JPS60190796A - 脳特異的なmRNAから翻訳されたプロテイノイドの部分に対応する合成ポリペプチド、これを用いた受容体、方法及び診断系 - Google Patents

脳特異的なmRNAから翻訳されたプロテイノイドの部分に対応する合成ポリペプチド、これを用いた受容体、方法及び診断系

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JPS60190796A
JPS60190796A JP59151146A JP15114684A JPS60190796A JP S60190796 A JPS60190796 A JP S60190796A JP 59151146 A JP59151146 A JP 59151146A JP 15114684 A JP15114684 A JP 15114684A JP S60190796 A JPS60190796 A JP S60190796A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は1合成的に作られたポリペプチド、より詳しく
はそのアミノ酸残基配列が主に脳にのみ存るメツセンジ
ャーRNA分子から翻訳された物質の配列に対応すると
ころの合成ポリペプチドに関する。
〔背景技術〕
任意の組織の機能を理解する鍵it、、その組織に%具
な蛋白質の生化学的特徴である。哺乳類の脳は、二つの
支配的な細胞タイプっまりノイロンと神経膠から成り、
これらが多種の構造へと組織されている。脳が一つの組
織として見られるがいくつかの組織として見られるかに
拘らず、その機構は、一般に同じ生理的作用を1種々の
場所で%種々のシグナルに対して行うと考えられる多(
の細胞を含む。従って、成熟した脳において特化し念及
び一般的な脳プロセスの両者に関係するものを含む脳特
界的蛋白質の多数を見い出すと予期できる。
特定できる脳特異的蛋白質の例は、神経4プチド先駆体
、神経トランスミツター合成及び/又は処理を負う酵素
、神経トランスミツターの放出。
変性又は再摂取、シグナル受容体系及びイオンチャンネ
ルに参加する蛋白質である。原本的細胞構造に含まれる
蛋白質は、ノイロンに独特のもの(軸索突起、樹状突起
及びシナデヌ)及び特定の細胞−細胞相互作用を達成す
るに関与するものを包含する。また、記憶のような心理
的プロセス(これらは細胞レベルでは全く理解されずに
分子レベルに専らよる)に関与する蛋白質がある。明ら
かに脳は、その大きな複雑性の故に分子レベルで研究さ
れるべき別の組織である・ 従来の蛋白質化学は、脳の啄めて小ざな領域に存在する
希な独特な蛋白質又は構造を定義するには不適洛である
。また蛋白質化学レベルでのアプローチは、各々の蛋白
質のための適当な評価法を持つことにかかつており、こ
れは通常他の分子に一般化できず、かつこの7デローチ
は明らかに下垂体栄養(+1V901)hyslotr
ophlc ) 因子のような存在する概念的構造に適
合する分子に対してのみ適用できる。Guillern
in、 5ciences 202 m590〜402
(1978)参照。
しかし、脳の蛋白質の総てが特定のメツセンジャーRN
A(mRNA)から翻訳により合成される。即ち各々の
脳特界的蛋白質は対応するmRNAを持たねばならない
と推定される。すなわち、脳の研究への一つのアプロー
チは、メツセンジャーRNA(mRNA)の転写を経る
こと又は脳がその完全な総遺伝能力に関していかなるメ
ツセンジャーRNA種を作るかという質問を問うことで
ある。哺乳類の脳%具的mRNA の複雑性の推定値は
極めて高い:数万〜数10万個の個々のmRNA分子が
脳機能に関係しく Bant16ら−c3ii、 8.
1!19−150(1976)およびl’4aStie
ら、、Cs11.ヱ・761−774(1976)−]
、これは上に述べた脳特異性蛋白質の多様さと矛盾しな
−。
〔発明の要約〕
本発明に従い、自然に生じるグロテイノイP(prot
elnold ) の配列の少くとも−ス゛$にアミノ
酸残基配列においてほとんど対応しかつデロティノイP
の分子量と同じ又はそれより小さな分子量を持つ合成ポ
リペプチドが作られる。ゾロティノイド自体Fi、主に
脳細胞中にのみ存るメツセンジャーRNAから翻訳され
たアミノ酸残基配列を含む。メツセンシャーRNAは典
型的には多アデニル酸化(polyadenylate
d ) されており、脳細胞組織の細胞形質中に存在す
る。接合体(con jugate )として担体に結
合され、この接合体として動物中に誘導された本発明の
合成ポリペプチドは、自然に生じるデロテノイド又は該
グロティノイドの誘導体に結合する抗体の製造を誘発し
ならびにこれら抗体がそれに対して誘発きれたところの
合成ポリペプチドに対して結合する。
本発明の別の実IIf1熊様Kbrて1合成Iすぜデチ
ドハ、毘独で又は担体に結合された接合体として動物に
導入されて、その動物にかいて合成ポリペプチドに対す
る抗体の製造を誘発する。かくして作られた抗体の収穫
後に1収穫された抗体又はこれら抗体の遺伝型含有ポリ
アミド部分(以下ではまとめて受容体と呼ぶ)は、脳細
胞組織及び咳脳組織中に゛存在する自然に生じるゾロテ
ィノイドのアミノ酸残基配列の存在の検出のための指標
群を混合される。指標群は、プロティノイド又は検出さ
れるべきアミノ酸残基配列を含むゾロティノイド誘導体
と受容体の間の免疫反応の形成を指示する。
本発明の別の実施態・様は、脳細胞中にあるゾロティノ
イドの自然に生じるアミノ酸残基配列の存在を免疫反応
の形成によシ検出する診断系である。
この糸Fi1本発明の合成ポリペプチド又は担体に結合
された該ポリペプチドの接合体に対して生じた抗体又は
抗体の遺伝型含有ポリアミド部分を含むところの生理的
活性な受容体を含有する少くとも一つのノ4ツケージを
包含する。指標群すなわちラベルは、受容体が脳組織と
混合された時に、受容体とプロティノイド又は検出され
るべきアミノ酸残基配列を含むその誘導体の間の免疫の
形成を指示するために用いられる。
本発明の更に別の実施態様は、活性成分とじて本発明の
合成ポリペプチド又はこの合成ポリ被デチドの親油性誘
導体の有効量を含む医薬組成物である。親油性の合成ポ
リペプチド誘導体は、血流から血−脳バリアーを通って
脳細胞組織中1tC通過できる。本医薬組成物はまた。
医薬的に許容できる希釈剤を含む。
本発明の別の実施態様Fi、動物の脳組織に損傷が起き
たかどうかを免疫反応の形成により知るための方法であ
る。ここで、傷ついた脳組織を持つと疑われた動物から
の、傷ついた脳組織から放出式れたゾロティノイド又は
ゾロティノイド誘導体を含む脳を髄液が用意される。こ
の脳を髄液の一部を、(i)生理的活性な受容体及び(
ii)指標群の有効量と混合する。受容体は、本発明の
合成ポリペプチドに対して生じた抗体又は抗体の遺伝型
含有ポリアミド部分である。この混合物において次に。
脳を髄液中のゾロティノイド又はその誘導体と受容体の
間の免疫反応の存在を検出される・免疫反応の存在は指
標群によシ指示され、免疫反応はゾロティノイド又はそ
の誘導体を含む脳組織の損傷を示す。
特定の脳組織に結合する診断剤は、本発明の別の実施態
様を構成する。この剤は、指標群に結合されうる生理活
性受容体である。この受容体は。
合成ポI) −27’チド又は担体に結合された合成ポ
リペプチドの接合体に対して生じた抗体又は抗体の遺伝
型含有部分である。免疫反応は、受容体が自然に生じた
ゾロティノイド又はその誘導体を含む脳細胞組織と混合
された時に形成される。受容体に結合された又は外生的
に供給され几剤としての指標群は、受容体とゾロティノ
イド又はその誘導体含有脳組織の間の免疫反応の形成を
指示する。
好ましい場合においては、ゾロティノイドは既知のタイ
プの脳細胞組織からの脳細胞組織中にのみほとんど存在
するmRNAから翻訳される。
本発明Vi、いくつかの利益及び利点を与える。
とくに1本発明は合成ポリペプチド及びそれにより作ら
れた受容体分子を通しての脳細胞の構造及び機能への調
査手段を与える。すなわち本発明の利益の一つとして、
脳細胞組織における特定のアミノ酸残基配列の存在を決
定することが今や可能である。
本発明の別の利益は、脳細胞に存在するゾロティノイド
の自然に生じるアミノ酸残基配列の存在の検出のための
診断系を提供することである。
本発明の更に別の利益は、特定のアミノ酸残基配列を含
む脳細胞組織と免疫反応する生理活性受容体を提供する
ことである。
本発明の別の利益は、脳細胞組織の損傷の存在を決定で
きる方法を提供することである。
本発明のいくつかの利点の一つは1本発明の合成ポリ−
efチドをその遊離の形で又は血流から血−脳バリヤー
を通って脳細胞組織に通過できる親油性誘導体として含
む医薬組成物を提供することである。
本発明のさらに別の利益及び利点は、以下の詳細な説明
及び特許請求の範囲から、当業者には明らかであろう。
図の説明 第1図は、クローンpIA75のp IA75相補的(
complementary )デオキシリポ核酸(c
 DNA )の特徴を示す。
第1図Aは、c DNAクローン+)IA75メッセン
ジャーりぎ核酸(m RNA )のNorthern 
プロット分析を示すオートラジオダラムの写真である。
ラットの脳(8)、ラットの肝臓(L)%ラットの腎臓
(K)、ラットの神経膠踵・(G)、マウスの神経芽細
胞@(N)及びラットのクローム親和細胞腫PC12(
P)からの多アゾニール酸化メツセンジャーRN A 
[poly (A )+m RNA ]の各各2マイク
ログラムを1.5チアガロースダルで電気泳動によシ分
離し、ニトロセルロースにプロット(blot ) l
、、32pラベルしたpIA75とγ昆成しく hyb
rid、+ze )又は32pラベルしたp1八75及
びpIB15の混合物と混成した。DNAサイズマーカ
ーの位置及び長さは左方に示される。第1図Bは、pI
A75.pO−40,及び91815mRNAの領域的
分布のNorthern プロット分析を示すオートラ
ジオダラムの写真である。皮質(cortex : c
tx ) 、嗅神経球(ob)、尾状核(cn)11海
馬(hpc ) 、視床下部(hth )、小脳(cb
) 及び脳橋/後脳(hb) からの細胞形質mRNA
の各各20マイクログラム及び脳(全体) p、oly
(A)+m RN Aの2マイクログラムを1.5チア
ガロースダルで分離し、各々のクローンに特異的なmR
NA (右方に表示)を第・1図Aのように検出した。
第1図Cu、クローンpIA75のセンスストランド(
5ense 5trand ) のヌクレオチド配列を
示す。クローンのセンスストランドは、グラスミドpB
R322のEco Rl切断位置に近い5′末端を持つ
と示される。また、ヌクレオチド配列の上に、翻訳され
たアミノ酸残基配列として示される二つの推定的なオー
プン読み出しフレーム(orf 1及びorf 2 )
も示されている。抗体を生じさせるのに用いるべく選ば
れた三つのポリペプチド(pl、p2. p3)は、ア
ミノ酸残基配列においてアンダーラインを付されている
第1図0は、pIA75 cDNAクローンのセンスス
トランド及びオープン読み出しフレームの決定を例示す
る。クローンpIA75は最上に示され、プラスミドI
)BR322(細線)における第1図Cと同じ配位でc
DNAインサート(太線)を示す。下記の制限酵素の切
断位INが示されている; hpc II (P )、
Hlnf x (F )及びPstl。cDNAクロー
ンのセンスストランドラ決定するために用いられた制限
断片(フラグメント)の二つのストランド(Fl ; 
FIP1%F3及びFIP2と記す)が下方に示されて
いる。52pラベルした5′末端がアスタクスク(*)
により示はれている。三つの可能な読み出しフレームの
各々におけるTGA、TAA又はTAG終了コドン(C
odon)の位置は、黒丸(・)で下部に示されている
。二つの最大orfも示されている。orf2のATG
開始コドンの位置は日丸(0)で示されている。
第1図Eは、pIA75 cDNAインサートの単一末
端ラベルした制限フラグメントによるpIA75 mR
NAの検出を示すオートラジオダラムの写真である。ラ
ットの脳(B)及びラットの肝@(L)のpoly (
A)+ m RN Aの各々の2マイクロダラムを%第
1図0に示したようKf4製された単一末端ラベルした
制限フラグメントFIP1及びF3P2を用いてNor
ttlern プロットを用いて分析した。
第2図は、クローンpIA75の翻訳生成物に対応する
蛋白質の特徴を示す゛。
第2図Aは、クローンplA75の混成翻訳検出を示す
オートラジオダラムの写真である。ラットの脳からのp
oly(A)+m RN A及び対照又はpIA75フ
ィルターに対して混成したm RN Aがラビット網赤
血球溶解質を用いてインビトロで翻訳され、35S−メ
チオニンでラベルされた生成物を12.5’%ナトリウ
ムドデシル硫酸塩ポリアクリルアミドダル(SO3−P
AGE)上で電気泳動によp分画した。矢印は、約25
キロダルトン(25にダルトン)のバンドを示し、これ
はpIA75混成化で合成化RNAと共に現われ。
しかも対照においては現われない7分子量推定値は、こ
れら試料と共にマーガーが測定されなかったので同等の
rルからの結果に基づいている。
第2図Bは、抗ベゾチド抗体(pIA75抗P1 又は
対照抗体のいずれか)を用いての1代謝的にラベルした
ラットのクローム親和+Nl] 胞(pc12)からの
355−メチオニンラベルした生成物の免疫沈澱物の5
〜12.5チ勾配SO3−PAGE分析を示すオートラ
ジオダラムの写真である。矢印は、抗P1 血清で沈澱
された約28にダルトン蛋白質(近隣のレーンで411
1定されたマーカーから11a定)を示す。
第2図Cは、pIA75 cDNAクローンの列をその
対応するmRNAと共に示し、コーディングの推定的位
置(太@)及び非コーディング領域の推定的位置(細線
)を示す。
第3図は、pIA75抗ペプチド抗血清によるラット脳
抗原の免疫細胞技術的検出を示す。染色は、後記の材料
及び方法の部に記述されるように行われた。総ての一次
抗体は、1:500の最終希釈率で用いられた。同じ抗
P1 パターンが1:20、口00までの希釈率で観察
された。
第3図Aは、視床下部の副脳室核中のノイロンの群を示
す顕微鏡写真であり、抗P1 抗血清を用いた強い染色
を示す。棒は50ミクロンに等しい。
第6図Bは、第3図Aの細胞の拡大図であって細胞形質
顆粒を示している。
第3図Cは、抗P1 抗体を用いて着色した支脚(su
biculum )中のノイロン及び樹枝状(dent
rltlc)突起の顕微鏡写真であり、細胞の樹枝状棹
、における免疫活動(矢印)の頻度濃度を示す。棒は5
0ミクロンに等しい。
第5図りは、抗P2 抗体を用いて染色された視床下部
細胞体を示す顕微鏡写真である。染色された膨張した繊
維も示されている。棒は50ミクロンに等しいう 第4図は、クローンPI B 256の特徴を示す。
第4図Aは、pIB236 mRNAの組織分布のNo
rthern f *ット分布を示すオートラジオダラ
ムの写真である。詳細は第1図Aで述べた通シである。
第4図8は、ラットの脳における91823/1mRN
AとpIB15 mRNAの領域的分布のNorthe
rn プロット分析を示すオートラジオダラムの写真で
ある。詳細は第1図Bで述べた通りである。
第4図Cは、pIB236 cDNAインサートのヌク
レオチド配列を示し、合成されたポリペプチドP4、P
5.P6及びP7の長いオープン読み出しフレーム及び
位置を示している。5′末端は、プラスミドpBR32
2のεco Rl切断位置に近い。
@4図Oは、クローンp18236のセンスストランド
及びオープン読み出しフレームの決定を示す。詳細は第
1図Bと同様である。、、Rは、制限エンドヌクレアー
ゼRsa lの略である。
第4図εは1.麻4図0におけるようにして作られた単
一末端ラベルした制限フラグメントによるp−1823
6mRNAの検出を示す。詳に(lけ第1図εに述べた
通シである。
第5図は、1)1823(Sオープン読出しフレームを
示す。塩基性アミノ酸(に=リシン、R=アルギニン)
の対における可能なポリペグチド処理位置の場所;合成
ポリペプチドP4、P5、P6及びP7の位置(各々に
おけるアミノ酸の数が下に示きれている):及びカルボ
キシ末端グリシン(G)(これはIリベゾチドP6のア
ミド化に関与していてもよい)の位置が示されている。
第6図は、c+lB236.抗ペゾチド抗体によるラッ
ト脳抗原の免疫細胞化学的検出を示す。第6図A〜C及
びE〜Haにおいて、すべての切片はまた、Rlcha
rdson の染色によシ対比染色される。
第6図Aは、抗P5抗血清で染色された小脳細胞の低倍
率顕微鏡写真であシ、繊維索(tracts)を示す:
分子層(M)、プルキンイエ細胞層(P)%顆粒状細胞
層(G)及び白色物質(WM)。棒は500ミクロンに
等しい。
$6図Bは、第6図Aで四角く囲んだ領域を示す小脳細
胞の拡大顕微鏡写真である。分子層に訃ける放射方向及
び接線方向の繊維は矢印で示されている。他の詳細は第
6図Aと同じであシ、棒は25ミクロンに等しい。
第6図Cは、抗P5抗血清を用いた着色した海馬のCA
B領域の繊維を示す写真である。略記号二分子層(M)
及び錐状細胞層(P)。棒は50ミクロンに等しい。
第6図りは、第6図Cと同様であるがポリペプチドP5
を予め吸収された抗P5抗体を用いた顕微鏡写真である
。反応しないノイロンはクレシルバイオレットで対比染
色される。棒は50ミクロンに等しい。
@6図Eは、抗P5で染色された帯状皮質内の繊維を示
す顕微鏡写真である。I−1内の接線方向の繊維(垂直
棒で示される)及びよシ深い層内の半径方向繊維が見ら
れる。左下隅の水平棒は50ミクロンに等しい。
第6図Fは、抗P6抗体を用いて染色された帯状皮質内
の繊維の顕微鏡写真である。示される皮質の領域は、4
X6図Eのよシも深い。棒は50ミクロンに等しい。
第6図Gは、抗P5抗体を用いた深い小脳核の染色を示
