとのポリヌクレオチドとはヌクレオチド配列が異なるポリヌ
クレオチドを包含する。一般的には、相違は、もとのヌクレオチド配列と変種ヌ
クレオチド配列が全体的に極めて類似し、多くの領域において同一であるような
ものに限られる。
下記のごとく、変種におけるヌクレオチド配列の変化がサイレントであっても
よい。すなわち、それらは、ポリヌクレオチドによりコードされるアミノ酸を変
化させなくてもよい。変化がこのタイプのサイレント変化に限定される場合、変
種はもとのポリペプチドと同じアミノ酸配列をコードしているであろう。また、
下記のごとく、変種におけるヌクレオチド配列の変化が、もとのポリヌクレオチ
ドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を変化させたものであっても
よい。下記のごとく、かかるヌクレオチド変化は、もとの配列によりコードされ
るポリペプチド中のアミノ酸置換、付加、欠失、融合および切断を引き起こし得
る。
(2)また変種は、もとのポリペプチドとはアミノ酸配列が異なるポリペプチ
ドも包含する。一般的には、相違は、もとのアミノ酸配列と変種アミノ酸配列が
全体的に極めて類似し、多くの領域において同一であるようなものに限られる。
変種ともとのポリペプチドとは、1個またはそれ以上の置換、付加、欠失、融
合および切断によりアミノ酸配列が異なっていてもよく、それらはいずれの組み
合わせにおいて存在してもよい。
本明細書の用語「受容体分子」は、本発明の分子を示し、G−蛋白結合受容体
HNFDS78ポリペプチドならびに、好ましくは特に本発明のG−蛋白結合受
容体HNFDS78ポリペプチドに結合または相互作用する分子、あるいは特に
本発明のポリペプチドに結合または相互作用する他の分子(各々「結合分子」お
よび「相互作用分子」と称され、「G−蛋白結合受容体HNFDS78結合分子
」および「G−蛋白結合受容体HNFDS78相互作用分子」と称される)を包
含するがそれらに限定するものではない。本発明のポリペプチドおよび受容体ま
たは結合または相互作用分子を包含するかかる分子間の結合は、非常に好ましく
は本発明のポリペプチドにしかなく、または非常に好ましくは本発明のポリペプ
チドに非常に特異的であり得、または好ましくは本発明のポリペプチドを包含す
る蛋白群に非常に特異的であり得、または少なくとも1個の本発明のポリペプチ
ドを包含する数個の蛋白群に特異的であり得る。
また、受容体は本発明のポリペプチドに特異的に結合する抗体および抗体由来
の試薬のように非天然であってもよい。
発明の詳細な説明
本発明は、以下に詳細に説明するように、特に新規G−蛋白結合受容体HNF
DS78ポリペプチドおよびポリヌクレオチドに関する。詳細には、本発明は、
アミノ酸配列の相同性により、CC CKR1、CC CKR3、CC CKR4およびCC CKR5 ポリ
ペプチドに関連する新規ヒト・G−蛋白結合受容体HNFDS78のポリペプチ
ドおよびポリヌクレオチドに関する。本発明は、特に、図1に示すヌクレオチド
およびアミノ酸配列を有するG−蛋白結合受容体HNFDS78、ならびにAT
CC受託番号98099(本明細書では「寄託クローン」または「寄託クローン
のcDNA」という)中のヒト・cDNAのG−蛋白結合受容体HNFDS78
ヌクレオチド配列およびアミノ酸配列に関する。図1に示すヌクレオチドおよび
アミノ酸配列は寄託クローンのcDNAを配列決定することにより得られたこと
が理解されるであろう。それゆえ、寄託クローンの配列は二者の不一致について
支配的であり、図1の配列に対する言及は寄託クローンのヒト・cDNAの配列
への言及を包含する。
ポリヌクレオチド
本発明の1の態様によれば、図1の推定アミノ酸配列を有するG−蛋白結合受
容体HNFDS78ポリペプチドをコードする単離ポリヌクレオチドが提供され
る。
図1に示すポリヌクレオチド配列のごとき本明細書の情報を用いれば、微小血
管内皮組織由来の細胞を出発物質として得られるmRNAを用いるcDNAクロ
ーニングのための方法のごとき標準的クローニングおよびスクリーニング法を用
いてヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドをコードしている本発
明ポリヌクレオチドを得ることができる。本発明の説明として、図1に示すポリ
ヌクレオチドは、ヒト微小血管内皮組織の細胞由来のcDNAライブラリーにお
いて開示された。
寄託クローン中のヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしている
cDNAの配列決定の結果により示されるように、本発明のヒトG−蛋白結合受
容体HNFDS78は、ケモカイン受容体ファミリーの他の蛋白に構造的に関連
している。このようにして得られたcDNA配列を図1に示す。それは、推定分
子量約3800kDaの、約344個のアミノ酸からなる蛋白をコードしている
読み枠を含んでいる。最初の約20個のアミノ酸は推定上のリーダー配列である
。該蛋白は、他の既知蛋白のなかでも、CC CKR3蛋白に対して高い相同性を有す
る。図1のG−蛋白結合受容体HNFDS78は、CC CKR3のアミノ酸配列に対
して約57.5%の同一性および約57.5%の類似性をする。
本発明ポリヌクレオチドは、mRNAのごときRNA形態であってもよく、あ
るいは例えばクローニングまたは化学合成法またはそれらの組み合わせにより得
られるcDNAおよびゲノムDNAを包含するDNA形態であってもよい。DN
Aは2本鎖または1本鎖であってよい。1本鎖DNAはコーディング鎖(センス
鎖としても知られる)であってもよく、あるいは非コーディング鎖(アンチ−セ
ンス鎖としても知られる)であってもよい。
ポリペプチドをコードしているコーディング配列は、図1に示すポリヌクレオ
チドのコーディング配列と同じであってもよい。コーディング配列は別の配列を
有するポリヌクレオチドであってもよく、それは、遺伝コードの重複(縮重)の
結果として図1のポリペプチドをコードするものであってもよい。
図1のポリペプチドをコードしている本発明ポリヌクレオチドは、それらによ
り示される成熟ポリペプチドのコーディング配列;当該ポリペプチド配列および
リーダー配列または分泌配列(プレ−またはプロ−またはプレプロ−蛋白配列)
をコードしているような付加的配列に関するコーディング配列;さらなる非コー
ディング配列(例えば、イントロンおよび転写されるが翻訳されない非コーディ
ング5’および3’配列(転写、mRNAプロセッシング−スプライシングおよ
びポリアデニレーションシグナルを包含−リボソーム結合およびmRNA安定性
において役割を果たす);さらなるコーディング配列(さらなる官能基を提供す
るさらなるようなアミノ酸をコードしている)を伴った上記の付加的配列を有す
るあるいは有していないポリペプチドに関するコーディング配列(これらに限ら
ない)を包含してもよい。よって、例えば、ポリペプチドがペプチドのごときマ
ーカー配列に融合していてもよく、該マーカー配列は融合ポリペプチドの精製を
容易にするものであってよい。本発明のこの態様の特定の好ましい具体例におい
て、マーカー配列は、特にpQEベクター(Qiagen,Inc)中のタグのごときヘキ
サヒスチジンペプチドであり、それらの多くが市販されている。例えば、
Gentz et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA 86,821-824(1989)に記載のごとく
、ヘキサヒスチジンは融合蛋白の精製を便利にする。HAタグはインフルエンザ
・ヘマグルチニン蛋白に対応するものであり、例えば、Wilson et al.,Cell 37
:767(1984)に記載されている。
上記によれば、本明細書の用語「ポリペプチドをコードしているポリヌクレオ
チド」は、本発明ポリペプチド、詳細には、図1に示すアミノ酸配列を有するヒ
トG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしている配列を含むポリヌクレオ
チドを包含する。該用語は、さらなる領域(コーディングおよび/または非コー
ディング配列を含んでいてもよい)を伴ったポリペプチド(例えば、イントロン
により分断されている)をコードしている単一の連続領域または不連続領域を含
むポリヌクレオチドも包含する。
さらに本発明は、図1の推定アミノ酸配列を有するポリペプチドのフラグメン
ト、アナログおよび誘導体をコードする上記ポリヌクレオチドの変種に関する。
ポリヌクレオチドの変種は、天然に存在する対立遺伝子変種のごとき天然に存在
する変種であってもよく、あるいは天然に存在することが知られていない変種で
あってもよい。かかるポリヌクレオチドの非天然変種を、ポリヌクレオチド、細
胞または生物に適用される突然変異法を包含する突然変異法により作成してもよ
い。
この点において、ヌクレオチド置換、欠失または付加によって上記ポリヌクレ
オチドと異なる変種も「変種」に含まれる。置換、欠失または付加には1個また
はそれ以上のヌクレオチドが関与しうる。変種はコーディング配列または非コー
ディング配列あるいはそれらの両方において変化していてもよい。コーディング
配列の変化が保存的または非保存的アミノ酸置換、欠失または付加を生じるもの
であってもよい。
この点において本発明の特に好ましい具体例は、図1に示すG−蛋白結合受容
体HNFDS78のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードしているポリヌ
クレオチド;その変種、アナログ、誘導体およびフラグメント、ならびにその変
種、アナログおよび誘導体のフラグメントである。
この点において、G−蛋白結合受容体HNFDS78変種、アナログ、誘導体
およびフラグメント、ならびにそのフラグメントの変種、アナログおよび誘導体
をコードしているポリヌクレオチドであって、図1のG−蛋白結合受容体HNF
DS78ポリペプチドのアミノ酸配列を有するものがさらに特に好ましく、該ア
ミノ酸中、いくつかの、少数の、5ないし10個、1ないし5個、1ないし3、
2、1個または0個のアミノ酸残基が置換、欠失または付加されており、あるい
はそれらが組み合わされている。これらのうち特に好ましいのは、サイレント置
換、付加および欠失であり、それらはG−蛋白結合受容体HNFDS78の特性
および活性を変化させない。また、この点において、保存的置換が特に好ましい
。置換を有しない図1のアミノ酸配列を有しているポリペプチドをコードしてい
るポリヌクレオチドが最も好ましい。
本発明のさらに好ましい具体例は、図1に示すアミノ酸配列を有するG−蛋白
結合受容体HNFDS78ポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドに対
して少なくとも70%同一であるポリヌクレオチド、およびかかるポリヌクレオ
チドに相補的なポリヌクレオチドである。あるいはまた、寄託クローンのヒト・
cDNAのG−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドをコードしているポ
リヌクレオチドに対して少なくとも80%同一である領域を含むポリヌクレオチ
ドおよびそれに相補的なポリヌクレオチドが非常に好ましい。この点において、
上記ポリペプチドに対して少なくとも90%同一であるポリヌクレオチドが特に
好ましく、特に好ましいのは、少なくとも95%同一のものである。さらにその
うえ、少なくとも97%同一のものが非常に好ましく、少なくとも98ないし9
9%同一のものが特に非常に好ましく、少なくとも99%のものが最も好ましい
。
そのうえ、この点において特に好ましい具体例は、図1のcDNAによりコー
ドされるポリペプチドのいずれかと実質的に同じ生物学的機能または活性を保持
しているポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドである。
さらに本発明は、本明細書において上で述べた配列とハイブリダイゼーション
するポリヌクレオチドに関する。この点において本発明は、特に、厳密な条件下
で本明細書において上で述べた配列とハイブリダイゼーションするポリヌクレオ
チドに関する。本明細書の用語「厳密な条件」とは、少なくとも95%、好まし
くは少なくとも97%同一である配列間においてのみハイブリダイゼーションが
起こることを意味する。
本発明のポリヌクレオチドアッセイに関して本明細書中でさらに論じるように
、例えば、G−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしている全長cDNAお
よびゲノムクローンを単離するため、ならびにヒトG−蛋白結合受容体HNFD
S78遺伝子に非常に類似した配列を有する他の遺伝子のcDNAおよびゲノム
クローンを単離するために、上で論じたような本発明のポリヌクレオチドをcD
NAおよびゲノムDNAのハイブリダイゼーションプローブとして使用してもよ
い。かかるプローブは、一般に、少なくとも15塩基を含むであろう。むしろ、
かかるプローブは少なくとも30塩基を含み、少なくとも50塩基を有してもよ
い。特に好ましいプローブは、少なくとも30塩基を有し、50塩基かまたはそ
れよりも少ない塩基を有するであろう。
例えば、G−蛋白結合受容体HNFDS78遺伝子のコーディング領域を、オ
リゴヌクレオチドプローブを合成するために既知DNA配列を用いるスクリーニ
ングによって単離してもよい。次いで、本発明の遺伝子の配列と相補的な配列を
有する標識化したオリゴヌクレオチドを使用して、ヒトcDNA、ゲノムDNA
またはmRNAのライプラリーをスクリーンし、該プローブがハイブリダイズす
るライプラリーのメンバーを決定する。
本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチドを特に、ヒト疾病に対する治療
および診断の発見のための研究試薬および材料として使用してもよく、さらにポ
リヌクレオチドアッセイに関連して本明細書中で論じてもよい。
ポリヌクレオチドは、当該成熟蛋白およびさらなるアミノもしくはカルボキシ
ル末端アミノ酸、あるいは成熟ポリペプチドに対する内部アミノ酸(例えば、成
熟ペプチド形態が1種よりも多いポリペプチド鎖を有する場合)であるポリペプ
チドをコードしていてもよい。かかる配列は、前駆体から個々の形態への蛋白の
プロセッシングにおいて役割を果たしている可能性があり、蛋白輸送を容易にす
る可能性があり、蛋白半減期を延長または短縮する可能性があり、あるいは特に
、アッセイまたは製造のために蛋白の取り扱いを容易にする可能性もある。in s
ituにおける一般的な場合には、細胞酵素により、さらなるアミノ酸がプロセッ
シングにより成熟蛋白から除去されうる。
1またはそれ以上のプロ配列に融合した成熟形態のポリペプチドを有する前駆
体蛋白は、そのポリペプチドの不活性形態であってもよい。プロ配列が除去され
る場合、一般的にはかかる不活性前駆体が活性化される。プロ配列のいくつかま
たはすべてが活性化前に除去される。一般的にはかかる前駆体はプロ蛋白と呼ば
れる。
まとめると、本発明ポリヌクレオチドは、成熟蛋白、成熟蛋白およびリーダー
配列(プレ蛋白ともいわれる)、プレ蛋白のリーダー配列でない1個またはそれ以
上のプロ配列を有する成熟蛋白の前駆体、あるいはリーダー配列および1個また
はそれ以上のプロ配列(一般的には、活性形態および成熟形態のポリペプチドを
生じるプロセッシング工程の間に除去される)を有するプロ蛋白の前駆体である
プレプロ蛋白をコードしていてもよい。
寄託物
ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78 cDNAの寄託は、前記のようにAme
rican Type Culture Collectionに寄託された。前記のように、ヒトcDNA寄
託物を「寄託クローン」または「寄託クローンのcDNA」という。
寄託クローンは、American Type Culture Collection,12301 Park Lawn Driv
e,Rockville,Maryland 20852,USAに、1996年7月3日に寄託され、受託番
号98099を付与された。
寄託材料は、全長のG−蛋白結合受容体HNFDS78cDNAを含有する組
換えエシェリシア・コリ(Escherichia coli)であり、寄託に関して「エシェリ
シア・コリHGS HNFDS78(ATG798)」と称する。
寄託は、特許手続き上の微生物寄託の国際承認に関するブダペスト条約の条件
下でなされている。特許が発行されると何らの制限または条件もなく、最終的に
株は分譲される。寄託は当業者の便宜のためにのみ提供され、35U.S.C.1
12条のもとに要求されるような、寄託が実施可能要件であることを承認するも
のではない。
寄託材料中の含まれるポリヌクレオチドの配列、ならびにそれによりコードさ
れるポリペプチドのアミノ酸配列は、本明細書の配列の記載との矛盾が起こった
場合に支配的である。
寄託物を製造、使用または販売するためにはライセンスが必要であるが、その
ようなライセンスはここでは賦与されていない。
ポリペプチド
さらに本発明は、図1の推定アミノ酸配列を有するヒトG−蛋白結合受容体H
NFDS78ポリペプチドに関する。
また本発明は、これらのポリペプチドのフラグメント、アナログおよび誘導体
に関する。用語「フラグメント」、「誘導体」および「アナログ」は、図1のポリペ
プチドについていう場合、かかるポリペプチドと本質的に同じ生物学的機能また
は活性すなわち、G−蛋白結合受容体HNFDS78のごとき機能を保持してい
るポリペプチド、あるいはG−蛋白結合受容体HNFDS78のごとき機能を有
さないポリペプチドであっても、リガンドまたは受容体、例えば受容体の可溶型
を結合する能力を保持しているポリペプチド意味する。よって、アナログは、プ
ロ蛋白部分の開裂により活性化されて活性成熟ポリペプチドを生じうるプロ蛋白
を包含する。
本発明ポリペプチドは組み換えポリペプチド、天然ポリペプチドまたは合成ポ
リペプチドであってもよい。特定の好ましい具体例において、本発明ポリペプチ
ドは組み換えポリペプチドである。
図1のポリペプチドのフラグメント、誘導体またはアナログは:(i)1個また
はそれ以上のアミノ酸残基が保存的または非保存的アミノ酸残基(好ましくは、
保存的アミノ酸残基)で置換されており、かかる置換アミノ酸残基は遺伝コード
によりコードされているものであっても、コードされていないものであってもよ
いもの、あるいは(ii)1個またはそれ以上のアミノ酸残基が置換基を含むも
の、あるいは(iii)ポリペプチドの半減期を延長させるような別の化合物(
例えば、ポリエチレングリコール)とポリペプチドが融合しているもの、あるい
は(iv)リーダーまたは分泌配列、またはポリペプチドの精製に用いられる配
列、またはプロ蛋白配列のごときさらなるアミノ酸がポリペプチドに融合してい
