JPWO2005082933A1 - Novel chimeric protein, gene encoding the same, and leukemia discrimination means using these genes and proteins - Google Patents

Novel chimeric protein, gene encoding the same, and leukemia discrimination means using these genes and proteins Download PDF

Info

Publication number
JPWO2005082933A1
JPWO2005082933A1 JP2006519069A JP2006519069A JPWO2005082933A1 JP WO2005082933 A1 JPWO2005082933 A1 JP WO2005082933A1 JP 2006519069 A JP2006519069 A JP 2006519069A JP 2006519069 A JP2006519069 A JP 2006519069A JP WO2005082933 A1 JPWO2005082933 A1 JP WO2005082933A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protein
gene
mef2d
chimeric protein
chimeric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006519069A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4473870B2 (en
Inventor
稲澤 譲治
譲治 稲澤
井本 逸勢
逸勢 井本
泰広 柚木
泰広 柚木
益栄 今泉
益栄 今泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BML Inc
Original Assignee
BML Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BML Inc filed Critical BML Inc
Publication of JPWO2005082933A1 publication Critical patent/JPWO2005082933A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4473870B2 publication Critical patent/JP4473870B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K19/00Hybrid peptides, i.e. peptides covalently bound to nucleic acids, or non-covalently bound protein-protein complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00Details not covered by any other group of this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本発明は、タイプの異なる急性リンパ球性白血病(ALL)における遺伝子的な本質を明らかにし、本格的な治療前にALLの遺伝子レベルにおけるタイプを判別し得る検出手段を提供し、一人でも多くのALL患者に対して、可能な限り適切な治療を施す機会を与えることを目的とする発明である。本発明者は、MEF2D蛋白質の一部とDAZAP1蛋白質の一部が結合してなる、新規のキメラ蛋白質が、特定のタイプの前駆B細胞ALLに特異的であることを突き止め、当該キメラ蛋白質と、これをコードする新規のキメラ遺伝子を提供し、さらに、検体中の当該キメラ遺伝子、または、当該キメラ蛋白質を検出することにより、当該検体提供者の前駆B細胞ALLを判別する、キメラ遺伝子及びキメラ蛋白質の検出方法を提供することにより、上記の目的を達成し得ることを見いだした。また、本発明は、上記キメラ遺伝子またはキメラ蛋白質を用いた、白血病治療薬のスクリーニング方法をも提供する発明である。The present invention clarifies the genetic essence in different types of acute lymphocytic leukemia (ALL), provides a detection means that can distinguish the type of ALL at the gene level before full-scale treatment, The invention aims to provide ALL patients with an opportunity to be treated as appropriately as possible. The present inventor has determined that a novel chimeric protein obtained by binding a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1 protein is specific to a specific type of precursor B cell ALL, A chimeric gene and a chimeric protein, which provide a novel chimeric gene encoding the same, and further determine the precursor B cell ALL of the sample provider by detecting the chimeric gene or the chimeric protein in the sample It has been found that the above object can be achieved by providing a detection method. The present invention also provides a screening method for a therapeutic agent for leukemia using the above chimeric gene or chimeric protein.

Description

本発明は、前駆B細胞急性リンパ性白血病(Acute Lymphoid Leukemia:ALLともいう)の詳細な判別を可能とする新規のキメラ蛋白質と当該キメラ蛋白質をコードする遺伝子、さらには、当該キメラ蛋白質や遺伝子を用いるALLの判別を可能とする検出方法に関する発明である。  The present invention relates to a novel chimeric protein that enables detailed discrimination of precursor B-cell acute lymphoblastic leukemia (also referred to as ALL), a gene encoding the chimeric protein, and the chimeric protein or gene The present invention relates to a detection method that makes it possible to determine the ALL to be used.

急性白血病は急性骨髄性白血病(AML:Acute Myeloid Leukemias)、急性混合白血病、及び急性リンパ性白血病(ALL:Acute Lymphoid Leukemias)に分類される。ALLは前駆性(あるいはリンパ芽球性)悪性腫瘍である。前駆B細胞性ALLでは染色体転座に伴う遺伝子異常がその原因であり、これまでt(1;22);BCL/ABL、t(v;11q23);MLL、t(1;19);E2A/PBX1、並びにt(12;21);TEL/AML1等の転座が知られている。
最も一般的な小児白血病は、前駆B細胞の遺伝子異常に起因するALLであり、それは化学療法の予後が比較的良好である(Greaves,M.F.& Wiemels,J.:Origins of chromosome translocations in childhood leukaemia,Nat.Rev.Cancer,,639−649,2003)。ALLの主なサブタイプは、1塩基変異及び欠失による遺伝子異常がその原因であるが、遺伝子のHyperdipoidy及び染色体転座に伴う染色体全体の変化に起因するケースも多い。染色体転座は異なったクロモソーム上の遺伝子が近い位置に存在するようになり、しばしば両者のキメラ(或いは融合)遺伝子が再構成され、その結果、従来とは異なる転写制御下で融合mRNAが発現し、異なった役割を有するハイブリッド蛋白質へと翻訳される。約200以上の遺伝子が小児白血病の転座に関与していることが知られているが、その中である種の遺伝子は癌化に強く関与しているが、他の多くの遺伝子はまれにしか癌化に関与していない。
小児前駆B細胞ALLの最も一般的な共通した転座はt(1;19)(q23;p13)であり、通常クロモソーム1q23上のPBX1遺伝子とクロモソーム19p13.3上のE2A遺伝子間の融合が起こる。野生型E2A遺伝子産物はB細胞の成熟に必須である。キメラ遺伝子E2A−PBX1はE2Aの転写活性化モチーフとPBX1のDNA結合ホメオドメインの融合蛋白質をコードしている。ALLの95%以上のケースで同じE2A−PBX1融合遺伝子が検出されているが、まれな例ではあるが、該融合遺伝子が検出されない場合がある(Hunger,S.P.,Galili,N.,Carroll,A.J.,Crist,W.M.,Link,M.P.& Cleary,M.L:The t(1;19)(q23;p13)results in consistent fusion of E2A and PBX1 coding sequences in acute lymphoblastic leukemias,Blood,77,687−693,1991;Izraeli,S.,Janssen,J.W.G.,Haas,O.A.,Harbott,J.,Brok−Simoni,F.,Walther,J.U.,Kovar,H.,Henn,T.,Ludwig,W.D.,Reiter,A.,Rechavi,G.,Bartram,C.R.,Gadner,H.& Lion,T.:Detection and clinical relevance of genetic abnormalities in pediatric acute lymphoblastic leukemia:a comparison between cytogenetic and polymerase chain reaction analyses.Leukemia,,671−678,1993)。実際、初期の前駆B細胞ALL、CD−34陽性B細胞前駆ALL、通常のALL、T−ALL、B細胞リンパ腫/白血病、急性骨髄性白血病(AML)で転座にE2A遺伝子が関与していない例が報告されており、この事実はこれらの患者ではクロモソームt(1;19)転座がE1A遺伝子とPBX遺伝子の再配列に起因しないことを示している。
Acute leukemia is classified into acute myelogenous leukemia (AML), acute mixed leukemia, and acute lymphoblastic leukemia (ALL). ALL is a precursor (or lymphoblastic) malignant tumor. In progenitor B-cell ALL, genetic abnormalities associated with chromosomal translocation are the cause, and so far t (1; 22); BCL / ABL, t (v; 11q23); MLL, t (1; 19); E2A / Translocations such as PBX1 and t (12; 21); TEL / AML1 are known.
The most common childhood leukemia is ALL resulting from genetic abnormalities of progenitor B cells, which has a relatively good prognosis for chemotherapy (Greaves, MF & Wiemels, J .: Origins of chromosome translocations in (childhood leukaemia, Nat. Rev. Cancer, 3 , 639-649, 2003). The main subtype of ALL is caused by gene abnormalities due to single base mutations and deletions, but it is often caused by changes in the entire chromosome associated with hyperdiposy and chromosomal translocation. In chromosomal translocation, genes on different chromosomes are located close to each other, and both chimeric (or fusion) genes are often rearranged. As a result, fusion mRNA is expressed under transcription control different from the conventional one. Are translated into hybrid proteins with different roles. About 200 genes or more are known to be involved in translocation of childhood leukemia. Among them, certain genes are strongly involved in canceration, but many other genes are rare. Only involved in canceration.
The most common common translocation of childhood progenitor B cells ALL is t (1; 19) (q23; p13), which usually causes fusion between the PBX1 gene on chromosome 1q23 and the E2A gene on chromosome 19p13.3 . The wild type E2A gene product is essential for B cell maturation. The chimeric gene E2A-PBX1 encodes a fusion protein of the transcriptional activation motif of E2A and the DNA-binding homeodomain of PBX1. Although the same E2A-PBX1 fusion gene is detected in 95% or more cases of ALL, in rare cases, the fusion gene may not be detected (Hunger, SP, Galili, N.,). Carroll, AJ, Crist, WM, Link, MP & Clear, ML: Thet (1; 19) (q23; p13) results in consistent fusion of E2A and PBX1 coding sequences acute lymphoblastic leukemias, Blood, 77, 687-693,1991; Izraeli, S., Janssen, J.W.G., Haas, O.A., Harbott, J., Brok-Simoni, F., Walther J. U., Kovar, H., Henn, T., Ludwig, WD, Reiter, A., Rechavi, G., Bartram, CR, Gadner, H. & Lion, T .: Detection and clinical relevance of genetic abnormalities in pediatric acute lymphoblastic leukemia: a comparison between cytogenetic and polymerase chain reaction analyses.Leukemia, 7, 671-678,1993). In fact, E2A gene is not involved in translocation in early progenitor B cell ALL, CD-34 positive B cell progenitor ALL, normal ALL, T-ALL, B cell lymphoma / leukemia, acute myeloid leukemia (AML) Examples have been reported and this fact indicates that in these patients the chromosomal t (1; 19) translocation is not due to rearrangement of the E1A and PBX genes.