す顕微鏡写真であシ、大きな細胞体の強い周辺染色を示
している。棒は50ミクロンに等しい。
第6図Hは、コルヒチン処理されたラットの脳幹からの
抗P5−接体で染色された細胞体の低偕率顕微鏡写真で
ある。棒は100ミクロンに等しい。挿入した第6図H
aは、第6図Hの細胞体の拡大顕微鏡写真である。
第7図は、クローンIE1208の%徴を示す。
第7図Aは、pIB208 mRNAの組織分布のNo
r thern プロット分析を示すオートラジオダラ
ムの写真である。詳細は第1図Aと同様である。
第7Bは、ラットの脳の918208mRNAとpIB
15 、mRNAの領域分布のNorttlernプロ
ット分析を示すオートダラムの写真である。
nl1toは第1図Bと同様である。
第7図Cは、p18208 cONAインサートのセン
スストランドのヌクレオチド配列を示し。
翻訳されたオープン読出しフレームを示している。
インサート配列の5′末端は、プラスミドp8R522
のEco Rl切断位置に近い。詳細は第1図Cと同様
である。第7図りは、クローン18208のセンススト
ランド及びオープン読出しフレームの決定を示す。詳m
は@1図0と同様である。制限エンドヌクレアーゼの略
記は次の通り : Sau!l A (S)及びAva
 ii (v)。
第7図Eは、第7図゛Dで述べたように調製された単一
末端ラベルされた制限フラグメントによるpIB208
 mRNAの検出を示すオートラジオダラムの写真であ
る。フラグメン)VI31は。
より大きなpIB208 mRNAのある検出をなすフ
ラグメント■S2で僅かに汚染された。詳細は41図E
と同様である。
第8図は、クローン、0−40の特徴を示す。
第8図Aは、po−40mRNAの組織分布のNort
hern プロット分析を示すオートラジオグラフの写
真である。詳細は第1図Aと同様である。
第8図8は、0O−40eDNAクローンインサートの
センスストランドのヌクレオチド配列を示す。5′末端
は、グラスミドpBR322のEco Rl切断位置に
近い。詳細は第1図8と同様である。
第′8図Cは、oO−40の可能なオーシン読出しフレ
ームを示す。cDNAインサートのセンスストランド(
太線)が図の上方に示されている。
下方には、センスストランドの可能な三つの読出しフレ
ームにおいて、開始コドンの位置が白丸(0)で示され
、終了コドンが黒丸(・)で示されている。各フレーム
において最大orfの位置及び長さくトリブレット)も
示されている。
〔発明の詳細な説明〕
発明゛明は1合成ポリペプチドならびその使用から得ら
れる生成物及び方法を意図する。
本発明の合成ポリペプチドは、自然に生じるプロティノ
イドの配列の少くとも一部処対応するアミノ酸残基配列
を持ち、かつプロティノイドの分子量に等しいないしそ
れよシ小さい分子量を持つつ合成ポリペプチドが対応す
るプロティノイドアミノ酸残基配列は、主に脳及び/又
はを髄細胞中にのみ存在するメツセンジャーRNAから
翻訳される。脳及びを髄は密接に関係するので、これら
mRNAは木切11(]唇では「脳特異的」あるいけ「
主に脳にのみ存在する」と云うことがあるが。
それらはまた背髄にも存在することを理解せねばならな
い。すなわち1本発明の合成ポリペプチドのアミノ酸残
基配列に対応するアミノ酸残基配列を持つ自然に生じる
ゾロティノイド、蛋白質及びポリペプチドは自体、主に
脳細胞組織中でのみ作られる。このことは、ンマトスタ
チン、チロトロピン放出因子(TRF)、ルティン化性
ホルモン放出因子(LRF)、エンドルフィン及びエン
ケファリンのような物質、あるいはいくつかの他の小さ
なポリペプチドたとえばビンベスチン、セルレイン(c
aerulein )又はフイサラミン(これらは脳な
らびに動物体の他の組織中で生じることが見い出されて
いる)と対照的である。(Gu目1emIn、5cie
nce202.390〜402(1978)E木切細I
で用いるいくつかの語又は句の定義を以下で述べ1次に
本発明で有用な方法の一般的説明及び次[4?定の実施
態様の説明を行なう。
プロティノイドーーープロティノイドという言葉はここ
で、メツセンジャーRNAの直接ポリペプチド翻訳生成
物を意味するために用いられ、約600〜約1,000
,000及びたぶんそれ以上の分子量を持ちつる。ゾロ
ティノイドは、単−蛋白質又は(a)後に脳細胞によシ
細胞的に有用な複数の蛋白質に加工される複数の蛋白質
、(b)後に脳によシ複数の細胞的に有用なポリペプチ
ドに加工される複数のポリペプチドの融合生成物又は(
C)後に細胞的に有用な物質に加工される−又は二以上
のポリペプチドと−又は二以上の蛋白質の融合生成物の
融合生成物であることができる。
プロティノイド誘導体−一−グロテイノイド誘導体とい
う言葉はここで、ゾロティノイドの細胞的処理から得ら
れるポリペプチド含有物質を慧昧するものとして用いら
れる。従ってゾロティノイド誘導体は、複数の蛋白質、
神経活動を持つ約6〜約80のアミノ酸残基を含むポリ
ペプチドなどを含む融合生成物から細胞活動によシ切断
された蛋白質であることができる。加えて、グロテイノ
・イド誘導体は、ゾロティノイド全体又はよシ小さいプ
ロティノイドのグルコシル化生成物又はトランスアミ 
ド化−除去反応の生成物などであることができる。
免疫反応−m−免疫反応という言葉はここで。
リガンドとその受容体の結合を意味し、抗原(リガンド
)と抗体(受容体)の結合、ならびに抗原と抗体(受容
体)の遺伝型含有ポリアミド部分との間の結合を包含す
る。はとんど対応する一一一はとんど対応するという言
葉はここで、アミノ酸残基配列と関連して用いられ%第
一のポリペプチドのアミノ酸残基配列が第二のポリペプ
チドに含まれるアミノ酸残基配列に十分に類似していて
、その結果第一のyl? リペプチド(たとえば合成ポ
リペプチド)に対する抗体が第二のポリペプチド(たと
えばゾロティノイド又は誘導体)と水性礎体中で混合さ
れたときに免疫反応を形成する程であることを意味する
そのようなポリペプチド及び抗体の調製は、後記の材料
及び方法の部で述べる。
上述の二つのポリペプチドたとえば合成ポリペプチドと
ゾロティノイドのエピトープを含むアミノ酸残基配列部
分は、最も好ましくは同一である。
しかしアミノ酸残基における保守的変化及びエビドーグ
内のアミノ酸残基の除去又は付加は行うことができ、第
一のポリペプチドに対する接体の第二のポリペプチドと
の交叉反応は既知のようになおo7能である。保守的な
アミノば残基変化は周知であり、リシンとアルギニンの
間、アスパルチン酸とグルタミン酸の間、ロイシンとイ
ンロイシンの間などのような残基の交換を包含する。
個々のアミノ酸残基の完全な名前が用いられ、また周知
の三文字略記及び−文字略記も用いられる。木切細俤で
述べられる各アミノ酸の完全な名前、三文字及び−文字
略記(・)対応表を下記に示す。
対応表 アラニン Ala ^ rルギニン Arg’ R アスパラギン Asn N −rスパラギン酸 Asp D アスパラギン又はアスノぞラギン酸 Asx Bシステ
ィン Cys C グルタミン Gln Q グルタミン酸 Glu ε グルタミン又はグルタミン酸 Glx Zグリシン G
ly G ヒスチジン His H イソロイシン lle l 口 イ シ ン Leu L リ シ ン Lys K メチオニン Met M フェニルアラニン Phe F プ ロ リ ン Pro P セ リ ン Ser S トレオニン Thr T トリプトファン Trp W チロシン Ty、r Y パ リ ン Val V 下記の説明は、脳特異的なメツセンジャーRNA(m 
RN A )から翻訳されたグロティノイドを固定する
ために及びこれらグロテイノイドの少くとも一部のアミ
ノ酸残基配列にほぼ対応するアミノ酸残基配列を持つ合
成ポリペプチドの製造のために1ならびにこれら合成ポ
リペプチドから受容体分子を作るために有用な手順の概
略を示す。
■ 一般的アゾローチ 脳中に発する( expressed )メツセンジャ
ーRNAの複雑性は、他の組織におけるよシも高く。
従って組織特異的mRNA分子の多数は容易に同定でき
る。また、ニーカリオー) (eukaryotes 
)の蛋白質はそのmRNAとコIJ ニア−でありしか
しその遺伝子とは必ずしもコリニア−でないので。
総遺伝因子DNAでなくて脳mRNAが研究のための適
当な出発部分である。
成熟した雄ラットがモデルとしてここで選ばれた。なぜ
ならそれは行動学的、神経生理学的、生化学的及び神経
解剖学的研究に広く用いられているからである。また哺
乳動物間の脳組織構造及び機能の類似性が、ラットから
の有用な結果をヒト及び他の動物に外挿することを既仰
のように可能にする。
成熟雄Sprague −Dawley ラットの脳か
らの細胞形質poly(A)+m RN Aを精製し1
次に相補的DNA(eDNA)に転換した。cDNAは
、サイズ富化及びシラスミドpBR322のPst1部
位へのアニーリング後に、 Escherlcla e
oliを形質転換するために用いられた。組換えプラス
ミドDNAは、個々のcDNAクローンの小さな一夜培
養物から単離され、 n1ck translatio
n により放射性にラベルされ、そして脳、肝1裁及び
腎臓poly(A)+ m RN Aの試料を用いてN
orthern プロットで相補的m RN Aを調べ
るために用いられた。
cDNAクローンの混成パターンは4つの類に分けられ
る二三つの組織全部に等しく混成するも(クラスI:1
8%):三つの組織に異って混成するもの(クラス■;
26%);脳m RN A Kのみ混成するもの(クラ
スIII:30%):及び検知しつる混成を示さないも
の(クラスIV:26%)。
表1〜4は1作られたクローンを、それらが検出したm
 RN Aの組織分布パターンによシ分類して示す。こ
れらデータは表5にまとめられる。
クローンのいくつかに対応するmRAN分子の豊富さく
 abundance )は、過剰、の精製したシラス
ミドDNAに対して、アルカリ破壊した32p末端ラベ
ルしたpotソ(A)十脳m RN Aを混成すること
によシ独立に評価された。
N 吋) 寸 表 4 クラス■ クラスV southern’ポジティブ1 19Souther
nノネガテイブ2 12テストされなかった66のクロ
ーン’ 22’ 144奇妙なもの 11 合計 4137 1:クローンは、ネカテイプなNorthern プロ
ット分析及びポジティブな5outhern プロット
分析を示す。
2:クローンはネカテイプなNorthern プロッ
ト分析及びネガティブな5outhern プロット分
析を示す。
3:クローンは5outhern プロットで分析され
なかった。
4:各クラスにおけるクローンの推定数1:作られたク
ローンの数及び作られたクローンのノン−セント 2:作られたクローンと混成するmRNAの数3=作ら
れたクローンによシ示される脳m RN Aのノン−セ
ント 4:各クラスについて算術的に計算した平均mRNA長
さ 5:サイズ及び、豊富さの合計で割った豊富さとの積の
合計 6:数値はl“0配列を含む。
7:数値は、推定されたしかし検出されなかったクラス
WのmRNAを含む。
8:数値rr1. 1つよシ多いクラスに該当する4つ
のクローンを含む。
クローンの4つのクラスのうち、クラスmと■のクロー
ンがここで重要である。クラス■のクローン(191の
うちの45)は、脳で検出されるが肝臓又は腎臓では検
出されないmRNAに対して混成し、そしてクローンp
lA75によシ例示される(詳細は後記)。これらクロ
ーンは、脳ののノンロン及び/又は神経膠中に発せられ
(expressed”) (、かし肝臓又は腎臓では
要求されないプロティノイドのためのmRNAを表わす
と推定される48のm RN A種に対応する。更に。
これらクラスll1mRNAのあるものは、脳細胞のサ
ブセット中でのみ見い出さ、れるプロティノイド誘導体
を作力、それによシmRNAが細胞のサブセット中での
み発生られることを示唆している。
また、5つのクラス■のクローンは、各クローンにおけ
るcDNAインサートが500〜1250のヌクレオチ
ド塩基長さであるけれども、160のヌクレオチド塩基
の脳性異的細胞形質p o l y(A)十mRN^タ
ーゲットに混成した。これら5へのクローンは、もとの
po+y(A)子細胞形11jmRNAM製物の束部(
2〜3幅)であるが、小脳特異的m RNへ分子中にも
見い出される繰返し配列要素(’d□配列)を含む脳性
異的mRNAの先駆体をUSA、 79.4942−4
946(1982))。
191のクローンのうちの67は、脳、肝臓又は腎臓に
おけるmRNAターゲットを検出するのに失敗した。こ
れらクローンは、ラット脳mRNAのcDNAコピーを
含まず、クローン集団中にいく分人工的に存在するプラ
スミドを表わすが又はそれらは比較的布なmRNAのc
DNAコピーを含むプラスミドを表わしうると考えられ
る。
プラスミドにおけるラット遺伝情報の仔在は。
ラットDNAの5outhernプロツトを調べるため
に[5outhern 、J、Mo1.Bial、、9
 8. 5 0 5〜5 1 7(1975))これら
の可能性を区別するn1ck ・translatio
nされたシラスミドを用いてテストされた。67のNo
rthern プロットネガチグなりローンから無作為
に選ばれた61のクローンのうち、19(S1%)はラ
ット肝臓DNAの5outtlernプ四ツトにおいて
制限フラグメントに対して混成した。これは、これらク
ローンがラット遺伝子から転写された希なm RN A
Vc対応することを示唆してbる。
31のクローンは67のNorthern プロットネ
ガチプなりローンから無作為に選ばれたので、テストレ
なかった残シの36クローンの61%、つまり22のク
ローンもまたラット遺伝子から転写された希なmRNA
に対応すると想定される。すなわち、合計41のクロー
ンが希な脳mRNAに対応し、これら41のクローンは
クラスNQクローンを包含する。
残る26のNorthern プロットネがチグ々クロ
ーンは、クローニングの人工物であると考えられ。
クラスV(表4)と分類される。クラスVはまた。
奇好な混成ノやターンを示し、クラス夏〜■のクローン
に分類できない11のクローンを含む。通常奇好な混成
パターンは、不連続なバンドを示さない@、肝臓及び腎
臓mRNAによるよごれであるたぶん、よごされた混成
パターンは、総てのサイズクラスのm RN A及び三
つの全部の組tAmRNA調梨物中に存在するpoly
(A)十尾部(ta日)に対するシラスミド中のDOI
V (T) 配列の混成による。
合計して191のクローンが調べられ、そのうち154
は171のmRNA(41の推定されたクラス■ mR
NAを含め)に対応する。合計してこれらクローンは、
オツド脳の総ての細胞形質poly(A)+m RN 
Aの28%(重量)より多くに該当する。poly(A
)+ m RN Aのさらに2チは、層管異的な160
のヌクレオチド塩基mRNAによシ説明される。各クラ
スに該当するクローンの分画け、上述の表5に示されて
いる。最大の分画け、層管異的なりラスmクローンであ
る(60%)。
クラス■のクローンの総て又は殆んどが首だ希な層管異
的mRNAに対応すると考えると、クローンの半分以上
が脳中でのみ発せられるmRNAに対応することになる
、 表1〜6に示したmRNAの算術及び数平均サイズは、
各クラスについて及び全層mRNAについて計算された
(表5)。算術平均は、用いられた検出手段により評価
されたmRNAの平均長さを表わす。数平均は、クロー
ンによシ表わされるmRNAの混合集団(ポピユレーシ
ョン)の平均長さを反影する:それは各々特定のm R
N Aの豊富さで重みをつけられておシ、mRNへの異
種の混合物たとえばmRNAの複雑さの溶液混成測定で
用いられるものの平均長さの測定値と比べるのに適当な
数字である。
クローン(クラスI−#)Kよシ検出された脳mRNA
の総数平均長さは、1790ヌクレオチド塩基であシ、
この数字の先の著者の測定値(1400〜1900ヌク
レオチド塩基)と同等である。Ban t I eら、
Ce目、8.139−150(1976) : Has
tieら、Ce11. 9. 761−774(197
6):及びGrosら、In Mo1ecularGe
net ic Neuroscience、 Schm
i tt、 Bird及び引ooBeds、、 Rav
en Press、New York、 335−54
7(1982)う 〕 クラス■のクローンの算術平均長さは、かなり大きく、
2640ヌクレオチド塩基である。クラス■のクローン
の長さは、さらに長く、平均値4960塩基であると推
定される。このことは。
脳細胞において最も「39達するmRNAは、よシ希な
mRNAよシも小さい傾向があることを示す。
同じ結論が、各独立のクラスのmRNAについて二つの
平均値を計算したときにも成立する。すなわち、よシ関
連するmRNAは、よシ希なm RN Aより短い傾向
がある。篇ろくべきことに、クラスmのmRNA1d平
均して、他の組織中で同じく発せられるそれらよシも二
倍以上大きい。
表1〜3のクローンに対応するmRNAの豊富さは、各
クローンについて直接測定されなかった。
11のクローンに対応するm RN Aの豊富さが直接
測定され、そして他のクローンの相対的豊富さが混成検
知手段特異的活動の比較、直接測定した場合に対するオ
ートラジオグラフ露出倍数及び相対的バンド強度に基づ
いて決められたう得た推定の豊富さは、各mRNAがい
くつかの不連続な殴富さのクラスの一つに入るように丸
められた。従って、豊富さの推定値は、約2の係数で正
確であると考えられる。更に、推定値が約0.014よ
ル下である場合、これら推定値は約a、a1チまで上方
に丸められた。
クラスmの47のクローンのいくつかが、後記するよう
に更に詳細な研究のために選ばれた。各々について、ヌ
クレオチド塩基の決定、及び続いて対応するmRNへの
センススト2ンドの決定のためにクローンからの精製し
た。単一末端ラベルした制限フラグメントを用いるアプ