るものである。かかるフラグメント、誘導体およびアナログは、本明細書の教示
から当業者の範囲内であると考えられる。
この点において、図1に示すG−蛋白結合受容体HNFDS78のアミノ酸配
列を有するポリペプチド、その変種、アナログ、誘導体およびフラグメント、な
らびに該フラグメントの変種、アナログおよび誘導体は本発明の特に好ましい具
体例に属する。あるいはまた、この点において、本発明の特に好ましい具体例は
、G−蛋白結合受容体HNFDS78のアミノ酸配列を有するポリペプチド、そ
の変種、アナログ、誘導体およびフラグメント、ならびに該フラグメントの変種
、アナログおよび誘導体である。
保存的アミノ酸置換によって元のものとは異なる変種も好ましい変種に属する
。かかる置換は、ポリペプチド中のあるアミノ酸を同様の特性の別のアミノ酸で
置換するものである。典型的に見られるのは、脂肪族アミノ酸Ala、Val、
LeuおよびIle間での相互置換;水酸基を有するSerおよびThrの相互
置換、酸性残基AspおよびGluの相互置換、アミド残基AsnおよびGln
間の置換、塩基性残基LysおよびArgの置換、ならびに芳香族残基Phe、
Tyr間の置換である。
この点において、いくつかの、少数の、5ないし10個の、1ないし5個の、
1ないし3、2、1個の、または0個のアミノ酸残基が置換、欠失または付加
(あるいはそれらのいずれかの組み合わせ)されている図1のG−蛋白結合受容
体HNFDS78ポリペプチドのアミノ酸配列を有する変種、アナログ、誘導体
およびフラグメント、ならびに該フラグメントの変種、アナログおよび誘導体が
さらに特に好ましい。G−蛋白結合受容体HNFDS78の特性および活性を変
化させないサイレント置換、付加および欠失がこれらのうちで特に好ましい。ま
た、この点において、保存的置換が特に好ましい。置換のない図1のアミノ酸配
列を有するポリペプチドがもっとも非常に好ましい。
好ましくは、本発明ポリペプチドおよびポリヌクレオチドは単離形態で提供さ
れ、好ましくは均一にまで精製されている。
本発明ポリペプチドは、配列番号:2のポリペプチド(詳細には成熟ポリペプ
チド)ならびに配列番号:2のポリペプチドに対して少なくとも80%の同一性
を有し、より好ましくは配列番号:2のポリペプチドに対して少なくとも90%
の類似性(より好ましくは少なくとも90%の同一性)を有し、さらにより好ま
しくは配列番号:2のポリペプチドに対して少なくとも95%の類似性(さらに
好ましくは少なくとも95%の同一性)を有するポリペプチドを包含し、また、
かかるポリペプチドの部分も包含する(ポリペプチドに対するかかる部分は一般
的には少なくとも30個のアミノ酸、より好ましくは少なくとも50個のアミノ
酸を含む)。
当該分野において周知のように、2個のポリペプチド間の「類似性」は、アミ
ノ酸配列および1ポリペプチドのその保存的アミノ酸置換を2個目のポリペプチ
ドと比較することによって決定される。さらに、また当該分野において周知のよ
うに、「同一性」は、2個の連続配列間の合致の同一性により決定される2個の
ポリペプチドまたは2個のポリヌクレオチド配列間の配列相関の度合を意味する
。同一性および類似性の両方は、容易に計算することができる(Computational M
olecular Biology,Lesk,A.M.,ed.,Oxford University Press,New York,19
88; Biocomputing: Informatics and Genome Projects,Smith,D.W.,ed.,Aca
demic Press,New York,1993; Computer Analysis of Sequwnce Data,PartI,
Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.,eds.,Humana Press,New Jersey,
1994; Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic P
ress,1987; and Sequence Analysis Primer,Gribskov,M.and Devereux,J.
,eds.,M Stockton Press,New York,1991)。2個のポリヌクレオチドまたは
ポリペプチド配列間の同一性および類似性を測定する多くの方法が存在する一方
で、用語「同一性」および「類似性」は、当業者によく知られている(Sequence
Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987; Seq
uence Analysis Primer,Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.,M Stockton P
ress,New York,1991;and Carillo,H.,and Lipman,D.,SIAM J.Applied Ma
th.,48:1073(1988))。一般に2配列間の同一性または類似性を決定するために
使用される方法は、Guide to Huge Computers,Martin j.Bishop,ed.,Acade
mic Press,San Diego,1994,and Carillo,H.,and Limpman,D.,SIAM J.Ap
plied Math.48:1073(1988)に開示されているものを包含するが、それに限定す
るものではない。同一性を決定する好ましい方法は、試験した2配列間で最も大
きな合致を与えるように設計されている。同一性および類似性を決定する方法は
、コンピュータープログラムに体系化されている。2配列間の同一性および類似
性を決定するための好ましいコンピュータープログラムは、GCGプログラムパ
ッケージ(Devereux,et al.,Nucleic Acids Research 12(1):387(1984),BLAS
TP,BLASTN,FASTA(Atschul,et al.,J.Molec.Biol.215:403(1990))を包含
するがそれに限定するものではない。
本発明ポリペプチドのフラグメントまたは部分を、ペプチド合成による対応す
る全長のポリペプチドの合成に使用してもよい。それゆえ、フラグメントを全長
のポリペプチドの製造のための中間体として使用してもよい。本発明ポリペプチ
ドのフラグメントまたは部分を用いて本発明の全長のポリヌクレオチドを合成し
てもよい。
フラグメント
本発明のこの態様のなかでも好ましい具体例は、G−蛋白結合受容体HNFD
S78のフラグメント、最も好ましくは、図1に示されるアミノ酸配列を有する
G−蛋白結合受容体HNFDS78のフラグメント、および図1のG−蛋白結合
受容体HNFDS78の変種ならびに誘導体のフラグメントを含むポリペプチド
である。
この点において、フラグメントは、前記のG−蛋白結合受容体HNFDS78
ポリペプチドおよびその変種または誘導体のアミノ酸配列と全部ではないが部分
的に完全に同じアミノ酸配列を有するポリペプチドである。
かかるフラグメントは「フリー−スタンディング(free-standing)」、すなわち
、他のアミノ酸またはポリペプチドの一部でなく、かかるフラグメントが大きな
ポリペプチド中に含まれていて、その一部分または領域となっていてもよい。大
きなポリペプチド中に含まれている場合、現在議論中のフラグメントは、最も好
ましくは単一の連続した領域を形成する。しかしながら、単一のより大きなポリ
ペプチド中にいくつかのフラグメントが含まれていてもよい。例えば、特定の好
ましい具体例は、宿主における発現のために設計された前駆体ポリペプチド中に
含まれていて、G−蛋白結合受容体HNFDS78フラグメントのアミノ末端に
融合した異種プレおよびプロ−ポリペプチド領域ならびに該フラグメントのカル
ボキシル末端に融合したさらなる領域を有している本発明G−蛋白結合受容体H
NFDS78ポリペプチドのフラグメントに関する。それゆえ、本明細書におけ
る意味の1の態様において、フラグメントとは、G−蛋白結合受容体HNFDS
78由来の融合ポリペプチドまたは融合蛋白の一部または部分をいう。
本発明ポリペプチドフラグメントの典型例として、長さが約5ないし15個、
10ないし20個、15ないし40個、30ないし55個、41ないし75個、
41ないし80個、41ないし90個、50ないし100個および75ないし1
00個、90ないし115個、100ないし125個、および110ないし11
3個のアミノ酸のものを挙げることができる。
この文脈において、「約」とは、特に列挙した範囲、ならびに片方の端または
両端において数個、少数、5、4、3、2、1個のアミノ酸の分だけ大きいまた
は小さい範囲を包含する。例えば、この文脈において、約40ないし90個のア
ミノ酸は、40プラスマイナス数個、少数、5、4、3、2、1個から、90プ
ラスマイナス数個、少数、5、4、3、2、1個までのポリペプチドフラグメン
トを意味し、すなわち、広くは40マイナス数個から90プラス数個のアミノ酸
、狭くは40プラス数個から90マイナス数個のアミノ酸の範囲である。
この点において、列挙した範囲プラスまたはマイナス5個程度のアミノ酸(上
限または下限、あるいはそれらの両方の範囲において)が非常に好ましい。列挙
した範囲プラスまたはマイナス3個程度のアミノ酸(上限または下限、あるいは
それらの両方の範囲において)が特に非常に好ましい。列挙した範囲プラスまた
はマイナス1個程度のアミノ酸(上限または下限、あるいはそれらの両方の範囲
において)または列挙した範囲そのものが特に非常に好ましい。この点において
、約5ないし15個、10ないし20個、15ないし40個、30ないし55個
、41ないし75個、41ないし80個、41ないし90個、50ないし100
個および75ないし100個、90ないし115個、100ないし125個、お
よび110ないし113個のアミノ酸の長さのフラグメントが最も好ましい。
G−蛋白結合受容体HNFDS78の切断された変異種は本発明の特に好まし
いフラグメントに含まれる。切断された変異種は、図1のアミノ酸配列を有する
G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチド、あるいはその変種または誘導
体を包含するが、アミノ末端を含む連続した一連の残基(すなわち、連続した領
域、部分または一部分)の欠失、あるいはカルボキシル末端を含む連続した一連
の残基の欠失、あるいは二重切断変異種(double truncation mutants)中にあ
るような2つの連続した残基の欠失(1つはアミノ末端を含み、もう1つはカル
ボキシル末端を含む)は除く。上に示したサイズ範囲のフラグメントも切断され
たフラグメントの好ましい具体例であり、一般的にはそれらはフラグメントのな
かでも特に好ましいものである。
本発明のこの態様において、G−蛋白結合受容体HNFDS78の構造的また
は機能的属性によって特徴づけられるフラグメントも好ましい。この点において
本発明の好ましい具体例は、G−蛋白結合受容体HNFDS78のアルファ−ヘ
リックスおよびアルファ−ヘリックス形成領域(「アルファ−領域」)、ベータ−シ
ートおよびベータ−シート形成領域(「ベータ−領域」)、ターンおよびターン
形成領域(「ターン領域」)、コイルおよびコイル形成領域(「コイル−領域」)、親水
性領域、疎水性領域、アルファ両親媒性領域、ベータ両親媒性領域、フレキシブ
ル領域、表面形成領域および高抗原性インデックス領域を含んでなるフラグメン
トを包含する。
この点において、いくつかの上記特徴のごときいくつかの構造的特徴を合わせ
たG−蛋白結合受容体HNFDS78の領域を含んでなるフラグメントは、非常
に好ましいフラグメントに属する。この点において、図1の、約10ないし約2
0個、約40ないし約50個、約70ないし約90個および約100ないし約1
13個の残基により決定される領域(そのすべてが、ターン領域、親水性領域、
フレキシブル領域、表面形成領域および高抗原性インデックス領域の特徴を顕著
に有するアミノ酸組成により特徴づけられる)は特に非常に好ましい領域である
。かかる領域は大きなポリペプチド中に含まれていてもよく、あるいは上記のご
とくそれら自体本発明の好ましいフラグメントでありうる。この段落の用語「約
」は一般的なフラグメントに関して上で説明した意味を有する。
さらに好ましい領域はG−蛋白結合受容体HNFDS78の活性を媒介する領
域である。この点において、G−蛋白結合受容体HNFDS78の化学的、生物
学的活性または他の活性(類似活性または改善された活性を包含し、または望ま
しくない活性は減じられている)を有するフラグメントが最も好ましい。この点
において、ケモカイン受容体、CC CKR1、CC CKR3、CC CKR4、およびCC CKR5 を
包含する関連ポリペプチドのごとき、関連ポリペプチドの活性領域に対して、配
列または位置、あるいは配列および位置の両方についての相同物である領域を含
むフラグメントが非常に好ましい。前記のように、これらの点において切断変異
種は、特に好ましいフラグメントに含まれる。
また本発明は、特に、上記フラグメントをコードしているポリヌクレオチド、
該フラグメントをコードしているポリヌクレオチドにハイブリダイゼーションす
るポリヌクレオチド、詳細には厳密な条件下でハイブリダイゼーションするもの
、および該フラグメントをコードしているポリペプチドを増幅するためのPCR
プライマーのごときポリヌクレオチドに関することが理解されよう。これらの点
に
おいて、好ましいポリヌクレオチドは上記のような好ましいフラグメントに対応
するポリヌクレオチドである。
ベクター、宿主細胞、発現
また、本発明は、本発明ポリヌクレオチドを含むベクター、本発明ベクターを
用いて遺伝子操作された宿主細胞および組み換え法による本発明ポリペプチドの
製造に関する。
宿主細胞を遺伝子操作してポリヌクレオチドを含むようにして、本発明ポリペ
プチドを発現させることができる。例えば、感染、形質導入、トランスフェクシ
ョン、トランスベクションおよび形質転換のよく知られた方法を用いてポリヌク
レオチドを宿主細胞中に導入してもよい。ポリヌクレオチドを単独または他のポ
リヌクレオチドとともに導入してもよい。かかる他のポリヌクレオチドを本発明
ポリヌクレオチドとは別個に、同時に、あるいは本発明ポリヌクレオチドと結合
して導入してもよい。
よって、例えば、哺乳動物細胞において同時トランスフェクションおよび選択
のための標準的方法を用いて、例えば、本発明ポリヌクレオチドを、選択マーカ
ーをコードしているもう1つの別個のポリペプチドとともに宿主細胞中にトラン
スフェクションしてもよい。この場合、一般的には、ポリヌクレオチドは宿主細
胞ゲノム中に安定に取り込まれるであろう。
別法として、宿主中での増殖のための選択マーカーを含むベクターにポリヌク
レオチドを結合させてもよい。上記方法によりベクター構築物を宿主細胞中に導
入してもよい。一般的には、プラスミドベクターを、リン酸カルシウム沈殿のご
とき沈殿中、あるいは荷電脂質との複合体中のDNAとして導入する。エレクト
ロポレーションを用いてポリヌクレオチドを宿主中に導入してもよい。ベクター
がウイルスである場合、それをイン・ビトロでパッケージングし、あるいはパッ
ケージング細胞中に導入することができ、パッケージングされたウイルスを細胞
中にトランスダクションすることができる。本発明によるポリヌクレオチドの製
造および細胞中へのポリヌクレオチドの導入に適した広範囲の方法は当業者によ
く知られており、日常的なものである。かかる方法は上記Sambrook et al.の文
献にようやく記載されたものであり、その文献はこれらの方法を詳述する多くの
研究室マニュアルの説明である。本発明のこの態様によれば、ベクターは、例え
ばプラスミドベクター、1本鎖もしくは2本鎖のファージベクター、1本鎖もし
くは2本鎖のRNAまたはDNAウイルスベクターであってよい。細胞中へのD
NAおよびRNA導入のためのよく知られた方法によって、かかるベクターをポ
リヌクレオチドとして、好ましくはDNAとして細胞中に導入することができる
。ファージおよびウイルスベクターの場合、ベクターは感染および形質導入のた
めのよく知られた方法によって、好ましくは、パッケージングされ、あるいはカ
プセル封入されたウイルスとしてベクターを細胞中に導入する。ウイルスベクタ
ーは複製可能であってもよく、複製欠陥であってもよい。後者の場合、一般的に
はウイルス増殖は相補的宿主細胞においてのみ起こるであろう。
特定の態様において、本発明ポリヌクレオチドおよびポリペプチドの発現用ベ
クターが特に好ましい。一般的には、かかるベクターは、発現されるべきポリヌ
クレオチドに作動可能に連結された宿主中での発現に効果的なシス−作用性制御
領域を含んでなる。適当なトランス−作用性因子は宿主によっても提供され、あ
るいは相補的ベクターによっても提供され、あるいは宿主中への導入によりベク
ター自身により提供される。
この点において、特定の好ましい具体例において、ベクターは特異的発現を提
供する。かかる特異的発現は誘導可能な発現であってもよく、あるいはある種の
タイプの細胞においてのみ起こる発現であってもよく、あるいは誘導可能および
細胞特異的の両方であってもよい。温度および栄養添加物のごとき操作容易な環
境因子による発現に関して誘導されうるベクターが、特に好ましい誘導可能ベク
ターである。原核細胞および真核細胞宿主において使用される構成的発現ベクタ
ーおよび誘導可能発現ベクターを包含する本発明のこの態様に適した種々のベク
ターは当業者によく知られており、日常的に使用されている。
遺伝子操作された宿主細胞を慣用的な培地で培養することができ、特にプロモ
ーターの活性化、形質転換体の選択または遺伝子の増幅に関して、適宜、培地
を修飾してもよい。発現用に選択された宿主細胞に関して以前使用されていた温
度、pH等の培養条件は、一般的には、当業者に明らかであるように、本発明ポ
リペプチドの発現に適するであろう。
非常に多種にわたる発現ベクターを用いて本発明ポリペプチドを発現させるこ
とができる。かかるベクターは、染色体、エピソームおよびウイルス由来のベク
ター、例えば、細菌プラスミド由来のベクター、バクテリオファージ由来のベク
ター、酵母エピソーム由来のベクター、酵母染色体エレメント由来のベクター、
バクイロウイルスのごときウイルス、類人猿ウイルス40(「SV40」)のごと
きパポーバウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、フォウルポックス
ウイルス、偽狂犬病ウイルスおよびレトロウイルス由来のもの、ならびにコスミ
ドおよびファージミドのごときプラスミドおよびバクテリオファージの遺伝エレ
メント由来のベクターのごときそれらの組み合わせ由来のベクターを包含し、そ
れらすべてを本発明のこの態様による発現に使用できる。この点において、一般