このように、ひとことでALLといっても、遺伝子レベルでは様々なタイプのものがあり得ることが判明しつつある。それにもかかわらず、一般的にALLに対して奏功率のよい治療法を画一的に行うのみでは、タイプの異なるALLの患者に対して奏功率の低い治療を行うことを黙認してしまうことになり、妥当とはいえない。
よって、本発明が解決すべき課題は、このようなタイプの異なるALLにおける遺伝子的な本質を明らかにし、本格的な治療前にALLの遺伝子レベルにおけるタイプを判別し得る検出手段を提供し、一人でも多くのALL患者に対して、可能な限り適切な治療を施す機会を与えることにある。
本発明者は、この課題に応えるために、小児ALLの患者の末梢血から、常法を用いて樹立された前駆B細胞急性白血病細胞株(ただし、クロモソームt(1;19)転座を有するが、E2A−PBX融合遺伝子を生成しない:TS−2細胞)についての遺伝子レベルでの検討を行い、この細胞株において転座が起こっている場所を正確に突き止めた。すなわち、本発明者は、TS−2細胞では、クロモソーム1q22のMEF2D遺伝子と、クロモソーム19p13.3のDAZAP1遺伝子の融合が起こっていることを解明した。さらに、このキメラ遺伝子のmRNAは、TS−2細胞と同様に、本細胞を分離した小児ALL患者の骨髄細胞においても検出された。
よって、本発明者は、本キメラ遺伝子、または、これに基づいて産生されるキメラ蛋白質を指標にして、ALLの原因の詳細を分子レベルで判別することが可能であることを明らかにし、この知見を基とする本発明を完成した。
すなわち、本発明は、MEF2D蛋白質の一部とDAZAP1蛋白質の一部が結合してなる、新規のキメラ蛋白質(以下、本キメラ蛋白質ともいう)を提供し、当該キメラ蛋白質をコードする新規のキメラ遺伝子(以下、本キメラ遺伝子ともいう)を提供する発明である。
さらに、本発明は、検体中の本キメラ遺伝子、または、本キメラ蛋白質を検出することにより、当該検体提供者の前駆B細胞急性リンパ性白血病を判別する、キメラ遺伝子及びキメラ蛋白質の検出方法(以下、本検出方法ともいう)を提供する発明である。
1.本キメラ遺伝子とキメラ蛋白質
上述したように、本キメラ遺伝子は、MEF2D遺伝子の一部とDAZAP1遺伝子の一部が融合してなるキメラ遺伝子である。MEF2D遺伝子とDAZAP1遺伝子は、それぞれ公知のヒト遺伝子であり、その塩基配列等も登録されている(MEF2D遺伝子:NM_005920(配列番号1)、DAZAP1遺伝子:NM_170711(配列番号2))。しかしながら、これらの遺伝子の融合遺伝子である、本キメラ遺伝子は、当該遺伝子を基に合成される本キメラ蛋白質の機能を含めて知られていない。
後述するように、本キメラ蛋白質は、細胞核に局在し、MEF2ファミリーの蛋白質(HDAC4蛋白質等)とヘテロ2量体を形成することが判明した。本キメラ蛋白質はMEF2D蛋白質よりも強くHDAC4蛋白質に結合する。本キメラ蛋白質はこの作用を介して標的とする遺伝子の転写活性化を促進させ、癌化を誘導していると推定される。
本キメラ遺伝子の具体的な配列は、1)配列番号3に示す塩基配列の本キメラ遺伝子(MEF2D−DAZAP1融合遺伝子)と、これに対応する本キメラ蛋白質(配列番号5に示すアミノ酸配列)、並びに、2)配列番号4に示す塩基配列の本キメラ遺伝子(DAZAP1−MEF2D融合遺伝子)と、これに対応する本キメラ蛋白質(配列番号6に示すアミノ酸配列)を挙げることが可能である。
本キメラ蛋白質は、対象となるALL患者の癌化細胞から単離精製して得ることも可能であるが、大量に必要な場合には、組換え体として得ることが極めて好適である。
かかる組換え本キメラ蛋白質を製造する基となる、本キメラ遺伝子は、上述のように、本発明により見いだされたキメラ遺伝子の塩基配列を用いて、常法により、例えば、PCR(Polymerase chain reaction)法等の遺伝子増幅法を、対象となるALL患者の癌化細胞のmRNAを抽出して、これをRT(Reverse Transcriptase)−PCR法を用いて、所望する本キメラ遺伝子をcDNAとして得ることができる。
なお、対象となるALL患者の白血病細胞は、常法を用いて容易に入手することができる。具体的には、例えば骨髄及び末梢血等より得ることができる。常法の表現型解析により、FAB分類を用いて前駆B細胞急性リンパ性白血病細胞を同定する事ができる。B細胞系譜かどうかは表面マーカーのCD19の発現をモニタリングすることによりできる。詳細はYoshinari,M.,Imaizumi,M.,Eguchi,M.,Ogasawara,M.,Saito,T.,Suzuki,H.,Koizumi,Y.,Cui,Y.,Sato,.,Saisho,T.,Ichinohasama,R.,Matsubara,Y.,Kamada,N.& Iinuma,K.:Establishment of a novel cell line(TS−2)of pre−B acute lymphoblastic leukemia with a t(1;19)not involving the E2A gene.,Cancer Genet.Cytogenet.,101,95−102,1998に掲載されている。
さらに、ホスファイト−トリエステル法(Ikehara,M.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,81,5956(1984))等の通常公知の方法を用いて、本キメラ遺伝子を化学合成することも可能であり、これらの化学合成法を応用したDNAシンセサイザーを用いて、本キメラ遺伝子を合成することもできる。この場合には、本キメラ遺伝子の1部分を有する複数のDNAを合成し、それらをライゲーションにより繋ぎ合わせて、適当なベクターに挿入し、大腸菌をトランスフォームする事により本キメラ遺伝子を得る事ができる。
上述のようにして入手され得る本キメラ遺伝子を用いて、組換え本キメラ蛋白質を、一般的な遺伝子組換え技術に従って製造することができる。
より具体的には、本キメラ遺伝子が、発現可能な形態の遺伝子発現用ベクターに、本キメラ遺伝子を組み込み、この遺伝子発現用ベクターの性質に対応する宿主に、この組換えベクターを導入して、形質転換し、かかる形質転換体を培養等することにより、所望する本キメラ蛋白質を製造することができる。
ここで用いる遺伝子発現用ベクターは、通常、発現しようとする遺伝子の上流域に、プロモーター,エンハンサー等を、同下流域に転写終了配列等を保有するのが好適である。
また、本キメラ遺伝子の発現は、直接発現系に限らず、例えば、ヘキサヒスチジン遺伝子,グルタチオン−S−トランスフェラーゼ遺伝子、マルトース結合蛋白質遺伝子や、チオレドキシン遺伝子を利用した融合タンパク質発現系とすることも可能である。
遺伝子発現用ベクターとしては、例えば、宿主を大腸菌とするべきものとして、pQE,pGEX,pT7−7,pMAL,pTrxFus,pET,pNT26CII等を例示することができる。また、宿主を枯草菌とするべきものとしては、pPL608,pNC3,pSM23,pKH80等を例示することができる。
また、宿主を酵毋とするべきものとしては、pGT5,pDB248X,pART1,pREP1,YEp13,YRp7,YCp50等を例示することができる。
また、宿主を哺乳動物細胞又は昆虫細胞とするべきものとしては、p91023,pCDM8,pcDL−SRα296,pBCMGSNeo,pSV2dhfr,pSVdhfr,pAc373,pACYM1,pRc/CMV,pREP4,pcDNA1,pVL1392/1393,pAcHLT−A/B/C等を例示することができる。
なお、これらの既存の遺伝子発現用ベクターの他、目的に応じて適宜作出した遺伝子発現用ベクターを用いることも、勿論可能である。
本キメラ遺伝子を組み込んだ遺伝子発現用ベクターの宿主細胞への導入及びこのベクターによる宿主の形質転換法としては、一般的な方法、例えば、宿主細胞が大腸菌や枯草菌である場合には、塩化カルシウム法やエレクトロポレーション法等を;宿主細胞が哺乳動物細胞又は昆虫細胞である場合は、リン酸カルシウム法,エレクトロポレーション法若しくはリポソーム法等を選択することができる。
このようにして得られる形質転換体を、常法に従い培養することにより、本キメラ蛋白質が培養系に蓄積される。
かかる培養において用いられる培地は、選択した宿主の種類に応じて適宜選択することが可能である。例えば、宿主が大腸菌である場合には、LB培地やTB培地等が、宿主が哺乳動物細胞の場合には、RPMI1640培地等が適宜選択され得る。
上述のような形質転換体の培養によって得られる、培養物からの本キメラ蛋白質の単離及び精製は、常法に従って行うことが可能であり、例えば、培養物を、本キメラ蛋白質の物理的性質及び/又は化学的性質を利用した、各種の処理操作を用いて行うことができる。
具体的には、例えば、タンパク質沈澱剤による処理,限外濾過,ゲル濾過,高速液体クロマトグラフィー,遠心分離,電気泳動,特異抗体を用いたアフィニティクロマトグラフィー,透析法等を、単独又は組み合わせて、本キメラ蛋白質の単離及び精製を行うことができる。
以上のようにして、本キメラ遺伝子と本キメラ蛋白質を得ることができる。本キメラ遺伝子は、本キメラ蛋白質を製造する基となる。また、本キメラ蛋白質は、本検出方法を行うために用いる抗体の免疫原として用いることも可能である。さらに、本キメラ遺伝子とキメラ蛋白質は、後述する、ALLに対する治療剤を開発するためのスクリーニング方法に用いることも可能である。
2.本キメラ蛋白質に対する抗体
本検出方法の態様によっては、本キメラ蛋白質に対する抗体を用いることが必要となる。
検出対象となる本キメラ蛋白質は、上述したように、MEF2D蛋白質の一部と、DAZAP1蛋白質の一部の融合蛋白質であり、本検出方法に用いることが可能な抗体としては、1)本キメラ蛋白質を構成する、MEF2D蛋白質の一部およびDAZAP1蛋白質の一部に対して特異的な抗体、または、2)MEF2D蛋白質の一部のみに対して特異的な抗体と、DAZAP1の一部のみに対して特異的な抗体のセットが挙げられる。
これらの抗体は、本キメラ蛋白質を免疫原として製造した抗体から、所望する性質の抗体を選別することにより得ることができるが、予め、免疫原を特定の形態に限定して抗体を製造することが効率的である。
すなわち、MEF2D蛋白質の一部のみに対して特異的な抗体と、DAZAP1蛋白質の一部のみに対して特異的な抗体の免疫原は、それぞれ、当該キメラ蛋白質(MEF2D−DAZAP1蛋白質とDAZAP1−MEF2D蛋白質)を用いることが好適である。
これに対して、本キメラ蛋白質を構成する、MEF2D蛋白質の一部およびDAZAP1蛋白質の一部に対して特異的な抗体は、少なくとも免疫原として、本キメラ蛋白質を構成するMEF2D蛋白質の一部およびDAZAP1蛋白質の一部の結合部(例えば、配列番号5の本キメラ蛋白質に対する抗体であれば222番目のグリシン、配列番号6の本キメラ蛋白質に対する抗体であれば155番目のグリシン)を含むオリゴペプチドであることが好適である。当該オリゴペプチドの鎖長は、概ね、20〜50アミノ酸程度であることが好適である。
本キメラ蛋白質に対する抗体がポリクローナル抗体である場合は、上記の免疫原(必要に応じて傘貝ヘモシアニン等のハプテンに結合させたものを含む)で免疫した動物に由来する免疫血清から製造することができる。
また、免疫動物と同種・同系統の動物由来の細胞株を、本キメラ遺伝子、または、その一部をコードする遺伝子を組み込んだ発現ベクターを導入して形質転換して、この形質転換細胞をその免疫動物に移植することにより、目的とするポリクローナル抗体を調製することができる。すなわち、形質転換細胞を移植した動物の体内で、持続的に本キメラ蛋白質がその形質転換細胞で作られ、それに対する抗体が産生されて、これを目的とするポリクローナル抗体とすることもできる(Nemoto,T.,et al.,Eur.J.Immunol.,25,3001(1995))。
さらに、本キメラ遺伝子を発現する発現ベクターを直接動物に筋注や皮下注等の手段で投与することにより、その動物内で本キメラ蛋白質を継続的に産生させて、上記の形質転換細胞を移植した場合と同様に目的とするポリクローナル抗体を製造することができる(Raz,E.,el al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,91,9519(1994))。
一方、本キメラ蛋白質に対するモノクローナル抗体は、上記のポリクローナル抗体の場合と同様の方法で、免疫した動物の免疫細胞と動物の骨髄腫細胞とのハイブリドーマを作出し、これにより本キメラ蛋白質を認識する抗体を産生するクローンを選択し、このクローンを培養することにより製造することができる。
本キメラ蛋白質に対する抗体を製造するために免疫される動物は、特に限定されるものではなく、マウス,ラット等を広く用いることができるが、モノクローナル抗体を製造する場合には、細胞融合に用いる骨髄腫細胞との適合性を考慮して選択することが望ましい。
免疫は一般的方法により、例えば上記免疫抗原を免疫の対象とする動物に静脈内,皮内,皮下,腹腔内注射等で投与することにより行うことができる。
より具体的には、上記免疫抗原を所望により通常のアジュバントと併用して、免疫の対象とする動物に2〜14日毎に上記手段により数回投与し、ポリクローナル抗体製造のための免疫血清又はモノクローナル抗体製造のための免疫細胞、例えば免疫後の脾臓細胞を得ることができる。
モノクローナル抗体を製造する場合、この免疫細胞と細胞融合する他方の親細胞としての骨髄腫細胞としては、既に公知のもの、例えばSP2/0−Ag14,P3−NS1−1−Ag4−1,MPC11−45,6.TG1.7(以上、マウス由来);210.RCY.Ag1.2.3(ラット由来);SKO−007,GM15006TG−A12(以上、ヒト由来)等を用いることができる。
上記免疫細胞とこの骨髄腫細胞との細胞融合は、通常公知の方法、例えばケーラーとミルシュタインの方法(Kohler,G.and Milstein,C.,Nature,256,495(1975))等に準じて行うことができる。
より具体的には、この細胞融合は、通常公知の融合促進剤、例えばポリエチレングリコール(PEG),センダイウイルス(HVJ)等の存在下において、融合効率を向上させるためにジメチルスルホキシド等の補助剤を必要に応じて添加した通常の培養培地中で行い、ハイブリドーマを調製する。
所望のハイブリドーマの分離は、通常の選別用培地、例えばHAT(ヒポキサンチン,アミノプテリン及びチミジン)培地で培養することにより行うことができる。すなわち、この選別用培地において目的とするハイブリドーマ以外の細胞が死滅するのに十分な時間をかけて培養することによりハイブリドーマの分離を行うことができる。このようにして得られるハイブリドーマは、通常の限界希釈法により目的とするモノクローナル抗体の検索及び単一クローン化に供することができる。
目的とするモノクローナル抗体産生株の検索は、例えばELISA法,プラーク法,スポット法,擬集反応法,オクタロニー法,RIA法等の一般的な検索法に従い行うことができる。
このようにして得られる本キメラ蛋白質を認識する所望のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、通常の培地で継代培養することが可能であり、さらに液体窒素中で長時間保存することもできる。
このハイブリドーマからの目的とするモノクローナル抗体の採取は、このハイブリドーマを常法に従って培養して、その培養上清として得る方法や、ハイブリドーマをこのハイブリドーマに適合性が認められる動物に投与して増殖させ、その腹水として得る方法等を用いることができる。
なお、インビトロで免疫細胞を本キメラ蛋白質又はその一部の存在下で培養し、一定期間後に上記細胞融合手段を用いて、この免疫細胞と骨髄腫細胞とのハイブリドーマを調製し、抗体産生ハイブリドーマをスクリーニングすることで所望するモノクローナル抗体を得ることもできる(Reading,C.L.,J.Immunol.Meth.,53,261(1982);Pardue,R.L.,et al.,J.Cell Biol.96,1149(1983))。
また、上記で得られるポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体は、更に塩析,ゲル濾過法,アフィニティクロマトグラフィー等の通常の手段により精製することができる。
このようにして得られるポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体は、本キメラ蛋白質に特異反応性を有する抗体である。
このようにして得られる抗体を、上記したような、具体的に用いる検出手段における必要に応じて標識物質で標識して用いることができる。
かかる標識物質は、その標識物質単独で又はその標識物質と他の物質とを反応させることにより、検出可能なシグナルをもたらす標識物質であり、具体的には、例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ,アルカリホスファターゼ,β−D−ガラクトシダーゼ,グルコースオキシダーゼ,グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ,アルコール脱水素酵素,リンゴ酸脱水素酵素,ペニシリナーゼ,カタラーゼ,アポグルコースオキシダーゼ,ウレアーゼ,ルシフェラーゼ若しくはアセチルコリンエステラーゼ等の酵素、フルオレスセインイソチオシアネート,フィコビリタンパク,希土類金属キレート,ダンシルクロライド若しくはテトラメチルローダミンイソチオシアネート等の蛍光物質、1251,14C,H等の放射性同位体、ビオチン,アビジン若しくはジゴケシゲニン等の化学物質、又は化学発光物質等を挙げることができる。