ローチをとった。次に、公知の遺伝子コードを用いてポ
テンシャルトリブレットオープン読出しフレーム(or
f)をアミノ酸残基配列に解読した。得た仮説側蛋白質
配列はそあ後、既知の蛋白質との有)得る同−性又は類
似性を見い出すために、既知の蛋白質配列の集積データ
とコンピューター分析によシ比較された。最後に、細胞
によシブロティノイドに翻訳されたと最も可能性のある
ように見えるオープン読出しフレームを選び、とれら仮
説的アミノ酸残基配列からの領域に対応する短いポリペ
プチドを化学的に合成して、ラビットで免疫原として用
いた。得た抗血清を、免疫細胞化学的手法を用いて固定
し7た脳切片におけるプロティノイド又はその誘導体の
検出のために用いた。
1例としての脳特異的クローンの特徴 クラス■の4つの脳特異的クローンを例として下記に説
明する。これらクローンは、PIA75、pIB256
、pIB208及びpO−40と呼ばれる。これらクロ
ーンの一般的特徴は、下記の表6にまとめて示す。
各々、1126.1500.978及び1200塩基の
クローンインサートのサイズは、各インサートのヌクレ
オチド配列から誘導された。mRNAのサイズは、各ク
ローンがそれにNorth@rn プロットにおいて混
成したところの脳特異的m RN Aターゲットのアガ
ロースグル上での易動性から推定された。m RN A
の豊富さく abundance )は、過剰プラスミ
ドDNAに混合した破壊した32Pラベルしたpoly
(A)” m RN Aの量を測定することにより決定
された。 ・ 簡単に云えば、これら4つのDNAクローンは、160
0〜4000のヌクレオチド塩基のmRNAを表わし、
その各々は全層m RN Aのざっと約0.01〜約2
−の範囲の濃度で存在する。ここで用いたプロットの感
度に基づいて、肝臓又は腎臓中の対応するmRNAのレ
ベルは、細胞当シ約200.000m、RNA分子と仮
定して、細胞当ル1コピーよル少ないと推定される。す
なわち、この4つのクローン及びクラス■及び■のクロ
ーンのmRNAは、肝臓及び腎臓のような他の体組織に
は実質上存在しない。云い換えれば、このmRNAはほ
とんど脳細胞組織中にのみ存在する。
脳は多くの異なる構造及び細胞タイプより成るので、c
DNAクローンは、7つのサブ領域(皮質、嗅神経球、
尾状核、海馬、視床下部、小脳及び脳橋/後脳)からの
脳のmRNA調製物に対する混成のための検知手段(プ
ローブ)として、何らかの別の領域的特異性を定義する
ために用いられた。クローンはまた、何らかの細胞特異
性を測定するために、神軽起源の腫瘍〔マウスの神経芽
細胞腫、ラットのクローム親和細胞腫CPC12)及び
ラットの神経膠腫〕からのm RN Aに混成された。
これらの結果は後に説明に、また表6にまとめて示す。
1;グラスミドに挿入された各クローンのヌクレオチド
配列の長さ 2:ヌクレオチド塩基の数平均長さ 5:全路mRNAのノ七−セントとして表わした。
推定した豊富嘔 4 :mRNAが存在する脳中の位置 ■クローン A、クローンpIA75 1700のヌクレオチド塩基対m RN Aに混成した
1)IA75CDNA、クローンは、ラット脳細胞形質
poly(A)+m RNへ全体の約0.1−で存在し
、第1図から判るように肝臓又は腎臓のpoly(八)
+ry+RNA中には存在しない。pIA75クローン
に対応するm RN Aは、第1図Bから判るように、
脳の7つの解剖された領域すべてにほぼ等しく発せられ
る。肝臓及び腎@mRNA調製物に対して混成する仁と
の失敗は、これら組織からのm RN Aの変性(分解
)によるのではない。
なぜなら、そのm RN Aが組織調整されていない他
のcDNAクローン(1)1815)は脳に対してと同
様にとれら非神経細胞の同じmRNAW4製物に混成し
たからである(データは示していない)。
脳mRNAの領域的調製において、 、p I B 1
5に混成する調整されてないm RN Aは、内部規準
物として働き、約同量のm RN Aが各グルレーンに
負わされたことを示す。
従って、異なるレベルの混成は、種々の組織中のpIA
75mRN^の濃度における真の差を示す。小脳中のp
1^75 m RN Aの明らかな豊富化は、対照1)
1815シグナルの同じ増加を伴い、そして従ってp1
^75mRNA濃度の増加ではなくてグルに施与された
全mRNAを反影するにちがいない。
p1^75mRNへは、第1図へで判るようにPCl 
2細胞吊で発せられるが、神経膠腫又は神経芽細胞腫中
では発せられない。従ってp I A75は、ノイロン
及びたぶん神経内分泌細胞中で(しかし神経膠膜中では
なく)作られた!ロティノイドに翻訳するmRNAに対
応するようである。
各cDN^インサートからの二つの制限フラグメントは
、1126のヌクレオチド塩基pIA75配列のコーデ
ィングスト2ンドを決定するために調製された(第1図
C)。各フラグメントは、二つの代替的5′末端の一つ
に32P2ペルされて、二つの可能なmRNA配向の各
々のための混成検出手段を第10に示すように作った。
一つの検出手段はNorthern プロットで170
0のヌクレオチドのm RN Aに混合し、それがm 
RN Aに対して相補的なストランド上でラベルされた
ことを示した:他方の検出手段は第2図Eに示すように
混成しなかった。この結果は、第1図Cの配列がmRN
Aのコーディングストランドに対応することを示す。す
なわちクローンpIA75は、全路mRNAの約0.1
%を代表する脳性異的な1700のヌクレオチド塩基の
m RN Aのセンスストランドの一部の1126の残
基配列である。
次にこのm RN Aから蛋白質の性質が翻訳されえた
かどうか見るために、ヌクレオチド配列を、第1図Oの
ように翻訳開始体(イニシエーター)トリプレット(A
TG、GTG)及び終止体(ターミネータ−)トリプレ
ット(TGA、TAA、TAG )のためにスキャンし
た。周知の遺伝子コードを、何らかの手頃な大きさの可
能性のらる引−プン読出しフレーム(orf)を仮説的
プロティノイドへと解読するために用いた。
ρ1^57配列中に僅か二つのそのような大きなorf
が存在し、この両者は第1図CにおけるようにcDNA
配列のセンスストランドからプロテイノイド配列へと解
読された。一つの可能性のあるフレーム(orf 1 
)は5′末端で非結合でsb、終止体に達するまで82
のトリプレットを伸ばす。
他のフレーム(orf 2 )は、119のトリプレッ
トの長さを持ち、pIA75配列内に完全に含まれる。
どのようにしてクローンpIA75のCONへの112
6のヌクレオチド塩基がm RN Aの1700ヌクレ
オチド塩基たとえば5′、ミPル又は5#内に整列され
るかというととは配列自体からは判らないので、 or
f 1は可能性としては細胞によシ約50キロダルトン
(50にダルトン)までのプロティノイドに翻訳される
ことができ。
一方、orf2は可能性としては約15にダルトンでな
ければならないプロティノイドに翻訳されうる。二つの
仮説的配列の各々のコンピューター検索は、50の残基
の重複するセグメントにおいて、いずれの既知の蛋白質
配列との同族性をも示さなかった。Dayhoffら、
PSOVersion 4、Apr I 150.19
82、National Biomedical Re
5archFoundation 、 Georget
own University MedicalCen
ter (以下では単にDayhofず 地図と云う)
仮説的orf配列が脳細胞プロティノイドに対応するか
どうか決めるために、二つのアプローチを行った。変性
した1)IA75ONAをニトロセルロースフィルター
に結合させた。次にそのようにして作ったフィルターを
、全路poly(A)+mRNAとの混成によシ相補的
mRNAを精製するために用いた。フィルターをよく洗
った後に、結合したmRNAを、煮沸によシ解放し、そ
してC1evelandら、Cel I 、 20.9
5〜105 (1980) 、P’よシ記載されるよう
にしてインビトロの蛋白質合成(へ′イブリッド放出翻
訳)をグログラムするために用いた。
精製されたmRNAは、約25にダルトンのグル易動性
を持つプロティノイドの合成を刺激し。
これは対照反応では存在しない(第2図A)。非精製の
脳poly(A)十m RN Aは、多くのプロティノ
イドの合成をプログラムした。これらの測定から、この
分子の大きさく25にダルトン)は、0「ず1がpIA
75mRNAの生成物に翻訳されるようでちることを示
唆する。なぜなら、 orf 2及び他の可能性はあま
シに小さいからである。
orf j内の二つのアミノ酸残基配列に対応する二つ
の13の残基の合成ポリペプチド、p1及びp2は、p
 1A75mRNA翻訳の推定の生成物を検出するため
に化学的に合成された。第1図Cでアンダーラインを付
した4リイプテドは、5utC日ffeら、5cien
ce 、219.66o〜666(1985)によル説
明された規則を用いてプロ・リン残基及び荷電残基を含
むように選ばれた。これらポリペプチドは次に、材料及
び方法の部で説明するように種々の担体と結合された。
P3と名付けられた合成ポリペプチドがまた、orf 
2から合成された。合成ポリペプチドP1.P2及びP
3は、以下では場合によシ、合成ポリペプチドであるこ
とを云わずに単にPl、P2及びP5と呼ばれる。
三つのポリペプチドのアミノ酸残基配列は、合理的な濃
度においてこれら三つのポリペプチドの何れかに対する
抗血清が既知の配列の何れかの蛋白質と特異的に相互反
応する可能性を排除するために、コンピュータデータベ
ース検索によシ先述のDayhoff地図と比較された
。三つのポリペプチドのいずれも、密接な同族体を持た
ないことが判った。
?リペプチドー担体接合体に対する抗血清がラビットで
作られた。血清は、Greenら、Ce1l。
28.477〜487(1982)の手順を追ってEL
ISAにより、適当なポリペプチドと強く反応すること
を示した。
抗血清を次に、ρ1^75mRNAを作る35S−メテ
オニンラベルされたpc12細胞の抽出物を検出するた
めに用いた。その後1合成ポリペプチドP1に対する抗
血清は、約28にダルトンの僅かに拡散するダル易動性
を持つブローテイノイPと反応することが見られた(第
2図B)、抗合成ポIJ 15プチドP2血清は、同じ
グル易動性を持つプロティノイドに対してはよシ小さな
反応性を示すが、抗合成ポリ4プチドP5は反応しがか
った(データ示さず)。
従ってorf 1は、pIA75に対応するmRNAの
!ロティノイドコーディングフレームである。
orf 1の僅か82のトリプレットのみがcDNA配
列の5′末端にあシかつorf 1は28にダルトンの
生成物の一部に翻訳されるので、p1^75は対応する
成熟m RN Aの5′領域を表わすにちがいない(第
2図C)。従って、約800のヌクレオチドを伸ばすこ
のm RN A上に長い3′非翻訳領域がある。5′プ
ライムコーディング配列の約450のヌクレオチドは従
って欠損している。
脳のどの細胞内でI)IA75orfグロテイノイドが
発せられるかを決めるために、ラット脳の薄い固定切片
を抗P1、抗P2及び抗P3血清と反応させた。切片を
洗い、抗体−抗原(受容体−りjf7ド)複合体を、西
洋わさびパーオキシダーゼ(HRP)結合した抗ラビッ
ト免疫グロブリンによシ可視化した。
合成ポリペプチドP1に対する一つの抗血清は、脳のど
こにもある成るノイロンの細胞体(皮質錐状細胞のよう
な多数のノイロンを含め)と反応した(第5図へ〜C)
。反応性は細胞形質的であるように見え、顆粒状外観を
持つ。しばしば、顆粒は細胞の樹枝吠棹(dendrl
Nc pole ) に集中しておシ、また樹枝状体(
dentrlts ) 自体の中にしばしば観察される
(第3図C)。反応する細胞体は、小脳、深小脳核、視
床下部、上位小丘、支脚及び脳皮質中に見い出された。
抗P2血清は、細胞形質染色の同じ・モターンを与えた
。しかしそれは、視床下部中の小グループの細胞に限ら
れた(第3図0)。これらのデータは抗P1染色パター
ンと共に、視床下部のプロティノイドはいく分よシ免疫
性であ)、抗P2血清はpc12抽出物の免疫沈澱につ
いて述べたようによシ弱いと解釈される。
抗P2免疫反応性は1合成ポリペプチドP2を用いる抗
血清の前培養にょジブロックされた。抗P1血清の反応
性は、合成ポリペプチドP1、Pl−チログロブリン接
合体(これに対して抗血清が生じた)又はテログロブリ
ン単独にょジブロックされることはできなかった。
染色の顕著な細胞形質の顆粒状の特性は、脳のどこでも
同じであり、視床下部において二つのポリペプチドに対
する抗血清と同様のようである。
また二つの抗血清はPc12細胞の抽出物中の同じサイ
ズのプロティノイドと反応するので、抗P1及び抗P2
血清の両者はたぶん脳中の同じゾロティノイド又はその
誘導体すなわちPC12抽出物中に見られるp1^75
mRNへの28にダルトンの生成物と反応するのであろ
う。
合成ポリペプチドP3に対する抗体は、脳の片の領域と
も反応しない。この結果は、orf2がp I A75
の真のコーディング領域でないという結論と矛盾しない
、。
抗P1及び抗P2免疫反応の分布は一般に、第1図Bに
見られるようにpIA75mRNAの領域的局在と一致
し、反応性細胞体は脳のどこにも存在する。染色は総て
の細胞において観察される訳ではなく、形態学的に関連
すると見えるノイロンのザブセットに限られた。反応性
細胞の多くは、錐状細胞のように大きな突き出たノイロ
ンである。
細胞内の反応性プロティノイドの細胞形質的位置、及び
顆粒状外観及び免疫反応の極配向(pOlarorie
ntation )は、このプロティノイド又はその誘
導体が、プロティネシアス(protelnaelou
s )又は樹枝状体を終着点とする物質の合成又は指向
的搬出に関連しうろこと又はそれが細胞形質的小器官た
とえばミトコンドリアの一成分であシうることを示唆す
る。従ってこれらの結果Vi、はぼ同族的なノイロンの
中で選択的に発せられかつそのカル?キシ末端の82の
アミノ酸残基が今判ったところの28にダルトンのゾロ
ティノイドの発見を証明する。
合成ポリペプチドP1及びP2又はそれから作られた遺
伝型含有ポリアミドに対する抗体は、PCl3又は他の
神経細胞における28にダルトン蛋白質の合成の研究の
ための有用な受容体であり、より詳細な免疫細胞化学及
び電子顕微碗研究による脳細胞組織におけるプロティノ
イド又はその誘導体の位置の特定のために有用である1
、これらの褥別の受容体(抗体又はそれから作られた遺
伝型含有ポリアミド)はまた、さらに配列決定を及び潜
在的機能の検知のために慣用の生化学的手段による内生
脳細胞組織の精製を容易にすることができる。細胞内の
プロティノイドの小器官類似の位置は、分泌、輸送又は
ミトコンドリア様機能との関連を示唆し、またこのゾロ
ティノイドの機能の決定をどのようなアプローテで行う
かの型費な鍵を与える。
合成ポリペプチドP1.P2及びP5のアミノ酸残基配
列は、左から右へかつアミノ末端からカルボキン末端の
方向に、アミノ酸残基の慣用の一字コードを用いて下記
式のように示される:P I CIPEGLESYYT
EQ :P 2 R9VSPWMSVLSEE :及び
P 5 CRPYPI)IRVTPR3。
B、クローンp I B256 p1’B256cDN^クローンは、脳m RN Aの
全体の0.01%に轟る脳性異的な1700のヌクレオ
チドのmRNAに混成する(第4図A)。
このmRNAは、皮質及び嗅覚領域には少い量で分布し
、中及び後脳宛域に多い量で存在する(第4図B)。乙
のm RN Aは、更にテス)1れた三つの腫瘍のいず
れでも発せられず、また腸、肺、心臓及び骨格筋におい
ても発せられない。
第4図Cに示したストランドの約1500のヌクレオチ
ドの配列は、第4図り及びEに示したよう・なNort
hern プロットを検出するために反対配向の単一5
2p末端2・ぐルされた制限フラグメント(切片)を用
いて、クローンp1^75について上述したのと類似の
決定法にょル、mRNAのストランドのセンスであるこ
とが示された。またp18236センスストランド配列
は100を越える塩基のpoly(^)延長によシ終止
してお〕(正確な数は配列グル上でカウントできない)
、マた変異poly(^)付加配列(^^CAAA )
17ヌクレオチド塩基を上流に含むので、とれがゾロテ
ィノイドコーディングストランFであることは全く確か
なようでちる。
配列を終止体(ターミネータ−)トリブレンドのために
スキャンした後に(第4図B)、クロー705’末端に
結合されは?Y 1000のヌクレオチドの長さで延び
ている長いorfがコーディングフレームであるにちが
いないことは明らかである。
これは、3′非コーデイング情報の450のヌクレオチ
ドを切シ離す。
318の残基の仮説間アミノ酸配列(第4図Cのヌクレ
オチド配列の上に示した)は、そのアミノ末端で結合さ
れていないが、らまルに大きいということはあ)えない
。なぜなら、mRNAの全長は、p18236cDN^
インサートより僅か2005Eクレ万テド長いだけであ
ると推定されるからである。518の残基のゾロテイノ
イド配列は、30の残基の重複配列におけるコンピュー
ター分析によ如Dayhoff地図の蛋白質の各々と比
較されたが、認識しうる同族性は検索嘔れなかった。
pIB2!6DNAは、pIA75について記述したよ
うにニトロセルロースフィルターに結合され、相補的m
RNAが精製されそしてインビトロで翻訳された。しか
し、特別の翻訳生成物は観察されなかった。このことは
、pIB236がpIA75に対応するmRNAよシも
希なmRNAに混成するので、全く驚くにあたらない。
検出できるp I B256コーデイングフレームの3
18のアミノ酸配列は、既知の医薬的に有効な神経ペプ
チドの先駆体の配列と類似でアシ、第5図に図式的に示
されている。カルぎキク末端領域は、二列の塩基性アミ
ノ酸の列: arg −erg、lys −arg及び
arg −arg −1ys −lysを含む。