的には、宿主細胞中でのポリヌクレオチドの維持、増殖または発現に適したベク
ターを発現に用いることができる。
種々のよく知られた日常的方法のいずれによっても適当なDNA配列をベクタ
ー中に挿入することができる。一般的には、発現させるDNA配列および発現ベ
クターを1種またはそれ以上の制限酵素で開裂し、次いで、T4 DNAリガー
ゼを用いて制限フラグメントを結合させることにより、発現させるDNA配列を
発現ベクターに結合させる。この目的に用いることのできる制限的開裂および連
結の手順は当業者によく知られており、日常的なものである。この点において、
別法を用いる発現ベクターの構築のための適当な手順も当業者によく知られてお
り、本明細書の他の場所で引用しているSambrook et al.の文献に非常に詳細に
説明されている。
発現ベクター中のDNA配列を適当な発現制御配列(例えば、mRNA転写を
指令するプロモーターを包含)に作動可能に連結する。かかるプロモーターの典
型例は、ファージラムダPLプロモーター、イー・コリのlac、trpおよびtacプ
ロモーター、SV40初期および後期プロモーターならびにレトロウイルスL
TRプロモーターを包含するが、それらは当業者によく知られているもののほん
の例示に過ぎない。ここで述べなかった多くのプロモーターも本発明のこの態様
に適し、それらは当業者によく知られており、本明細書で説明され、実施例に示
されたようにして容易に使用されうることが理解されるであろう。
一般的には、発現構築物は、転写される領域に転写開始部位および終止部位を
有し、さらに翻訳のためのリボソーム結合部位を含むであろう。構築物により発
現される成熟転写物のコーディング部分は、翻訳されるべきポリペプチドの初め
の部分に翻訳開始AUGを、さらに終わりの部分に適当に位置している終止コド
ンを含むであろう。
さらに、構築物は、発現を調節ならびに発生させる制御領域を含んでいてもよ
い。一般的には、多くの通常行われる手順によれば、かかる領域は、特に、リプ
レッサー結合部位およびエンハンサーのごとき転写調節により作動するものであ
ろう。
一般的には、増殖および発現のためのベクターは選択マーカーを含むであろう
。かかるマーカー遺伝子は、増幅に適当であり得、またはベクターはこの目的の
ためのさらなるマーカーを含み得る。この点において、好ましい発現ベクターは
、1つまたはそれ以上の選択マーカー遺伝子を含んで、形質転換宿主細胞の選択
のための表現型上の特徴を与える。好ましいマーカーは、真核細胞用のジヒドロ
葉酸レダクターゼまたはネオマイシン耐性、イー・コリおよび他の細菌用のテト
ラサイクリンまたはアンピシリン耐性遺伝子を包含するがこれらに限らない。
所望ポリペプチドの宿主中での発現に適した種々の既知方法を用いて、上記の
ような適当なDNA配列ならびに適当なプロモーター、さらに他の適当な制御配
列を含むベクターを適当な宿主中に導入することができる。適当な宿主の典型例
は、イー・コリ、ストレプトミセス(Streptomyces)およびサルモネラ・チフィ
ムリウム(Salmonella typhimurium)細胞のごとき細菌細胞;酵母細胞のごとき
真菌細胞;ショウジョウバエ S2およびスポドプテラ(Spodoptera)Sf9細胞のご
とき昆虫細胞;CHO、COSおよびボウズ(Bowes)メラノーマ細胞のごとき
動物細胞;ならびに植物細胞を包含する。多種の発現構築物用宿主がよく知ら
れており、当業者は本開示により本発明のこの態様におけるポリペプチドの発現
のための宿主を容易に選択することができよう。
より詳細には、本発明は、発現構築物のごとき組み換え構築物も包含し、それ
らは1種またはそれ以上の上記配列を含んでなる。構築物は、本発明のかかる配
列が挿入されたプラスミドまたはウイルスベクターのごときベクターを含む。配
列を順方向または逆方向に挿入することができる。この点において、特定の好ま
しい具体例において、構築物はさらに、例えば該配列に作動可能に連結されたプ
ロモーターを包含する調節配列を含んでなる。多数の適当なベクターおよびプロ
モーターが当業者に知られており、本発明における使用に適した多くのベクター
が市販されている。
市販されている下記ベクターを例示する。それらのうち、細菌での使用に適す
るのはpQE70、pQE60およびpQE−9(Qiagenから市販);pBSベク
ター、Phagescriptベクター、Bluescriptベクター、pNH8A、pNH16a
、pNH18A、pNH46A(Stratageneから市販);ならびにptrc99a
、pKK223−3、pKK233−3、pDR540、pRIT5(Pharmaci
aから市販)である。それらのうち、好ましい真核細胞ベクターはpWLNEO
、pSV2CAT、pOG44、pXT1およびpSG(Stratageneから市販);
ならびにpSVK3、pBPV、pMSGおよびpSVL(Pharmaciaから市販
)である。これらのベクターは多くの市販ベクターの例示のためにのみ挙げたの
であり、それらは本発明のこの態様により使用するために当業者によく知られた
ものである。例えば、宿主中における本発明ポリヌクレオチドまたはポリペプチ
ドの導入、維持、増殖または発現に適する他のプラスミドまたはベクターを本発
明のこの態様に使用してもよいことが理解されよう。
制限部位または候補プロモーターフラグメント(すなわち、プロモーターを含
み得るフラグメント)導入部位の下流のクロラムフェニコールアセチルトランス
フェラーゼ(CAT)転写ユニットのごとき、プロモーター領域を欠くレポータ
ー転写ユニットを含むベクターを用いてプロモーター領域をいずれの所望遺伝子
からも選択できる。よく知られているように、ベクター中のcat遺伝子上流
の制限部位でのプロモーター含有フラグメントの導入は、CAT活性の発生を引
き起こし、それを標準的CATアッセイにより検出することができる。この目的
に適するベクターはよく知られており、容易に入手できる。2種のかかるベクタ
ーはpKK232−8およびpCM7である。よって、本発明ポリヌクレオチド
の発現用のプロモーターはよく知られていて容易に入手できるものを包含するだ
けでなく、レポーター遺伝子を用いて上記方法により容易に得ることのできるプ
ロモーターも包含する。
イー・コリlacIおよびlacZおよびT3およびT7プロモーター、gptプロモーター
、ラムダPR、PLプロモーターならびにtrpプロモーターは、本発明によるポリヌ
クレオチドおよびポリペプチドの発現に適した既知細菌プロモーターに属する。
サイトメガロウイルス(CMV)即時初期プロモーター、HSVチミジンキナ
ーゼプロモーター、初期および後期SV40プロモーター、例えばラウス(Rous
)サルコーマウイルス(RSV)のごときレトロウイルスLTRsのプロモータ
ー、ならびにマウス・メタロチオネイン−Iプロモーターのごときメタロチオネ
インプロモーターは、この点において適する知られている真核細胞プロモーター
に含まれる。
宿主細胞中での発現に適するベクターおよびプロモーターの選択はよく知られ
た手順であり、発現ベクターの構築、宿主中へのベクターの導入および宿主にお
ける発現に関する精妙な方法は当業者にとり日常的なものである。
また本発明は、上記構築物を含む宿主細胞に関する。宿主細胞は哺乳動物細胞
のごとき高等真核細胞であってもよく、あるいは酵母細胞のごとき下等真核細胞
であってもよく、また、宿主細胞は細菌細胞のごとき原核細胞であってもよい。
リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストランにより媒介
されるトランスフェクション、カチオン性脂質により媒介されるトランスフェク
ション、エレクトロポレーション、トランスダクション、感染または他の方法に
より宿主細胞中への構築物の導入を行うことができる。かかる方法は多くの標準
的研究室マニュアル、例えばDavis et al.BASIC METHODS IN MOLECULAR
BIOLOGY(1986)に記載されている。
宿主中の構築物を慣用的方法で使用して、組み換え配列によりコードされた遺
伝子産物を得ることができる。別法として、慣用的ペプチド合成装置により本発
明ポリペプチドを合成的に得ることもできる。
適当なプロモーターの制御下で、哺乳動物細胞、酵母、細菌、または他の細胞
において成熟蛋白を発現させることができる。本発明DNA構築物由来のRNA
を用いる無細胞翻訳系を用いてかかる蛋白を得ることもできる。原核宿主および
真核宿主についての使用に適するクローニングベクターおよび発現ベクターは上
で引用したSambrook et al.,HOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,2nd E
d.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(1989
)により記載されている。
一般的には、組み換え発現ベクターは、複製起点、下流構造配列の転写を指令
する高発現遺伝子由来のプロモーター、およびベクターに細胞を曝露した後のベ
クター含有細胞の単離を可能にする選択マーカーを含むであろう。特に、3−ホ
スホグリセレートキナーゼ(PGK)のごとき糖分解酵素、a−ファクター、ホ
スファターゼ、および熱ショック蛋白をコードしている遺伝子由来のプロモータ
ーが適当なプロモーターである。選択可能マーカーは、イー・コリのアンピシリ
ン耐性遺伝子およびエス・セレビシエ(S.cerevisiae)のtrp1遺伝子を包含
する。
ベクター中にエンハンサー配列を挿入することにより、本発明ポリペプチドを
コードしているDNAの高等真核細胞による転写を増大させることができる。エ
ンハンサーはDNAのシス−作用性エレメントであり、通常には、約10ないし
300bpであり、特定の宿主細胞タイプにおけるプロモーターの転写活性を増
大するように作用する。エンハンサーの例は、複製起点の後期側100ないし2
70bpに位置するSV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモー
ター、複製起点の後期側にあるポリオーマエンハンサー、ならびにアデノウイル
スエンハンサーを包含する。
一般的には、本発明ポリペプチドの異種構造配列をコードしている本発明ポリ
ヌクレオチドを標準的方法を用いてベクター中に挿入して、それが発現用プロモ
ーターに作動可能に連結されるようにする。転写開始部位がリボソーム結合部位
の5’付近に位置するようにポリヌクレオチドを置く。リボソーム結合部位は、
発現されるポリペプチドの翻訳を開始するAUGの5’である。一般的には、開
始コドン(通常にはAUG)から始まる他の読み枠は存在せず、他の読み枠はリ
ボソーム結合部位と開始AUGとの間には存在しないであろう。また、一般的に
は、ポリペプチド末端に翻訳終止コドンが存在し、転写される領域の3’末端に
適当に分散して存在するポリアデニレーションシグナルおよび転写終止シグナル
が存在するであろう。
翻訳された蛋白の小胞体ルーメン中、ペリプラスム空間中または細胞外環境中
への分泌のために、適当な分泌シグナルを発現されるポリペプチド中に組み込む
ことができる。シグナルはポリペプチドに対する内在性のものであってもよく、
あるいは異種シグナルであってもよい。
ポリペプチドを、融合蛋白のごとき修飾形態で発現させてもよく、それは分泌
シグナルのみならずさらなる異種機能領域を含んでいてもよい。よって、例えば
、さらなるアミノ酸の領域、詳細には荷電アミノ酸の領域をポリペプチドのN末
端に付加して宿主細胞中、精製中またはさらなる取り扱いおよび保存中の安定性
および維持を改善してもよい。また、精製を容易にする領域をポリペプチドに付
加してもよい。最終的なポリペプチドの調製の前にかかる領域を除去することが
できる。特に、分泌または外分泌を引き起こすための、安定性を改善するための
、そして精製を容易にするためのペプチド部分のポリペプチドへの付加は当業者
によく知られている日常的方法である。好ましい融合蛋白は、受容体を可溶化す
るのに有用な免疫グロブリン由来の異種領域を含む。例えば、EP−A−O46
4533(カナダ対応出願第2045869号)は、別のヒト蛋白またはその部
分を伴う免疫グロブリン分子の一定領域の様々な部分を含んでなる融合蛋白を開
示する。多くの場合、融合蛋白のFc部分は、治療および診断における使用に全
く有効で、従って例えば、改善された薬物動力学的特性を生じる(EP−A−0
232262)。一方、いくつかの使用のために、記載の有効な方法において融
合
蛋白が発現、検出および精製された後で、Fc部分を削除できることが望ましい
。これは、Fc部分が治療および診断における使用に対して障害であることを証
明するとき、例えば、融合蛋白が免疫化の抗原として使用される場合である。薬
物発見において、例えば、shIL5-のごときヒト蛋白は、hIL-5のアンタゴニスト
を同定するために、高処理量スクリーニングアッセイの目的でFc部分と融合さ
れた(D.Bennett et al.,Journal of Molecular Recognition 8:8 52-58(1995)
and K.Johanson et al.,The Journal of Biological Chemistry 270:16,pp94
59-9471(1995)参照)。
本発明ポリヌクレオチドおよびポリペプチドの増殖、維持または発現に適した
原核宿主は、エシェリシア・コリ、バチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis
)およびサルモネラ・チフィムリウム(Salmonella typhimurium)を包含する。
シュードモナス(Pseudomonas)、ストレプトミセス(Streptomyces)およびスタ
フィロコッカス(Staphylococcus)の種々の種はこの点において適当な宿主であ
る。そのうえ、この点において当業者に知られている他の多くの宿主も使用可能
である。
典型的であるが限定的でない例として、細菌用途の有用発現ベクターは、選択
可能マーカーおよび市販プラスミド(よく知られたクローニングベクターpBR
322(ATCC37017)の遺伝学的エレメントを含んでなる)由来の細菌
の複製開始点を含んでなる。かかる市販ベクターは、例えば、pKK223−3
(Pharmacia Fine Chemicals,Uppsala,Sweden)およびGEM1(Promega Bio
tec,Madison,WI,USA)を包含する。これらのpBR322「骨格」部分を適
当なプロモーターおよび発現すべき構造配列と結合する。
適当な宿主株の形質転換および適当な細胞密度までの宿主株の増殖の後、選択
したプロモーターが誘導可能である場合には、適当な手段(例えば、温度シフト
または化学誘導剤への曝露)によりそれを誘導し、適当時間細胞を培養する。
典型的には、次いで、細胞を遠心分離により集め、物理的または化学的手段に
より破壊し、得られた粗抽出物をさらなる精製に供する。
凍結−融解繰り返し、ソニケーション、機械的破壊を包含する慣用的方法、あ
るいは当業者によく知られた細胞溶解剤の使用により、蛋白発現に使用する徴生
物細胞を破壊することができる。かかる方法は、当業者によく知られている。
同様に、種々の哺乳動物細胞培養系を発現に使用することができる。哺乳動物
発現系の例は、Gluzman et al.,Cell 23:175(1981)に記載されたサル・腎臓線
維芽細胞COS−7細胞系を包含する。適合するベクターを発現させうる他の細
胞系は、例えば、C127、3T3、CHO、Hela、ヒト・腎臓293およ
びBHK細胞を包含する。
哺乳動物発現ベクターは、複製起点、適当なプロモーターおよびエンハンサー
、ならびに必要なリボソーム結合部位、ポリアデニレーション部位、スプライス
ドナーおよびアクセプター部位、転写終止配列、および発現に必要とされる5’
隣接非転写配列を含んでなる。この点において、特定の好ましい具体例において
、SV40スプライス部位由来のDNA配列、およびSV40ポリアデニレーシ
ョン部位が、これらのタイプの所望の非転写遺伝学的エレメントとして用いられ
る。
硫酸アンモニウムまたはエタノール沈殿、酸抽出、アニオンまたはカチオン交
換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、疎水性相互作用
クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒドロキシルアパタ
イトクロマトグラフィーおよびレクチンクロマトグラフィーを包含するよく知ら
れた方法により、G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドを組み換え細
胞培養物から回収し、精製することができる。最も好ましくは、高品質液体クロ
マトグラフィー(HPLC)を精製に用いる。単離または精製中にポリペプチド
が変性している場合には、蛋白の再生のためのよく知られた方法を用いて活性コ
ンホーメーションを再生することができる。
本発明ポリペプチドは、天然の精製ポリペプチド、化学合成法により得られる
ポリペプチド、細菌、酵母、高等植物、昆虫および哺乳動物細胞を包含する原核
細胞または真核細胞から組み換え法により得られるポリペプチドを包含する。組
み換え法に使用する宿主によっては、本発明ポリペプチドはグリコシレーション
されていてもよく、されていなくてもよい。さらに、いくつかの場合、宿主によ
るプロセスの結果として本発明ポリペプチドは最初の修飾されたメチオニン残基
を含みうる。
本発明に従って、G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリヌクレオチドおよび
ポリペプチドを種々の適用例、詳細にはG−蛋白結合受容体HNFDS78の化
学的および生物学的特性を用いる適用例に使用することができる。さらなる適用
例は、細胞、組織および器官の疾病の診断および治療に関する。本発明のこれら
の態様を以下の議論によってさらに説明する。
ポリヌクレオチドアッセイ
本発明は、例えば診断試薬としての相補的ポリヌクレオチドの検出のためのG
−蛋白結合受容体HNFDS78ポリヌクレオチドの使用に関する。機能不全に
関連した変異形態のG−蛋白結合受容体HNFDS78の検出は、G−蛋白結合
受容体HNFDS78の発現低下、発現過剰または変化した発現から生じる疾病
の診断またはかかる疾病に対する感受性に関する診断に付加しうる、あるいはか
かる診断を明確化しうる診断道具を提供するであろう。ヒトG−蛋白結合受容体
HNFDS78遺伝子における変異を有する個体を、種々の方法により、DNA
レベルにおいて検出することができる。診断のための核酸を、患者の細胞、体液
(例えば、血液、尿、唾液)、生検および剖検材料から得ることができる。ゲノム
DNAを検出用に直接使用してもよく、あるいは分析前にPCR(Saiki et al.