これらの標識物質による抗体の標識方法は、選択すべき標識物質の種類に応じて、既に公知となっている標識方法を適宜用いることができる。
また、本キメラ蛋白質に対するモノクローナル抗体(標識されたものを含む)を、不溶性担体に固定化した、固定化モノクローナル抗体として、本検出方法に用いることもできる。
かかる不溶性担体としては、抗体の不溶性担体として既に用いられている各種の不溶性担体を用いることができる。具体的には、例えば、マイクロプレートに代表されるプレート、試験管、チューブ、ビーズ、ボール、フィルター、メンブレン、あるいはセルロース系担体、アガロース系担体、ポリアクリルアミド系担体、デキストラン系担体、ポリスチレン系担体、ポリビニルアルコール系担体、ポリアミノ酸系担体、あるいは多孔性シリカ系担体等のアフィニティークロマトグラフィーにおいて用いられる不溶性担体等が挙げられる。
これらの不溶性担体におけるモノクローナル抗体の固定化方法は、各種の不溶性担体において既に確立している抗体の固定化方法を、選択すべき不溶性担体の種類に応じて、適宜選択することができる。
このようにして、本検出方法に用い得る、本キメラ蛋白質に対するモノクローナル抗体を調製することができる。
3.本検出方法
上述したように、本検出方法は、検体中の本キメラ遺伝子、または、本キメラ蛋白質を検出することにより、当該検体提供者の前駆B細胞ALLを判別する、キメラ蛋白質の検出方法である。いずれの態様の検出方法においても、検体中に本キメラ蛋白質が検出された検体提供者は、他種類の染色体転座を伴う前駆B細胞ALLと比較して、症状、治療経過、予後が異なる可能性が高い。
1)検体
本検出方法の検出対象となる検体は、ALLを判別すべき白血病患者に由来する検体である。具体的には、血液検体、バッフィーコート等を用いることができる。血液検体については、遠心分離処理等を施して調製した血球画分に公知の処理を施して、所望する血球画分検体を調製することができる。本検出方法では、白血球画分検体を用いることが好適である。
なお、この血球画分検体を得るための血液は、特に限定されず、動脈血であっても静脈血であってもよい。一般的には、その採取の容易性から、末梢血が用いられる。
2)本キメラ蛋白質を検出する態様
この態様は、主として上述した本キメラ蛋白質に対する抗体を用いて、検体中の本キメラ蛋白質を検出する態様である。具体的な検出手段としては、エンザイムイムノアッセイ法、ラジオイムノアッセイ法、フローサイトメトリーによる解析、ウエスタンブロット法、免疫沈降/イムノブロット法、免疫細胞化学染色法等を例示することができる。
まず、エンザイムイムノアッセイ法は、酵素免疫定量法ともいい、標識イムノアッセイ法のうち酵素を標識物質として用いる検出方法である(放射性同位体を用いた検出方法がラジオイムノアッセイ法である)。エンザイムイムノアッセイ法には、いわゆるB/F分離を必要とする“heterogeneous enzyme immunoassay”と、このB/F分離を必要としない“homogeneous enzyme immunoassay”とに大別される。
本検出方法においては、これらのうち、一般的に測定感度が高いといわれる前者の“heterogeneous enzyme immunoassay”を選択することがより好ましく、イムノソルベントを用いる“enzyme−linked immunosorbent assay(ELISA)”を選択することがさらに好ましい。
より具体的な検出態様として、いわゆるサンドイッチ法によるエンザイムイムノアッセイ法(以下、サンドイッチ法ともいう)を例示することができる。
かかるサンドイッチ法は、特に操作上の簡便性,経済上の利便性、とりわけ臨床検査としての汎用性を考慮すると、特に好ましい検出態様の一つである。
このサンドイッチ法を行うに際しては、本キメラ蛋白質に対する抗体が、96穴マイクロプレートに代表されるような、多数のウエルを有するマイクロプレートに固定化された、固定化モノクローナル抗体と、上述した西洋ワサビペルオキシダーゼ等の酵素又はビオチンにより標識された、本キメラ蛋白質に対する抗体を用いることが好ましい。
サンドイッチ法は、少なくとも、下記(a)及び(b)の工程を含む、エンザイムイムノアッセイ法である。
(a)不溶性担体に本キメラ蛋白質に対する抗体を固定化した、固定化抗体に、血液検体より調製した顆粒球ライセート等を反応させる工程。
この工程(a)においては、通常は、反応後、用いたマイクロプレートを洗浄し、未反応の検体は、固定化モノクローナル抗体から除去される。
(b)固定化モノクローナル抗体と、試料中のMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質及びDAZAP1−MEF2D融合蛋白質との結合により形成される、抗原抗体複合体に、西洋ワサビペルオキシダーゼやビオチン等により標識された本キメラ蛋白質に対する抗体を反応させる工程。
この工程(b)においては、通常は、反応後、用いたマイクロプレートを洗浄し、未反応の標識された抗体は、固定化抗体から除去される。
また、この工程(b)においては、反応させた第2抗体における標識物質の種類に応じた、標識シグナルの発現手段を用いて、標識シグナルを顕在化させることが必要である。例えば、標識物質としてビオチンを用いた場合には、アビジン等を用いて標識シグナルを顕在化させることができる。また、例えば、標識物質として、西洋ワサビペルオキシダーゼを選択した場合には、その基質を必要に応じて発色物質と共に添加して、標識シグナルを顕在化することができる。
このようにして、顕在化させた発色シグナルを、その発色シグナルの種類に応じた、シグナルの特定手段を用いて検出することで、所望する検体中の本キメラ蛋白質の検出を行うことができる。
免疫細胞化学染色法を用いて、本キメラ蛋白質を検出できる。細胞塗抹遠心器サイトフューズ2(日本ルフト株式会社)を用いて塗抹標本を作製する。塗抹標本を本キメラ蛋白質に対する抗体を用いて、常法により塗抹標本中の本キメラ蛋白質を染色することができる。
3)検体において発現しているmRNAの存在を検出する方法についての態様
この態様は、検体中の本キメラ蛋白質をコードする遺伝子を検出することにより、当該検体提供者の前駆B細胞ALLを判別する本検出方法の一態様である。具体的な検出手段としては、DNAチップ法、サザンブロット法、ノーザンブロット法、リアルタイムRT−PCR法、Nested PCR法、Inverse PCR法、Nested Inverse PCR法、インベーダー法、FISH法、Comparative Genomic Hybridization(CGH)法等を例示できる。
代表的な態様は、検体における、本キメラ蛋白質のmRNAを鋳型とするcDNAを検出することにより、間接的に血球画分において存在するmRNAを検出して、本キメラ蛋白質の遺伝子が発現している程度を把握する検出方法である(以下、この態様の検出手段を、キメラmRNA検出方法ともいう。この態様の検出方法には、上記のリアルタイムRT−PCR法が含まれる)。
キメラmRNA検出方法は、典型的には、公知の方法(例えば、オリゴdTを用いる方法)に従い、検体の全RNAから、mRNAを選別する。そして、得られたmRNAから、既知の本キメラ遺伝子の塩基配列に対応するヌクレオチド鎖を、増幅用プライマーとして用いた耐熱性DNAポリメラーゼを用いる、mRNAを鋳型として遺伝子を増幅することが可能な遺伝子増幅法、例えば、RT−PCR法により、本キメラ蛋白質をコードするcDNAを増幅し、かかる遺伝子増幅操作による増幅産物の有無や多少を検出することにより、検体における本キメラ蛋白質のmRNAの存在を、好適にはリアルタイムに検出することができる。
なお、上記のようにして増幅された本キメラ蛋白質をコードするcDNAを鋳型として、さらにPCR法等の耐熱性DNAポリメラーゼを用いる遺伝子増幅操作を施し、これによる遺伝子増幅産物の有無や多少を検出することにより、検体における本キメラ蛋白質のmRNAの存在を、一層正確に検出することができる(この2回目の遺伝子増幅操作において用いる遺伝子増幅用プライマーは、1回目の遺伝子増幅操作において用いられた遺伝子増幅用プライマーよりも、本キメラ遺伝子の内側に対応するヌクレオチド鎖を、遺伝子増幅用プライマーとして用いる必要がある)。
インベーダー・アッセイ法〔Third Wave Technologies社(米国)〕は、鋳型ヌクレオチド鎖(検体から得たcDNA)に、下記1,2の特徴を有する、第1のヌクレオチド鎖(1:Invader Probe)をハイブリダイズさせた後に、第2のヌクレオチド鎖(2:Signal Probe)をハイブリダイズさせ、次いで、ヌクレオチド鎖の部分的三重鎖構造を、その3’側で、特異的に切断するヌクレアーゼ(Cleavase)を作用させて、このヌクレアーゼにより切断された、第2のヌクレオチド鎖の検出用部分を検出することにより、鋳型ヌクレオチド鎖における、本キメラ蛋白質を構成するMEF2D mRNAの一部およびDAZAP1 mRNAの一部から成る転座部位をコードするヌクレオチド鎖、を検出する方法に基づく反応を挙げることができる。
1.第1のヌクレオチド鎖:本キメラmRNAを構成するMEF2D蛋白質の一部およびDAZAP1蛋白質の一部から成る転座部位をコードするヌクレオチド鎖、に対する相補的なヌクレオチド鎖。
2.第2のヌクレオチド鎖:上記転座部位をコードするヌクレオチド鎖、に対して相補的な「相補的部分」が、3’側にあり、これと連続して、検出要素が設けられた、鋳型ヌクレオチドに対して非相補的な「検出用部分」が、5’側にあり、「相補的部分」の最も5’側の塩基は、上記結合部をコードする塩基に対して相補的な塩基となっている、複合的ヌクレオチド鎖。鋳型DNA、第1のヌクレオチド鎖と第2のヌクレオチド鎖で3重構造が形成され、この構造をCleavaseが認識し、切断する。
DNAチップ法は、癌(白血病)細胞で発現しているmRNAを定量する方法である。例えば、基盤上に本キメラ遺伝子の上記結合部を有する合成オリゴヌクレオチドを固定し(cDNAを固定することもできる)、検体から調製したRNAをリバーストランスクリプターゼによりcDNAを合成する時に標識を行う。本標識cDNAと基盤上の合成オリゴヌクレオチドをハイブリダイズさせ、結合した標識の量をスキャンすることによりmRNAの発現量を測定することができる。
サザンブロット法は検体から得られるゲノムDNAを、ノーザンブロット法は同mRNAを、分離して固定し、これと、本キメラ遺伝子の結合部とのハイブリダイズを検出することにより、検体中の本キメラ遺伝子の存在を検出する方法である。
4)検体において存在するゲノムDNAを検出する態様
この態様の代表的方法として、CGH(Comparative Genomic Hybridization)法とFISH法[蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH:Fluorescence in situ hybridization):Yasui,K.,Imoto,I.,Fukuda,Y.,Pimkahaokham,A.,Yang,Z.Q.,Naruto,T.,Shimada,Y.,Nakamura,Y.,and Inazawa:Identification of target genes within an amplicon at 14q12−q13 in esophageal squamous cell carcinoma.Genes Chromosomes Cancer,32,112−118,2001]を挙げることができる。この態様の本検出方法は、本キメラ遺伝子の転座部位を有するBACクローンであるRP11−98G7を標識し、FISHを行うと相互転座部位であるクロモソーム1と19の転座部分を検出することができる。
本検出方法においては、このようにして、検体における本キメラ遺伝子および蛋白質を検出することにより、ALLの病態の判別を行うことができる。なお、本検出方法と共に、既存のALLの病態の判別方法を組み合わせて行うことにより、より的確なALLの病態の判別を行うことができる。
4.抗白血病薬のスクリーニング方法
上述したように、本キメラ蛋白質は、MEF2ファミリー蛋白質と強く相互作用をし、それが白血病の発症と関係する可能性が高い。このような相互作用の特異的阻害剤は、白血病の治療薬として期待することができる。
よって、本発明は、上記相互作用の特異的阻害効果を指標とした白血病治療薬の有効成分のスクリーニング方法(以下、本スクリーニング方法ともいう)を提供する発明である。
本スクリーニング方法は、具体的には、以下に示す方法として規定される。
a)MEF2ファミリー蛋白質と本キメラ蛋白質(MEF2D−DAZAP1蛋白質またはDAZAP1−MEF2D蛋白質)と共存させて、当該両蛋白質の結合量を定量し、
b)前記a)の定量系において、MEF2ファミリー蛋白質と本キメラ蛋白質が接触する際または事前に被験物質を共存させた場合の当該両蛋白質の結合量を定量し、
c)前記a)におけるMEF2ファミリー蛋白質と本キメラ蛋白質の結合量よりも、前記b)における当該結合量が減少している場合に、前記被験物質を抗白血病物質としてスクリーニングする、被験物質のスクリーニング方法。
上記の本スクリーニング方法において、MEF2ファミリー蛋白質としては、例えば、MEF2D蛋白質、HDAC4蛋白質、p300蛋白質等を挙げることができる。これらの中でも、MEF2D蛋白質、または、HDAC4蛋白質を用いることが好適である。なお、これらのMEF2ファミリー蛋白質は、上述した本融合蛋白質の製造方法に準じた常法を用いて製造することが可能である。
本スクリーニング方法においては、MEF2ファミリー蛋白質と本キメラ蛋白質を細胞内で共存させ、被験物質を細胞外に添加する態様をとることが、生体内における現実のMEF2ファミリー蛋白質と本キメラ蛋白質の結合と、投薬による当該結合の阻害を検出することが可能であり好適である。この態様を用いる場合、被験細胞を、MEF2ファミリー蛋白質をコードする遺伝子を組み込んだベクター、および、本キメラ遺伝子を組み込んだベクターで形質転換することが好適である。組み込み細胞は、特に限定されないが、好適には、ヒトの細胞、特に、子宮頚癌(Hela)細胞、白血病(K562)細胞、大腸癌(HT−29)細胞、腎臓癌(HEK293)細胞を用いることが好適である。
結合蛋白質量の定量は、微量蛋白質の定量に採用され得る常法を行うことが可能であり、具体例は後述する。
また、本スクリーニング方法を行う前提として、一次スクリーニングを行うことが好適である。具体的には、例えば、MEF2D−DAZAP1転座が起こっている白血病細胞(例えば、TS−2細胞)の増殖を阻害するが、E2A−PBX1転座が起こっている白血病細胞(例えば、THP4細胞)の増殖は阻害しないか或いは弱くしか阻害しない物質をスクリーニングすることが好適である。
さらに、本スクリーニング方法を行って、所望の白血病治療薬の有効成分としてスクリーニングされた物質を、さらに、in vivoのスクリーニング、例えば、上記のTS−2細胞を植え付けたヌードマウスでのTS−2細胞の増殖抑制効果と当該ヌードマウスの生存率の向上を指標とするスクリーニング方法にかけて、最終的な絞り込みを行うことが好適である。
本発明は、上述した本スクリーニング方法を行うためのスクリーニング用キットを提供する。当該キットは、最低限の構成要素として、MEF2ファミリー蛋白質をコードする遺伝子を組み込んだベクター、および、本キメラ遺伝子を組み込んだベクターを含むものである。さらに、その他の本スクリーニング方法を行うために必要な要素、例えば、これらのベクターによる形質転換を行う対象となる細胞、当該細胞の培養液、希釈用緩衝液、細胞溶解用緩衝液、融合蛋白質および/またはフリーの蛋白質を検出するための要素(例えば、特異抗体、アフィニティクロマトグラフィーカラム等)等を加えることも可能である。
In this way, it is becoming clear that there are various types of ALL at the gene level even if it is called ALL. In spite of this, in general, it is imperative to treat patients with different types of ALL with a low response rate if only treatments with a good response rate are performed uniformly. It is not appropriate.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to clarify the genetic nature of such different types of ALL, and to provide a detection means that can discriminate the type of ALL at the gene level before full-scale treatment. But it is to give many ALL patients the opportunity to receive the most appropriate treatment possible.