塩基性アミノ残基のそのような対は、多くの神経ペプチ
ド又はホルモンたとえばprooplomelano 
−cortln のための先駆体(Nakanlshl
ら、Nature。
278.425−427(1979))calcito
nin (Amaraら、Nature 、 298,
240−244 (1982> )及びvassopr
essin /neurophysin [Land 
at allNature 29 B、299−405
(1982)〕及びbeta −neoendorph
in / dynorphin Kakldani a
t allNature、 298.245−249 
(1982))のための先駆体において蛋白質切断位置
である。
また、これらの例の多くで、活性、t? IJペプチド
配列は先駆体のカルボキシ末端に位置し1本発明ではこ
れに極めて類似している。
第5図において棒として示しまた第4図Cにおいてアン
ダーラインで示したように、塩基性残基の対によシ境界
を定められた領域からの5つのポリペプチドのうちの3
つ(P5.P6及びP7)は1合成ポリペプチドに対し
て生じた抗面清の使用によりラット脳中の91日236
グロテイノイドを同定するために望ましいので、合成的
に作られた。抗血清の調製のために免疫原として用いら
れたこれらポリペプチドは、自体また薬理学的作用を確
かめるために研究された。P4〜P8と名付けられた合
成ポリペプチドはまた、場合によシ[合成ポリペプチド
Jという記載なしで表示される。
合成ポIJ dプチドP6は、そのカルボキシ末端残基
がグリシンなので特に注目に値する。いくつかのカルボ
キシ末端的にアミド化されたポリペプチドたとえばva
sopressln (Landら前出)、calci
tonin (Amaraら前出)及びalpha −
MSH(Nakanishlら、前出)は、 Gly 
Arg Arg配列において先駆体から分析場れ、アミ
ド交換され、グリシンが除去されてカルビキシ形でなく
てアミド形の新たに形成されたカルどキシ末端残基を生
ずる。合成ポリペプチドP6は従って、翻訳後変性(p
ost translatlonal modific
aNon )のための候補であシ、そのままでその配列
が神経ペプチド先駆体を表わす構造的指標を与える。
上述の切断−アミド交換反応によ多細胞的に形質転換さ
れることができて残基上のカルボキシ末端アミド基をG
ly^rg Arg配列のアミノ末端側に:すなわちG
ly残基に隣接して与えるGly Arg Arg配列
を含むプロティノイド又は!ロティノイド誘導体に翻訳
するほとんど脳細胞組織中にのみ存在するm RN A
から翻訳された合成ポIJ−e7’チドもまた、本発明
で特に考慮される。そのような合成ポリペプチドは結局
、P6及びP8が含むようなカルボキシ末端グリ7ンを
含まない。むしろ、末端グリシン残基は除去され、カル
ボキシ末端アミノ酸残基はアミド基を含む。本明細書で
は、アミノ酸残基の一文字略記のうしろに−NH2を付
して表わす。そのような合成ポリペプチドは、そのアミ
ノ酸残基配列が下記に示される合成4?リペゾチドP9
及びPloによ勺例示される。
クローンpIA75の研究におけると同様に、合成ポリ
ペプチドを担体と結合して接合体とし、この接合体をラ
ビットを免疫化するために用いた。
得た合成ポjl−2プテド反応性抗血清は、免疫細胞化
学的研究のために用いた。この研究の詳細は。
下記の材料及び方法の部に記載される。
前述したような間接的免疫パーオキシダーゼ染色を、合
成ポリペプチドP4、P5、P6及びP7に対して生じ
た抗血清を用いて行った。合成ポリ(プチドP4に対し
て生じた抗血清での染色は、常にネがチグであった。し
かしP5に対して生じた4つの血清、P6に対して生じ
た2つの血清及びP7に対して生じた1つの血清は、ラ
ット脳中の免疫反応の類似の全体的パターンを与えた。
免疫反応は、脳のどこにで、も分布する繊維系中で見い
だされ、顕著な)!ターンは脳橋、小脳(第6図A)、
現床下部、及び海馬及び新皮質の領域において多く見ら
れる。小脳、海馬及び新皮質において、太い膨張した繊
維が、各領域の主なアウトグツト細胞のperikar
ya (細胞体)に直接関係しているように見える。
海馬及び小脳においては、P5に対する抗血清で染色さ
れた軸索突起様の突起が太くなり、各々C^3錐状錐状
ロイロン6図C)及びプルキンイエノイロンの細胞体及
び隣接樹脂状体を取り囲み、かつたぶんこれらの上でシ
ナゲスを作っている。
神経末端状、の突起がまた小脳において顆粒状細胞層内
に見られ(第6図^及びB)、深小脳核の大きなノイロ
ンのかなりの割合を取り囲みかつたぶんシナプスを作っ
ている(第6図G)。新皮質にふ・いては、免疫反応は
%後帯状束皮質中で最も強く1層3,4.5内で放射状
に向いた軸索突起様の染色及び層1内の末端野に似る接
線方向に向いた繊維が存在する(第6図E)。同様のツ
クターンが身体感覚皮質のある領域で見られ、そこでは
染色が層2〜5に及んでいる放照方向に向いた繊維中で
及び層lの最外層で接線方向に向いた繊維中で見られる
p6ic対する抗血清を用いての新皮質の染色は、すべ
ての点で同様である(第6図F)が、但し染色はより弱
く1層lの接続方向に配列された構造中では#1とんど
ない。P7に対する抗血清での染色H,p5に対する抗
血清での染色と区別できない。また、繊維染色も、脳弓
の強くミニリン化した索、線状体、及び側嗅覚索の軸索
突起内で、ならびに視床下部索及び髄条において視察さ
れる。
しかし視床下部の腹及び基底の弓状領域中のいくつかの
極めて少し反応性の細胞体を除いて、免疫反応性の細胞
体は未処理ラットの固定した脳において可視化すること
が困難である。
細胞伴内の免疫反応の検出を改善するだめに、 。
ラットはコルヒチンで処理された。これは、輸送された
物質を細胞体中に蓄積させるよう和して、末端へのノイ
ロン細胞体からの軸索突起的輸送をグロックする。この
処理は、物質の免疫検出をその合成位置におりて行うこ
とを容易にする。
コルヒチン処理ラットにかいて、P5に対する抗血清に
よる繊維様染色はかなり減少はれた:この減少は、小脳
皮質の顆籾及び分子層内で及び帯状束及び新皮質の層l
内で最も明瞭である。繊維染色は減少されたけれど、明
瞭な免疫反応細胞体が観察され、その中で核ではなくて
細胞形質が免疫反応性になる。そのような免疫反応性細
胞体(第6図H)は、脳幹で(菱形体の正中核、腹脳橋
タグメンタルエリア、及び脳橋縫線系の核中で)明瞭に
認められまた未処理ラットにおいては視床下部の側転−
−正中及びbasoarcuate核及び吊状核内でよ
り明らかである。これら免疫反応性細胞体の分布は%p
I B 256mRNAの領域的局在と一致する。
正常ガ及びコルヒチン処理したラットでの研究の多くで
用いられた抗血清での免疫反応の総ては。
1 : 500〜1:10000の希釈で同じであった
。1 : 1000希釈の抗血清が合成ポリベグチドP
5で予備吸収された場合、総ての免疫反応は廃止された
(第6図D)。合成ポリイゾチドP4及びP6でのこの
抗血清の同じ吸収は、染色/fターン又は強度に効果を
持たなかった。同様に、抗合成ポリイプチドP6反応性
Fi、合成ポリベゾチドP6で物界的にブロックされ、
抗P7反応性は合成ポリ−efチドP7での前培養によ
りブロックされた。すなわち、三つの合成ヂリイグチド
に対する抗血清の免疫反応性の一致するツヤターンに基
づき、染色は918256mRNA生成物に対して特異
的である。
その配列から推論された1)IB256ortの合成ポ
リペプチドル5.p6又tiP7Vc対するいくつかの
抗血清を用いて観察された選択的かつ物界的染色パター
ンは、循環関係の再現しうる・9ターンを持つノイロン
の伸展系(extensive system )がこ
のゾロテイノイドを含むかもしれないことを強く示唆し
ている。コルヒチン処理したラットにおける免疫反応性
細胞体の外観は繊維染色の同時的喪失と共に、免疫反応
性物質が成るノイロン細胞体及び輸送された神経末端に
おりて合成されるという見解を式らに支持する。
ラット脳細胞組織ホモシネ−) (homogenat
e )Sc1.USA、76.4550−4554(1
979)。
が一般的に述べているWesternプロットによす分
析された。P5、P6及びP7に対して生じた血清は、
各血清について一致するイブチドブロックできる反応性
を示した・ 反応性プロティノイドは% 100にダルトンの拡散r
ル易動性を持った。このゾロテイノイドilt、その見
かけサイズが、Elderら、 Proc、 Natl
により説明されているようVcN結合炭水化物側鎖を除
去したエンドグリコシラーゼでの脳油出物の培養後に7
0にダルトンに減少するので、グリコジル化される。す
なわちクローンp18256に対応するmRNAから翻
訳されたプロティノイドはグリコジル化により細胞的に
誘導される。
細胞分画測定は、免疫反応性100にダルトンプロティ
ノイドはシナブトシーム(synaptosomal)
分画と共に精製する( copurlfy ) ことを
示した。
解剖研究は、このプロティノイドが免疫細胞化学結果に
おいて述べたのと同じ脳領域に位置することを示した。
脳細胞組織抽出物の可溶化した部分を、細胞のより大き
なプロティノイドから切断されたプロティノイド誘導体
の存在について分析した。本発明の合成ポリペプチドに
対して生じた抗体受容体を用いて高圧液体クロマトグラ
フィ(HPLC)及び放射性免疫検知手法をここで行っ
た。合成ポリ−efチドP5のサイズの範囲内の免疫反
応するプロテイノーイドが、抗P5血清がHPLC溶離
剤での検出で用いられた場合に検出された。この結果は
s p I B256グロテイノイドがより小さなプロ
ティノイド誘導体のための先駆体であることを示す。
p lB256グロテイノイドの構造と共に、形態的デ
ータは、このプロティノイドが新しい神経ペプチドのた
めの先駆体であることを強く示唆する。ポリ−e76チ
ドがbona −f Id l 神経トランスミツター
であると考えられるために満たさねばならない灸件はか
なり厳しく、pIB256lB256プロティノイドト
が神経トランスミツター機催を持つことの証拠は情況的
であり、上のデータから予備的である。にも拘らず、p
IB256lB256プロティノイド胞的処理場れた誘
導体の−又は二以上は、神経トランスミツターであると
考えられる。
合成ポリペプチドP5又はP8が小脳プルキン化細胞又
は海馬錐状細胞中にイオン泳動的に施与される予備研究
において、この細胞のfiringrate が変えら
れる。この研究のための手順はFrenchら、 Re
gulatory Peptldes、 1.127−
146(1980)、の記載と同様である。
よシ詳しくは% 1ミリモル濃度のP5が皮質ノイロン
に圧力により施与された場合、単一単位活動ポテンシャ
ルにより測定されるように自発的活動性のrate の
減少があった。海馬のCA3 領域中の細胞へのP5の
同様な施与はh cell firlngrate の
顕著なかつ長びかてれた増加をもたらした。P4のよう
な他の合成ポリペプチドが同様に施与された場合、何の
効果もなかった。P5の電気生理学的効果は従って、ポ
IJ −e fチド及び反応性細胞の解剖学的位置の両
者に物界的である。マウス当り約5マイクログラムの量
でラット脳に腔内的に投与したP5による予備研究は、
対照ポリペプチド又は塩水を用いては見す出されなかっ
た運動活動の著し込増加を結果した。腔内投与に用いら
れた方法Vi、Koobら+ Regj+ l a i
o r V P ep tl d e S * 2e1
55−163(1981>、に記載はれる方法と同様で
ある。
P6のアミノ酸残基配列+P6のアミ末端のさらに6つ
の残基を含む合成ポリペプチドP 811゜単独でイオ
ン泳動的に投与された時に電気生理学的効果を示さなか
った。しかし、既知の興奮性トランスミツターグルタミ
ン酸塩(0,5モル濃度)と基に1ミリモル濃度で投与
した場合、グルタミン酸塩誘発の刺激の長期化があった
。この効果は、P8又はP6に対応する天然のプロティ
ノイド又はよりおそらくその誘導体が神経活動調整作用
を与えることを示唆している。
p1823(S7’ロテイノイドに対する抗体は、合成
ポリペプチド自体が生理的に活性であるかどうかに拘9
なく、皮質領域において顕著な大きな心的通過路(ma
jor aずferent pathway ) のた
めの有用なマーカーを提供する。後により詳しく述べる
ように、91日236により解読されたプロティノイド
から導かれた合成ポリペプチドのための神経トランスミ
ツター型活動が今や見いだされ、そして従ってこの研究
は新規に発見された大きな新しい神経系のみでなくその
仮説的神経トランスミツターをも示すものである。
合成’ リ’ f+)” P4* P5h p6、p7
゜pB、pg及びPloのアミノ酸残基配列は、左から
右ヘアミノ末端からカルがキシ末端の方向に。
単一文字アミノ酸残基コードを用りて下記式により示さ
れる: P4 LRGQAGAPPRVIC: P5 NVTESPSFSAGDNPHVLYSPEF
RISGAPDKYESE:P6 LLGLRGEPP
ELDLSYSH8DLG:P7 PTKDSYTLT
EELAEYAEIRVに:Pg LGSERRLLG
LRGEPPELDLSYSHSDLG:P9 LLG
LRGEPPELDLSYSH8DL−NH2;及びP
IOLGSERRLLGLRGEPPELDLSYSH
8DL−NH2゜C,クローンpiB208 piB−208cDNAクローy#:ts約5200及
び約1600のヌクレオチド塩基の長さである二つの豊
富な屑物異的rn RN A JfC混成する(第7図
A)。二つのmRNAは、つり合ってコントロールはれ
るようである。なぜなら二つのバンドの相対的強度は、
前脳から後転にがけて各々の濃度が増すときほぼ一定の
tまであるからである(第7図B)。二つのm RN 
A種は神経膠腫m RNAで検出され、しかしPC12
又゛′は神経芽細胞腫m、RN Aでは検出きれないの
で、これは神経膠特異的m RN Aのクローンである
と考えられる。混成の強さから、これら二つのmRNA
1は、先に検出された二つの最も豊富なラット脳性真的
mRNAであると推定きれる。相対的混成強度の差は、
このクローンがより大きな種に対して大きな同族性を持
つこと又は二つのターゲット種が異る濃度で存在するこ
とを反影しうる。
二つのm RN Aはb pIA75の場合と類似の決
定法により指示されるように、共通のセンスストランド
を持つ(978のヌクレオチド塩基のcDNAインサー
ト配列は第7図Cに示される)、1詳しくは第7図り及
びEに水式れる。配列(81D l”)の5′末端に相
補的な検知手段(probe )Fi、二つのターゲラ
)mRNAlc混成した。3I亦端(S2F2)に相補
的な検知手段はより大きな種にのみ混成した。これは二
つのm RN Aの間の類似性の領域は配列の5′部分
にあることを示している。これはまた、このクローンが
より大きfz m RN A種のコピーであることを示
す。
このかなシ大きなorfは5′末端で結合はれていす、
121のトリブレットのための配列中に入る(第7図D
)。仮説的ポリペグチド配列に、第7図Cのヌクレオチ
ド配列の上に示されている。
この仮説的配列は、Dayhoff地図データベース中
のどのノロティノイド配列とも同族的でない。
仮説的配列から判るように、翻訳されたポ+) −eグ
テドは極め゛て疎水性である。このノロテイノイドに対
する抗体は研究されていない。
この疎水性Iリペゾチドに、かなり大きな(32ooの
ヌクレオチド)極めて豊富な神経膠m RNへの部分的
cDNA(97Bのヌクレオチド)中の最大の0「スに
対応する。仮説的アミノ酸残基配列の可能性ある豊富さ
及び疎水性から、脳細胞組織中に見い出されるpIB2
08からエンコードされたノロテイノイドは神経膠繊維
状酸性蛋白質(GAFρ)つまり分子レベルでFiaと
んど知られていない、広く存在する極めて不溶性の55
Kにダルトンの神経膠蛋白質であると考えられる。
pロー40cDNAクローンは、脳mRNへの約0.0
54を代表する脳性品的な4000ヌクレオチドのmR
NAに混成する。このmRNAq、pIA75と類似な
脳中領域分布を持つ。但し皮質中では相対的に低InJ
度で存在し、そこではmRNAの変性(分解)がたぶん
起る(第1図B)。
po−4oクローンの配列は、それが大きな脳%界的m
 RN Aの一部に対応すると決定された(第8図B)
。m RN Aコーディングストランドに対応するスト
ランドは、pIA75クローンに対して用いられたと類
似の決定法により同定された。このクローンのコーディ
ングもまたストランドも、長い読出しフレームを示さな
り(第8図C)。
pIA75について決定されたのと同じ長さの短いオー
プン読出しフレームを導き出すことはできる。しかし約
3000のヌクレオチドがmRNA配列から欠けており
、このクローンがbona fldamRNA に対し
てどのように整列されるか知られていない。脳性鼻的m
 RN^は通常の非コーディング領域よシも大きhので
、このクローンは対応するmRNAのプロティノイドコ
ーディング領域を失ったと考えられる。このクローンは
結局、仮説的ゾロテイノイド生成物のそれ以上の研究の
ための選択ではない。
E、一般的結論 ラット脳特異的mRNAに対応する4つのcDNAクロ
ーンが詳細に研究された。m RN Aの相対的な領域
濃度、各クローンについてヌクレオチド配列及び蛋白質
コーディングストランドも決定された。
二つのりに−ンにつbて、mRNAのゾロティノイド生
成物ij、mRNAのセンスストランド上のオープン読
出しフレームから予測される領域にほぼ対応する短いI
す々グチドを化学的に合成し。
そして1この合成イプチドに対して抗血清を生じさせる
ことにより同定された。この抗血清は免疫細胞化学によ
り、二つの脳*m的mRNAの蛋白質生成物を含むラッ
ト脳内の細胞の特別のサラセットを同定した。このこと