,Nature,324:163-166(1986))を用いることにより酵素的に増幅してもよい。R
NAまたはcDNAを同じように使用してもよい。一例として、G−蛋白結合受
容体HNFDS78をコードしている核酸に相補的なPCRプライマーを用いて
G−蛋白結合受容体HNFDS78の発現および変異を同定および分析すること
ができる。例えば、正常遺伝子型との比較における増幅生成物のサイズの変化に
より、欠失および挿入を検出することができる。増幅したDNAを放射性標識G
−蛋白結合受容体HNFDS78 RNAとハイブリダイゼーションさせること
により、あるいは別法として放射性標識G−蛋白結合受容体HNFDS78アン
チセンスDNA配列とハイブリダイゼーションさせることにより点突然変異を同
定することができる。好ましくは、RNase A消化または融点温度の相違
により、合致した配列と合致しない2本鎖とを識別することができる。
直接DNA配列決定により、もとの遺伝子と変異を有する遺伝子との間の配列
の相違も明らかとなりうる。さらに、クローンされたDNAセグメントをプロー
ブとして用いて特定のDNA配列を検出してもよい。PCRまたは他の増幅方法
を適当に用いることにより、かかる方法の感度をおおいに向上させることができ
る。例えば、配列決定プライマーを、2本鎖PCR生成物またはPCR変法によ
り得られた1本鎖鋳型分子とともに使用する。放射性標識を用いる慣用的方法に
より、あるいは蛍光タグを用いる自動配列決定法により配列決定を行う。
変性剤有りまたは無しにおけるゲル中のDNAの電気泳動の移動度の変化を検
出することにより、DNA配列の相違に基づく遺伝学的試験を行うことができる
。高分解能ゲル電気泳動により、小規模な配列の欠失および挿入を可視化するこ
とができる。個々の融点または部分的に融解する温度によってDNAフラグメン
トがゲル中の異なる位置において移動が阻止される変性ホルムアミド濃度勾配ゲ
ル上で異なる配列のDNAフラグメントを識別することができる(例えば、Myers
et al.,Science,230:1242(1985)参照)。
RNaseおよびS1保護のごときヌクレアーゼ保護アッセイまたは化学的開
裂法により、特定の位置における配列の変化も明らかとなる(例えば、cotton et
al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,85:4397-4401(1985))。
よって、ハイブリダイゼーション、RNase保護、化学的開裂、直接DNA
配列決定または制限酵素の使用(例えば、制限フラグメント長多型性(RFLP)
)およびゲノムDNAのサザンブロッティングのごとき方法により、特定のDN
A配列の検出を行うことができる。
より慣用的なゲル電気泳動およびDNA配列決定以外にも、in situ分析によ
って突然変異を検出することができる。
本発明のさらなる態様によれば、アテローム性動脈硬化、再狭窄、卒中、炎症
性疾患、および感染、例えば細菌性、真菌性、原生動物性、および特に例えばH
IV−1またはHIV−2によって引き起こされるようなウイルス感染、あるい
はこれらの疾病に対する感受性の決定方法が提供される。従って、G−蛋白結合
受容体HNFDS78中の変異は、アテローム性動脈硬化、再狭窄、卒中、炎症
性疾患、および感染、特にHIV−1またはHIV−2によって引き起こされる
ようなウイルス感染に対する感受性を示しうるものであり、上記核酸配列をかか
る感受性の確認のためのアッセイ用いてもよい。よって、例えば、該アッセイを
用いて上記ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白における変異、例えば、
欠失、切断、挿入、フレームシフト等(かかる変異はアテローム性動脈硬化、再
狭窄、卒中、炎症性疾患、および感染、特にHIV−1またはHIV−2によっ
て引き起こされるようなウイルス感染に対する感受性を示すものである)を決定
してもよい。
例えば、DNA配列決定アッセイを用いて変異を確認することができる。血液
試料(これに限らない)を包含する組織試料をヒト患者から得る。当該分野で知
られた方法により試料を処理してRNAを捕捉する。mRNAに存在するポリア
デノシン伸長部分にハイブリダイゼーションするポリチミジン残基からなるオリ
ゴヌクレオチドプライマーを添加することにより、第1鎖cDNAをRNA試料
から合成する。逆転写酵素およびデオキシリボヌクレオチドを添加して第1鎖c
DNAを合成する。本発明DNA修復蛋白のDNA配列に基づいてプライマー配
列を合成する。一般的には、プライマー配列は少なくとも15個の連続した塩基
を含んでなり、少なくとも30個またはちょうど50個の連続した塩基を含んで
いてもよい。
RT−PCRを用いて変異を検出することもできる。RT−PCRを、自動検
出システム、例えば、GeneScanのごときシステムと組み合わせて用いることが特
に好ましい。RNAまたはcDNAもまた、同じ目的、PCRまたはRT−PC
Rに用いてもよい。一例として、G−蛋白結合受容体HNFDS78をコードし
ている核酸に相補的なPCRプライマーを用いて変異を同定し分析することがで
きる。典型的なプライマーの例は、下記表1に示す。正常な遺伝子型と比較した
場合の増幅生成物のサイズの変化により、欠失および挿入を検出することができ
る。増幅DNAを放射性標識RNAと、あるいは別法として放射性標識アンチセ
ンスDNA配列とハイブリダイゼーションさせることにより、点突然変異を同
定することができる。RNase A消化または融解温度の相違により、完全に
合致した配列を合致しない二本鎖から識別することができる。
上記プライマーを、患者からの試料より単離したG−蛋白結合受容体HNFD
S78 cDNAの増幅に用いることができる。また本発明は、5’および/ま
たは3’末端から1、2、3または4個のヌクレオチドが除去されたプライマー
に関する。該プライマーを用いて患者から単離した遺伝子を増幅して、次いで、
遺伝子を種々の方法に供してDNA配列を調べることができる。このようにして
、DNA配列における変異を診断することができる。
もとの遺伝子および変異を有する遺伝子間の配列相違を直接DNA配列決定法
によって明らかにすることができる。さらに、クローン化DNAセグメントをプ
ローブとして使用して、特異的DNAセグメントを検出し得る。該方法の感度は
、PCRと組みあわせると、非常に増強される。例えば、配列決定プライマーを
2本鎖PCR産物またはPCR変法によって生じた1本鎖鋳型分子と共に使用す
る。配列決定は、放射性標識した核酸を用いる慣用的方法によって、または蛍光
タグを用いる自動配列決定法によって行う。
DNA配列差異に基づく遺伝学的試験は、変性剤を用いるまたは用いないゲル
中のDNAフラグメントの電気泳動移動度における変化を検出することによって
達成され得る。小配列欠失および挿入を高分離ゲル電気泳動によって明視化する
ことができる。個々の融点または部分的に融解する温度によってDNAフラグメ
ントの移動がゲル中の異なる位置において阻止される変性ホルムアミド濃度勾配
ゲル上で、異なる配列のDNAフラグメントを識別することができる(例えば、M
yers et al.,Science,230:1242(1985)参照)。
RNaseおよびS1保護のごときヌクレアーゼ保護アッセイまたは化学的開
裂法により、特定の位置における配列の変化も明らかとなる(例えば、Cotton et
al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,85:4397-4401(1985))。
よって、ハイブリダイゼーション、RNase保護、化学的開裂、直接DNA
配列決定または制限酵素の使用(例えば、制限フラグメント長多型性(RFLP)
)およびゲノムDNAのサザンブロッティングのごとき方法により、特定のDN
A配列の検出を行うことができる。本発明は、疾病、特にアテローム性動脈硬化
、再狭窄、卒中、炎症性疾患、および感染、例えば細菌性、真菌性、原生動物性
、および特に例えばHIV−1またはHIV−2によって引き起こされるような
ウイルス感染、最も特には心血管疾患ならびに感染性症の診断方法であって、図
1(配列番号:1)の配列を有するポリヌクレオチドの発現レベルを減少させた
患者から得た試料から測定することを特徴とする方法を提供する。ポリヌクレオ
チドの減少された発現は、ポリヌクレオチドを定量化するための当該分野で周知
の方法、例えば、PCR、RT−PCR、RNase保護、ノーザンブロッティ
ングおよび他のハイブリダイゼーション法のいずれか1つを用いて測定すること
ができる。
より慣用的なゲル電気泳動法およびDNA配列決定以外に、in situ分析によ
っても変異を検出することができる。
中期染色体スプレッドに対するcDNAクローンの蛍光in situハイブリダイ
ゼーション(FISH)を用いて、正確な染色体位置を提供することができる。
いかにしてこれを行うかについての一例として、G−蛋白結合受容体HNFD
S78DNAをQIAEXIIDNA精製キット(QIAGEN,Inc.,Chatsworth,CA)
を用いて消化および精製し、Super Cos1コスミドベクター(STRATAGENE,La Jol
la,CA)に対して連結反応を行った。DNAをQiagen Plasmid Purification Kit
(QIAGEN,Inc.,Chatsworth,CA)で精製し、1mgをビオチン−dATP
存在下でBioNick Labelling Kit(GibcoBRL,Life Technologies Inc.,Gaithers
burg,MD)を用いてニックトランスレーションによって標識化した。ビオチニル
化は、GENE-TEBT Detection System(CLONTECH Laboratories,Inc.Palo Alto,
CA)を用いて検出した。in situハイブリダイゼーションは、ONCOR Light Hybri
dization Kit(ONCOR,Gaitherberg,MD)を用いてスライド上で行い、中期染色体
上で単一コピーを検出した。正常なドナーの末梢血を20%FCS、3%PHA
およびペニシリン/ストレプトマイシンを補足したPRMI1640上で3日間
培養し、10-7Mメトトレキサートで17時間同調させ、非補足PRMIで2回
洗浄した。細胞を10-3Mチミジンで7時間インキュベートした。細胞をコルセ
ミド(0.5μg/ml)と共に20分間インキュベーション後、分裂中期にお
いて停止させ、次いで75mMKCl中で37℃にて15分間低張溶解した。次
いで、細胞ペレットを遠心分離で集め、Carnoy固定液(3:1メタノール/酢酸
)中で固定した。
懸濁液をスライド上へ滴下することによって、中期スプレッドを調製し、自然
乾燥させた。ヒト胎盤DNA1μg/mlでブロッキングしつつ、10mlのハ
イブリダイゼーション混合液(50%ホルムアミド、2xSSC、1%硫酸デキ
ストラン)中に懸濁させた100ngのプローブを添加することによって、ハイ
ブリダイゼーションを行った。プローブ混合液を70℃ウォーターバス中で10
分間変性させ、37℃で1時間インキュベートした後、予め温めた(37℃)スラ
イド(前以って70℃にて70%ホルムアミド/2xSSC中で変性させて、一
連のエタノール処理で脱水し、4℃に冷却しておいた)上に載せた。
スライドを加湿チャンバー中37℃にて16時間インキュベートした。スライ
ドを50%ホルムアミド/2xSSC中41℃で10分間、および2xSSC中
37℃で7分間洗浄した。製造者のプロトコールに従って、ハイブリダイゼーシ
ョンプローブをFITC−アビジン(ONCOR,Gaithersberg,MD)とともにスラ
イドをインキュベーションすることによって検出した。マウンティング媒体(mo
unting medium)中にに懸濁したヨウ化プロプリジウムで染色体を対比染色した
。Leitz ORTHOPLAN 2−エピ蛍光顕微鏡を使用してスライドを明視化し、
Imageneticsコンピューターおよびマッキントッシュプリンターを使用して5つ
のコンピューター画像を得た。G−蛋白結合受容体HNFDS78を染色体3p
21に対してマッピングする。
一旦、配列を正確な染色体上の位置にマッピングしたら、染色体上の該配列の
物理的位置を、遺伝子地図データと関連付けることができる。かかるデータは、
例えば、コンピューターを介してオンラインで公的に利用できるV.McKusick,M
endelian Inheritance in Manにある。次いで、同じ染色体領域上でマッピング
された遺伝子と疾病の関係を連鎖分析(物理的に隣接する遺伝子の共同遺伝)を
介して同定する。
別に提示しないかぎり、形質転換は、Graham,F.およびVan der Eb,A.,Viro
logy,52:456-457(1973)の方法における記載の通りに行われた。
染色体アッセイ
本発明配列は染色体の同定にも価値がある。配列は個々のヒト・染色体上の特
定位置に特別に標的化されており、これとハイブリダイゼーションしうる。その
うえ、染色体上の特定部位を同定する必要性が現在ある。実際の配列データ(繰
り返し多型性)に基づいて染色体をマーキングする少数の試薬が染色体のマーキ
ングに現在利用できる。本発明による染色体へのDNAのマッピングは、配列を
疾病関連遺伝子と関連づけることにおいて重要な最初の工程である。
この点における特定の好ましい具体例において、本明細書中に開示されたcD
NAを使用して、G−蛋白結合受容体HNFDS78遺伝子のゲノムDNAをク
ローン化する。これは、様々なよく知られた技法および一般に市販されているラ
イプラリーを用いて達成できる。ゲノムDNAをこの目的で、よく知られた技法
を用いるin situ染色体マッピングに使用する。典型的に、染色体マッピングの
日常の手法によると、いくつかの試みおよび誤りが、良いin situハイブリダイ
ゼーションシグナルを与えるゲノムプローブの同定に必要とされ得る。
さらにいくつかの場合、cDNAからPCRプライマー(好ましくは15ない
し25bp)を調製することにより、配列を染色体にマッピングすることができ
る。遺伝子の3’非翻訳領域のコンピューター分析を用いてゲノムDNA中の1
つよりも多いエキソンにまたがらないプライマーを迅速に選択し、かくして、増
幅過程を複雑化する。次いで、これらのプライマーを、個々のヒト染色体を含有
する体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングに用いる。プライマーに対応し
たヒト遺伝子を含有するハイブリッドのみが増幅フラグメントを生じるであろう
。
体細胞ハイブリッドのPCRマッピングは、個々のDNAを個々の染色体に帰
属するための迅速な手順である。同じオリゴヌクレオチドプライマーに関して本
発明を用いて、類似の方法で特定の染色体由来のフラグメントのパネルまたは大
きなゲノムクローンのプールに関して下位の位置決めを行うことができる。染色
体へのマッピングに同様に用いることのできる他のマッピング法は、in situハ
イブリダイゼーション、標識フロー−ソーテッド(flow-sorted)染色体に関す
るプレスクリーニングおよび染色体特異的cDNAライプラリーを構築するため
のハイブリダイゼーションによるプレセレクションを包含する。
中期染色体スプレッドに対するcDNAクローンの蛍光in situハイブリダイ
ゼーション(FISH)を用いて、正確な染色体位置を一工程で知ることができ
る。この方法を50または60bp程度の短いcDNAとともに用いることがで
きる。この技法に関するレビューについては、Verma et al.,HUMAN CHROMOSOME:
A MANUAL OF BASIC TECHNIQUES,Pergamon Press,New York(1988)を参照。
一旦、配列が正確な染色体位置にマッピングされたら、遺伝学的地図のデータ
と染色体上の配列の物理的位置を関連付けることができる。かかるデータは、例
えば、V.McKusick,Mendelian Inheritance in Man(Johns Hopkins Universit
y Welch Medical Libraryよりオンラインで利用可能)に見いだされる。次いで
、連鎖分析(物理的に隣接した遺伝子の共同遺伝)により、同じ染色体にマッピ
ングされた遺伝子と疾病との関連を確認する。
次に、疾病にかかっている個体および疾病にかかっていない個体間のcDNA
またはゲノム配列の相違を決定することが必要である。疾病にかかっている個体
の一部または全部において変異が観察されるが正常個体においては変異が観察さ
れない場合には、その変異は疾病の病因である可能性がある。
物理的マッピングおよび遺伝学的マッピング法の現在の分離能によれば、疾病
に関連した染色体領域に正確に位置決めされるcDNAは50ないし500個の
潜在的病因遺伝子のうち1つでありうる(1メガベースのマッピング分離能とし
、20kbにつき1個の遺伝子と仮定)。
ポリペプチドアッセイ
本発明は、正常および異常なレベルの決定を包含する、細胞および組織中のG