In order to respond to this problem, the present inventor has a progenitor B cell acute leukemia cell line (however, a chromosome t (1; 19) translocation established from the peripheral blood of pediatric ALL patients using conventional methods. However, the gene level of the E2A-PBX fusion gene was not generated (TS-2 cells) was examined, and the location where translocation occurred in this cell line was accurately identified. That is, the present inventor elucidated that fusion of the MEF2D gene of chromosome 1q22 and the DAZAP1 gene of chromosome 19p13.3 occurred in TS-2 cells. Furthermore, mRNA of this chimeric gene was also detected in bone marrow cells of pediatric ALL patients from which the cells were isolated, as in the case of TS-2 cells.
Therefore, the present inventor has clarified that details of the cause of ALL can be determined at the molecular level using the present chimeric gene or a chimeric protein produced based thereon as an index. The present invention based on the above has been completed.
That is, the present invention provides a novel chimeric protein (hereinafter also referred to as the present chimeric protein) comprising a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1 protein, and a novel chimeric gene encoding the chimeric protein. (Hereinafter also referred to as the present chimeric gene).
Furthermore, the present invention provides a method for detecting a chimeric gene and a chimeric protein (hereinafter referred to as “the chimeric gene” or “chimeric protein” in the sample), wherein the precursor B cell acute lymphoblastic leukemia of the sample provider is detected by detecting the present chimeric gene or the present chimeric protein. , Also referred to as this detection method).
1. This chimeric gene and chimeric protein
As described above, this chimeric gene is a chimeric gene obtained by fusing part of the MEF2D gene and part of the DAZAP1 gene. The MEF2D gene and the DAZAP1 gene are known human genes, respectively, and their base sequences are also registered (MEF2D gene: NM_005920 (SEQ ID NO: 1), DAZAP1 gene: NM_170711 (SEQ ID NO: 2)). However, the present chimeric gene, which is a fusion gene of these genes, is not known including the function of the present chimeric protein synthesized based on the gene.
As will be described later, it has been found that the present chimeric protein is localized in the cell nucleus and forms a heterodimer with a MEF2 family protein (such as HDAC4 protein). This chimeric protein binds to HDAC4 protein more strongly than MEF2D protein. It is presumed that this chimeric protein promotes the transcriptional activation of the target gene through this action and induces canceration.
The specific sequence of this chimeric gene is as follows: 1) the present chimeric gene having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 (MEF2D-DAZAP1 fusion gene), the corresponding chimeric protein (amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5), and 2) The present chimeric gene (DAZAP1-MEF2D fusion gene) having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 and the corresponding chimeric protein (amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6) can be exemplified.
The chimeric protein can be obtained by isolation and purification from cancerous cells of the subject ALL patient, but it is extremely preferable to obtain it as a recombinant when a large amount is required.
As described above, the present chimeric gene, which is a group for producing such recombinant chimeric protein, is prepared by a conventional method using, for example, PCR (Polymerase chain reaction) using the base sequence of the chimeric gene found by the present invention. The desired chimeric gene can be obtained as cDNA using RT (Reverse Transscriptase) -PCR method by extracting mRNA of cancerous cells of the subject ALL patient using a gene amplification method such as the above method .
In addition, the leukemia cell of the subject ALL patient can be easily obtained using a conventional method. Specifically, it can be obtained from, for example, bone marrow and peripheral blood. By routine phenotypic analysis, precursor B cell acute lymphoblastic leukemia cells can be identified using FAB classification. The B cell lineage can be determined by monitoring the expression of the surface marker CD19. For details, see Yoshinari, M .; , Imaizumi, M .; , Eguchi, M .; Ogasawara, M .; Saito, T .; Suzuki, H .; , Koizumi, Y .; , Cui, Y .; , Sato,. Saisho, T .; , Ichinohasama, R .; , Matsubara, Y .; , Kamada, N .; & Iinuma, K .; : Establishment of a novel cell line (TS-2) of pre-B accurate lymphoma with at (1; 19) not involving the E2A gene. , Cancer Genet. Cytogenet. 101, 95-102, 1998.
Furthermore, the phosphite-triester method (Ikehara, M., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81 , 5956 (1984)) can be used to chemically synthesize this chimeric gene, and this chimeric gene can be synthesized using a DNA synthesizer to which these chemical synthesis methods are applied. You can also. In this case, the chimeric gene can be obtained by synthesizing a plurality of DNAs having a part of the chimeric gene, ligating them together, inserting the DNA into an appropriate vector, and transforming Escherichia coli. .
By using the present chimeric gene obtained as described above, a recombinant present chimeric protein can be produced according to a general gene recombination technique.
More specifically, the chimeric gene is incorporated into a gene expression vector in an expressible form of the chimeric gene, the recombinant vector is introduced into a host corresponding to the properties of the gene expression vector, The desired chimeric protein can be produced by transforming and culturing such a transformant.
In general, the gene expression vector used here preferably has a promoter, an enhancer, etc. in the upstream region of the gene to be expressed and a transcription termination sequence in the downstream region.
The expression of the chimeric gene is not limited to a direct expression system, and for example, a fusion protein expression system using a hexahistidine gene, a glutathione-S-transferase gene, a maltose binding protein gene, or a thioredoxin gene can be used. is there.
Examples of the vector for gene expression include pQE, pGEX, pT7-7, pMAL, pTrxFus, pET, pNT26CII, etc., assuming that the host should be Escherichia coli. Moreover, as what should make a host Bacillus subtilis, pPL608, pNC3, pSM23, pKH80 etc. can be illustrated.
Moreover, as what should make a host into a fermenter, pGT5, pDB248X, pART1, pREP1, YEp13, YRp7, YCp50 etc. can be illustrated.
In addition, the cells to be used as mammalian cells or insect cells include p91023, pCDM8, pcDL-SRα296, pBCMGSNeo, pSV2dhfr, pSVdhfr, pAc373, pACYM1, pRc / CMV, pREP4, pcDNA1, pVL1392 / 1393-AcHLT. / B / C and the like can be exemplified.
In addition to these existing gene expression vectors, it is of course possible to use gene expression vectors appropriately produced according to the purpose.
As a method for introducing a gene expression vector incorporating this chimeric gene into a host cell and transforming the host with this vector, for example, when the host cell is Escherichia coli or Bacillus subtilis, calcium chloride is used. When the host cell is a mammalian cell or an insect cell, a calcium phosphate method, an electroporation method, a liposome method, or the like can be selected.
The chimeric protein is accumulated in the culture system by culturing the transformant thus obtained according to a conventional method.
The medium used in such culture can be appropriately selected according to the type of the selected host. For example, when the host is Escherichia coli, an LB medium, TB medium or the like can be appropriately selected, and when the host is a mammalian cell, an RPMI 1640 medium or the like can be selected as appropriate.
Isolation and purification of the chimeric protein from the culture obtained by culturing the transformant as described above can be performed according to a conventional method. For example, the culture is treated with physical properties of the chimeric protein. And / or various processing operations utilizing chemical properties.
Specifically, for example, treatment with a protein precipitant, ultrafiltration, gel filtration, high performance liquid chromatography, centrifugation, electrophoresis, affinity chromatography using specific antibodies, dialysis, etc., alone or in combination, The chimeric protein can be isolated and purified.
As described above, the present chimeric gene and the present chimeric protein can be obtained. This chimera gene is the basis for producing this chimera protein. The present chimeric protein can also be used as an immunogen for antibodies used for carrying out this detection method. Further, the present chimeric gene and chimeric protein can be used in screening methods for developing therapeutic agents for ALL, which will be described later.
2. Antibodies against this chimeric protein
Depending on the mode of the present detection method, it is necessary to use an antibody against the present chimeric protein.
As described above, the chimeric protein to be detected is a fusion protein of a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1 protein. As an antibody that can be used in the present detection method, 1) the present chimeric protein An antibody specific for a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1 protein, or 2) an antibody specific for only a part of MEF2D protein and only a part of DAZAP1 A specific set of antibodies may be mentioned.
These antibodies can be obtained by selecting antibodies having the desired properties from antibodies produced using the present chimeric protein as an immunogen, but the antibodies are produced in advance by limiting the immunogen to a specific form. Is efficient.
That is, the immunogens of an antibody specific for only a part of MEF2D protein and an antibody specific for only a part of DAZAP1 protein are the chimeric protein (MEF2D-DAZAP1 protein and DAZAP1-MEF2D protein, respectively). ) Is preferred.
On the other hand, an antibody specific for a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1 protein constituting the present chimeric protein is at least a part of MEF2D protein constituting the present chimeric protein and DAZAP1 as an immunogen. An oligopeptide containing a part of the protein binding part (for example, the glycine at position 222 for an antibody against the chimeric protein of SEQ ID NO: 5 and the 155th glycine for an antibody against the chimeric protein of SEQ ID NO: 6) Is preferred. The chain length of the oligopeptide is preferably about 20 to 50 amino acids.
When the antibody against the present chimeric protein is a polyclonal antibody, it can be produced from immune serum derived from an animal immunized with the above immunogen (including those conjugated with a hapten such as umbrella hemocyanin if necessary). it can.
In addition, a cell line derived from an animal of the same type and strain as the immunized animal is transformed by introducing an expression vector incorporating the chimeric gene or a gene encoding a part thereof, and the transformed cell is transformed into the cell line. The desired polyclonal antibody can be prepared by transplanting to an immunized animal. That is, the chimeric protein is continuously produced from the transformed cell in the body of the animal transplanted with the transformed cell, and an antibody against it is produced, which can be used as a target polyclonal antibody (Nemoto). , T., et al., Eur. J. Immunol., 25 3001 (1995)).
Furthermore, by administering the expression vector expressing the chimeric gene directly to the animal by means such as intramuscular injection or subcutaneous injection, the chimeric protein is continuously produced in the animal and the transformed cells are transplanted. In the same manner as described above, the desired polyclonal antibody can be produced (Raz, E., el al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91 9519 (1994)).
On the other hand, a monoclonal antibody against the chimeric protein is an antibody that recognizes the chimeric protein by producing a hybridoma between the immune cells of the immunized animal and the myeloma cells of the animal in the same manner as the above polyclonal antibody. Can be produced by selecting a clone that produces and culturing this clone.
Animals to be immunized to produce antibodies against this chimeric protein are not particularly limited, and mice, rats, etc. can be widely used. When producing monoclonal antibodies, bone marrow used for cell fusion is used. It is desirable to select in consideration of compatibility with tumor cells.
Immunization can be performed by a general method, for example, by administering the immunizing antigen to an animal to be immunized by intravenous, intradermal, subcutaneous, intraperitoneal injection or the like.
More specifically, the immunizing serum or monoclonal for the production of polyclonal antibodies is administered to the animal to be immunized several times by the above means every 2 to 14 days in combination with a normal adjuvant if desired. Immune cells for antibody production such as spleen cells after immunization can be obtained.
In the case of producing a monoclonal antibody, myeloma cells as the other parent cells to be fused with the immune cells are already known, for example, SP2 / 0-Ag14, P3-NS1-1-Ag4-1, MPC11- 45,6. TG 1.7 (from the mouse); 210. RCY. Ag1.2.3 (rat origin); SKO-007, GM 15006TG-A12 (above, human origin), etc. can be used.
Cell fusion between the above immune cells and the myeloma cells can be performed by a generally known method such as the method of Kohler and Milstein (Kohler, G. and Milstein, C., Nature, 256 , 495 (1975)).