は、このアプローチが。
脳グロティノイド及びその誘導体を記述しそして位置決
めするための強力な手段を提供することを示す。抗ベグ
チド受容体に、特定の細胞内でのこれら!ロティノイド
又はその誘導体を位置決めする研究のため及び慣用の生
化学的及び免疫親和性のアプローチによりfoティノイ
ド分子を精製するために有用である。
上述のアプローチはb 5ornstable、 Na
tures286.251〜235(1982)、が記
述したように特異的遺伝子を同定するためにモノクロナ
ール抗体を用いる作戦に共通な−〈つかの特徴を持つ。
しかし、本アノローチは、いくつかの利点を提供する。
発生された抗血清は、そのアミノ酸残基配列が予め部分
的にクロナールDNAのデコーディングによ〕決定され
たゾロテイノイド又はプロティノイド誘導体内の予め決
められた部位(エピトープ)と反応する。また、核酸検
出手段(fローブ)が提供され、これはゾロテイノイド
が見付けられた時にすでに入手されている。すなわち、
もし遺伝子位置、遺伝子表現の発展の調節又はその他の
詳細についての質問が生じるなら、水系はすでに直ちに
拡大外延できる。
さらに、自然に生じるゾロティノイド配列の別々の領域
からの二つの合成、l? IJペプチドに対する抗血清
の一致する反応性を示すことにより、脳内の二つの場所
で生る免疫細胞化学的反応がこの部位にかける同じ!ロ
ティノイドの存在の結釆であ・ることの信頼性を増すこ
とができる。これは、脳抗原に対するモノクロ−ナール
抗体を用りては該崩しない。最彼に1本アプローチに、
出発点として配列決定法を用いる。そしてより構造的な
情報が出現する又は説明されるようになるので、機能を
予測するため忙配列を用いるにおいて大きな利点が生じ
るであろう。
動物異性mRNAは、脳m RN A含量の大部分に該
当し、約so、oooのtytRNA種にたぶん対応し
、それのあるものは約o、ooi優のレベルで発せられ
る( expressed )。そのようなm RN 
Aは重要な生物学的役割を合理的に演じるために、各々
がたぶん脳全体に広がっているよりもいくつかの細胞中
に濃縮されていなければなら゛ない。91B256mR
NAのノロテノイド翻訳生成物は、そのmRNAtl全
脳mRN全層約0.01%であると推定されるけれど、
脳細胞の小石な分画中に存在する。免疫細胞化学的技法
Fi。
0.001’lで発せられたm RN^の生成物を検出
するのに十分な感度を持つようである(そのmRNAが
10倍豊富なノロテノイドの検出は容易であるとして)
。すなわち、クラス■のクローンは、脳の小さなサラ領
域に局在すると考えられるが金屑mRNA中では極めて
希なmRNAに対応するとして、脳m RN Aのこの
姫も興味あるクラスのプロテイノイY生成物は本発明の
方法を用いて検出可能である。
pIA75とpiszs6のノロティノイド生成物#2
%脳細胞のサラセット中に存在する。各々の特異的遺伝
子が脳の鼻なる細胞サラセット中で発せられる( be
 turned on ) ということ&′i、解剖レ
ベルですでに知られていることすなわち脳は多くの細胞
タイプから成る器官であり、ノイロンはその構成員が共
通の先駆体から分化されたところの同質的細胞クラスで
あることを分子レベルにおいて示す。
脳で特異的に発せられないm RN A (クラス■及
び■)に比べて脳%品的rn RN A (クラスII
I)の一般に低い豊富さ、及び極めて低い豊富さのmR
NA(クラス■)の可能的に大きな数は、多くの脳性異
的mRNAが、そのノイロン根源細胞から分化した脳細
胞のサラセット中に特異に(uniquely ) 発
せられることを示唆する。従って脳性異性自体Fi、む
しろ初歩的分類である。
抗鹿清反応性に基づく本研究は、細胞タイプのためのよ
り詳しい分子に基づく分類システムを提供する。実際1
本研究はすでに、二つの新規な脳性異的ゾロティノイド
及び/又はプロティノイド誘導体を同定した。一つのプ
ロティノイド又はその誘導体は、抗pl及びP2崩清と
免疫反応を形成し、脳細胞の大部分の細胞形質中に位蓋
する。
それは、成る大きなノイロンを除き蛋白合成の又は樹枝
状体の輸送現象に関連しているかも知れない。第二のプ
ロテイノイド又はその誘導体I′ip5゜P6及びP7
に対する抗血清と免疫反応を形成し。
後層からいくつかの個々の解剖学的部位に走る繊維の個
々の通過路(pathway )内に存在する。このン
0ロティノイド自体又はそれの脳細胞的処理された誘導
体は、神経活動を持ち、神経トランスミツターであるか
も知れない。
■材料及び方法 A相補的デオキシリゾ核酸(cDNA) クローニング
及びメツセンジャーリボ核酸(mRNA)手順mRNA
1Jl製、cDNAクローニング及び脳性異的クローン
の選択の詳細はE′及びF部で述べる。
脳mRNAの領域的分析のために、ラットの脳を氷上で
解剖し、全層mRNAKついて後記のように抽出した。
mRNA調製物は、1モル濃度のホルムアルデヒド中!
、S%アガロースダル上で電気泳動によシ分離され、ニ
トロセルロースに移された( Thomas、 P、S
、、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、
 LISA。
lス、タコoi−sコos<iqgo)の記載のように
)。mRNA調製物はG部に記述のようにして、 Ri
gby at al、、 JoMol、 Blol、、
/ 、? 3.237−2jt/ (/9?’7)記載
のようにn1cktronslatlonによシ52P
ラベルされたプラスミドプローブ(検知手段)で混成さ
れた。ある決定法では、混成プローブは下記8部で述べ
るようにポリヌクレオチドキナーゼを用いて52pで末
端ラベルされた。
C1eueland ら、Ce1l 20. 95〜/
 0!;(iqg’θ)、記載のよう々手順を、ポジテ
ィブ混成−翻訳検定(HART)のために用いた一mR
NAはインビトロでラビットretuclocyte溶
解質系中で翻訳された( New England N
uclear。
Boston、 Massachusetts ) 。
生成物は、Laerrml I 。
U、に、、 Nature、 227> A gθ−乙
g 、2 <lq’y/>記載のようにナトリウムドデ
シル硫酸塩(SOS)ダル電気泳動によシ分析された。
ラットC神経膠腫及びマウスci3oo神経芽細胞腫細
胞ラインは、the American typecu
lture collectlon から入手された;
ラットのクローム親和性細胞腫(pc/、2)細胞は、
the 5alk In5tituteのJoel L
evlne 博士から入手した。
B核酸配列 Tanakaら、J、 Bacterlol、、 / 
2 / % 33 ’l〜36a (197,r)記載
の手順を用いて、下記のF部記載の手順で固定されたc
DNAクローンを負うバクテリアのクロラムフェニコー
ル処理した培焚物からシラスミドDNAを調製した。
各プラスミドの−、部(/マイクログラム)を。
テトラ−又はペンタ−ヌクレオチド認識配列(Alu 
L Bst lV+ Hae IIL Sau 3a、
 Hpa ILHlnf l、 Ava II、 R5
ll1. FnuD ll ) を持つ9つの制限エン
ドヌクレアーゼの各々で消化した。消化生成物の電気泳
動パターンを%ButcliHe、 J。
G、、 Nuclelc Ac1d Res、、5、コ
ク2 / −,272gCI97g)記載のようにシラ
スミドp B R32,2のそれと比較した。それより
固定及びcDNAインサートを含む制限フラグメントの
大きさの決定ができる。
予備的な制限消化物を、3又はグつのインサート含有フ
ラグメントを与える二つの酵素により作った。これらフ
ラグメントはフオスホターゼで処理され、ポリアクリル
アミドゲル上で精製され、そしてポリヌクレオチドキナ
ーゼを用いて Pで末端ラベルされた。末端ラベルされ
たフラグメントの少量(/%)を予めスクリーンしたい
くつかの酵素で消化し、生成物をポリアクリルアミドダ
ル上に展開した。
オートラジオグラフィで検出された生成物フラグメント
のサイズから、インサートの合理的に正確な制限マツプ
を構成することが一般に可能であった。このマツプは、
Maxamら、Proc、 Natl。
Acad、 Sc1. USA、 7 ’I h 5 
b O−!;乙’I (/977)記載のように配列分
析の面に残る放射活性フラグメントをどのように切断す
るか決定するために用いられ、得たデータはインサート
を飽和する( 5aturate ) ようであシ、そ
してもし可能なら総ての領域について重複及び二重配列
決定を与える。通常、この作戦は、検証されたインサー
ト配列を完成するためにわずか少しの特定のフラグメン
トのみを作ることが必要である程に十分な配列゛データ
を与えるべく満足である。この技法は、lθθθ〜15
00の塩基対(bp) のいくつかのcDNAインサー
トをlケ月に配列することを可能にした。この手順の単
一末端ラベルされた生成物のいくつかは、対応するm 
RN Aらせん化状態を決定するためK Northe
rn プロットで用いられた。
C抗ペゾチド血清 cDNAクローンl)/A75オープン読出しフレーム
(orf)l及びorf 2、及びcDNAクローンp
/B23Aorfの領域を、5utcllffeら、−
8cience。
2/9.乙6θ〜Abl、CIqg3)、記載のように
ゾロリン残基の近隣での荷電した領域のためにスキャン
した。対応する合成ポリペプチドP/。
P2、P3及びP4Lを、 Blttleら、Natu
ra129g、30〜33 C19g2>記載のように
作った。
合成ポリペプチドPK、PA、P7及びpgは、ポリR
プチドP/〜P弘と同様にして作り、それらの神経活性
物質としての可能性ある役割の故に選別された。
総てのポリペプチドは、それらの当初の使用が特定の抗
血清を得ることにあるので、更に精製せずに用いた。
各ポリペプチドは、三つの担体、 keyholell
mpet ヘモシアニン(にLH)、エデスチン及びグ
ルタルアルデヒド処理したチログロブリンに結合された
: S■のポリペプチドと5卯の担体蛋白質を0.25モル
濃度のリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,2)の0.7
mi中に懸濁し、’IxLの、2jt4グルタルアルデ
ヒドと共に室温で3θ分間培養し、そして得たポリ波プ
チドー担体接合体を5ephadexa−!;0 (商
標:ビーズ状の架橋した炭水化物ポリ−r −: Ph
armacla Fine Chemlcals社、P
lscataway、 New Jersey ) 上
でのクロマトグラフィにより精製した。
得た接合体は、ラビットを免疫化するのに用いられた。
血清は、 Greenら、 Ce1l、、2g、 ’I
7り〜グg7C/9g2’)記載のように酵素結合免疫
吸着体検定(ELISA )により抗ペプチド作用につ
いて検定された。
D401縄lJL笑 組織調製の手順及び免疫細胞化学は、はぼBloomら
、Proc、 Natl、 Acad、 Scl、 U
SAI 7 !;%1sqi〜isqg<197g)に
β−エンドフィン及びr−メラノサイト刺激ホルモンの
検出のために記載された迩シである。ラットを麻酔し、
リン酸緩衝液(0,3モル濃度、p)T q 、 lI
)中の冷した新規に解重合した3%ホルムアルデヒドで
心臓穿通的(transcardlally)に潅注し
た。
冠状及び弓状スラブ(5tab ) に切断した後に、
組織を3時間固定剤にひたし、そしてリン酸塩緩衝され
た塩水(PI/NaCt:0.155モル濃リン酸塩緩
衝液、p■り、p、θ、/、5−モル濃度NaCt)中
の蕪糖(濃度が増加してゆ〈:lλから/ g %)K
通した。
乙θμ厚さの切片を冷温保持装置中で切り、PI / 
NaC1中に集めた。これら切片を、 1〜/当り/叩
のがビン血清アルブミン及び0.3係のTrltonX
−/ 00 (商標:ポリオキシエチレン−9オクチル
フエニルエーテル、Rohm & Haas社。
Ph1ladelphla、 Penn5ylvanl
a ) を含むPI/NaC1中で一次抗体の適当な希
釈物に自由に浮遊させて、/J〜1g時間y℃で連続的
に振動させながら培養した。
PI / NaCt中で洗った後に切片を2μm17m
Jのヤギ抗ラビットIgG (西洋わさび)や−オキシ
ダーゼに接合されている)と共に室温でコ時間振動Fに
培養した。
更にPI / NaCjで洗った後に、切片をo、s’
i。
ジアミノベンジジン、0゜θθ3%H2O2テg〜lS
分間室温で現像し、洗い、風乾した。それらを次に顕微
鏡下で調べた。いくつかの切片は、細胞核を可視化する
ためにクレシルバイオレット又はリチャードンンの染色
液によシ対比染色した。
ポリペプチドによる抗体の予備吸収のために一抗体の希
釈物を60μ9/rsJのポリペプチドで一夜t℃で培
養し、次に上述したように組織片に与えた。
ラットは、ノイロン細胞体中の免疫反応の検出を高める
ために、抱水クロラール麻酔下で(st4reotax
lc脳楢内注射によりコルヒチンで(ラット当シSθμ
97fルヒチン15θμtのKrebs−重炭酸塩溶液
:127mMのNaCth3、g3mMのKCth /
 −g m MのCaCL2、/、11mMのにH2P
o4. i e t g m MのMg5rOs &2
0mMのNaHCO31,21/lのd−グルコース、
θ、/係(7)&ビン血清アルブミン、qs:sのO:
CO2比で酸素及び二酸化炭素の混合物でガス処理、p
J(り、り)処理された。処理されたラットは潅注され
、他の点では前述と同じ手順でグg〜クコ時間後に免疫
細胞化学のために準備された。
ポリペプチド免疫化のために担体としてkeyhole
 Ilmpet ヘモシアニン(KLH)を用いた場合
、得た抗血清は、頭頂皮質の層V及び前述した特定の抗
合成?リペプチド反応性よりも弱い他の分散した部位に
おける細胞体及び繊維に対する特異な免疫反応を示した
。この反応性は、ポリペプチドによりブロックされず、
しかしにLHによる前培養によりブロックできた。調製
においてにLHが担体として用いられた、他の脳無関係
の抗合成ポIJ−e7’チド血清は、脳で同じ免疫反応
を示す。従って、脳のある細胞は、KLHと抗原的遺伝
基質を共有する。
この研究で用いられた他の二つの担体、エデスドに対す
る抗血清はまた、背景(バックグランド)反応性を示し
た。゛この反応性は、抗血清が/:lθOO又はそれ以
上の′希釈度で用いられた場合。
極めて低いレベルであシ、抗合成ポリペプチド特異的反
応の強い5斑点のある西洋わさびパーオキシダーゼデポ
ジットから容易に区別しえた西洋わさび/4−オキシダ
ーゼで軽い反応を1与えた。
εメツセンジャーりが核酸(mRNA5”調1販細胞形
質メッセンジャーりが核酸(mRNA)PL大人の雄S
prague −Dawley >ット(charle
sRlver )の新鮮な脳、It:ll’VX臓又は
腎臓から、5Chll)ler ら、J、 Mat、 
Biol、、/ Il、2%9.7〜/ / A (/
9gθ)記載のようにフェノール/クロロホルム/イソ
アミルアルコール(5θ:Sθニア)抽出によシ単離さ
れた。抽出物は次に、 Avlvら@ Proc* N
atleAca’d、 sjL USA、 49 % 
/ 4’ 0ざ〜iyi:z(/9り2)記載のように
オリゴデオキシチミジレート(オリゴc+r)セルロー
スに通すことによυポリアデニル化したmRNA (p
oly(A)” mRNA )について富化した。
F相 的デオキシリボ 酸(cDNA クローニンヱ cDNAクローンは、WlcksnSら、J、 Blo
l。
q1匣に、 1」二L1 コダg3−コグ95(/97
g)及びGoughら、Biochemistry、 
/ 9.2’70.2−27/θ(/9gθ)の方法の
修正により脳細胞形質po l y (A) ”mRN
A からXaされた。
逆転写が、下記の条件下で200μtの体積でll、2
℃で6日分間行われた:3QmMのTrls、 (,2
−7t/−J−1)’oA−7%f“−′・8−グロノ
9ンソオール) −HCz (plug、 、? )、
10mMのMttCl、30mMのユーメルカグトエタ
ノール、’70mMのKCt、各々/mMのデオキシア
デノシン三リン酸(dATP)、デオキシシチジン三リ
ン酸(dcvr>)bデオキシダアノシン三リン酸(d
GTp)、チミジン三リン酸(’TTP)。
250マイクロキユ一リー/mεの P−dc、TPC
gOθキューリー/ミリモル; New Englan
dNuclear、 BO8tOn、 Massach
usetts ) 、 2 ! a 9/σのオリゴd
T、IOθμm1/rrteのpoly(A)”mRN
A、及びi、o o o単位/Vの逆トランスクリゾタ
ーゼ。
この方法の二つの方法を用いた:調製物lのために、m
RNAは2.3mMのCH3HgOHで室温でS分間予
備処理され、そしてアクチノマイシンD(3θμg/ 
me: )が反応系に加えられた:(2) 調製物コの
ために、mRNAは予備処理されず、ビロリン酸ナトリ
ウム(4’mM)が反応媒体に加えられた。
逆転写後に%調製物/は1ずフェノール/クロロホルム
で5次にエーテルで抽出された。二つのcDNA調製物
は、その反応媒体の水性相から0.3M酢酸ナトリウム
及びエタノールによp数度沈澱され、乾燥され、そして
水に再懸濁された。サンプルは700℃に3分間加熱さ
れ、そして氷上で迅速に冷やされて、mRNA−cDN
Aハイブリッドを分離する。
第二ストランド合成は、50mMのHEPESC’l−
(2−ヒドロキシエチル)−/−ピーeラジンエタンス
ルホン酸) b pl+ ’7−−2 b 70 m 
Mのにct、/θmvのMgCl2.1orrvのジチ
オスレイトール、各々θ、5mMのdATP%dCTP
dGTP、TTP及び200単位のDNAポリメラーゼ
■、にIenow フラグメント[: Jackson
ら、Eur。
J、 BIochem、+ ’Is % 623〜4.