−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白レベルの検出のための定量および診断アッ
セイのごとき診断アッセイにも関する。よって、例えば、正常対照組織試料と比
較して本発明G−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白の過剰発現を検出するため
の本発明診断アッセイを用いて、例えば腫瘍の存在を検出してもよい。宿主由来
の試料中の本発明G−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白のごとき蛋白のレベル
を決定するのに用いることのできるアッセイ法は当業者によく知られている。か
かるアッセイ法は、ラジオイムノアッセイ、競争結合アッセイ、ウェスタンブロ
ット分析およびELISAアッセイを包含する。これらのうち、ELISAがし
ばしば好ましい。ELISAアッセイでは、最初に、G−蛋白結合受容体HNF
DS78に対して特異的な抗体、好ましくはモノクローナル抗体を調製すること
を特徴とする。さらに、一般的には、モノクローナル抗体に結合するレポーター
抗体を調製する。レポーター抗体は、放射性試薬、蛍光試薬または酵素試薬検の
ごとき検出可能試薬に結合しているが、この実施例では西洋ワサビ・ペルオキシ
ダーゼ酵素に結合している。
ELISAを行うために試料を宿主から取り、試料中の蛋白を結合する固体支
持体、例えば、ポリスチレンディッシュ上でインキュベーションする。次いで、
ウシ・血清アルブミンのごとき非特異的蛋白とともにインキュベーションするこ
とによりディッシュ上の遊離の蛋白結合部位を被覆する。次に、モノクローナル
抗体をディッシュ中でインキュベーションし、その間にモノクローナル抗体は、
ポリスチレンディッシュに結合しているG−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白
に結合する。未結合モノクローナル抗体をバッファーで洗浄除去する。西洋ワサ
ビ・ペルオキシダーゼに結合されたレポーター抗体をディッシュ中に置き、レポ
ーター抗体といずれのG−蛋白結合受容体HNFDS78に結合しているモノク
ローナル抗体との結合を生じさせる。次いで、未結合レポーター抗体を洗浄除去
する。次いで、発色基質を包含するペルオキシダーゼ活性のための試薬をディッ
シュに添加する。1次抗体および2次抗体によりG−蛋白結合受容体HNFDS
78に結合し、固定化されているペルオキシダーゼは着色反応生成物を生じる。
一定時間の発色量は試料中のG−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白量を示す。
典型的には、標準曲線を参照して定量結果を得る。
固体支持体に結合したG−蛋白結合受容体HNFDS78特異的抗体および標
識G−蛋白結合受容体HNFDS78および宿主由来の試料が固体支持体上に通
される競争アッセイを用いてもよい。固体支持体に結合した検出標識量は試料中
のG−蛋白結合受容体HNFDS78量と相関関係を有しうる。
抗体
ポリペプチド、それらのフラグメントもしくは他の誘導体、またはそれらのア
ナログ、またはそれらを発現する細胞を免疫原として用いてそれらに対する抗体
を作ることができる。これらの抗体は、例えば、ポリクローナルまたはモノクロ
ーナル抗体でありうる。また本発明は、キメラ、1本鎖およびヒト化抗体ならび
にFabフラグメント、またはFab発現ライプラリーの生成物を包含する。当
該分野で知られた種々の方法をかかる抗体およびフラグメントの製造に用いても
よい。
動物へポリペプチドを直接注入することによって、または動物、好ましくはヒ
ト以外にポリペプチドを投与することによって、本発明配列に対応したポリペプ
チドに対して生成した抗体を得ることができる。次いで、そのようにして得られ
た抗体はポリペプチド自体と結合するであろう。このようにして、ポリペプチド
のフラグメントのみをコードする配列を用いて無傷のポリペプチド全体に結合す
る抗体を得ることさえできる。次いで、かかる抗体を用いて、ポリペプチドを発
現する組織からそのポリペプチドを単離することができる。
モノクローナル抗体の調製のために、連続的な細胞系の培養により得られる抗
体を製造する方法を用いることができる。例は、ハイブリドーマ法(Kohler and
Milstein Nature 1975 256:495-497)、トリオーマ法、ヒト・B細胞ハイブリド
ーマ法(Kozbor et al.,Immunology Today 1983 4:72)およびヒト・モノクロ
ーナル抗体を製造するためのEBV−ハイブリドーマ法(Cole et al.Monoclon
al Antibodies and Cancer Therapy.Alan R.Liss,Inc,pp 77-96(1985))を
包含する。
1本鎖抗体の製造に関して記載された方法(米国特許第4,946,778号
)を適用して、本発明の免疫原性ポリペプチド生成物に対する1本鎖抗体を製造
することができる。また、トランスジェニックマウスまたは他の哺乳動物のごと
き他の生物を用いて、本発明の免疫原性ポリペプチド生成物に対するヒト化抗体
を発現させてもよい。
上記抗体を用いて、ポリペプチドを発現するクローンを単離または同定しても
よく、あるいはアフィニティークロマトグラフィーによる単離および/または精
製のための固体支持体への抗体の結合により本発明ポリペプチドを精製してもよ
い。
よって、G−蛋白結合受容体HNFDS78に対する抗体を用いて、とりわけ
、高血圧、狭心症、心筋梗塞、潰瘍、アルツハイマー病、卒中、炎症(慢性およ
び急性)、CNS炎症、喘息、アレルギー、神経変性疾患、頭部外傷で誘導され
る神経変性疾患、良性前立腺肥大症および、精神分裂症、躁病、うつ病、せん妄
、痴呆または激しい精神遅滞、ハンチントン病またはジル・ド・ラ・トゥレット
症候群のごとき運動異常症を包含する精神病性ならびに神経学的障害、細菌性感
染、真菌性感染、原生動物性感染、およびウイルス感染を抑制してもよい。G−
蛋白結合受容体を抑制する抗体は、内因性食欲不振の回復および大食の制御にも
有用である。G−蛋白結合受容体HNFDS78を抑制する抗体は、細菌細胞、
真菌細胞、原生動物細胞ならびにウイルスの結合の阻害、および細菌性感染、真
菌性感染、原生動物感染ならびにウイルス感染、特にHIV−1結合ならびに感
染またはHIV−2結合ならびに感染にも有用である。
G−蛋白結合受容体HNFDS78結合分子およびアッセイ
また、本発明は、G−蛋白結合受容体HNFDS78に結合する受容体分子の
ごとき分子の同定方法も提供する。当業者に知られた多くの方法、例えば、リガ
ンドパンニング(panning)およびFACSソーティングにより、受容体蛋白の
ごときG−蛋白結合受容体HNFDS78に結合する蛋白をコードしている遺伝
子を同定することができる。かかる方法は多くの研究室用マニュアル、例えば、
Coligan et al.,Current Protocols in Immunology 1(2):第5章(1991年
)に記載されている。
例えば、発現クローニングをこの目的に用いてもよい。この目的のために、G
−蛋白結合受容体HNFDS78に応答する細胞からポリアデニル化RNAを調
製し、cDNAライプラリーをこのRNAから作成し、ライプラリーをプールに
分割し、G−蛋白結合受容体HNFDS78に応答しない細胞中に各プールをト
ランスフェクションする。次いで、トランスフェクションした細胞を標識G−蛋
白結合受容体HNFDS78に曝露する(放射性ヨウ素化または部位特異的プロ
テインキナーゼ認識部位を含めることといった標準的方法を包含する種々のよく
知られた方法によりG−蛋白結合受容体HNFDS78を標識することができる
)。曝露後、細胞を固定し、G−蛋白結合受容体HNFDS78の結合を測定す
る。便利には、これらの手順をスライドガラス上で行う。
G−蛋白結合受容体HNFDS78結合細胞を生じるcDNAについてプール
を同定する。これらの陽性物からサブ−プール(sub-pool)を調製し、宿主細胞
中にトランスフェクションし、上記のごとくスクリーニングする。反復サブ−プ
ーリングおよび再スクリーニングプロセスを用いて、推定上受容体分子のごとき
結合分子をコードしている1種またはそれ以上のクローンを単離することができ
る。
別法として、標識リガンドを、受容体分子のごときリガンドが結合する分子を
発現する細胞から調製した膜または膜抽出物のごとき細胞抽出物に光親和性結合
させることができる。ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)により架橋
材料を分離し、X線フィルムに曝露する。リガンド−受容体を含む標識複合体を
切断し、ペプチドフラグメントにまで分解し、蛋白微小配列決定に供することが
できる。微小配列決定から得られたアミノ酸配列を用いて、ユニークな、または
縮重したオリゴヌクレオチドプローブを設計し、cDNAライプラリーをスクリ
ーニングして、受容体分子をコードしている遺伝子を同定することができる。
本発明ポリペプチドを用いて、細胞中または無細胞調製物中において、受容体
分子のごときG−蛋白結合受容体HNFDS78結合分子の結合能を評価するこ
ともできる。
本発明の受容体ポリペブチドの活性化を活性化する(アゴニスト)または抑制
する(アンタゴニスト)化合物のスクリーニング法において、本発明のG−蛋白
結合受容体HNFDS78を用いてもよい。
一般的には、かかるスクリーニング法は、表面に本発明の受容体ポリペプチド
を発現する適当な細胞を提供することを包含する。かかる細胞は哺乳動物、酵母
、ショウジョウバエまたはイー・コリ由来の細胞を包含する。とりわけ、本発明
の受容体をコードしているポリヌクレオチドを用いて細胞をトランスフェクショ
ンし、そのことによりG−蛋白結合受容体HNFDS78を発現させる。次いで
、発現された受容体を試験化合物と接触させて結合、機能的応答の刺激または阻
害を観察する。
1のかかるスクリーニング法は、トランスフェクションされて本発明のG−蛋
白結合受容体HNFDS78を発現するようになった黒色素胞の使用を包含する
。かかるスクリーニング法はPCT WO92/01810(1992年2月6
日公開)に記載されている。
よって、例えば、かかるアッセイを用いて、受容体をコードしている黒色素胞
を受容体リガンドおよびスクリーニングすべき化合物の両方に接触させることに
より、本発明の受容体ポリペプチドの活性化を阻害する化合物をスクリーニング
してもよい。リガンドにより発生したシグナルの阻害は、化合物がその受容体に
対して潜在的なアンタゴニストであること、すなわち、その化合物が受容体活性
化を阻害することを示す。
かかる細胞をスクリーニングすべき化合物に接触させ、かかる化合物がシグナ
ルを発生するかどうか、すなわち、受容体を活性化するかどうかを決定すること
により、受容体を活性化する化合物の決定に当該スクリーニングを用いてもよい
。
他のスクリーニング法は、例えば、Science 246:181-296(1989年10月)の記
載のように、G−蛋白結合受容体HNFDS78を発現する細胞(例えば、トラ
ンスフェクションされたCHO細胞)を、受容体活性化により引き起こされる細
胞外pH変化を測定する系において使用することを包含する。例えば、本発明の
受容体ポリペプチドを発現する細胞に化合物を接触させ、次いで、第2メッセン
ジャー応答、例えばシグナル変換またはpH変化を測定して潜在的に化合物が受
容体を活性化または阻害するかどうかを決定してもよい。
もう1つのかかるスクリーニング法は、G−蛋白結合受容体HNFDS78を
コードしているRNAをアフリカツメガエル・卵母細胞に導入して一時的に受容
体を発現させることを包含する。次いで、受容卵母細胞を例えばケモカインβ−
8のごとき受容体リガンドおよびスクリーニングすべき化合物と接触させ、次い
で、受容体の活性化を阻害すると考えられる化合物のスクリーニングにおいて、
シグナル(例えば、プロトン、ならびに他のイオンシグナル、詳細にはカルシウ
ムイオンシグナル)の阻害または活性化を検出してもよい。
もう1つのスクリーニング法は、例えばホスホリパーゼCまたはDまたは他の
蛋白に受容体が結合しているG−蛋白結合受容体HNFDS78を発現させるこ
とを包含する。かかる細胞の典型例として、内皮細胞、平滑筋細胞、胚の腎細胞
等が挙げられる。受容体の活性化または受容体の活性化の阻害を第2シグナル(
例えば、ホスホリパーゼまたは他の活性化/発現された蛋白)から検出すること
により、上記のごとくスクリーニングを行ってもよい。
もう1つの方法は、表面に受容体を有する細胞への標識リガンドの結合に対す
る阻害を調べることによる、本発明のアンタゴニストの受容体ポリペプチドの活
性化を阻害する化合物のスクリーニングを包含する。かかる方法は、G−蛋白結
合受容体HNFDS78をコードしているDNAで真核細胞細胞をトランスフェ
クションして細胞が受容体を表面に発現するようにし、既知リガンドの標識形態
の存在下で細胞を化合物と接触させることを包含する。例えば放射活性によりリ
ガンドを標識することができる。受容体に結合した標識リガンドの量は、例えば
受容体の放射能を測定することにより測定される。化合物が受容体に結合する際
に、受容体に結合する標識リガンドの減少が認められるならば、受容体への標識
リガンドの結合は阻害されている。
G−蛋白結合受容体HNFDS78は、哺乳動物宿主に偏在しており、多くの
病状を包含する多くの生物学的機能の原因となる。よって、一方でG−蛋白結合
受容体HNFDS78を刺激し、一方でG−蛋白結合受容体HNFDS78の機
能を阻害しうる化合物および薬物を見つけることが望ましい。
例えば、G−蛋白結合受容体HNFDS78を活性化する化合物を、癌および
感染症の治療のごとき目的に用いてもよい。
一般的には、G−蛋白結合受容体HNFDS78活性化を阻害する化合物を、
種々の治療目的、例えば、とりわけ、高血圧、狭心症、心筋梗塞、潰瘍、アルツ
ハイマー病、卒中、アテローム性動脈硬化症、炎症(慢性および急性)、CNS炎
症、喘息、アレルギー、神経変性疾患、頭部外傷で誘導される神経変性疾患、良
性前立腺肥大症および、精神分裂症、躁病、うつ病、せん妄、痴呆あるいは激し
い精神遅滞、ハンチントン病またはジル・ド・ラ・トゥレット症候群のごとき運
動異常症を包含する精神病性ならびに神経学的障害、細菌、真菌、原生動物、お
よびウイルスにより引き起こされる感染の治療に用いてもよい。G−蛋白結合受
容体HNFDS78を阻害する化合物は、細菌、真菌、原生動物ならびにウイル
スの結合の阻害、および細菌、真菌、原生動物、ならびにウイルス二より引き起
こされる感染の阻害、詳細にはHIV−1結合ならびに感染またはHIV−2結
合ならびに感染の阻害にも有用である。
抗体は、本発明のG−蛋白結合受容体HNFDS78を拮抗し、またはいくつ
かの場合、G−蛋白結合受容体HNFDS78に結合するが第2メッセンジャー
応答を顕在化しないオリゴペプチドが、その結果G−蛋白結合受容体HNFDS
78の活性を妨げる。通常には抗体の抗原結合部位に結合するユニークな決定基
を認識する抗イディオタイプ抗体を包含する。また潜在的なアンタゴニスト化合
物は、G−蛋白結合受容体HNFDS78のリガンドに密接に関連した蛋白、す
なわちリガンドのフラグメントであって、生物学的機能を失っていてG−蛋白結
合受容体HNFDS78に結合しても応答を生じないものを包含する。
アンチセンス法を用いることにより調製されるアンチセンス構築物を用いて、
三重らせん形成またはアンチセンスDNAもしくはRNAにより遺伝子発現を制
御してもよく、両方の方法とも、DNAもしくはRNAへのポリヌクレオチドの
結合に基づくものである。例えば、本発明の成熟ポリペプチドをコードしている
ポリヌクレオチド配列の5’コーディング部分を用いて、長さ約10ないし40
塩基対のアンチセンスRNAオリゴヌクレオチドを設計する。転写に関与する遺
伝子の領域に相補的であるようにDNAオリゴヌクレオチドを設計し(三重らせ
ん−Lee et al.,Nucleic Acids Research 6:3073(1979);Dervan et al.,Scie
nce 251:1360(1991)参照)、そのことによりG−蛋白結合受容体HNFDS78
の転写および生成を防止する。アンチセンスRNAオリゴヌクレオチドは、イン
・ビボにおいてmRNAにハイブリダイゼーションし、mRNA分子のG−蛋白
結合受容体HNFDS78への翻訳をブロックする(Okano,J.Neurochem.56:560(
1991);OLIGONUCLEOTIDES AS ANTISENSE INHIBITORS OF GENE EXPRESSION,CRC P
ress,Boca Raton,FL(1988))。上記オリゴヌクレオチドを細胞に送達して、アン
チセンスRNAまたはDNAがイン・ビボにおいて発現されてG−蛋白結合受容
体HNFDS78の生成を阻害するようにすることもできる。
G−蛋白結合受容体HNFDS78に結合し、リガンドに近づき難くして、正
常な生物学的活性を妨げる小型分子、例えば小型ペプチドまたはペプチド様分子
を用いて、本発明の受容体ポリペプチドの活性を阻害してもよい。