More specifically, this cell fusion is carried out by adding an auxiliary agent such as dimethyl sulfoxide in order to improve the fusion efficiency in the presence of a commonly known fusion promoter such as polyethylene glycol (PEG), Sendai virus (HVJ), etc. Hybridomas are prepared by carrying out in a normal culture medium added as necessary.
Separation of a desired hybridoma can be performed by culturing in a normal selection medium such as HAT (hypoxanthine, aminopterin and thymidine) medium. That is, the hybridoma can be separated by culturing in this selection medium for a time sufficient for cells other than the target hybridoma to die. The hybridoma obtained in this way can be subjected to the search for a monoclonal antibody of interest and single cloning by the usual limiting dilution method.
The target monoclonal antibody-producing strain can be searched according to a general search method such as ELISA method, plaque method, spot method, pseudo-collection reaction method, octarony method, RIA method.
The hybridoma producing the desired monoclonal antibody that recognizes the present chimeric protein thus obtained can be subcultured in a normal medium, and can also be stored for a long time in liquid nitrogen.
Collection of the desired monoclonal antibody from this hybridoma can be achieved by culturing the hybridoma according to a conventional method and obtaining it as a culture supernatant, or by administering the hybridoma to an animal that is compatible with the hybridoma and proliferating it. A method for obtaining the ascites can be used.
It should be noted that immune cells are cultured in vitro in the presence of the present chimeric protein or a part thereof, and after a certain period of time, a hybridoma of the immune cells and myeloma cells is prepared using the cell fusion means, and an antibody-producing hybridoma is obtained. A desired monoclonal antibody can also be obtained by screening (Reading, CL, J. Immunol. Meth., 53 , 261 (1982); Pardue, R .; L. , Et al. , J .; Cell Biol. 96 1149 (1983)).
The polyclonal antibody and monoclonal antibody obtained above can be further purified by ordinary means such as salting out, gel filtration, affinity chromatography and the like.
The thus obtained polyclonal antibody and monoclonal antibody are antibodies having specific reactivity with the present chimeric protein.
The antibody thus obtained can be used after being labeled with a labeling substance as required in the detection means specifically used as described above.
Such a labeling substance is a labeling substance that provides a detectable signal by reacting the labeling substance alone or with another substance. Specifically, for example, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, β -Enzymes such as D-galactosidase, glucose oxidase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, malate dehydrogenase, penicillinase, catalase, apoglucose oxidase, urease, luciferase or acetylcholinesterase, fluorescein isothiocyanate, Fluorescent substances such as phycobiliprotein, rare earth metal chelate, dansyl chloride or tetramethylrhodamine isothiocyanate, 125 1, 14 C, 3 Examples thereof include radioisotopes such as H, chemical substances such as biotin, avidin and digokesigenin, and chemiluminescent substances.
As an antibody labeling method using these labeling substances, a known labeling method can be appropriately used according to the type of labeling substance to be selected.
Further, the present detection method can be used as an immobilized monoclonal antibody in which a monoclonal antibody (including a labeled one) against the present chimeric protein is immobilized on an insoluble carrier.
As such an insoluble carrier, various insoluble carriers already used as an insoluble carrier for antibodies can be used. Specifically, for example, a plate represented by a microplate, a test tube, a tube, a bead, a ball, a filter, a membrane, or a cellulose carrier, an agarose carrier, a polyacrylamide carrier, a dextran carrier, a polystyrene carrier, Examples include insoluble carriers used in affinity chromatography such as polyvinyl alcohol carriers, polyamino acid carriers, and porous silica carriers.
As the method for immobilizing monoclonal antibodies on these insoluble carriers, the antibody immobilization methods already established on various insoluble carriers can be appropriately selected according to the type of insoluble carrier to be selected.
Thus, a monoclonal antibody against the present chimeric protein that can be used in the present detection method can be prepared.
3. This detection method
As described above, the present detection method is a method for detecting a chimeric protein, wherein the precursor B cell ALL of the sample provider is discriminated by detecting the present chimeric gene or the present chimeric protein in the sample. In any of the detection methods, the sample provider in which the present chimeric protein is detected in the sample may have different symptoms, treatment course, and prognosis as compared to the precursor B cell ALL with other types of chromosome translocation. High nature.
1) Sample
The sample to be detected by this detection method is a sample derived from a leukemia patient whose ALL should be determined. Specifically, a blood sample, a buffy coat, or the like can be used. As for the blood sample, a known blood cell fraction sample can be prepared by subjecting a blood cell fraction prepared by performing a centrifugal separation process or the like to a known treatment. In this detection method, it is preferable to use a leukocyte fraction specimen.
The blood for obtaining this blood cell fraction sample is not particularly limited, and may be arterial blood or venous blood. Generally, peripheral blood is used because of its ease of collection.
2) A mode for detecting this chimeric protein
This embodiment is an embodiment in which the present chimera protein is detected in a specimen mainly using an antibody against the chimera protein described above. Specific examples of detection means include enzyme immunoassay, radioimmunoassay, analysis by flow cytometry, Western blot, immunoprecipitation / immunoblot, immunocytochemical staining, and the like.
First, the enzyme immunoassay method is also referred to as an enzyme immunoassay method, and is a detection method using an enzyme as a labeling substance in a labeled immunoassay method (a detection method using a radioisotope is a radioimmunoassay method). Enzyme immunoassay methods are roughly classified into “heterogeneous enzyme immunoassay” requiring B / F separation and “homogeneous enzyme immunoassay” not requiring this B / F separation.
In the present detection method, it is more preferable to select the former “heterogeneous enzyme immunoassay”, which is generally said to have high measurement sensitivity, and to select “enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)” using an immunosolvent. More preferably.
As a more specific detection mode, an enzyme immunoassay method (hereinafter also referred to as a sandwich method) by a so-called sandwich method can be exemplified.
Such a sandwich method is one of particularly preferable detection modes particularly considering the convenience of operation and the convenience of economy, especially the versatility as a clinical test.
In carrying out this sandwich method, an antibody against the present chimeric protein is immobilized on a microplate having a large number of wells such as a 96-well microplate, and the horseradish peroxidase described above. It is preferable to use an antibody against the present chimeric protein labeled with an enzyme such as the above or biotin.
The sandwich method is an enzyme immunoassay method including at least the following steps (a) and (b).
(A) A step of reacting an immobilized antibody obtained by immobilizing an antibody against this chimeric protein on an insoluble carrier with granulocyte lysate prepared from a blood sample.
In this step (a), the microplate used is usually washed after the reaction, and the unreacted specimen is removed from the immobilized monoclonal antibody.
(B) The present chimeric protein labeled with horseradish peroxidase or biotin on an antigen-antibody complex formed by binding of the immobilized monoclonal antibody to the MEF2D-DAZAP1 chimeric protein and DAZAP1-MEF2D fusion protein in the sample Reacting an antibody against.
In this step (b), usually, after the reaction, the used microplate is washed, and the unreacted labeled antibody is removed from the immobilized antibody.
Further, in this step (b), it is necessary to reveal the label signal by using a means for expressing the label signal according to the type of the labeling substance in the reacted second antibody. For example, when biotin is used as the labeling substance, the labeling signal can be revealed using avidin or the like. For example, when horseradish peroxidase is selected as a labeling substance, the substrate can be added together with a coloring substance as necessary to reveal the labeling signal.
Thus, the present chimeric protein in a desired sample can be detected by detecting the developed color signal using a signal specifying means corresponding to the type of the color signal.
The present chimeric protein can be detected using immunocytochemical staining. A smear is prepared using a cell smear centrifuge Cytofuse 2 (Nippon Luft Co., Ltd.). The smear sample can be stained with the antibody against the chimeric protein by a conventional method to stain the chimera protein in the smear sample.
3) Aspects of methods for detecting the presence of mRNA expressed in a specimen
This embodiment is an embodiment of the present detection method for discriminating the precursor B cell ALL of the sample provider by detecting a gene encoding the present chimeric protein in the sample. Specific detection means include DNA chip method, Southern blot method, Northern blot method, Real-time RT-PCR method, Nested PCR method, Inverse PCR method, Nested Inverse PCR method, Invader method, FISH method, Comparative Genomic Hybridization (CGH ) The law etc. can be illustrated.
A representative embodiment is that the gene of the present chimeric protein is expressed by detecting mRNA in the blood cell fraction indirectly by detecting cDNA in the sample using the mRNA of the present chimeric protein as a template. (Hereinafter, the detection means of this embodiment is also referred to as a chimeric mRNA detection method. The detection method of this embodiment includes the above-mentioned real-time RT-PCR method).
In the chimeric mRNA detection method, typically, mRNA is selected from the total RNA of the specimen according to a known method (for example, a method using oligo dT). Then, from the obtained mRNA, a gene amplification capable of amplifying a gene using mRNA as a template, using a heat-resistant DNA polymerase using a nucleotide chain corresponding to a known nucleotide sequence of the present chimeric gene as an amplification primer The presence of mRNA of the chimeric protein in a sample is preferably detected by amplifying cDNA encoding the chimeric protein by a method such as RT-PCR and detecting the presence or absence of the amplification product by the gene amplification procedure. Can be detected in real time.
Using the cDNA encoding the chimeric protein amplified as described above as a template, a gene amplification operation using a heat-resistant DNA polymerase such as PCR is further performed to detect the presence or absence of the gene amplification product. Thus, the presence of mRNA of the present chimeric protein in the sample can be detected more accurately (the gene amplification primer used in the second gene amplification operation is the gene amplification used in the first gene amplification operation). It is necessary to use a nucleotide chain corresponding to the inside of this chimeric gene as a primer for gene amplification rather than a primer for gene).
The invader assay method (Third Wave Technologies (USA)) hybridizes a template nucleotide chain (cDNA obtained from a specimen) with a first nucleotide chain (1: Invader Probe) having the following characteristics 1 and 2. After that, the second nucleotide strand (2: Signal Probe) is hybridized, and then the partial triplex structure of the nucleotide strand is allowed to act on its 3 ′ side with a nuclease that specifically cleaves (Cleavease). By detecting the detection portion of the second nucleotide chain cleaved by this nuclease, a translocation comprising a part of MEF2D mRNA and a part of DAZAP1 mRNA constituting the present chimeric protein in the template nucleotide chain Nucleotide encoding site A reaction based on a method for detecting a chain can be mentioned.
1. First nucleotide chain: a complementary nucleotide chain to a nucleotide chain encoding a translocation site composed of a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1 protein constituting the chimeric mRNA.
2. Second nucleotide chain: a template nucleotide having a “complementary portion” complementary to the nucleotide chain encoding the translocation site on the 3 ′ side and provided with a detection element continuously therewith There is a “detection portion” that is non-complementary to the 5 ′ side, and the 5′-most base of the “complementary portion” is a base that is complementary to the base encoding the above-mentioned binding site. A complex nucleotide chain. A triple structure is formed by the template DNA, the first nucleotide chain and the second nucleotide chain, and this structure is recognized by Cleavease and cleaved.
The DNA chip method is a method for quantifying mRNA expressed in cancer (leukemia) cells. For example, a synthetic oligonucleotide having the above-mentioned binding site of the present chimeric gene is immobilized on a substrate (cDNA can also be immobilized), and labeling is performed when RNA prepared from a specimen is synthesized by reverse transcriptase. The expression level of mRNA can be measured by hybridizing the labeled cDNA and the synthetic oligonucleotide on the substrate and scanning the amount of bound label.
The Southern blotting method isolates and immobilizes the genomic DNA obtained from the specimen, and the Northern blotting method isolates and immobilizes the mRNA, and then detects hybridization with the binding site of the chimeric gene, thereby detecting the chimera in the specimen. This is a method for detecting the presence of a gene.
4) A mode for detecting genomic DNA present in a specimen
As a representative method of this embodiment, CGH (Comparative Genomic Hybridization) method and FISH method [Fluorescence in situ hybridization (FISH): Yasui, K. et al. Imoto, I .; , Fukuda, Y .; , Pimkahaokham, A .; Yang, Z .; Q. Naruto, T .; , Shimada, Y .; Nakamura, Y .; , And Inazawa: Identification of targets genes with an amplicon at 14q12-q13 in esophageal squamous cell carcinoma. Genes Chromosomes Cancer, 32 112-118, 2001]. In this detection method of this embodiment, RP11-98G7, which is a BAC clone having a translocation site of this chimeric gene, is labeled and, when FISH is performed, the translocation portions of chromosomes 1 and 19 that are reciprocal translocation sites are detected. Can do.
In this detection method, the pathological condition of ALL can be determined by detecting the present chimeric gene and protein in the specimen in this manner. It is to be noted that, by combining this detection method with an existing ALL pathological condition determination method, it is possible to more accurately determine the ALL pathological condition.
4). Screening method for anti-leukemia drugs
As described above, the present chimeric protein strongly interacts with MEF2 family proteins, which is likely to be associated with the development of leukemia. Such specific inhibitors of interaction can be expected as therapeutic agents for leukemia.
Therefore, the present invention is an invention that provides a method for screening an active ingredient of a therapeutic agent for leukemia (hereinafter also referred to as the present screening method) using the specific inhibitory effect of the above interaction as an index.
This screening method is specifically defined as the method shown below.
a) Quantifying the binding amount of both proteins in the presence of the MEF2 family protein and the present chimeric protein (MEF2D-DAZAP1 protein or DAZAP1-MEF2D protein)
b) In the quantification system of a), when the MEF2 family protein and the present chimeric protein are in contact with each other or when the test substance is allowed to coexist in advance, the binding amount of the two proteins is quantified,
c) A screening method for a test substance, wherein the test substance is screened as an anti-leukemia substance when the binding quantity in b) is smaller than the binding quantity between the MEF2 family protein and the chimeric protein in a) .