2’7 (/q1’))(Bethesda Re5e
arch Laboratories、 Inc。
Rockullle、 Maryland )を含む2
0θatの反応体積中で75℃で3時間行った。反応は
、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を/θmMll
itで添加して停止された。二重らせんcDNA (d
acDNA )はエタノールによυ沈澱された。
S ヌクレアーゼ消化は、50mMの酢酸ナトリウム(
pH4’、5)−0,3MのNa(、th /mMのZ
 n SOa、及び100単位のS、ヌクレアーゼ(P
L Blochemlcals、 Milwaukee
、 Wlsconsln )を含むコθOμtの体積で
37℃で3分間行われた。
S ヌクレアーゼ消化後に、dscDNA 調製物をフ
ェノール/クロロホルムで、次にエーテルで抽出し、そ
の後0.3Mの酢酸ナトリウム及びエタノールで水性相
から沈澱した。
この段階で、dscDNA調製物は、0.15MのNa
C4及び2mMのEDTAをpng、oで含む溶液で、
Gouthら(前出)記述のように、BlogelA−
100mアガロース除外クロマトグラフィビーズ(Bl
orad Laboratories、 Rlchmo
nd。
Ca1ifornia ) 上で比較的大きな物質につ
いて富化される:調製物lは分画/A(約100θ〜約
igθ0の塩基対(bp))及び分画1日(約SOO〜
約1000のbp)に分割されたニ一つの分画2AC約
SθθI)p より犬)が調製物コから導かれた。Ro
ychoudar yら、Nuclelc Ac1d 
Res、、3、gbs〜g7’7 (/97A)記載の
ように、オリゴデオキシシチジン尾部(tall )(
g〜/Sのヌクレオチド)を各dscDNA調製物に、
末端デオキシヌクレオチドトランスフエラー4” (p
LBlochemlcals ) の1000単位/r
!Leと共に加え。
2StiMのdGTP、100mMのカコジル酸ナトリ
ウム(p)14.9 ) 、JmMのCo(、t2、/
mMのEDTA中で37℃で5分間保った。尾部をつけ
た( tallsd ) dscDNA調製物はフェノ
ール/りロロホルムで、次にエーテルで抽出され、エタ
ノールによシ水性相から沈澱された。
上の調製物の各りの一部(/θμIi/mt)を、10
0mMのNaC1,/ OmMのTr l 5−HO2
pHg1θ、5mMのEDTA中の、オリボデオキシダ
アノシン尾部結合したエンドヌクレアーゼPstI切断
シラスミド1)BR322(/θμg/m)でアニーリ
ングした。混合物を、67℃で10分間。
50℃で30分間加熱し、そ、して−夜室温に放冷した
各々g〜15のヌクレオチドのデオキシグアノシン尾部
が、デオキシシチジン尾部について述べたと同様に切断
されたプラスミドに加えられた。
E、 coll CA Oθ細胞を組換えグラミドで性
質転換し、形質転換体をテトラサイクリン(lθμg/
V)プレート上で選別した。個々のコロニーが、二重の
(dupHcate )アンピシリン(amplcl 
I l 1ne)(33μg/l)及びテトラサイクリ
ンのプレートに移された。アンピシリンに敏感でテトラ
サイクリン耐性(Amp’Tst’ ) のコロニーが
その後、の研究のために選ばれた。
コロニーを数え、各ケースで用いたdscDNAインサ
ートの起源に対して、すなわちd s cDNAインサ
ート調製物/A、/B、2Aから固定された。′pO#
 と同定されたクローンは%WlckenSら(前出)
の方法を用いた先導的クローンニング研究から生じる。
Amp”Tet’クローンは、2YT (水中の/、4
チBacto )リデト艮、l係5actoイースト抽
出物及びθ、 !r 4 NaCt: Dlfco L
aboratories。
Detrolt、 Mlchigan )媒体中でl酎
−夜培焚物として生長され、シラスミドDNAはBlr
nbolmら、Nuclelc Ac1d Res、、
? 、/ 5 / 3 (/979)記載の方法によシ
抽出された。各培養物の四分のlをPst l (N、
E、 Blolabs、 Beusrly。
Massachusetts )で消化し、DNAサイ
ズスタンダードと並行して5θmMのTrls−硼酸塩
&p)Ig 、3./mME、DTAを用いテ/ ’A
 7 ! o−スyル上で分画した。500 bp 以
上の敏感なインサート/fンドを与えるクローンが、そ
の後の研究のために選ばれた。
G、Nothernプロット分析 プロ0ly(A)”mRNAサンプル(通常、2J1g
)をRaveら、 NUCIeIOAc1ds ReS
、1 6 h 3 5 S 9 −3!r乙7C/97
9)記載のように/Mのホルムアルデヒドの存在下でi
、5tI)アガロースゲル上で電気泳動によ9分画し、
 Thomas P、S、、 Proc、 Nat[。
Acad、 Sc1. USA、 77b 5.201
−32O3(iqgθ)記載のようにニトロセルロース
lc移した。
プロットは、Sc係のホルムアミド、0.73MのNa
C4,,25mMのPIPES(:/、 lI−ビ硬う
ジンービス−(,2−エタンスルホン酸)〕、plA、
g%0.2係のナトリウムドデシル硫酸塩(SOS)、
2!rmMのEDTA、10θall/lntのサケ血
清DNA% 10θpg/atのイーストmRNA 及
びDenhardt、D、、 Blochem、 Bl
ophys、 Res、 Corrm。
23、乙、ダンー乙ダA C/961.)記載のような
3 X Denhardt 溶液中で弘コ℃でl夜予備
混成された。
プロットは次に、同じ媒体(しがしl×Denhard
t 溶液を用いる)中でグコ℃で12pラベルしたグロ
ーブを用い混成された。
各粗製原形質抽出物の四分のl又はへ分の/又は(引き
続くスクリーニングのためにン精製した5uper −
coiled プラスミドの100ナノグラムをRlg
by et at、、 J、 Mo1. Blol、、
/ / 3.237−23/(/977)記載のようK
mlck translatlon Kよ51+2pで
、2〜IX/θ カウント7分・μ?の特定の活動度ま
で2ベルした。
プロットを、コxssc標準クエン酸ナトリウム溶液(
30mM クエン酸三ナトリウム及び。、3M塩化ナト
リウム、pH7、0)、0.2%sos中で二厚液を換
えて、各々グ2cで6゜分1&I」そしてθ、/×%S
SC,(/ 、jmM クエン酸三ナトリウム及び/、
tmM塩化ナトリウム、pH7,0’)、0.2%SD
Sで/夏67℃でis分間洗った。
洗ったツoyトを次に、Crones Lighten
ingPlus 補力スクリーンを用いてl又Fi/&
日間、−so’ccにodakXRP−5又はXAR−
/ X 線フイルムに露出した。サイズ推定値は、5u
tcllffe、 J、G、。
(797ざ)に記載のように、プラスミドpBR322
標準との比較に基づく。
DNAは、プロディナーゼに及びSDSでの処理後にラ
ット肝臓核から抽出され、Hindll 又はEco 
R) 制限エンドヌクレアーゼで消化され、・7−して
0.6%アガロースダル上で分画された。
DNA は、5outhern、 E、、 J、Mo1
. Blol、、 ラーグ、SO2−!;/7(/97
3ン記載のようにニトロセルロース上移され、Nort
hern プロットについて述べたように52pラベル
されたプローブを用いて混成された。
76、弘330−ψ35弘(197γ)記載の一般的方
法に従った。ラット脳ホモグ不一トを “20.0OO
Gで20分間遠心分離してペレット化して、粗製ミトコ
ンドリアーシナグトンームペレットを作った。遠心分離
後の上澄み中には、全免疫反応性の約10%未満が残っ
た。
被レット化した物質を次に、g%ポリアクリルアミド−
3DSグル上で電気泳動的に分離し、ニトロセルロース
上でエレクトロ1日ツデイングを行った。プロットした
分画は次に、適轟な抗合成ポリペプチド抗体たとえば抗
P5.抗P6又は抗P7血清を混合された。
結合した抗体の可視化は、指示群としてのHRPに接合
したヤギ抗ラビットIgGを用い、前述したようにジア
ミノベンジジン及び過酸化水素を用いて達成された。
llのクローンからの組換えプラスミドDNAは、Ta
naka ら(前出)記載の方法によpクロラムフェニ
コール処理したバクテリア培養物から作り、各々のクロ
ーンからの精製したDNA/θμタ は、Melli 
ら、J、 Mo1. Blol、+ 93.23〜3g
C/976)記載のように変性され、そして二重ニトロ
セルロースフィルター上に固足される。脳細胞原質po
ly(A) mRNA(ψμF) は、79mMのTr
is 、’ p++ 9 、 S%/ mMのスペルミ
ジン、0./mMのEDTAの5Ott4中で90℃で
/左分間培養することによジアルカリで破壊し、0.3
MのTrlS(pHヲ、5)、0 、 / Mgcz2
、!;OmMのジテオトレイトール、50%グリセロー
ルの6μtこれは0.5マイクロキユーリーの52P−
ATPC2000*ニーU−/ミ’)−E:/k)及び
T&ポリヌクレオチドキナーゼ(9単位)を含む)中刃
37℃で6分間培養して末端ラベルして、約700のヌ
クレオチドの生成!l/lmRNA&lK群を得た。
s2P−mRNAはグラスミドDNAに混成され、ニト
ロセルロースフィルターが洗ワレ、ソシテDerman
 ら、Cell、 、二13 、 737 〜379(
/9g/)記載と同じ条件下でヒvimRNAase及
びプロディナーゼKによ多処理された。フィルターをカ
ウントし、各クローンに対して混成する定常状態pol
y(A) mRNA のノや一セントを、下記の式を用
いて計算した: mRNAサイズの数平均 (混成−背景)cpmx/、
5X/θ0cDNAインサートのサイズ 全cpm数平
均サイズ(171,0のヌクレオチド)は、重量パーセ
ントではなくて数に基づくパーセントを得るために用い
られた。係数7.5は、Po1y(A)+mRNA 8
M製物が約30%のリデソームmRNAで汚染されてい
ると判断されたので、ここで用いられた。
計算された豊富さは丸められて、豊為さのクラス:3.
θ、コ、θ、/、0.0.5.0.2、θ、/、0.θ
S、0.02.0.0/%の一つに入れられる。他のク
ローンの豊富さは、プローブ特異的な活動、オートラジ
オグラフ露出倍率及びバンド強度を推定の基礎として用
いて、これら//の基準との比較によシ推定された〇に
、高圧液体クロマトグラフィ 高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)による分析は、
一般にRivler、 J、 CFlomatOgr−
+ 202.2//−222(/9gθ)の技法に従っ
てPACl−/2!カラム(Waters As5oc
iates、 Boston。
Massachusetts )を含むWaters 
AssoclatesModelコ0tA液体クロマト
グラフを用いて行われた。溶離は、0−23Mのトリエ
チルアミンリン酸塩(pH,2゜25)及び3θチのア
セトニトリルを含む水性緩衝液中で行われた。
HPLCに適用されたサンプ/l/は、ラット脳の/I
li’l酢酸抽出物(9つの脳/−)の100μtを含
んだ。得た分画け +251 ラベルした血清を用いて
、抗P、S−1抗P乙及び抗Pり活動による免疫反応の
形成について分析されえ。
このように行った検定法は、プロティノイド誘導体20
〜!rθピコグラムの感度を持った。予備的研究は、抗
Pg活動の多くが約/S〜約110のアミノ酸残基を含
む小さなポリペプチドの保持時間でもってカラムから溶
離すること金示した。
得た溶離パターンは、抗PS反応性を持ついくつかの比
較的低分子量のプロテメイド誘導体が存在することを示
し、それによυ、合成ポリペプチドPSのアミノ酸残基
配列にほとんど対応するアミノ酸残基配列が抗P5血清
と免疫反応を形成しえたこれら溶離した分画中に存在す
ることを示している。
従ってこの結果は、合成ポリペプチドPsのアミノ酸残
基配列にほとんど対応するアミノ酸残基配列の存在が溶
離された複数の分画中にあることを示している。
し、腔内投与 ラットは、合成ポリペプチドの腔内投与のために側脳室
(1ateral ventricle )上をねらっ
て脳内脳室カニュールを備えられた。Koobら、(7
9g/)の一般的手順に従った。
この外科的処理のために、ラットはクロロベント麻酔剤
(Fort Dodge Laboratories、
 Inc )で麻酔され、Kopf 5tereo t
axlc器具に固定された。
コ3ダージステンレススチール管から成p7鵡長のガイ
ドカニユーレを脳室の/閣以内に下ろし、二つのステン
レススクリューと歯科用セメントで頭がいに固定した。
調整は、tooth barによシ、耳中間ゼロの上!
f閣、前項の後−0,bm、コ、0■横、挿入点で頭が
いの下−3、,2mmとされた。
注入のために、ダミーのスタイレットを除去し、ポリエ
チレンlO管の30−を付けられた30ゲージステンレ
ススチールカニユーレk、カイ)”k通してガイドテッ
グt−/ ton越えて挿入した。管をラットの頭よp
上に上げて、SμVのポリペプチドを含む/μtの溶液
が流下するまで30秒かけて重力によシこれを注入した
。体積は、予めSμtのHaml I ton シリン
ジで較正されたポリエチレン10管上の印によシ測定さ
れた。
この技法でそのカニユーレが容易に流れたラットのみが
研究で用いられた。総ての実験は、i横手Hを用いて行
われ、そこではラットをゲストする人は、ラットの処理
を知らなかった。
■発明の特別の実施態様 A0合合成ポリ4fチ ド発明の一つの実施態様は、合成ポリペプチドである。
この合成ポリペプチドは、アミノ酸残基配列において、
自然に生じるプロティノイドの配列の少くとも一部に対
応し、該プロディノイドの分子量と同じ又はそれよ多少
ない分子量を持つ。
プロテイド自体は、主に脳細胞中にのみ存在するメツセ
ンジャーRNA(mRNA)から翻訳される。
合成ポリペプチドは、担体に接合体として結合され、そ
して動物に導入されたとき、自然に生じるプロティノイ
ド又はその誘導体に対して免疫反応で結合する抗体の生
産を誘発する。
そのような合成ポリペプチドの例は、前述した合成ポリ
ペプチドP / 、P−2及びP5〜P10である。前
述の説明は、合成ポリ4fチドの配列が、クローンP/
A73又はり四−ンp/B−23Aと混成するm RN
 Aから細胞により翻訳されたプロティノイドの配列の
一部にほぼ対応すること、及び合成ポリペプチドの分子
量がプロティノイド分子量よシ笑質上小さいことを例示
した。このことは、ポリペプチドのクローンp/B2.