可溶性形態のG−蛋白結合受容体HNFDS78、例えば受容体のフラグメン
トを用いて、本発明のポリペプチドに対するリガンドに結合させ、リガンドが膜
結合G−蛋白結合受容体HNFDS78と相互作用することを防止することによ
り受容体活性化を阻害してもよい。
さらに本発明は、過剰なG−蛋白結合受容体HNFDS78活性に関連した異
常な症状の治療方法であって、リガンドのG−蛋白結合受容体HNFDS78へ
の結合をブロックすることにより、あるいは第2のシグナルを阻害することによ
り活性化を阻害するに有効量の上記阻害剤化合物を医薬上許容される担体ととも
に対象に投与し、そのことにより異常な症状を改善することを特徴とする方法を
提供する。
また本発明は、G−蛋白結合受容体HNFDS78活性の発現不足に関連した
異常な症状の治療方法であって、上記のごとく本発明の受容体ポリペプチドを活
性化する治療上有効量の化合物を医薬上許容される担体とともに対象に投与し、
そのことにより異常な症状を改善することを特徴とする方法を提供する。
可溶性形態のG−蛋白結合受容体HNFDS78、およびかかる受容体を活性
化または阻害する化合物を、適当な医薬担体と混合して使用してもよい。かかる
組成物は、治療上有効量のポリペプチドまたは化合物、および医薬上許容される
担体または賦形剤を含んでなる。かかる担体は、セイライン、緩衝化セイライン
、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、およびそれらの混合物を包
含するが、これらに限らない。処方は投与方法に適合させるべきである。
アンタゴニストおよびアゴニストアッセイおよび分子
本発明はまた、細胞上のG−蛋白結合受容体HNFDS78の作用、例えば受
容体分子のごときG−蛋白結合受容体HNFDS78結合分子との相互作用を増
強またはブロックする化合物を同定するための、化合物のスクリーニング方法も
提供する。アゴニストは、G−蛋白結合受容体HNFDS78の天然の生物学的
機能を増加させる、またはG−蛋白結合受容体HNFDS78に類似した方法で
機能する化合物であり、一方、アンタゴニストは、かかる機能を減少させる、ま
たは消去させる化合物である。
例えば、膜または膜標品のごときその調製物のような細胞コンパートメントを
、G−蛋白結合受容体HNFDS78により転調されたシグナリングもしくは調
節経路の分子であってG−蛋白結合受容体HNFDS78に結合する分子を発現
する細胞から調製してもよい。G−蛋白結合受容体HNFDS78アゴニストま
た
はアンタゴニスト候補分子の存在下または不存在下において調製物を標識G−蛋
白結合受容体HNFDS78とともにインキュベーションする。結合分子に結合
する候補分子の能力は、標識リガンドの結合低下に反映される。不必要に、すな
わちG−蛋白結合受容体HNFDS78結合分子への結合に対するG−蛋白結合
受容体HNFDS78の効果を誘導せずに結合する分子は、良好なアンタゴニス
トである可能性が最も高い。よく結合し、G−蛋白結合受容体HNFDS78と
同じ効果またはG−蛋白結合受容体HNFDS78に密接に関連した効果を誘導
する分子はアゴニストである。
例えば、候補分子と細胞または適当な細胞調製物との相互作用後に第2メッセ
ンジャー系の活性化を調べ、次いで、G−蛋白結合受容体HNFDS78または
G−蛋白結合受容体HNFDS78と同じ効果を誘導する分子の効果と比較する
ことにより、潜在的アゴニストのG−蛋白結合受容体HNFDS78様効果を測
定してもよい。この点に関して有用でありうる第2メッセンジャー系は、AMP
グアニレートシクラーゼ、イオンチャンネルまたはホスホイノシチド加水分解の
系を包含するが、これらに限らない。
G−蛋白結合受容体HNFDS78アンタゴニストを探すアッセイのもう1つ
の例は、競争的阻害アッセイに適した条件下でG−蛋白結合受容体HNFDS7
8と潜在的アゴニストを膜結合G−蛋白結合受容体HNFDS78受容体分子ま
たは組み換えG−蛋白結合受容体HNFDS78受容体分子と結合させる競争ア
ッセイである。受容体分子に結合しているG−蛋白結合受容体HNFDS78分
子数を正確に決定して潜在的アンタゴニストに有効性を評価できるようにするた
めに、例えば放射活性によりG−蛋白結合受容体HNFDS78を標識すること
ができる。
潜在的アンタゴニストは、本発明のポリペプチドに結合し、それによってその
活性を阻害または消去させる小型有機分子、ペプチド、ポリペプチドおよび抗体
を包含する。潜在的アンタゴニストはまた、受容体分子のごとき結合分子上の同
じ部位で結合するが、G−蛋白結合受容体HNFDS78誘導活性を伴わず、そ
れによって、G−蛋白結合受容体HNFDS78を結合させなくすることにより
G−蛋白結合受容体HNFDS78の作用を妨げる密接に関連した蛋白または抗
体のごとき小型有機分子、ペプチド、ポリペプチドでありうる。
潜在的アンタゴニストは、ポリペプチドに結合し、ポリペプチドの結合部位を
占有し、それにより受容体分子のごとき細胞結合分子に対する結合を妨げ、その
結果、正常な生物学的活性を妨げる小型分子を包含する。小型分子の例は、小型
有機分子、ペプチドまたはペプチド様分子を包含するがそれらに限定されるもの
ではない。
他の潜在的アンタゴニストは、アンチセンス分子を包含する。アンチセンス法
を用いて、アンチセンスDNAまたはRNAによって、あるいは3重らせん形成
によって遺伝子発現を制御することができる。アンチセンス法は、例えば、Okan
o,J.Neurochem.56:560(1991);OLIGONUCLEOTIDES AS ANTISENSE INHIBITORS OF
GENE EXPRESSION,CRC Press,Boca Raton,FL(1988))で論じられている。3重
らせん形成は、例えばLee et al.,Nucleic Acids Research 6: 3073(1979);Co
oney et al.,Science 241:456(1988);およびDervan et al.,Science 251:136
0(1991)で論じられている。該方法は、相補的DNAまたはRNAに対するポリ
ヌクレオチドの結合に基づいている。例えば、本発明の成熟ポリペプチドをコー
ドするポリヌクレオチドの5’コーディング部分を使用して、長さ約10ないし
40塩基対のアンチセンスRNAオリゴヌクレオチドを設計してもよい。DNA
オリゴヌクレオチドは、転写に関与する遺伝子の領域に相補的であるように設計
し(、そのことによりG−蛋白結合受容体HNFDS78の転写および生成を防
止する。アンチセンスRNAオリゴヌクレオチドは、イン・ビボにおいてmRN
Aにハイブリダイゼーションし、mRNA分子のG−蛋白結合受容体HNFDS
78への翻訳をブロックする。上記オリゴヌクレオチドを細胞に送達して、アン
チセンスRNAまたはDNAがイン・ビボにおいて発現されてG−蛋白結合受容
体HNFDS78の生成を阻害するようにすることもできる。
アンタゴニストは、例えば下記のような医薬上許容される担体と共に化合物に
おいて使用してもよい。
アンタゴニストは、例えば、とりわけ、高血圧、狭心症、心筋梗塞、潰瘍、ア
ルツハイマー病、卒中、アテローム性動脈硬化症、炎症(慢性および急性)、CN
S炎症、喘息、アレルギー、神経変性疾患、頭部外傷で誘導される神経変性疾患
、良性前立腺肥大症および、精神分裂症、躁病、うつ病、せん妄、痴呆あるいは
激しい精神遅滞、ハンチントン病またはジル・ド・ラ・トゥレット症候群のごと
き運動異常症を包含する精神病性ならびに神経学的障害、細菌性感染、真菌性感
染、原生動物性感染、およびウイルス性感染を阻害するために使用してもよい。
本発明のアンタゴニストは、内因性の食欲不振の回復ならびに大食の制御、およ
び細菌、真菌、原生動物ならびにウイルスの結合の阻害、および細菌性感染、真
菌性感染、原生動物感染、ならびにウイルス性感染の阻害、詳細にはHIV−1
結合ならびに感染またはHIV−2結合ならびに感染の阻害にも有用である。
アゴニストは、例えば下記のような医薬上許容される担体と共に化合物におい
て使用してもよい。
アゴニストは、例えば自己免疫疾患、感染症および癌を治療するために使用し
てもよい。
組成物
また本発明は、上記ポリヌクレオチドまたはポリペプチド、あるいはアゴニス
トまたはアンタゴニストを含んでなる組成物に関する。よって、細胞、組織また
は生物について使用される未滅菌または滅菌担体、例えば、対象への投与に適し
た医薬担体と組み合わせて本発明ポリペプチドを用いてもよい。かかる組成物は
、例えば、媒体、添加物または治療上有効量の本発明ポリペプチド、および医薬
上許容される担体または賦形剤を含んでなる。かかる担体は、セイライン、緩衝
化セイライン、デキストロース、水、グリセロール、エタノールおよびそれらの
混合物を包含するが、これらに限らない。処方は投与モードに適合すべきである
。
キット
さらに本発明は、上記本発明組成物の1種またはそれ以上の成分を充填した1
個またはそれ以上の容器を含んでなる医薬パックおよびキットに関する。かかる
容器については、医薬または生物学的製品の製造、使用または販売を規制してい
る政府当局により指示された形態であり、ヒトへの投与のための製品の製造、使
用または販売に対する当局による認可を反映したものである。
投与
本発明のポリペプチドおよび他の化合物を単独で、あるいは治療化合物のごと
き他の化合物と組み合わせて使用してよい。
効果的で便利な方法、例えば、特に、局所、経口、肛門、膣、静脈内、腹腔内
、筋肉内、皮下、鼻腔内または皮内ルートによる投与を包含する方法で医薬組成
物を投与してよい。
一般的には、医薬組成物を、個々の徴候または徴候(複数)の治療または予防
の有効な量で投与する。一般的には、少なくとも約10μg/kg体重の量で組
成物を投与する。大部分の場合、1日につき約8mg/kg体重を超えない量で
組成物が投与されるであろう。好ましくは、大部分の場合、1日につき用量は約
10μg/kg体重ないし約1mg/kg体重である。症状、その重さ、投与経
路、合併症等を考慮して、各治療様式についての標準的方法および症状により最
適用量が決定されることが理解されよう。
遺伝子治療
しばしば「遺伝子治療」と呼ばれる治療様式において、イン・ビボでポリペプ
チドを発現させることにより、G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリヌクレオ
チド、ポリペプチド、ポリペプチドであるアゴニストおよびアンタゴニストを本
発明に従って使用することができる。
よって、例えば、ポリペプチドをコードしているDNAまたはRNAのごとき
ポリヌクレオチドで患者からの細胞をエク・ビボで処理し、次いで、ポリペプチ
ドで治療すべき患者に処理細胞を与えてもよい。例えば、本発明ポリペプチドを
コードしているRNAを含むレトロウイルスプラスミドベクターの使用により細
胞をエクス・ビボで処理してもよい。かかる方法は当該分野においてよく知られ
ており、本発明におけるそれらの使用は本明細書の教示から明らかである。
同様に、当該分野において知られた方法により、イン・ビボでのポリペプチド
の発現のために細胞をイン・ビボで処理してもよい。例えば、上記のように複製
欠陥レトロウイルスベクター中での発現のために本発明ポリヌクレオチドを処理
してもよい。次いで、レトロウイルス発現構築物を単離し、パッケージング細胞
中に導入し、本発明ポリペプチドをコードしているRNAを含むレトロウイルス
プラスミドベクターで形質導入して、パッケージング細胞が対象遺伝子を含有す
る感染性ウイルス粒子を産生するようにすることができる。イン・ビボでの細胞
の処理およびイン・ビボでのポリペプチドの発現のためにこれらのプロデューサ
ー細胞を患者に投与することができる。本発明ポリペプチドを投与するためのこ
れらの方法および他の方法は、本発明の教示から当業者に明らかなはずである。
本明細書において上で述べたレトロウイルスプラスミドベクターが由来するレ
トロウイルスは、モロニーマウス・白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ラウス
サルコーマウイルス、ハーベイサルコーマウイルス、トリ・白血病ウイルス、テ
ナガザル・白血病ウイルス、ヒト・免疫不全ウイルスのごときレトロウイルス、
アデノウイルス、ミエロプロリファレイティブサルコーマウイルス(Myeloprolif
erative Sarcomavirus)、および哺乳動物腫瘍ウイルスを包含するが、これらに
限らない。1の具体例において、レトロウイルスプラスミドベクターはモロニー
マウス・白血病ウイルス由来のものである。
かかるベクターは、本発明ポリペプチド発現のための1個またはそれ以上のプ
ロモーターを含むであろう。使用できる適当なプロモーターは、レトロウイルス
LTR;SV40プロモーター;およびMiller et al.,Biotechniques 7:980-9
90(1989)に記載されたヒト・サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ま
たは他のいずれかのプロモーター(例えば、ヒストン、RNAポリメラーゼII
I、およびβ−アクチンプロモーター(これらに限らない)を包含する真核細胞
プロモーターのごとき細胞プロモーター)を包含するが、これらに限らない。使
用できる他のウイルスのプロモーターは、アデノウイルスプロモーター、チミジ
ンキナーゼ(TK)プロモーター、およびB19パルボウイルスプロモーター
を包含するが、これらに限らない。適当なプロモーターの選択は、本明細書に含
まれる教示から当業者に明らかであろう。
本発明ポリペプチドをコードしている核酸配列は適当なプロモーターの制御下
に置かれるであろう。使用できる適当なプロモーターは、アデノウイルス大後期
プロモーターのごときアデノウイルスプロモーター;またはサイトメガロウイル
ス(CMV)プロモーターのごとき異種プロモーター;呼吸器合胞体ウイルス(
RSV)プロモーター;MMTプロモーター、メタロチオネインプロモーターの
ごとき誘導可能プロモーター;熱ショックプロモーター;アルブミンプロモータ
ー;ApoAIプロモーター;ヒト・グロビンプロモーター;単純ヘルペスウイ
ルスのチミジンキナーゼプロモーターのごときウイルスのチミジンキナーゼプロ
モーター;レトロウイルスのLTR(本明細書で上で述べた修飾レトロウイルス
LTRを包含);β−アクチンプロモーター;およびヒト・成長ホルモンプロモ
ーターを包含するが、これらに限らない。プロモーターは、本発明ポリペプチド
をコードしている遺伝子を制御する無傷のプロモーターであってもよい。
レトロウイルスプラスミドベクターを用いてパッキング細胞系に形質導入して
プロデューサー細胞系を得る。トランスフェクションされうるパッキング細胞の
例は、PE501、PA317、Y−2、Y−AM、PA12、T19−14X
、VT−19−17−H2、YCRE、YCRIP、GP+E−86、GP+e
nvAm12、およびMiller,A.,Human Gene Therapy 1:5-14(1990)に記載さ
れたDAN細胞系を包含するが、これらに限らない。当該分野で知られたいずれ
かの手段によりベクターをパッケージング細胞中に形質導入してもよい。かかる
手段は、エレクトロポレーション、リポソームの使用、CaPO4沈殿を包含す
るが、これらに限らない。1の別法において、レトロウイルスベクターをリポソ
ーム中に封入し、あるいは脂質と結合させ、次いで、宿主に投与してもよい。
プロデューサー細胞系は感染性レトロウイルスベクター粒子を生じるであろう
し、該粒子はポリペプチドをコードしている核酸配列を含んでいる。次いで、か
かるレトロウイルスベクター粒子を用いて、イン・ビトロまたはイン・ビボのい
ずれかにおいて真核細胞に形質導入してもよい。形質導入された真核細胞はポリ
ペプチドをコードしている核酸配列を発現するであろう。形質導入されうる真核
細胞は、胚幹細胞、胚カルシノーマ細胞、ならびに造血幹細胞、肝細胞、線維芽
細胞、筋芽細胞、ケラチノサイト、内皮細胞、および気管支上皮細胞を包含する
が、これらに限らない。
実施例
下記実施例により本発明をさらに説明する。実施例は、個々の具体例を参照す
ることにより、本発明の説明のためだけに提供される。これらの例示は、本発明
の特定の態様を説明するが、開示された発明の範囲を何ら限定するものでない。
本明細書に用いる特定の用語はすでに上で説明してある。
特記しない限り、すべての実施例は、当業者によく知られた日常的な標準的方
法を用いて行われたものである。上で引用したSambrookら、MOLECULAR CLONING:
A LABORATORY MANUAL,2nd Ed.; Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold
Spring Harbor,N.Y.(1989)の標準的な研究室用マニュアルに記載されているよ
うにして下記実施例の日常的な分子生物学の方法を行うことができる。
特記しないかぎり、下記実施例に示すすべての部または量は重量によるもので
ある。
特記しないかぎり、Sambrookおよび多くの他の文献、例えば、Goeddel et al.