In the above screening method, examples of MEF2 family proteins include MEF2D protein, HDAC4 protein, and p300 protein. Among these, it is preferable to use MEF2D protein or HDAC4 protein. These MEF2 family proteins can be produced using a conventional method according to the production method of the fusion protein described above.
In the present screening method, the MEF2 family protein and the present chimeric protein coexist in the cell and the test substance is added to the outside of the cell, the binding between the actual MEF2 family protein and the present chimeric protein in vivo, It is possible and preferred to detect inhibition of such binding by medication. When this embodiment is used, it is preferable to transform a test cell with a vector incorporating a gene encoding a MEF2 family protein and a vector incorporating the present chimeric gene. The integration cells are not particularly limited, but preferably human cells, particularly cervical cancer (Hela) cells, leukemia (K562) cells, colon cancer (HT-29) cells, kidney cancer (HEK293) cells are used. Is preferred.
Quantification of the amount of bound protein can be performed by a conventional method that can be employed for the quantification of trace amounts of protein, and specific examples will be described later.
Further, as a premise for performing this screening method, it is preferable to perform primary screening. Specifically, for example, leukemia cells (for example, THP4 cells) that inhibit proliferation of leukemia cells (for example, TS-2 cells) in which MEF2D-DAZAP1 translocation has occurred but have E2A-PBX1 translocation have occurred. It is preferred to screen for substances that do not inhibit or only weakly inhibit the growth of the.
Further, the substance screened as an active ingredient of a desired therapeutic agent for leukemia by carrying out this screening method is further subjected to in vivo screening, for example, TS-2 cells in nude mice in which the above TS-2 cells are implanted. It is preferable that the final screening is performed by a screening method using as an index the growth-inhibiting effect and the survival rate of the nude mouse.
The present invention provides a screening kit for performing the screening method described above. The kit includes, as a minimum component, a vector incorporating a gene encoding a MEF2 family protein and a vector incorporating this chimeric gene. Furthermore, other elements necessary for carrying out the present screening method, for example, cells to be transformed with these vectors, a culture solution of the cells, a dilution buffer, a cell lysis buffer, a fusion protein, and It is also possible to add an element (for example, a specific antibody, an affinity chromatography column, etc.) for detecting free protein.

図1は、クロモソーム1q21−q23の領域における転座点のFISH法及びSouthernブロッティングによるマッピングを示す図面である。
(A)クロモソーム1q21−q23の領域をカバーする10種類のBACクローンを使用してFISH法による解析を行った。その中でBACクローンRP11−98G7(白抜きバーで表示)がTS−2細胞のder(1)とder(19)のクロモソーム(右図の矢印で表示)及びクロモソーム1(右図の矢じりで表示)とハイブリダイズした。RP11−98G7はMEF2D配列のみを有するクローンである。
(B)転座点を狭めるために、RP11−98G7配列に基づいてデザインしPCRによりプローブを作成し、Southernブロット解析を行った。EcoRI/HindIII或いはBglII/HindIII消化を行った後で、健常者ゲノムDNAでは検出されないDNAバンド(右パネルの矢印bと矢印d)がTS−2細胞由来のゲノムDNAに見出された。このDNAバンドはTHP−4細胞或いは正常末梢血白血球では見出されなかった。これらの結果と各酵素単独消化後のSouthernブロット解析の結果を総合的に判断すると、クロモソーム1q22の制限酵素マップより、転座点はクロモソーム1q22のEcoRI部位から約1.8Kbの範囲内に存在する(左パネル)と判定できる。右パネルの黒塗り両矢印(aとc)と灰色両矢印(bとd)が各々Southernブロットで検出されたaからdまでのバンドと符合する。
図2は、転座点の遺伝子配列のクローニングを示す写真である。
(A)転座点を同定するために使用したInverse−PCR法のシェーマ。転座点領域の予想される制限酵素マップに基づいて、まずゲノムDNAを制限酵素HindIIIで消化した。自己結合により生成した環状DNAを精製し、予想される転座点に近い配列をBAC98G7よりデザインしたプライマーを用いてPCRを行った。PCR産物をサブクローニングし、その塩基配列を決定した。最初のPCRにA1/A2プライマーを、Nested PCRにB1/B2プライマーを、コントロールPCRにC1/C2プライマーを使用した。
(B)TS2細胞のゲノムを鋳型としたNested Inverse PCR後のアガロースゲル電気泳動により、B1/B2をプライマーとして用いた時に1.6Kbのバンドが検出された。一方、健常者末梢血白血球のゲノム(Nと表示)を用いた場合にはこのバンドは検出されなかった。プライマーC1/C2を用いた場合には両ゲノムを鋳型として、0.9Kbのバンドが検出されている(コントロール)。
(C)ウエブサイト「GenBank」のBLAST検索を行った所、Inverse−PCR産物の配列はMEF2Dのイントロン6を有するクロモソーム1q22、DAZAP1のイントロン6を有するクロモソーム19p13.3、及び転座点の配列であった。転座点周辺の部分配列を記載した。太字で記載した余分な5塩基はその由来が不明である。
図3は、RT−PCRによるMEF2D−DAZAP1キメラ転写産物の同定について示す写真である。
(A)MEF2D−DAZAP1及びDAZAP1−MEF2Dキメラ転写産物を同定するためのRT−PCR。鋳型はTS−2細胞ゲノム(TS−2)、健常者末梢血白血球ゲノム(N)及びTHP−4細胞(THP−4)ゲノムを使用した。MEF2D−DAZAP1及びDAZAP1−MEF2Dキメラ転写産物はTS−2細胞にのみ検出された。E2A−PBX1キメラ転写産物、野生型MEF2D及び野生型DAZAP1転写産物はTHP−4細胞に検出された。
(B)2人の白血病臨床例でのキメラ転写産物の検出。TS−2細胞ゲノムで見出されたサイズのMEF2D−DAZAP1とDAZAP−MEF2Dキメラ転写産物がPatient 1由来のゲノムを鋳型としたRT−PCRで検出された。Patient 1と同じクロモソーム転座t(1;19)を有する前駆B細胞ALL Patient 2ではE2A−PBX融合転写産物と同サイズのRT−PCR産物を検出した。
(C)野生型MEF2D蛋白質、野生型DAZAP1蛋白質並びに予想されるMEF2D−DAZAP1とDAZAP1−MEF2D融合蛋白質生成の予想図。MEF2D蛋白質はMADSドメインとMEF2ドメインをN末端に、転写活性化(Transcription activation)ドメインをC末に有する。DAZAP1蛋白質は2ヶ所のRNA認識モチーフ(RRM)をN末端に有する。キメラMEF2D−DAZAP1蛋白質はMEF2D蛋白質のMADSドメイン/MEF2ドメインとDAZAP1蛋白質の2番目のRRMドメインを一部有するC末領域から成る。もう一方のDAZAP1−MEF2D融合蛋白質はDAZAP1の1個のRRMドメインと不完全なもう1個のRRMドメインを有するN末領域と転写活性化部位を有するMEF2DのC末領域から成る。
図4は、一過性に発現したエピトープタッグ蛋白質を用いて蛍光免疫化学法によるキメラ蛋白質の細胞内局在を示す写真である。
MEF2D、DAZAP1、MEF2D−DAZAP1及びDAZAP1−MEF2Dの全長を有するcDNAをFLAGタッグと融合して構築した発現プラスミドを一過性に細胞にトランスフェクションした。それぞれの蛋白質を抗−FLAG(M2)モノクローン抗体を用いて検出した。
FLAGタッグMEF2DとFLAGタッグMEF2D−DAZAP1は核内で点在する染色パターンを示し、FLAGタッグDAZAP1とFLAGタッグDAZAP1−MEF2Dは核内でより拡散した染色パターンを示した。
図5は、MEF2D−DAZAP1とMEF2D或いはHDAC4との相互作用を示す写真である。
(A)FLAGタッグMEF2DとMycタッグMEF2D−DAZAP1を一過性のコトランスフェクションによりHEK293細胞に発現させ、抗FLAG抗体を用いてその細胞溶解液からMEF2D蛋白質を免疫沈降させた。MEF2D蛋白質とMEF2D−DAZAP1蛋白質が共沈することを示した。
(B)FLAGタッグHDAC4とMycタッグMEF2D−DAZAP或いはMycタッグMEF2DをHEK293細胞に一過性に発現させた。HDAC4蛋白質とMEF2D蛋白質並びにMEF2D−DAZAPキメラ蛋白質が抗体を用いて共沈した。MEF2D−DAZAP1とHDAC4の相互作用がMEF2DとHDAC4の相互作用より強いことが示された。
FIG. 1 is a drawing showing mapping of translocation points in the region of chromosome 1q21-q23 by FISH method and Southern blotting.
(A) Analysis by FISH method was performed using 10 types of BAC clones covering the region of chromosome 1q21-q23. Among them, BAC clone RP11-98G7 (indicated by open bars) is the chromosome of der (1) and der (19) of TS-2 cells (indicated by arrows in the right figure) and chromosome 1 (indicated by arrowheads in the right figure). ). RP11-98G7 is a clone having only the MEF2D sequence.
(B) In order to narrow the translocation point, a design was made based on the RP11-98G7 sequence, a probe was prepared by PCR, and a Southern blot analysis was performed. After digestion with EcoRI / HindIII or BglII / HindIII, DNA bands (arrow b and arrow d on the right panel) that were not detected in the genomic DNA of healthy subjects were found in genomic DNA derived from TS-2 cells. This DNA band was not found in THP-4 cells or normal peripheral blood leukocytes. Comprehensively judging these results and the results of Southern blot analysis after digestion of each enzyme alone, the translocation point is within a range of about 1.8 Kb from the EcoRI site of chromosome 1q22 based on the restriction enzyme map of chromosome 1q22. (Left panel). The black double arrows (a and c) and the gray double arrows (b and d) in the right panel respectively match the bands a to d detected by the Southern blot.
FIG. 2 is a photograph showing cloning of the gene sequence at the translocation point.
(A) Inverse-PCR method schema used to identify translocation points. Based on the predicted restriction enzyme map of the translocation region, genomic DNA was first digested with the restriction enzyme HindIII. Circular DNA produced by self-binding was purified, and PCR was performed using primers designed from BAC98G7 with a sequence close to the expected translocation point. The PCR product was subcloned and the nucleotide sequence was determined. A1 / A2 primers were used for the first PCR, B1 / B2 primers were used for the nested PCR, and C1 / C2 primers were used for the control PCR.
(B) A band of 1.6 Kb was detected when B1 / B2 was used as a primer by agarose gel electrophoresis after nested inverse PCR using the genome of TS2 cells as a template. On the other hand, this band was not detected when the genome of normal human peripheral blood leukocytes (indicated as N) was used. When primer C1 / C2 was used, a 0.9 Kb band was detected using both genomes as templates (control).
(C) When BLAST search was performed on the website “GenBank”, the sequence of the Inverse-PCR product was the chromosome 1q22 having the intron 6 of MEF2D, the chromosome 19p13.3 having the intron 6 of DAZAP1, and the sequence of the translocation point. there were. The partial sequence around the translocation point is described. The origin of the extra 5 bases shown in bold is unknown.
FIG. 3 is a photograph showing identification of MEF2D-DAZAP1 chimeric transcript by RT-PCR.
(A) RT-PCR to identify MEF2D-DAZAP1 and DAZAP1-MEF2D chimeric transcripts. The templates used were TS-2 cell genome (TS-2), healthy subject peripheral blood leukocyte genome (N) and THP-4 cell (THP-4) genome. MEF2D-DAZAP1 and DAZAP1-MEF2D chimeric transcripts were detected only in TS-2 cells. E2A-PBX1 chimeric transcripts, wild type MEF2D and wild type DAZAP1 transcripts were detected in THP-4 cells.
(B) Detection of chimeric transcripts in 2 leukemia clinical cases. MEF2D-DAZAP1 and DAZAP-MEF2D chimeric transcripts of the size found in the TS-2 cell genome were detected by RT-PCR using the patient 1-derived genome as a template. RT-PCR product of the same size as the E2A-PBX fusion transcript was detected in the precursor B cell ALL Patient 2 having the same chromosomal translocation t (1; 19) as that of Patient 1.
(C) Expected view of wild-type MEF2D protein, wild-type DAZAP1 protein, and predicted MEF2D-DAZAP1 and DAZAP1-MEF2D fusion protein production. The MEF2D protein has a MADS domain and a MEF2 domain at the N-terminus, and a transcription activation domain at the C-terminus. The DAZAP1 protein has two RNA recognition motifs (RRM) at the N-terminus. The chimeric MEF2D-DAZAP1 protein is composed of a C-terminal region partially including the MADS domain / MEF2 domain of the MEF2D protein and the second RRM domain of the DAZAP1 protein. The other DAZAP1-MEF2D fusion protein consists of an N-terminal region having one RRM domain of DAZAP1 and another incomplete RRM domain, and a C-terminal region of MEF2D having a transcriptional activation site.
FIG. 4 is a photograph showing the subcellular localization of a chimeric protein by fluorescence immunochemistry using a transiently expressed epitope tag protein.
Expression plasmids constructed by fusing cDNAs having the full length of MEF2D, DAZAP1, MEF2D-DAZAP1 and DAZAP1-MEF2D with FLAG tags were transiently transfected into cells. Each protein was detected using an anti-FLAG (M2) monoclonal antibody.
FLAG tag MEF2D and FLAG tag MEF2D-DAZAP1 showed a staining pattern scattered in the nucleus, and FLAG tag DAZAP1 and FLAG tag DAZAP1-MEF2D showed a more diffuse staining pattern in the nucleus.