?乙読出しフレームの3/gのアミノ酸残基配列及び合
成ポリペプチドP5及びP乙の各々3 (1−mar及
び2/−marポリペプチドから容易に判る。
細胞的に10テイノイドに翻訳されるmRNAの存在は
、種々の組織からのmRNA刺激−用いてインビトロの
mRNA刺激された。ゾロティノイド合成によシ例示さ
れた。主に脳細胞中にのみ存在し、自然に生じるゾロテ
ィノイドに翻訳されるmRNAは好ましくはポリアデニ
ル化されており、核又はミトコンドリアと比べると細胞
形質中に存在する。
自然に生じるゾロティノイドに翻訳されるメツセンジャ
ーRNAは好ましくは、脳細胞形質メツセンジャーmR
NAの約2重量%未満のm度で存在する。よシ好ましく
は、ゾロティノイドに翻訳されるrn RN A Fi
、脳の細胞形質mRNAの約0.2重量−未満、最も好
ましくは0.0/重量−未満で存在する。
いくつかの合成ポリペプチドが、にLH−エドスチン及
びテログロブリンのような担体に結合されて接合体を形
成し、形成された接合体は動物における抗体の生産を誘
発するために用いられた。
そのように用いられた合成ポリペプチドは好ましくは、
少くとも約6のアミノ酸基の長さであシ、最大ではプロ
ティノイドのそれよシ短い長さであシうる。しかし、合
成ポリペプチドは、約70〜約SOのア()酸基の*名
であることが好ましい。
また、合成ポリペプチドは単独で用いる仁とができ、な
かんずく抗体を生じるため及び治療のためにそうであシ
、しかし抗体が作られるべき場合には接合体を用いるこ
とが好ましい。
そのようにして生じた抗体の結合は、前述した細胞免疫
化学的夾雑及びHPLC分画したゾロティノイド誘導体
決定により例示された。そのように調製された抗体に結
合したゾロティノイド又はその誘導体は好ましくは、自
体神経活性なプロカッイドであシ又はよJll?4’l
l性なプロカッイド誘導体の−又は二以上へと(合成ポ
リペプチドPs及びP6に対する抗体忙よCM合される
物質のようK)ml胞中で処理される。また合成ポリペ
プチドは、合成ポリペプチドP5のように、自体神経活
性でおシ、又は合成ポリペプチドPgのように神経活動
に調門作用を持つことが好ましい。
8 受容体分子 生物学的に活性な受容体分子は、本発明のもう一つの態
様である。これら分子は、本発明の合成ポリペプチド又
はそれと担体との接合体に対して誘発された又は生じた
抗体又は抗体の遺伝型含有ポリアミド部分である。好ま
しい態様において、受容体は本発明の好ましい合成ポリ
ペプチドに対して生ぜられる。
受容体は、少くとも生理的pH値及びイオン強度で水性
溶液中で抗原的合成ポリペプチドと混合されると、それ
と結合するにおいて生物的に活性である。
好ましくは受容体はまた、自然に生じるゾロティノイド
又はその誘導体と、該プロティフィト又は誘導体が脳細
胞組織内に又はそのような組織の表面にある時と同じ条
件下で又は脳細胞組織が水性媒体中に懸濁又は溶解され
たときにこのゾロティノイド又はその誘導体と給仕する
受容体が、約5〜約ヂのρB範囲内でかつ蒸留水から約
1モル濃度の塩化ナトリウムまでの範囲のイオン強度に
おいて少くとも抗原的合成ポリペプチドと結合すること
がより好ましい。
抗体の遺伝型含有ポリアミドは、抗原に結合する抗体の
一部である。
そのような部分としては、周知の酵素的切断技法により
抗体から作られたFab% Feb’ 及びF (a 
b’ ) 2フラグメントが挙げられる。抗体は従来「
生じられる」又は「誘発される」と言われるので、抗体
の遺伝型含有/ IJアミドもまた本明細書で「生じら
れる」又は「誘発される」と言われるが、抗体からその
ような物質を作るためには次に切断段階が通常必要であ
ることを理解しなければならない。
受容体分子は、前述した抗体の場合のようにポリクロナ
ールであることができ、又は受容体はモノクロナールで
あることができる。
モノクロナール抗体を作る技法は周知であシ、本発明の
モノクロナール受容体は、Arnhelterら、Na
ture、、1.9’l、27g−2gO(79gl)
が行ったように免疫原として本発明の曾成ポリペプチド
(好ましくは抗体に結合された)を用いることにより作
ることができる。
モノクロナール抗体は典型的には、ハイプリドーマ組織
培養物から、又はハイグリドーマ組織が導入された動物
から得た腹水から、得られる。にも拘らずモノクロナー
ル抗体は、本発明の合成ポリペプチド又はそれと担体と
の接合体により「生じられる」又は「誘発される」と記
述される。
受容体は、ときにはラベルとも言われる「指示群(指示
基)」と共に用いられる。指示基又はラベルは、免疫反
応が起ったかどうかを決めるため及びある場合にはその
ような反応の程闇を測定するための手段として受容体と
一緒に用いられる。
指示基は、放射性元素の場合のように単一〇原子、たと
えばヨウ素12S又は13/、水素3又は硫黄35、又
はNMR活性元素たとえばフッ素19又は窒素lSであ
ることができる。指示基はまた、フルオレセインのよう
な螢光染料又は西洋ワサヒノヤーオキシダーゼ(HRP
)のような酵素などの分子であることができる。
指示基は、抗体が1251 でラベルされる場合のよう
に、受容体に結合されていてもよい。指示基はまた、抗
体受容体がラビット中で生じられた場合のHRP結合ヤ
・ギ抗ラビット抗体のような受容体分子と反応するとこ
ろの、又は1251 のようなロチインAに結合された
場合のような独立した分子の一部又は全部又は原子であ
ってもよい。
主指示基がHRPのような酵素である場合、免疫反応が
超った事実を可ネR化するために追加的反応剤が必要と
きれる。HRPのためのそのような追加的反応剤として
は、ここで用いた過酸化水素、ジアミノベンジジンのよ
うな酸化染料先駆体が挙げられる。
「指示基(指示群)」又は「ラベル」という言葉は、受
容体に結合される又は別々に用いられる単−原子及び分
子を包含するべく用いられ、とれら原子又は分子が単独
で用いられるか追加的反応剤と共に用いられるかにはか
かわらない。そのような指示基又はラベルは自体免疫化
学で周知であり、それらが他の点では新規な受容体、方
法及び/又は系と共に用いられる限りにおいて本発明の
一部を成す。
本発明の別の実施態様は一1脳細胞プロティノイドの自
然に生じるアミノ酸残基配列の存在のための検証法に関
する。
ここで上述の受容体が生ぜられ、そして収穫される。受
容体(抗体又はそれの遺伝子型含有ポリペプチド)は次
に、脳組織及び指示基と混@はれる。自然に生じるアミ
ノ酸残基配列の存在は、指示基によりシグナルされる免
疫反応の形成により確認される。
この方法は、合成H?IJ 4デチドP/及びP2に対
して生じた抗体を用いて前述の脳細胞組織切片のような
固体相系に通用できる。
この方法はとくに、ラビットへの合成ポリペプチドP5
及びP乙の導入により誘発された抗体により示されたよ
うに、そのmRNAが比戟的少量で存在する神経活性プ
ロティノイド又はその誘導体の存在を検出するために有
用である。
それはまた、HPLc分画したプロティノイド誘導体に
ついて示されたように、液体媒体たとえば均質化した又
は他の脳細胞m織調製物において有紬である。
本発明の受容体が有用である特別の液体媒体の一つは、
脳V髄液(C3F)である。C3Fは、水性液体媒体と
して単独で、又は水又は緩衝溶液希釈W+Jと混合され
て用いることができる。
本発明の別の実施態様において、脳損傷の疑いのある動
物からの脳を髄液が用意される。脳損傷が起きたとき、
そのよりなC9Fは典型的に、脳とを髄の間の接続の故
に損傷した脳細胞組織から放出されたゾロディノイド又
はゾロティノイド誘導体を含む。
用意され九〇SFの少量に、生物学的に活性な受容体と
指示基又は種々の受容体と適当な指示基の複数の群の有
効量を混合する。混合物は、免疫反応が起るのに十分な
時間公知のように典型的に培養される。培養した混合物
は次に、指示基により示される免疫反応の存在を評価す
る。それによりデロテイノイ「又はその誘導体の存在が
示され、脳m職の損傷の証拠を与える。
検証されるゾロティノイド又はプロティノイド誘導体が
C3Fの通常の成分である場合、この方法は存在量の増
加を測定するために用いられる。
この態様において、プロティノイド又はその誘導体の量
の増加は、脳組織の損傷又は上記増加tもたらす脳組織
の異常を示す。
主に脳細胞組織中にのみ又は脳中の既知の部位にある組
織の細胞中に存在するmRNAから翻訳されたゾロティ
ノイド又はゾロティノイド誘導体の配列にほぼ対応する
アミノ酸残基を持つ合成ポリペプチドに対して生じた受
容体が、この実施曹様の一局面において用いられる。そ
のような受容体の使−用は、外科的手段に頼らずに、損
傷した組織のタイプを同定すること又は脳に対する損傷
の部位を決めることを可能にする。
たとえば、前述したラビットへの合成Iリペプチドの導
入により誘発された抗体のような受容体は、脳のどこか
ヤのノイロン及び樹枝状突起に対する損傷を検出するた
めに用いることができる。
これら受容体の既知量に、クローンPtA7A;’のD
NAによりエンコードされたゾロティノイドを含むと考
えられるC3Fの少量を混合する。そしてm@物は好捷
しくは培養されて免疫反応を起すことができるよりに寧
れる。
微量滴定プレートのくほみに合成ポリペプチドPtの既
知量を塗る。次に混合物をくほみに加え、培尊し、そし
てすすぐ。次にヤギ抗うビツ) HRP結合抗体の既知
量を、必要量の過酸化水素とジアミノベンジジンと共に
微量滴定プレートに加える。
起った反応の種間が、適当な基準を用いてC3F中のゾ
ロティノイドの存在及び量の評価として及びそれにより
抗P/反応性のノイロン及び樹枝状突起が損傷している
かどうかを決めるための検証法として用いられる。同じ
やシ方が、解剖学的に局在するゾロティノイド又はその
誘導体に対して、脳部位特異的な損傷評価のための方法
として用いることができることは容易に判る。
本方法の適用は広くてもよく、広く脳に対する損傷の検
証を可能にし、あるいは適用は狭められて損傷の部位を
より詳しく位置決めすることもできる。
広い適用が望まれる場合、合成ポリペプチドP/又はP
2に対して牛じた受答体の場合のように、そのアミノ酸
残基配列が広く分布しているプロティノイド又はプロテ
ィノイド誘導体の配列に対応しているところの合成ポリ
ペプチドに対して生じ先受容体が用いられる。組織タイ
プ損傷に関する適用は、合成ポリペプチドp3%P6又
はP7に対して生じた受容体のような受容体を用いて得
られる。
診断系(好ましくはキットの形の)は、本発明の別の態
様である。
この系は、免疫反応によシ、脳細胞におけるゾロティノ
イド又はその誘導体の自然に生じるアミノ酸残基配列の
存在を検出するために肩出である。
この系は、本発明の生物的に活性な受答体を含むパッケ
ージの少くとも一つを包含する。
指示基又はラベルは好ましくは受容体と共に供給され、
それと−緒にパッケージされ又は別々に74ツケージさ
れることができる。
過酸化水素及びジアミノベンジジンのような追加的反応
剤はまた、HRPのような指示基が用いられる場合、系
に含められることができる。そのような物質は、多くの
指示基と同様に市販で容易に入手でき、診断系と一緒に
供給される必要はない。
また、過酸化水素のようなある反応剤は自然に分解し又
はある放射性元素のように短寿命であり、従って最終使
用者により入手されるのがより良い。
各診断系は、種々のアミノ酸残基配列の存在を検証する
べく設計されつる。
すなわち、神経活性プロティノイド又はその神経活性誘
導体の存在の検証のために用いられる系は、抗合成ポリ
ペゾチドP5、抗合成ポリペプチドP6又は抗合成ポリ
ペプチドP7受容体を含むことができる。同様に、錐状
細胞のような大きな突出ノイロンの存在の検証のための
系は、抗合成ポリペプチドP/又は抗合成ポリペプチド
P2受容体を含むことができる。
O6医薬組成物 本発明の合成ポIJ iデチドのいくつかは神経活性で
ある;合成ポリペプチドは、脳細胞に投与されたとき、
それらの周辺に周まれる脳細胞の活動を変える。
合成ポリペプチドP5及びpgが、各々神経トランスミ
ツタ一様の活動(P5)及び神経調整活動<pg>を持
つことを先に示した。
すなわち合成ポリペプチドp5は、イオン泳動的に投与
されると海鳥のCA3領域の細胞のflrlng ra
teを増加し、脳内投与きれるとラットの日中運動活動
を増加させることが判った。結局、合成ポリペプチドP
j及びPgの両者は、神経生理学的に及び/又は行動的
に測定しつる脳における生物的神経活動を持つ。
また合成ポリペプチドは、グルタミン酸塩の存在下で神
経活動を調整することが示された。
本発明の医薬組成物は、本発明の合成プリ″J!ゾチド
を生理学的に許容できる希釈剤たとえば蒸留水又は脱イ
オン水、標単塩水、Krebs重炭酸塩溶液などと共に
含む。
本発明の合成ポリペプチドは、直接動にたとえば脳内的
に投与でき、又は注射によりC3F中に投与できる。典
型的な有効投与量は、約0./μ2/体重に9〜約10
0μ?/体重Kgである。
「ブローポリペプチド」のような合成ポリペプチドを含
む医薬組成物はまた、静脈内(1,u、)又は皮下(S
、C,)に投与できる。ここで「ブローポリペプチド」
という言葉は、動物への投与後に動物の体内で変化され
て治療部位とくに脳で合成ポリペプチド又は合成ポリペ
プチドの生物的に活性な誘導体を放出するところの本発
明の合成ポリペプチドの誘導体形を云う。
ブローポリペプチドは、好ましくは合成ポリペプチドの
親油性誘導体である。
合成の親油性ポリペプチド誘導体は、血−脳パリヤーを
通る血流から脳細胞組織中に通過することができ、1.