,Nucleic Acids Res.,8:4057(1980)による文献に記載のアガロースおよびポリ
アクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)の標準的方法を用いて下記実施例にお
けるフラグメントのサイズによる分離を行った。
特記しない限り、標準的バッファー、インキュベーション温度および時間、ほ
ぼ等モル量の連結すべきDNAフラグメント、ならびに0.5μgのDNAにつ
き約10ユニットのT4 DNAリガーゼ(「リガーゼ」)を用いて連結反応を行
った。
実施例1 細菌を用いるヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78の発現および精
製
寄託されたポリヌクレオチドにおけるヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78
をコードするDNA配列を、ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白のアミ
ノ酸カルボキシ末端配列およびベクター遺伝子の3’配列に特異的なPCRオリ
ゴヌクレオチドプライマーを用いて増幅した。クローニングを容易にするために
、制限部位を含有する付加ヌクレオチドを5’および3’配列それぞれに加えた
。
5’オリゴヌクレオチドプライマーは、開始AUGをコードし、その後に図1
に示すヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78コーディング配列の12ヌクレオ
チドを伴うEcoR1制限部位(下線を付した)を含有する5’−CAGGGA
ATTCTGAAGATGGCCAATTACACG−3’[配列番号:3]配列
を有した。
3’プライマーは、後に8ヌクレオチドを伴うEcoR1制限部位(下線を付
した)を含有する5’−GCATTTGGTGGATATCAGTTTACAC
TTCGG−3’[配列番号:4]を有した。
該制限部位は、これらの実施例において細菌性発現に使用された細菌性発現ベ
クターpQE−9中の制限酵素部位に対して便利であった(Qiagen,Inc.Chatsw
orth,CA.pQE-9はアンピシリン抗生物質耐性(“Ampr”)をコードし、細菌性
複製起点(“ori”)、IPTG誘導プロモーター、リボソーム結合部位(“RBS”)、6
−Hisタグおよび制限酵素部位を含有する)。
増幅されたヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78DNAおよびベクターpQ
E−9の両方をEcoR1で消化し、次いで消化されたDNAをいっしよに連結
反応を行った。G−蛋白結合受容体HNFDS78DNAのEcoR1切断ベク
ターへの挿入は、G−蛋白結合受容体HNFDS78コーディング領域を下流に
配置し、作動可能にベクターのIPTG誘導プロモーターと結合し、開始AUGを有
するフレーム内で、G−蛋白結合受容体HNFDS78の翻訳に適当に配置した
。
連結反応混合物を十分なイー・コリ細胞へ、標準法を用いて形質転換した。か
かる手順は、Sambrook ら、MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL,2nd
Ed.; Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(1989)
に記載されている。lac抑制因子を発現し、カナマイシン耐性(“Kanr”)を与
える、プラスミドpREP4の複数のコピーを含有するイー・コリ株M15/r
ep4を、本明細書に記載した説明の実施例を行うために使用した。G−蛋白結
合受容体HNFDS78を発現するのに適する多くの株のうちのたった1つであ
る該株は、Qiagenから市販されている。
形質転換株は、アンピシリン存在下でのLBプレート上で生育する能力によって
同定された。プラスミドDNAを耐性コロニーから単離し、クローン化DNAの同定を
制限分析によって確認した。
所望の構築物を含有するクローンを一晩(“O/N”)、アンピシリン(100
μg/ml)およびカナマイシン(25μg/ml)の両方を補足したLB培地
中、液体培養で生育させた。
O/N培養体を用いて、約1:100ないし1:250の希釈で大量培養を行
った。細胞を600nmで光学濃度0.4〜0.6(“OD600”)まで生育させ
た。次いで、イソプロピル−B−D−チオガラクトピラノシド(“IPTG”)を最終
濃度1mMに加えて、lac抑制因子感受性プロモーターから、lacI 抑制因子を不活
化することによって転写を誘導した。続いて細胞をさらに3ないし4時間インキ
ュベートした。次いで、細胞を遠心分離によって回収し、標準法によって粉砕し
た。封入体を粉砕した細胞から日常の回収技法をもちいて精製し、蛋白を封入体
から8M尿素へ溶解させた。溶解した蛋白を含有する8M尿素溶液を2xリン酸セ
ーライン緩衝液(“PBS”)中のPD-10カラムに通し、それによって尿素を除去し
、緩衝液を交換し、蛋白を元の状態へ戻した。内毒素を除去するためのクロマト
グラフィーのさらなる工程によって蛋白を精製した。次いで、それを滅菌濾過し
た。滅菌濾過した蛋白調製物を2xPBS中、95μg/mL濃度で保存した。
実施例2 バキュロウイルス発現系におけるヒトG−蛋白結合受容体HNFDS
78のクローニングおよび発現
寄託クローン中において、全長ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白を
コードしているcDNA配列を、遺伝子の5’および3’配列に相当するPCR
オリゴヌクレオチドプライマーを用いて増幅する。
5’プライマーは、後に図1[配列番号:1]のG−蛋白結合受容体HNFD
S78の配列の12塩基を伴うEcoR1制限酵素部位(下線を付した)を含有
する5’−CAGGGAATTCTGAAGATGGCCAATTAACACG
−3’[配列番号:3]配列を有する。下記のように、発現ベクターへ挿入された
、ヒトG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしている増幅フラグメントの
5’末端は、有効なシグナルペプチドを提供する。真核細胞における翻訳開始の
ための有効なシグナルは、Kozak,M.,J.Mol.Biol.196:947-950(1987)によっ
て記載されるように、構築物のベクター部分に適当に位置されている。
3’プライマーは、EcoR1制限部位(下線を付した)を含有する5’−G
CATTTGGTGGATATCAGTTTACACTTCGG−3’[配列番
号:4]配列を有する。
増幅されたフラグメントを、市販キット("Geneclean"BIO 101 Inc,La Jolla,
CA)を用いて1%アガロースゲルから単離する。次いで、そのフラグメントをB
amHIおよびAsp718で消化し、再度1%アガロースゲルで精製する。こ
のフラグメントを本明細書ではF2と命名する。
Summers et al.,A MANUAL OF METHODS FOR BACULOVIRUS VECTORS AND INSECT
CELL CULTURE PROCEDURES,Texas Agricultural Experimental Station Bulleti
n No.1555(1987)に記載のごとき標準的方法を用い、ベクターpRG1を用いて
G−蛋白結合受容体HNFDS78蛋白をバキュロウイルス発現系において発現
させた。この発現ベクターは、オートグラファ・カリフォルニカ(Autographa c
alifornica)核多角体病ウイルス(AcMNPV)の強力なポリヘドリンプロモ
ーターを含んでおり、都合のよい制限部位が付されたものである。N末端メチオ
ニンを含むAcMNPV gp67のシグナルペプチドはBamHI部位のすぐ
上流に位置している。類人猿ウイルス40(SV40)のポリアデニレーション
部位を有効なポリアデニル化のために使用した。組み換えウイルスの選択容易化
のために、イー・コリ由来のベータ−ガラクトシダーゼ遺伝子をポ
リヘドリンプロモーターと同じ方向に挿入し、その後にポリヘドリン遺伝子のポ
リアデニレーションシグナルが続く。ポリヘドリン配列は、細胞により媒介され
る野生型ウイルスDNAとの相同組み換えに関するウイルス配列に対して、両サ
イドにおいて隣接しており、クローン化されたポリヌクレオチドを発現する生き
たウイルスを生じさせる。
pAc373、pVL941およびpAcIM1のごとき他の多くのバキュロ
ウイルスベクターを、pA2−GPのかわりに用いることができるであろうし、
当業者は、必要に応じて、構築物がイン−フレームAUGおよびシグナルペプチ
ドのごとき転写、翻訳、トラフィッキング(Trafficking)等のための適当に存
在するシグナルを提供することを容易に理解するであろう。かかるベクターは、
特にLuckow et al.,Virology 170:31-39に記載されている。
当該分野において知られた日常的方法を用いて、制限酵素EcoRIでプラス
ミドを消化し、次いで、子ウシ・腸ホスファターゼを用いて脱リン酸化する。次
いで、市販キット("Geneclean"BIO 101 Inc,La Jolla,CA)を用いてDNAを1
%アガロースから単離する。このベクターDNAを本明細書ではV2と命名する
。
フラグメントF2および脱リン酸化プラスミドV2を、T4 DNAリガーゼ
を用いて連結する。イー・コリHB101細胞を連結混合物で形質転換し、培養
プレート上に広げる。XbaIおよびBamHIを用いる個々のコロニー由来の
DNA消化、次いで、ゲル電気泳動による消化生成物の分析により、細菌はヒト
・G−蛋白結合受容体HNFDS78遺伝子を含むプラスミドを含有することが
同定される。クローン化フラグメントの配列をDNA配列決定により確認する。
本明細書において、このプラスミドをpBacG−蛋白結合受容体HNFDS78と
命名する。
Felgner et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1987,84:7413-7417に記載のリポフ
ェクチン法を用いて、5μgのpBacG−蛋白結合受容体HNFDS78を1.0
μgの市販直鎖状バキュロウイルスDNA(”BaculoGoldTM baculovirus DNA”
,Pharmingen,San Diego,CA)とともに同時形質転換する。1μgの
BaculoGold(登録商標)ウイルスDNAおよび5μgのプラスミドpBacG−蛋
白結合受容体HNFDS78を、50μlの無血清Grace培地(Life Technologi
es Inc.,Gaithersburg,MD)の入ったマイクロタイタープレートの滅菌済みウ
ェル中で混合する。その後、10μlのリポフェクチンおよび90μlのGrace
培地を添加し、混合し、室温で15分インキュベーションする。次いで、トラン
スフェクション混合物を、Sf9昆虫細胞(ATCC CRL 1711)(1mlの血清不含G
race培地とともに35mm組織培養プレートに撒種)に滴下する。プレートを元
に戻し、新たに添加した溶液を強制混合する。次いで、プレートを27℃で5時
間インキュベーションする。5時間後、トランスフェクション溶液をプレートか
ら除去し、10%ウシ胎児血清を補足したGrace昆虫培地1mlを添加する。プ
レートをインキュベーションに戻し、27℃で4日間インキュベーションする。
4日後、上清を集め、Summers and Smith(すでに引用)により記載されたよ
うにプラークアッセイを行う。"Blue Gal"(Life Technologies Inc.,Gaithers
burg)を含むアガロースゲルを用いてgal-発現クローン(青色染色プラークを生
じる)の同定および単離を容易にする(このタイプの「プラークアッセイ」につ
いての詳細な説明は、Life Technologies Inc.,Gaithersburgにより配布されて
いる、昆虫細胞培養およびバキュロウイルス学に関する案内の9〜10頁に見い
だされる)。
4日後、系列希釈したウイルスを細胞に添加する。適当なインキュベーション
後、青色染色プラークをエッペンドルフピペットチップを用いて拾う。次いで、
組み換えウイルス含有寒天を、200μlのGrace培地を入れたエッペンドルフ
チューブ中に再懸濁する。短時間遠心分離することにより寒天を除去し、組み換
えバキュロウイルス含有上清を用いてSf9細胞(35mmディッシュに撒種さ
れている)に感染させる。4日後、これらの培養ディッシュの上清を集め、4℃
で保存する。制限マッピングおよび配列決定を包含するDNA分析により、正し
く挿入されたG−蛋白結合受容体HNFDS78を含有するクローンを同定する
。
10%熱不活性化FBSを補足したGrace培地でSf9細胞を増殖させる。感
染の多重度(MOI)約2(約1ないし約3)で組み換えバキュロウイルスV−
G−蛋白結合受容体HNFDS78に細胞を感染させる。6時間後、培地を除去
し、メチオニンおよびシステインを含まないSF900 II培地(Life Techno
logies Inc.,Gaithersburgから市販)に置き換える。42時間後、5μCiの
35S−メチオニンおよび5μCiの35Sシステイン(Amersham,Arlington
Heights,ILから市販)を添加する。さらに細胞を16時間インキュベーション
し、次いで、細胞を遠心分離により集め、溶解し、SDS−PAGEおよびオー
トラジオグラフィーにより標識蛋白を可視化する。
実施例3 COS細胞におけるG−蛋白結合受容体HNFDS78の発現
発現プラスミド、G−蛋白結合受容体HNFDS78 HAを、G−蛋白結合
受容体HNFDS78をコードしているcDNAを発現ベクターpcDNAI/
Amp(Invitrogen,Inc.,SanDiego,CA)中にクローニングすることにより作
成する。
発現ベクターpcDNAI/ampは、(1)イー・コリおよび他の原核細胞に
おける増殖に効果的なイー・コリの複製起点;(2)プラスミド含有原核細胞の選
択のためのアンピシリン耐性遺伝子;(3)真核細胞における増殖のためのSV4
0複製起点;(4)cDNAを便利にCMVプロモーター発現調節下に置き、ポリ
リンカー中の制限部位を用いてSV40イントロンおよびポリアデニレーション
シグナルに作動可能に連結できるように配置されたCMVプロモーター、ポリリ
ンカー、SV40イントロン、およびポリアデニレーションシグナルを含む。
G−蛋白結合受容体HNFDS78前駆体全体およびその3’末端にフレーム
内で融合されたHAタグをコードしているDNAフラグメントをベクターのポリ
リンカー領域中に組み込み、組み換え蛋白発現がCMVプロモーターにより指令
されるようにする。HAタグはインフルエンザのヘマグルチニン蛋白由来のエピ
トープ(Wilson et al.,Cell,1984,37:767)に対応する。標的蛋白へのHAタグ
の融合は、HAエピトープを認識する抗体を用いる組み換え蛋白の検出を容易に
する。
プラスミド構築法は以下のごとし。
イー・コリおよびエス・フギペルダ(S.fugiperda)におけるG−蛋白結合受
容体HNFDS78の発現のための発現ベクターの構築についてすでに説明した
ように、都合のよい制限部位を含むプライマーを用いて寄託クローンのG−蛋白
結合受容体HNFDS78 cDNAを増幅する。
発現されるG−蛋白結合受容体HNFDS78の欠失、精製および特徴づけを
容易にするために、プライマーの1つは上記ヘマグルチニンタグ(HAタグ)を
含んでいる。
該実施例において使用される適当なプライマーは、以下のものを包含する。
EcoR1部位(下線部)を含有する5’プライマーは、5’−CAGGGA
ATTCTGAAGATGGCCAATTACACG−3’[配列番号:3]配列
を有する。
EcoR1(下線部)を含有する3’プライマーは、5’−GCATTTGG
TGGATATCAGTTTACACTTCGG−3’[配列番号:4]配列を有
する。
PCR増幅したDNAフラグメントおよびベクター、pcDNAI/Ampを
消化し、次いで連結する。連結混合物をイー・コリSURE株(Stratagene Clo
ning Systems,11099 North Torrey Pines Road,La Jolla,CA 92037から市販)
中に形質転換する。形質転換培養物をアンピシリン培地プレート上に撒き、次い