FIG. 5 is a photograph showing the interaction between MEF2D-DAZAP1 and MEF2D or HDAC4.
(A) FLAG tag MEF2D and Myc tag MEF2D-DAZAP1 were expressed in HEK293 cells by transient cotransfection, and MEF2D protein was immunoprecipitated from the cell lysate using anti-FLAG antibody. It was shown that MEF2D protein and MEF2D-DAZAP1 protein co-precipitated.
(B) FLAG tag HDAC4 and Myc tag MEF2D-DAZAP or Myc tag MEF2D were transiently expressed in HEK293 cells. HDAC4 protein, MEF2D protein and MEF2D-DAZAP chimeric protein were co-precipitated using antibodies. It was shown that the interaction between MEF2D-DAZAP1 and HDAC4 is stronger than the interaction between MEF2D and HDAC4.

蛍光in situハイブリダイゼーション法(FISH法)によるクロモソーム1q22の転座部位の同定
プレB細胞ALL細胞株であるTS−2細胞は染色体転座t(1;19)(q23;13)が癌化の原因である。しかし、これまで報告されているクロモソーム転座に起因するE1A−PBX1融合遺伝子が検出されない(Yoshinari,M.,Imaizumi,M.,Eguchi,M.,Ogasawara,M.,Saito,T.,Suzuki,H.,Koizumi,Y.,Cui,Y.,Sato,A.,Saisho,T.,Ichinohasama,R.,Matsubara,Y.,Kamada,N.& Iinuma,K.:Establishment of a novel cell line(TS−2)of pre−B acute lymphoblastic leukemia with a t(1;l9)not involving the E2A gene,Cancer Genet.Cytogenet.,101,95−102,1998)。この問題点を解決するためには、正確な転座部位を決定し、転座に伴う融合遺伝子の同定を行うことが必要である。
まず転座部位を決定するために、クロモソーム1q22−q23領域を有する10個のBACクローンをプローブに用いてFISH法により解析を行った。この10個のBACクローンを米国National Center for Biotechnology Information及びthe University of California Santa Cruz Biotechnologyデータベースを参照して選択した。ここで用いたBACクローンの中でRP11−98G7(GenBank accession number AL139412)をプローブに用いてTS−2細胞のFISHを行った結果、相互転座部位であるder(1)とder(19)クロモソームにハイブリダイズした(図1A右図)。詳細に解析した所、RP11−98G7はクロモソーム(1q22)に存在するMEF2Dゲノム遺伝子領域の一部から構成されており、MEF2D遺伝子の転座点を含んでいることが判明した(図1A左解説図)。さらに、Southernブロット解析法を用いて転座部位の領域を明らかにした。RP−98G7配列中の1種類のプローブはTS−2細胞の転座部位を検出しているが、通常のALLから分離したTHP−4細胞或いは正常末梢血白血球細胞では検出できなかった。さらに、制限酵素消化後のSouthern解析、及びクロモソーム1q22のコンピュータを用いた制限酵素部位の解析により転座領域のマッピングを行うことができ、転座部位はクロモソーム1q22のEcoRI認識部位から約1.8Kbの範囲内に存在することが判明した(図1B)。
Identification of translocation site of chromosome 1q22 by fluorescence in situ hybridization method (FISH method) TS-2 cell, a pre-B cell ALL cell line, has chromosomal translocation t (1; 19) (q23; 13) Responsible. However, the E1A-PBX1 fusion gene resulting from the chromosomal translocation reported so far is not detected (Yoshinari, M., Imaizumi, M., Eguchi, M., Ogasawara, M., Saito, T., Suzuki, H., Koizumi, Y., Cui, Y., Sato, A., Saisho, T., Ichinohasayama, R., Matsubara, Y., Kamada, N. & Iinuma, K .: Establishment of a novel ( TS-2) of pre-B exact lymphophobic leukemia with at (1; l9) not involving the E2A gene, Cancer Genet. Cytogene., 01,95-102,1998). In order to solve this problem, it is necessary to determine an accurate translocation site and identify a fusion gene associated with the translocation.
First, in order to determine the translocation site, analysis was performed by the FISH method using 10 BAC clones having the chromosome 1q22-q23 region as probes. The 10 BAC clones were selected with reference to the National Center for Biotechnology Information and the University of California Santa Cruz Biotechnology database. Among the BAC clones used here, FSH of TS-2 cells was performed using RP11-98G7 (GenBank accession number AL139412) as a probe. As a result, der (1) and der (19) chromosomes that are reciprocal translocation sites. (Right diagram in FIG. 1A). Detailed analysis revealed that RP11-98G7 is composed of a part of the MEF2D genomic gene region present in the chromosome (1q22) and contains a translocation point of the MEF2D gene (FIG. 1A, left explanatory diagram). ). Furthermore, the region of the translocation site was clarified using Southern blot analysis. One type of probe in the RP-98G7 sequence detected a translocation site of TS-2 cells, but could not be detected in THP-4 cells isolated from normal ALL or normal peripheral blood leukocytes. Furthermore, the translocation region can be mapped by Southern analysis after restriction enzyme digestion and restriction enzyme site analysis using a computer of chromosome 1q22, and the translocation site is about 1.8 Kb from the EcoRI recognition site of chromosome 1q22. (FIG. 1B).

Inverse PCR法によるクロモソーム19p13の転座部位に局在する遺伝子の同定
転座部位を明らかにするために、クロモソーム1q22領域にデザインしたプライマーを用いて、HindIII消化したTS−2細胞ゲノムDNAのSelf−ligated環状DNAを鋳型としてInverse PCRを行った(図2A)。Nested−PCRを行ったプロダクトは予想した大きさの1.6Kbであり、TS−2細胞で特異的に検出された(図2B)。塩基配列を決定した所、このPCR産物は転座部位の配列と同時にクロモソーム1q22と19p13.3の両配列を有することが判明した(図2C)。本塩基配列はクロモソーム19p転座部位のDAZAP1(19p13.3)を含んでいた。転座部位はMEF2D遺伝子のイントロン6とDAZAP1遺伝子のイントロン6にまたがっていた。さらに、MEF2D遺伝子とDAZAP1部位に特異的なプライマーを用いてTS−2細胞のゲノムDNAを鋳型にPCRを行うことにより再配列をしたゲノム塩基配列を決定した。
Identification of a gene localized at the translocation site of chromosome 19p13 by Inverse PCR method In order to clarify the translocation site, a primer designed in the chromosome 1q22 region was used to self-treat the HindIII-digested TS-2 cell genomic DNA. Inverse PCR was performed using the ligated circular DNA as a template (FIG. 2A). The product subjected to Nested-PCR was 1.6 Kb of the expected size and was specifically detected in TS-2 cells (FIG. 2B). When the nucleotide sequence was determined, this PCR product was found to have both the chromosome 1q22 and 19p13.3 sequences simultaneously with the translocation site sequence (FIG. 2C). This base sequence contained DAZAP1 (19p13.3) of the chromosome 19p translocation site. The translocation site spanned intron 6 of the MEF2D gene and intron 6 of the DAZAP1 gene. Furthermore, the rearranged genomic base sequence was determined by PCR using the genomic DNA of TS-2 cells as a template using primers specific to the MEF2D gene and the DAZAP1 site.

RT−PCR法を用いて転座に起因する融合転写産物の同定
リバーストランスクリプターゼを用いて、転座に起因する融合転写産物からcDNAを合成し、その塩基配列を決定した所、MEF2D遺伝子のエクソン6とDAZAP1遺伝子のエクソン7が融合しMEF2D−DAZAP1融合mRNAが生成することが判明した。2対の染色体の相互転座が起こっているので、MEF2D−DAZAP1とDAZAP1−MEF2D融合産物が生成すると予測されるので、その検出を行った。TS−2細胞から調製したmRNAを用いてRT−PCRを行うと、野生型MEF2D mRNAとDAZAP1 mRNAに加えて2種類の融合mRNAを検出できた(図3A、TS−2で表示した列)。ここで検出された2種類のcDNAをpCRIIベクター(Invitrogen社、CA、USA)にクローニングし、それらの塩基配列を決定した。塩基配列のデータより両キメラ蛋白質のアミノ酸配列を決定した。この結果、MEF2D−DAZAP1 cDNA配列(配列番号3)、同蛋白質のアミノ酸配列(配列番号5)、並びに、DAZAP1−MEF2D cDNA配列(配列番号4)、同蛋白質のアミノ酸配列(配列番号6)が確定した。一方、THP−4細胞からはこれらの融合mRNAは検出されなかった(図3A、THP−4と表示した列)。さらに、THP−4細胞で検出されるE2A−PBX1融合mRNAはTS−2細胞では検出されなかった。
次に、TS−2細胞を分離した患者(Patient 1)の骨髄細胞からRNAを調製し、RT−PCR法で転座部位に由来する融合転写産物の検出を試みた結果、予想通り、2種類の融合mRNAを検出することができた(図3B)。他のt(1;19)転座を伴う13人のALL患者の骨髄細胞から分離したRNAを用いた場合にはこの2種類の融合転写産物は検出されなかった。融合転写産物の塩基配列を決定した結果、融合はその下流遺伝子の蛋白質配列が翻訳されるように起こっていた。即ち、MEF2D遺伝子の222番目のコドンとDAZAP1の155番目のコドンは何れもグリシンをコードしており、アミノ酸翻訳フレームが合った状態で融合し、キメラ転写産物が生成することが判明した。
ALL患者で(1;19)(q23;p13)転座を伴うが、E2Aとのキメラ遺伝子が検出されない多種類の血液癌症例が報告(Privitera,E.,Kamps,M.P.,Hayashi,Y.,Inaba,T.,Shapiro,L.H.,Raimondi,S.C.,Behm,F.,Hendershot,L.,Carroll,A.J.,Baltimore,D.,& Look,A.T.:Different molecular consequences of the 1;19 chromosomal transloction in childhood B−cell precursor acute lymphoblastic leukemia.,Blood,79,1781−1788,1992)されているが、これらはMEF2D−DAZAP1融合産物がその原因となっている可能性が高い。
MEF2D遺伝子は約34Kbを有し、12エクソンから成る(Breitbart,R.E.,Liang,C.S.,Smoot,L.B.,Laheru,D.A.,Mahdavi,V.& Nadal−Ginard,B.:Afourth human MEF2 transcripton factor,hMEF2D,is an early marker of the myogenic lineage.Development,118,1095−1106,1993)。それは転写因子のMADS−boxファミリー蛋白質をコードする(図3C)。本蛋白質はホモダマー或いはヘテロダイマーを形成して多数の筋特異的及び生育により誘導される遺伝子群の発現制御領域のコンセンサス配列に結合し、骨格筋遺伝子及び心筋の分化に関与する(Hobson,G.M.,Krahe,R.,Garcia,E.,Siciliano,M.J.,& Funanage,V.L.:Regional chromosomal assignments for four members of the MADS domain transcription enhancer factor2(MEF2)gene family to human chromosomes 15q26,19p12,5q14 and 1q12−23q.Genomics,29,704−711,1995;McKinsey,T.A.,Zhang,C.L.& Olson,E.N.:MEF2:a calcium−dependent regulator of cell division,differentiation and death.Trends Biochem.Sci.,27,40−47,2002)。
DAZAP1遺伝子は約29Kbに及び11エクソンから構成される(Tsui,S.Dai,T.,Roettger,S.,Schempp,W.,Salido,E.C.& Yen,P.H.:Identification of two novel proteins that interact with germ−cell−specific RNA−binding proteins DAZ and DAZL1,Genomics,65,266−273,2000)。DAZAP1蛋白質は2個のRNA認識モチーフ(RRM)とプロリンに富むC末領域を有し(図3C)、DAZリピート配列を介してDAZ並びにDAZL1蛋白質と結合する(Dai,T.,Vera,Y.,Salido,E.C.& Yen,P.H.:Characterization of the mouse Dazap 1 gene encoding an RNA−binding protein that interacts with infertility factors DAZ and DAZL.,BMC Genomics,2,6,2001)。DAZAP1は精巣で多量発現しているので精子形成に重要な役割を果たしていることが期待される(Vera,T.,Dai,T.,Hikim,A.P.,Lue,Y.,Salido,E.C.,Swerdloff,R.S.& Yen,P.H.:Deleted in azoospermia associated protein 1 shuttles between nucleus and cytoplasm during normal germ cell maturation,J.Androl.,23,622−628,2002)。本発明で見出したMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質はMEF2D蛋白質のN末領域(2量体形成に必要なMADSドメインとMEF2ドメインを有する)とDAZAP1蛋白質の2番目のRRMを一部含むC末領域とが融合している。一方、DAZAP1−MEF2Dキメラ蛋白質はDAZAP1蛋白質の1番目のRRMと2番目のRRMを一部含むN末領域とMEF2D蛋白質の転写活性化領域を含むC末領域とが融合している(図3C)。
Identification of fusion transcript resulting from translocation using RT-PCR method After synthesizing cDNA from the fusion transcript resulting from translocation using reverse transcriptase and determining its nucleotide sequence, MEF2D gene It was found that exon 6 and exon 7 of the DAZAP1 gene were fused to generate MEF2D-DAZAP1 fusion mRNA. Since two pairs of chromosome translocations occurred, MEF2D-DAZAP1 and DAZAP1-MEF2D fusion products were predicted to be generated and detected. When RT-PCR was performed using mRNA prepared from TS-2 cells, two types of fusion mRNA could be detected in addition to wild-type MEF2D mRNA and DAZAP1 mRNA (FIG. 3A, column indicated by TS-2). Two types of cDNA detected here were cloned into a pCRII vector (Invitrogen, CA, USA), and their base sequences were determined. The amino acid sequences of both chimeric proteins were determined from the nucleotide sequence data. As a result, the MEF2D-DAZAP1 cDNA sequence (SEQ ID NO: 3), the amino acid sequence of the same protein (SEQ ID NO: 5), the DAZAP1-MEF2D cDNA sequence (SEQ ID NO: 4), and the amino acid sequence of the same protein (SEQ ID NO: 6) are determined. did. On the other hand, these fusion mRNAs were not detected from THP-4 cells (FIG. 3A, column labeled THP-4). Furthermore, E2A-PBX1 fusion mRNA detected in THP-4 cells was not detected in TS-2 cells.