u、及び/又はli、e、投与を容易にする。
ブローポリペプチドは、さもなくば通常合成ポリペプチ
ド上に存在するイオン電荷を減少する又は除去する既知
の反応剤を用いて作ることができる。たとえば、合成ポ
リペプチドN−末端アミノ基及びリシンε−アミノ基は
、還元N−メチルニコチン酸などと反応させられて、生
理的pH値においてこれらアミン上に通常存在する正の
イオン電荷を電荷的に中性のアミド基に変換することが
できる。またニコチン酸部分は、アミド形成反応が完了
した後に還元されることもできる。
N−置換ニコチン酸部分の還元形は、上述のアミノ基よ
り親油性であり、第一アミノ基含有医薬モデルを誘導体
化して血−脳パリヤーを誘導体化モデルが通過できるよ
うにするのに有用であることがBador 、 5cl
ence 、 2 / Q * / %? 7θ〜13
7.2(/9g/)によシ示されている。
荷電した物質種への酸化は脳細胞内で起り、得られた荷
電した医薬モデル誘導体は脳内に留まり、そこでそれは
誘導体化されていない医薬モデルへと加工されうる。同
じ反応経路が、本発明の還元ニコチンアミド誘導体化合
成ポリペプチドについても起ると考えられる。
アミノ基は捷た、/〜約lθ個の炭素原子を含む反応性
の酸によるアミド化反応によってより親油性とされるこ
とができる。
そのような酸の例は、ギ酸、酢酸、ピバリン酸、安息香
酸なとである。酸は、周知のようKその酸塩化物又は無
水物の使用、l−エチル−3−(3−ジメチルアミノ)
−プロピルカルがジイミドのよらなカルボジイミドカッ
プリング剤の使用などによって「反応性」とすることが
できる。
アミノ基上の正のイオン電荷はまた、これらアミンをカ
ルバメート結合に変える反応により除去することができ
る。すなわちアミノ基はエチルクロロホルメートと反応
されて、エチルカルパメー)(N−カルブエトキシ)誘
導体を形成することができる。
カルボキシ基の負のイオン電荷は、アミド又はエステル
結合の形成により中和されることができて、合成ポリペ
プチド自体よりも比較的親油性のグローポリペプチドを
与える。
前述したように、脳及び体のどこか他で見い出されるい
くつかの神経活性プリ被グチドは、カルがキーシ末端ア
ミド基を含む。そのような非置換カルボキシ末端アミド
基(−CONH2)は、本発明のブローポリペプチドの
カルがキシ末端部分を与えるために本発明で好ましい。
−及び二置換カルボキシ末端アミドは捷た、アミド窒素
原子がl〜約ダ個の炭素原子を含む低級アルキル基、ヒ
ドロキシ置換低級アルキル基で置換されている場合、父
はアミド窒素原子が5又はる員環(これは−以上のへテ
ロ原子たとえば酸素、硫黄又は窒素原子を含んでもよい
)を形成する場合、有用である。
種々述べたように、ブローポリペプチドのカル♂キシ末
端アミノ酸残基のカルブキシル官能基は、式−CONR
’R2のアミド誘導体であることができる。
ここで R1及びR2は互に独立に水素、C−C4 アルキル、C〜Cヒドロキシアルキルであり、4 父はR1と82はアミド窒素と一緒になって5又はる員
環(これは酸素、硫黄及び窒素原子から成る群から選ば
れた一以上のへテロ原子を含むことができる)を形成す
る。
01〜C4アルキル残基の例としては、メチル、エチル
、インプロピル、第ニブチルなどである。
01〜C4ヒドロキシアルキル残基の例としては、λ−
ヒドロキシエチル、コーヒドロキゾプロビル、3−ヒド
ロキシプロピルなどである。アミド窒素原子を含むS又
は6員環残基の例としては、ピラジニル、ピラゾリジル
、ピラジル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピロリ
ゾニル、トリアゾリル、トリアジニルなどである。
ゲルコール又はリビースのような糖分子は、カル?末端
アミノ酸残基又は何らかの他のカルボキシ基含有アミノ
酸残基のエステル誘導体のアルコール部分として用いる
ことができる。l〜約IQ個の炭素原子を含む一官能性
アルコール、たとえばメタノール、エタノール、ベンジ
ルアルコールなどはま−た、エステル含有ブローポリペ
プチドを形成するにおいて有用である。またピパロイル
オキシメチルエステルなどは、カル?ン酸カリウム塩と
クロルメチルピバレート又は他の類似のクロルメチルエ
ステルたトエばクロルメチルアセテートとの反応により
作ることができる。
上述の反応及び誘導化剤は、用いることができるものの
例示を意図している。反応又は反応剤が本発明の合成ポ
リペプチド自体よりも親油性のグローポリペプチドを与
えるために用いられ、かくして作られたグローポリペプ
チドはs、c、又は1、v、投与後に血−脳パリヤーを
通る血流から脳内に合成ポリペプチドよシも容易に通過
する場合を除き、他の特定の反応又は誘導体化剤の使用
は本発明の一部ではない。
上述したところは本発明の例示であって、本発明を限定
するものではない。数字の変化及び変更は、本発明の正
しい精神及び新規な概念の範囲から離れることなく可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、クローンP/A73のP/A7j相補的DN
Aの特徴を示す図である。 第一図は、クローンP/A7!;の翻訳生成物に対応す
る蛋白質の特徴を示す図である。 第3図は、P/A73抗ペゾチド抗血清によるラット脳
抗原の免疫細胞技術的検出を示す図である。 第9図は、クローンP / B 、、)、 3乙の特徴
を示す図である。 第S図は、P/F3236オープン読出しフレームを示
す図である。 第6図は、P/B23乙抗ペプチド抗体によるラット脳
抗原の免疫細胞化学的検出を示す。 第7図は、クローン/F3.20gの特徴を示す。 @g図は、クローンpo−qoの特徴を示す。 FIGURε] q′γ金偶89ン8勿偵ス廠グ々V紹M4μゑ一;*−
中グ枯9々肋λ久81εJα純C9雫 1音 1− FIGURL2 11GtJRE 、3 FIGURE4 FiQLIRε6 FIGURE ? ^5ILN GNF B@@1;蒼11FIGURE 
8 A BL に 4362> q 290 490 690 s?01(
F 12P05 2 ・ ・ ・ −1−−m−・ゲ・ 0・・A^C1
(+nTrTGAG^+A^^丁口o^GTC,、?G
IJG手続補正帯(方式)60.4.−3 1.事件の表示 昭和59年特許願第151146号り
合 3、補正をする者 事件との関係 出願人 4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 自然に生じるゾロティノイドの配列の少くとも一
    部にアミノ酸残基配列において#1とんど対応し、該グ
    ロテイノイドの分子量と同じ又tまそれより小さ込分子
    量を持つ合成ポリ被プチドであって、該グロテイノイド
    は主に脳細胞中にのみ存在するメツセンジャーRNAか
    ら翻訳されたアミノ酸残基配列を含み、合成ポリdデチ
    ドは担体に接合体として結合されて該接合体として動物
    に導入されたとき上記の自然に生じるグロテイノイド又
    はその誘導体に結合する抗体の製造を誘発するものであ
    るところの合成ぼりぜゾチド。 2、 自然に生じるゾロティノイドへと翻訳されるメツ
    センジャRNAが、脳の細胞形質メツセンシャーRNA
    の約2重fry未満の濃度で存在する特許請求の範囲第
    1項記載の合成ポリイデチド。 3、 自然に生じるゾロティノイドに翻訳されるメツセ
    ンジャーRNAが、脳細胞形質メツセンジャーRNAの
    約0.01重量係未満の濃度で存在する特許請求の範囲
    第1項記載の合成g IJ −2グチド。 4、合成zすdfチドが、左から右へかつアミノ末端か
    らカルボキシ末端の方向に下記式により示されるアミノ
    酸残基配列を持ち、ここで該配列は (a) CIPEGLESYYTEQ (b) R8VSPWMSVLSEε (c) NVTESPSFSAGDNPHVLYSPE
    FRISGAPDKYESE:(d) LLGLRGE
    PPELDLSYSH5DLG:(e) PTKDSY
    TLTEELAEYAEIRVに:(f) LGSER
    RLLGLRGEPPELDLSYSH8DLG:(g
    ) LLGLRGEPPELDLSYSH3DL−NH
    2:及び(h) LGSERRLLGLRGEPPEL
    DLSYSH8DL−NH2より成る群から選ばれる特
    許請求の範囲第1項記載の合成ポリペプチド。 5、脳細胞組織と免疫学的に反応する生理活性な受容体
    において、自然に生じるゾロティノイドの配列の少くと
    も一部にアミノ酸残基配列においてほとんど対応し、該
    プロティノイドの分子−量と同じ又はそれより小感い分
    子量を持つ合成ポリペプチドであって、該ゾロティノイ
    ドは主に脳細胞中にのみ存在するメツセンジャーRNA
    から翻訳されたアミノ酸残基配列を含み、合成ポリペプ
    チドは担体に接合体として結合きれて該接合体として動
    物に導入されたとき上記の自然に生じるプロティノイド
    又はその誘導体妃結合する抗体の製造を誘発するもので
    あるところの合成ポリペプチド又は担体に結合された該
    合成ポリペプチドの接合体に対して生じた抗体又は抗体
    の遺伝型含有ポリアミド部分を含み、上記自然に生じる
    プロティノイド又はその誘導体を含む脳細胞組織と混合
    されると免疫反応を形成するところの受容体。 6、 プロティノイド又はプロティノイド誘導体は特定
    の脳組織細胞の表面に存在するものである特許請求の範
    囲第5項記載の受容体。 Z 脳細胞組成の試料中における脳細胞デロティノイP
    の自然に生じるアミノ酸残基配列の存在を検出する方法
    において、 (a) 脳細胞組織と免疫学的に反応する生理活性な受
    容体であって、自然に生じるゾロティノイドの配列の少
    くとも一部にアミノ酸残基配列においてほとんど対応し
    、該ゾロティノイドの分子量と同じ又はそれより小さい
    分子量を持つ合成ポリペプチドであって、該プロティノ
    イドは主に脳細胞中にのみ存在するメツセンツヤ−RN
    Aから翻訳されたアミノ酸残基配列を含み1合成ポリペ
    プチドは担体に接合体として結合されて該接合体として
    動物に導入されたとき上記の自然に生じるゾロティノイ
    ド又はその誘導体に結合する抗体の製造を誘発するもの
    であるところの合成ポリペプチド又は担体に結合濱れた
    該合成ポリペプチドの接合体に対して生じた抗体又は抗
    体の遺伝型含有ポリアミド部分を含み、上記自然に生じ
    るプロティノイド又はその誘導体を含む脳細胞組織と混
    合されると免疫反応を形成するところの受容体を作るこ
    と:及び (b) 該生理活性受容体を免疫反応の形成を指示する
    群の存在下で脳組織試料からの一部と混合することによ
    り、自然に生じるプロティノイドアミノ酸残基配列の存
    在を検出することの段階を包含する方法。 8、脳細胞に存在するプロティノイドの少くとも一部に
    存在する自然に生じるアミノ酸残基配列の存在を免疫反
    応の形成により検出する診断系に赴いて、脳細胞組織と
    免疫学的に反応する生理活性な受容体であって、自然に
    生じるゾロティノイドの配列の少くとも一部にアミノ酸
    残基配列においてほとんど対応し、該′ゾロディノイド
    の分子量と同じ又はそれより小石い分子te持つ合成I
    リペプチドであって、該ゾロティノイドは主に脳細胞中
    にのみ存在するメツセンジャーRNAから翻訳でれたア
    ミノ酸残基配列を含み、合成ポリ−1!グチドは担体に
    接合体として結合きれて該接合体として動物に導入きれ
    たとき上記の自然に生じるゾロティノイド又はその誘導
    体に結合する抗体の製造を誘発するものであるところの
    合成Iす4デチド又は担体に結合はれた該合成ポリペプ
    チドの接合体に対して生じた抗体又は抗体の遺伝型含有
    ポリアミド部分を含み、上記自然に生じるグロティノイ
    げ又はその誘導体を含む脳細胞組織と混合きれると免疫
    反応を形成するところの受容体を含む少くとも一つのパ
    ッケージを包含し、上記受容体は脳組織と混合されると
    上記自然に生じるアミノ酸残基配列を含むプロティノイ
    ド又はその誘導体と免疫反応を形成するところの診断系
    。 9、 免疫反応形成を指示する群をさらに含む特許請求
    の範囲第8項記載の診断系。 10 指示群が受容体とは別に包装されている特許請求
    の範囲第9項記載の診断系・ 11、自然に生じるデロテイノイrの配列の少くとも一
    部にアミノ酸残基配列においてほとんど対応し、該ゾロ
    ティノイドの分子量と同じ又はそれより小さい分子量を
    持つ合成ポリペプチドであって、該プロティノイドは主
    に1層細胞中にのみ存在するメツセンジャーRN、Aか
    ら翻訳されたアミノ酸残基配列を含み1合成、l? リ
    −4’ 7’チドは担体に接合体として結合されて該接
    合体として動物に導入されたとき上記の自然に生じるゾ
    ロティノイド又はその誘導体に結合する抗体の製造を誘
    発する本のであるところの合成ポリぜグチドの有効量を
    活性成分として含み、また医薬的に許容できる希釈剤を
    含む医薬組成物。 12、合成ポリペプチドが、自流から血−脳パリヤーを
    通って脳細胞組織に通過できる親油性のグローポリ−!
    !グチド誘導体として存在する特許請求の範囲第11項
    記載の医薬組成物。 13、合成ポIJ dゾチドが、左から右へかつアミノ
    末端からカルボキシ末端の方向に下記式により示される
    アミノ酸残基配列を持ち、ここで該配列は (a) NVTESPSFSAGDNPHVLYSPE
    FRISGAPDにYESE::(b) LIGLRG
    EPPELDLSYSH3DLG:(c) LGSER
    RLLGLRGEPPELDLSYSH3DLG:(d
    ) LLGLRGEPPELDLSYSH8DL−NH
    2:及び(e) LGSERRLLGLRGEPPEL
    DL−8YSH3DL−NH2より成る群から選ばれる
    特許請求の範囲第11項記載の医薬組成物。 14、免疫反応の形成によって、動物の脳細胞組織が損
    傷されたかどうかを決定する方法において。 (a)脳組織損傷を持つと疑われる動物から脳を髄液を
    採ること、但し該脳を髄液は脳組織に損傷が起きた時に
    損傷した脳組織から放出されたゾロティノイド又はその
    誘導体を含むものであること (b) 該脳を髄液の一部に有効量の (1)脳細胞組織と免疫学的に反応する生理活性な受容
    体であって、自然に生じるゾロティノイドの配列の少く
    とも一部にアミノ酸残基、配列においてほとんど対応し
    、該プロティノイドの分子量と同じ又はそれより小さい
    分子量を持つ合成ポリペプチドであって、該ゾロティノ
    イドは主に脳細胞中にのみ存在するメツセンジャーRN
    Aから翻訳されたアミノ酸残基配列を含み1合成ポリペ
    プチドは担体に接合体として結合式れて該接合体として
    動物に導入されたとき上記の自然に生じるグロテイノイ
    「又はその誘導体に結合する抗体の製造を誘発するもの
    であるところの合成ぼりペプチド又は担体に結合された
    該合成ぼりペプチドの接合体に対して生じた抗体又は抗
    体の遺伝型含有ポリアミド部分を含み、上記自然に生じ
    るプロティノイド又はその誘導体を含む脳細胞組織と混
    合されると免疫反応を形成するところの受容体、及び (il)指示群を混合すること;及び (C) 脳を髄液中のグロテイノイド又にそσ)誘導体
    と受容体の開の免疫反応の存在を上記混合物において検
    出すること、但し免疫反応の存在は指示群により指示さ
    れ、もって免液反応は脳組織の損傷を示すものであるこ
    と の各段階を包含する方法。 15、ゾロティ、4イド又はその誘導体が脳のノイロン
    又は樹枝状突起に存在する特許請求の範囲第14項記載
    の方法。
JP59151146A 1983-07-21 1984-07-20 脳特異的なmRNAから翻訳されたプロテイノイドの部分に対応する合成ポリペプチド、これを用いた受容体、方法及び診断系 Pending JPS60190796A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5866363A (en) * 1985-08-28 1999-02-02 Pieczenik; George Method and means for sorting and identifying biological information
ATE165363T1 (de) * 1985-08-28 1998-05-15 George Pieczenik Verfahren und mittel zur sortierung und bestimmung biologischer informationen
EP0297585A3 (en) * 1987-07-01 1990-05-23 Sloan-Kettering Institute For Cancer Research Neuronal polypeptide and methods of production and use thereof
FR2660757B1 (fr) * 1990-04-06 1994-05-27 Immunotech Sa Procede d'identification ou de dosage de proteines et applications.
US6743892B1 (en) 1995-09-11 2004-06-01 La Jolla Cancer Research Foundation Molecules that home to a selected organ in vivo
US6068829A (en) 1995-09-11 2000-05-30 The Burnham Institute Method of identifying molecules that home to a selected organ in vivo
EP0876611A1 (en) * 1995-09-11 1998-11-11 La Jolla Cancer Research Foundation Molecules that home to a selected organ or tissue in vivo and methods of identifying same
US6576239B1 (en) 1996-09-10 2003-06-10 The Burnham Institute Angiogenic homing molecules and conjugates derived therefrom
US6232287B1 (en) 1998-03-13 2001-05-15 The Burnham Institute Molecules that home to various selected organs or tissues
US7544767B2 (en) 2002-04-05 2009-06-09 Burnham Institute For Medical Research HMGN2 peptides and related molecules that selectively home to tumor blood vessels and tumor cells
US8176811B2 (en) * 2004-07-30 2012-05-15 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Ribbed cover for drive axle housing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3949064A (en) * 1973-10-26 1976-04-06 Baxter Laboratories, Inc. Method of detecting antigens or antibodies
US4205057A (en) * 1978-01-17 1980-05-27 Government Of The United States Cerebrospinal fluid protein fragments

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