で、インキュベーションしてアンピシリン耐性コロニーを増殖させる。プラスミ
ドDNAを耐性コロニーから単離し、制限分析およびゲルによるサイズ測定によ
りG−蛋白結合受容体HNFDS78をコードしているフラグメントを探す。
組み換えG−蛋白結合受容体HNFDS78の発現のために、DEAE-DEXTRAN(
例えば、Sambrook et al,MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL,Cold Spr
ing Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York(1989)に記載)を用いて
、上記のごとくCOS細胞を発現ベクターでトランスフェクションする。
ベクターによるG−蛋白結合受容体HNFDS78発現条件下で細胞をイン
キュベーションする。
例えば、Harlow et al.,ANTIBODIES: A LABORATORY MANUAL,2nd Ed,; Cold S
prong Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York(1988)に記載
の方法を用いて、放射性標識および免疫沈降によりG−蛋白結合受容体HNFD
S78 HA融合蛋白の発現を検出する。この目的のために、トランスフェクシ
ョンから2日後に、35S−システイン含有培地で8時間インキュベーションする
ことにより細胞を標識する。細胞および培地を集め、細胞を洗浄し、上で引用し
たWilson et alに記載されたように界面活性剤含有RIPAバッファー(150mM
NaCl、0.1% SDS、1% NP-40、0.5% DOC、50mM TRIS,pH7.5)で溶解する。HA特異的
モノクローナル抗体を用いて細胞溶解物および培地から蛋白を沈殿させる。次い
で、沈殿した蛋白をSDS−PAGEゲルおよびオートラジオグラフィーにより
分析する。予想サイズの発現生成物が細胞溶解物中に見られ、それは負の対照中
には見られない。
実施例4 ヒト・G−蛋白結合受容体HNFDS78の遺伝子治療発現
皮膚生検により線維芽細胞を対象から得る。得られた組織を組織培養培地中に
置き、小片に分離する。小さな組織塊を組織培養フラスコの濡れた表面に置き、
各フラスコに約10片を置く。フラスコを転置し、フラスコの蓋をかたく閉めて
室温で一晩置く。室温で24時間後、フラスコを転置すると組織塊はフラスコの
底に固定されたままであり、新鮮培地を添加する(例えば、10%FBS、ペニ
シリンおよびストレプトマイシンを含有するHam's F12培地)。次いで、適当には
組織を1週間37℃でインキュベーションする。この時、新鮮培地を添加し、引
き続き数日おきに培地を交換する。さらに2週間培養後、線維芽細胞の単層が現
れる。単層をトリプシン処理し、大きなフラスコに移す。
発現すべきフラグメントをクローン化するために制限酵素を用いて遺伝子治療
用ベクターを消化する。消化されたベクターを子ウシ・小腸ホスファターゼで処
理して自己連結を防止する。デホスホリレーションされた直鎖状ベクターをアガ
ロースゲル上で分画し、精製する。
活性G−蛋白結合受容体HNFDS78を発現しうるG−蛋白結合受容体HN
FDS78 cDNAを単離する。必要ならば、ベクター中へのクローニングの
ためにフラグメントの末端を修飾する。例えば、5’オーバーハング末端をDN
Aポリメラーゼで処理して平滑末端を作成してもよい。3’オーバーハング末端
をS1ヌクレアーゼを用いて除去してもよい。T4 DNAリガーゼを用いてリ
ンカーを平滑末端に連結してもよい。
等量のモロニーマウス白血病ウイルス直鎖骨格およびG−蛋白結合受容体HN
FDS78フラグメントをいっしよに混合し、T4 DNAリガーゼを用いて連
結させる。連結反応混合物を用いてイー・コリを形質転換し、次いで、そのイー
・コリをカナマイシン含有寒天上にプレーティングする。カナマイシン耐性表現
型および制限分析により、ベクターが正しく挿入された遺伝子を有することが確
認される。
10%ウシ・血清(CS)、ペニシリンおよびストレプトマイシンを含有するDu
lbecco's Modified Eagles Medium(DMEM)中で、パッケージング細胞を組
織培養において増殖させて集密とする。標準的方法によりG−蛋白結合受容体H
NFDS78遺伝子を含有するベクターをパッケージング細胞中に導入する。G
−蛋白結合受容体HNFDS78遺伝子を含んでいる感染性ウイルス粒子をパッ
ケージング細胞(今度はプロデューサー細胞という)から集める。
新鮮培地をプロデューサー細胞に添加し、適当なインキュベーション時間後、
集密プロデューサー細胞のプレートから培地を集める。感染性ウイルス粒子を含
んでいる培地をMilliporeフィルイターで濾過して浮遊プロデューサー細胞を除
去する。次いで、濾過した培地を用いて線維芽細胞に感染させる。線維芽細胞の
亜集密(sub-confluent)プレートから培地を除去し、濾過した培地にすばやく
置き換える。POLYBRENE(Aldrich)を培地に含ませて形質導入を容易にしてもよ
い。適当なインキュベーション後、培地を除去し、新鮮培地に置き換える。ウイ
ルス力価が高い場合には、事実上すべての線維芽細胞が感染しており、選択は不
要であろう。力価が低い場合には、neoまたはhisのごとき選択マーカーを有する
レトロウイルスベクターを用いてエクスパンジョン用の形質導入された細胞を
選択する必要がある。
次いで、処理された線維芽細胞を、そのまま、あるいはCytodex3ビーズのごと
き微小担体ビーズ上で集密となるまで増殖した後、ラットに注射することができ
る。注射された線維芽細胞はG−蛋白結合受容体HNFDS78を産生し、その
蛋白の生物学的作用は宿主にまで伝達されている。
特に前記の説明および実施例に記載しない限り、本発明が実行されうることは
明白であろう。
本発明の多くの修飾および変更が前記の技術を考えて可能であり、よって付随
の請求の範囲内である。
実施例5 哺乳動物細胞系における受容体の一時的発現
受容体発現を最大にするために、pCDN発現ベクター(Aiyar,N.et al.,M
olecular and Cellular Biochemistry,1994,131:75-86)中に挿入する前に5’
および3’非翻訳領域(UTRs)を受容体cDNAから除去する。PCRを用
いてcDNAをトリミングするので、発現の前に日常的な配列決定法によりDN
A配列を日常的に確認する。
最初に、デキスラン硫酸法を用いてCOS細胞におけるG−蛋白結合受容体H
NFDS78の一時的トランスフェクションを行った。要するに、1x107個
のCOS細胞を245x245 mmの組織培養プレート中で24時間増殖させ
て50〜70%集密とした。細胞をPBSで洗浄し、次いで、10% Neuserum
および1%グルタミン、DEデキストランおよびクロロキン培地を含有するCM
EM培地中で100μgのG−蛋白結合受容体HNFDS78 cDNAでトラ
ンスフェクションし、3時間インキュベーションした。次いで、10%DMSO
を用いて細胞にショックを与え、10%ウシ胎児血清、1%グルタミンを含有す
るDMEM培地中で洗浄し、3日間インキュベーションした。
実施例6 受容体を用いるリガンド結合研究
上記のごとくG−蛋白結合受容体HNFDS78をCOS細胞において一時的
に発現させた。膜を調製し、ヨウ素化MCP−1(Cambadiere,C.,et al.,P.M
.J.Biol.Chem.270:16491(1995))、MCP−3(Cambadiere,C.,et al.,P.M
.J.Biol.Chem.270:16491(1995))、MCP−4(WO−US94/05384
)およびケモカインCKβ−8を用いて結合の研究を開始した。CKβ−8の単
離に有用な方法は、US94/07256および米国特許第5504003号に
開示されている。CKβ−8アミノ酸配列[配列番号:6]およびヌクレオチド
配列[配列番号:5]を図2に示す。陽性対照として、CHO−CC−CKR−
2B受容体(Cambadiere,C.,et al.,P.M.J.Biol.Chem.270: 16491(1995)
)および分化したEOL−3細胞由来の膜を使用した。これらの研究の結果を下
記表1に示す。
G−蛋白結合受容体HNFDS78は、ケモカインCKβ−8との特異的結合
を示した。よって、CKβ−8は、G−蛋白結合受容体HNFDS78のリガン
ドである。
実施例7 異なる細胞タイプにおけるmRNA発現
よく知られたグアニジニウムチオシアネート−フェノール法、次いでオリゴd
Tカラムを用いる単離を用いて種々の細胞タイプからポリA+RNAを単離した
。鋳型複写装置(Schreier & Schuell,Keene,NH)を用いてRNAドットブロッ
ト分析を行って均一なドットサイズとした。0.5μgのRNAを用いてポリA+
RNAを応用した。1M ホルムアルデヒドに調整することによってRNA試料
を変性させ、55℃で15分加熱した。試料を20倍体積の3M NaCl(0
.
3M クエン酸三ナトリウムを含有)中に希釈し、おだやかに吸引しながらニト
ロセルロースフィルターにアプライした。さらなる希釈液でフィルターを洗浄し
、80℃で2時間焼き付け、次いで、50%ホルムアミド、5xSSPE、5x
デンハーツ、0.1% SDSおよび100μg/ml酵母tRNA中の高い厳
密さの下で、ハイブリダイズさせた。50℃において0.1xSSC、0.1%
SDSでブロットを洗浄し、−70℃で48時間X線フィルムに曝す。ホスホ−
イメージング(Phospho-imaging)分析を用いてドットの定量を行い、データ(
相対光学単位(OD単位))を決定した。表2中の下記データは、G−蛋白結合受
容体HNFDS78が単球中で発現され、細胞を形成する場合アップレギュレー
トされることを明白に示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
A61K 31/00 613 A61K 31/00 613E
625 625B
626 626N
629 629
631 631
631M
637 637E
643 643D
38/00 39/395 D
39/395 45/00
45/00 C07K 14/705
C07K 14/705 16/28
16/28 C12N 1/21
C12N 1/21 C12P 21/02 C
5/10 C12Q 1/02
C12P 21/02 1/68 A
C12Q 1/02 G01N 33/53 D
1/68 C12P 21/08
G01N 33/53 C12N 5/00 B
// C12P 21/08 A61K 37/02
(C12N 1/21
C12R 1:19)
(C12P 21/02
C12R 1:19)
(C12P 21/02
C12R 1:91)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S
Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AU,BB,BG
,BR,CA,CN,CZ,EE,GE,HU,IL,
IS,JP,KG,KP,KR,LK,LR,LT,L
V,MD,MG,MK,MN,MX,NO,NZ,PL
,RO,SG,SI,SK,TR,TT,UA,US,
UZ,VN
(72)発明者 バーグスマ,ダーク・ジェイ
アメリカ合衆国19312ペンシルベニア州
バーウィン、アイリッシュ・ロード271番
(72)発明者 エルショーバギー,ナビル・エイ
アメリカ合衆国19380ペンシルベニア州
ウエスト・チェスター、バウ・トゥリー・
ドライブ1648番
(72)発明者 サラウ,ヘンリー
アメリカ合衆国19438ペンシルベニア州
ハーリーズビル、メイプル・アベニュー
348番
(72)発明者 ルーベン,スティーブン・エム
アメリカ合衆国20832メリーランド州 オ
ールニ、ヘリティッジ・ヒルズ・ドライブ
18528番
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(a) 配列番号:2のアミノ酸1から344までを含むポリペプチドをコ ードしているポリヌクレオチドに対して少なくとも70%の同一性を有するポリ ヌクレオチド; (b)(a)のポリヌクレオチドに対して相補的なポリヌクレオチド;および (c)(a)または(b)のポリヌクレオチドの少なくとも15個の塩基を含むポ リヌクレオチド からなる群より選択されるメンバーを含む単離ポリヌクレオチド。 2.ポリヌクレオチドがDNAである請求項1のポリヌクレオチド。 3.ポリヌクレオチドがRNAである請求項1のポリヌクレオチド。 4.配列番号:1に示すヌクレオチド1から1050までを含む請求項2のポ リヌクレオチド。 5.配列番号:2のアミノ酸1から344までをコードする配列番号:1に示 すヌクレオチド配列を含む請求項2のポリヌクレオチド。 6.配列番号:2のアミノ酸21から344までを含むポリペプチドをコード する請求項2のポリヌクレオチド。 7.(a) ATCC受託番号98099中に含まれるヒト・cDNAにより発 現される同じ成熟ポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドに対して少な くとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド; (b)(a)のポリヌクレオチドに対して相補的なポリヌクレオチド;および (c)(a)または(b)のポリヌクレオチドの少なくとも15個の塩基を含むポ リヌクレオチド からなる群より選択されるメンバーを含む単離ポリヌクレオチド。 8.請求項2のDNAを含むベクター。 9.請求項8のベクターを含む宿主細胞。 10.該DNAによりコードされるポリペプチドを請求項9の宿主細胞から発 現させることを特徴とするポリペプチドの製造方法。 11.請求項8のベクターで細胞を形質転換またはトランスフェクションして 、該ベクター中に含まれるヒト・cDNAによりコードされるポリペプチドを細 胞が発現するようにすることを特徴とする、ポリペプチドを発現する細胞の製造 方法。 12.配列番号:2のアミノ酸1から344までに対して少なくとも70%同 一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。 13.配列番号:2に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド。 14.請求項12のポリペプチドのアゴニスト。 15.請求項12のポリペプチドに対する抗体。 16.請求項12のポリペプチドの活性を阻害するアンタゴニスト。 17.治療上有効量の請求項12のポリペプチドを患者に投与することを特徴 とする、G−蛋白結合受容体HNFDS78を必要とする患者の治療方法。 18.該ポリペプチドをコードしていて該ポリペプチドをイン・ビボで発現す るDNAを患者に提供することにより治療上有効量のポリペプチドが投与される 請求項17の方法。 19.治療上有効量の請求項16のアンタゴニストを患者に投与することを特 徴とする、G−蛋白結合受容体HNFDS78ポリペプチドを阻害することを必 要とする患者の治療方法。 20.請求項12のポリペプチドの発現に関連した疾病または該疾病に対する 感受性の診断方法であって、該ポリペプチドをコードしている核酸配列中の変異 を決定することを特徴とする診断方法。 21.宿主由来の試料中の請求項12のポリペプチドの存在について分析を行 うことを特徴とする診断方法。 22.ポリペプチドに対する受容体を細胞表面に発現する細胞を、受容体への 結合を可能にする条件下でスクリーニングすべき化合物と接触させること(受容 体は、受容体への化合物の結合に応答して検出可能シグナルを発することのでき る第2の成分に結合している);および 化合物と受容体との相互作用により生じるシグナルの存在または不存在を検出 することにより、化合物が受容体に結合するかどうか、そして受容体を活性化ま たは阻害するかどうかを決定すること を特徴とする、請求項12のポリペプチドに対する受容体に結合し、これを活性 化または阻害する化合物の同定方法。
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-
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