Next, as a result of preparing RNA from bone marrow cells of a patient (Patient 1) from which TS-2 cells were isolated and attempting to detect a fusion transcript derived from a translocation site by RT-PCR, two types were expected as expected. Of fusion mRNA could be detected (FIG. 3B). The two fusion transcripts were not detected when RNA isolated from bone marrow cells of 13 ALL patients with other t (1; 19) translocations was used. As a result of determining the nucleotide sequence of the fusion transcript, fusion occurred so that the protein sequence of the downstream gene was translated. That is, it was found that the 222nd codon of the MEF2D gene and the 155th codon of DAZAP1 both encode glycine, and are fused in a state where the amino acid translation frames are matched to produce a chimeric transcription product.
A number of hematological cancer cases have been reported in ALL patients with (1; 19) (q23; p13) translocation but no chimeric gene with E2A detected (Privitera, E., Kamps, MP, Hayashi, Y., Inaba, T., Shapiro, L.H., Raimondi, SC, Behm, F., Hendershot, L., Carroll, A.J., Baltimore, D., & Look, A.T. .: Differential molecular consequences of the 1; 19 chromosomal translocation in childhood acculative lyphophobic leukemia, 88, 1981, 1981. Have been, they are likely to MEF2D-DAZAP1 fusion product has become the cause.
The MEF2D gene has approximately 34 Kb and consists of 12 exons (Breitbart, RE, Liang, CS, Smoot, LB, Laheru, DA, Mahdavi, V. & Nadal-Ginard , B .: Afour human MEF2 transcription factor, hMEF2D, is an early marker of the myogenic line. Development, 118, 1095-1106, 1993). It encodes a MADS-box family protein of transcription factors (FIG. 3C). This protein forms a homodimer or heterodimer and binds to a consensus sequence of the expression control region of a number of muscle-specific and growth-induced genes, and is involved in skeletal muscle gene and myocardial differentiation (Hobson, G. et al. M., Krahe, R., Garcia, E., Siciliano, MJ, & Funanage, V.L.:Regional chromosomal assignments for two tens of mad mess. , 19p12, 5q14 and 1q12-23q.Genomics, 29, 704-711, 1995; nsey, TA, Zhang, CL & Olson, EN: MEF2: a calcium-dependent regulator of cell division, differential and death. Trends Biochem., 27, 40-47). .
The DAZAP1 gene is composed of about 29 Kb and consists of 11 exons (Tsui, S. Dai, T., Roettger, S., Schempp, W., Salido, EC & Yen, PH: Identification of two novel proteins that interact with germ-cell-specific RNA-binding proteins DAZ and DAZL1, Genomics, 65, 266-273, 2000). The DAZAP1 protein has two RNA recognition motifs (RRM) and a proline-rich C-terminal region (FIG. 3C), and binds to DAZ and DAZL1 proteins via a DAZ repeat sequence (Dai, T., Vera, Y. et al. , Salido, E. C. & Yen, P. H .: Characterization of the mouse Dazap 1 gene encoding an RNA-binding protein with Lact. Since DAZAP1 is highly expressed in the testis, it is expected to play an important role in spermatogenesis (Vera, T., Dai, T., Hikim, AP, Lue, Y., Salido, E , Swedloff, R.S. & Yen, P.H .: Deleted in azoospermia associated protein, 1 shuttles, between nucleus and cytoplasm dur. The MEF2D-DAZAP1 chimeric protein found in the present invention has an N-terminal region of MEF2D protein (having MADS domain and MEF2 domain necessary for dimer formation) and a C-terminal region partially including the second RRM of DAZAP1 protein. It is fused. On the other hand, in the DAZAP1-MEF2D chimeric protein, the N-terminal region partially including the first RRM and the second RRM of the DAZAP1 protein and the C-terminal region including the transcription activation region of the MEF2D protein are fused (FIG. 3C). .

キメラ転写産物の細胞内局在部位
MEF2D蛋白質はDNA結合部位と転写活性化部位を有する転写因子(Breitbart,R.E.,Liang,C.S.,Smoot,L.B.,Laheru,D.A.,Mahdavi,V.& Nadak−Ginard,B.:A fourth human MEF2 transcription factor,hMEF2D,is an early marker of the myogenic lineage,Development,118,1095−1106,1993)で、DAZAP1はRNA結合蛋白質である(Tsui,S.,Dai,T.,Roetter,S.,Schempp,W.,Salido,E.C.& Yen,P.H.:Identification of two novel proteins that interact with germ−cell−specific RNA−binding proteins DAZ and DAZ1,Genomics,65,266−273,2000)。キメラ転写産物の細胞内局在部位を決定し、野生型MEF2D蛋白質並びに野生型DAZAP1蛋白質の局在と比較した。融合蛋白質産物であるMEF2D−DAZAP1のアミノ酸配列を配列2に、DAZAP1−MEF2Dのアミノ酸配列を配列2に記載した。FLAG抗体を用いて検出を行うために、各蛋白質のN末端にFLAGのタッグをつけた発現プラスミドをHeLa細胞にトランスフェクションし、一過性に発現させた。FLAGに対する抗体を用いて蛍光免疫細胞染色を行った結果、FLAGタッグMEF2DとFLAGタッグMEF2D−DAZAP1は核に局在し、点在する染色を示した。一方、FLAGタッグDAZAP1及びFLAGタッグDAZAP1−MEF2Dも又核に局在したが、より拡散した染色像を示した(図4)。
Intracellular localization site of chimeric transcript MEF2D protein is a transcription factor having a DNA binding site and a transcription activation site (Breitbart, RE, Liang, CS, Smoot, LB, Laheru, D. et al.). . A., Mahdavi, V & Nadak -Ginard, B:. a fourth human MEF2 transcription factor, hMEF2D, is an early marker of the myogenic lineage, Development, 118, in 1095-1106,1993), DAZAP1 the RNA-binding protein (Tsui, S., Dai, T., Roetter, S., Schempp, W., Salido, E. C. & Yen, P. H .: Identification. f two novel proteins that interact with germ -cell-specific RNA-binding proteins DAZ and DAZ1, Genomics, 65, 266-273,2000). The intracellular localization site of the chimeric transcript was determined and compared with the localization of wild type MEF2D protein and wild type DAZAP1 protein. The amino acid sequence of the fusion protein product MEF2D-DAZAP1 is shown in Sequence 2, and the amino acid sequence of DAZAP1-MEF2D is shown in Sequence 2. In order to perform detection using a FLAG antibody, HeLa cells were transfected with an expression plasmid in which a FLAG tag was attached to the N-terminus of each protein and allowed to express transiently. As a result of fluorescent immunocell staining using an antibody against FLAG, FLAG tag MEF2D and FLAG tag MEF2D-DAZAP1 were localized in the nucleus and showed scattered staining. On the other hand, FLAG tag DAZAP1 and FLAG tag DAZAP1-MEF2D were also localized in the nucleus, but showed more diffuse stained images (FIG. 4).

MEF2D蛋白質とMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質とのヘテロ2量体の形成
MEF2Dは、HDAC4及びp300蛋白質等のMEF2ファミリー蛋白質の1つで、ホモ2量体及びヘテロ2量体形成に必要なMADSドメインとMEF2ドメインを含んでいる(図3C)。キメラ蛋白質MEF2D−DAZAP1はMADSとMEF2ドメインを含んでいるので、それはMEF2D自身、或いはMEF2Dと相互作用する他の蛋白質と2量体を形成すると考えられる。
この可能性を証明するために、HEK293細胞を、FLAGタッグMEF2Dと、MycタッグMEF2D−DAZAP1を発現するプラスミドと共にコトランスフェクションを行い、細胞抽出液を調製し免疫沈降した。その結果、MEF2Dとキメラ蛋白質が共沈した(図5A)ので、その両者が細胞内で複合体を形成していると結論される。逆の組み合わせ、すなわち、MycタッグMEF2D−DAZAP1とFLAGタッグMEF2D発現プラスミドをコトランスフェクションした場合にも同様の結果が得られた。さらに、MycタッグMEF2D−DAZAP1とFLAGタッグHDAC4発現プラスミドをコトランスフェクションした場合にも同様に両蛋白質は共沈した。
共沈した時のバンドの濃さから判定すると、MEF2D−DAZAP1融合蛋白質は、MEF2Dよりも強くHDAC4と結合する(図5B)。MycタッグMEF2D−DAZAP1とFLAGタッグHDAC4発現プラスミドをHeLa細胞にコトランスフェクションすると、両蛋白質は核に点在する状態で同一部位に存在することが蛍光免疫細胞染色の結果より明らかになった。この結果はMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質が、おそらくMEF2Dとヘテロ2量体を形成することにより、MEF2Dの機能を抑制していると推定される。
これまで、MEF2D−DAZAP1とDAZAP1−MEF2D融合蛋白質において、細胞をトランスフォームする性質は明らかではない。しかし、両融合蛋白質の細胞内局在部位とヘテロ2量体を形成することは、本キメラ蛋白質が、MEF2ファミリー蛋白質(MEF2DあるいはHDAC4等)と相互作用する可能性が強く示唆される。
MEF2蛋白質の役割は通常筋組織に限定される(Yu,Y.T.,Breitbart,R.,Smoot,L.B.,Lee,Y.,Mahdavi,V.& Nadal−Ginard,B.:Human myocyte−specific enhancer factor 2 comprises a group of tissue−related MADS box transcription factors.,Genes Dev.,,1783−1798,1992)と考えらているが、MEF2Dは血清存在下で増殖するHeLa細胞のc−junプロモーターを制御しており(Han,T.H.& Prywes,R.:Regulatory role of MEF2D in serum induction of the c−jun promoter,Mol.Cell Biol.,15,2907−2915,1995)、他の組織或いは細胞の分化、増殖に関与する可能性も高い。
全骨髄球性白血病細胞HL−60がモノサイトに分化する過程でMEF2AとMEF2Dの発現が顕著に増大した(Shin,H.H.,Seoh,J.Y.,Chung,H.Y.,Choi,S.J.,Hahn,M.J.,Kang,J.S.,Choi,M.S.& Han,T.H.:Requirement of MEF2D in the induced differentiation of HL60 promyeloid cells,Mol.Immunol.,36,1209−1214,1999)。さらに、HL−60細胞がMEF2Dの転写活性領域を含んでいないドミナントネガティブ体を発現したときに、モノサイトへの分化が抑制された。これらのことは、MEF2蛋白質の制御的役割は広範囲に渡り、MEF2Dは、筋組織よりむしろ細胞系譜の分化過程に必要であると考えられる。
従って、本キメラ蛋白質は癌化に関連する融合蛋白質であると結論づけることができる。
Formation of heterodimer of MEF2D protein and MEF2D-DAZAP1 chimeric protein MEF2D is one of MEF2 family proteins such as HDAC4 and p300 protein, and MADS domain and MEF2 required for homodimer and heterodimer formation. Contains the domain (Figure 3C). Since the chimeric protein MEF2D-DAZAP1 contains MADS and MEF2 domains, it is thought to form a dimer with MEF2D itself or with other proteins that interact with MEF2D.
To prove this possibility, HEK293 cells were co-transfected with FLAG tag MEF2D and a plasmid expressing Myc tag MEF2D-DAZAP1, cell extracts were prepared and immunoprecipitated. As a result, since MEF2D and the chimeric protein co-precipitated (FIG. 5A), it is concluded that both of them form a complex in the cell. Similar results were obtained when the reverse combination, ie, Myc tag MEF2D-DAZAP1 and FLAG tag MEF2D expression plasmid were co-transfected. Furthermore, both proteins co-precipitated in the same manner when Myc tag MEF2D-DAZAP1 and FLAG tag HDAC4 expression plasmid were cotransfected.
Judging from the density of the band when coprecipitated, the MEF2D-DAZAP1 fusion protein binds to HDAC4 more strongly than MEF2D (FIG. 5B). When the Myc tag MEF2D-DAZAP1 and the FLAG tag HDAC4 expression plasmid were co-transfected into HeLa cells, it was revealed from the results of fluorescent immunocytochemistry that both proteins were present at the same site in a state of being scattered in the nucleus. This result is presumed that the MEF2D-DAZAP1 chimeric protein suppresses the function of MEF2D, possibly by forming a heterodimer with MEF2D.
So far, the property of transforming cells in the MEF2D-DAZAP1 and DAZAP1-MEF2D fusion proteins is not clear. However, the formation of a heterodimer with the intracellular localization site of both fusion proteins strongly suggests that the present chimeric protein may interact with MEF2 family proteins (such as MEF2D or HDAC4).
The role of MEF2 protein is usually limited to muscle tissue (Yu, YT, Breitbart, R., Smoot, LB, Lee, Y., Mahdavi, V. & Nadal-Ginard, B .: Human Myocyte-specific enhancer factor 2 complicates a group of tissue-related MADS box transcription factors., Genes Dev., 6 , et al., 1983D -Jun promoter is controlled (Han, TH & Prywes, R .: Regulatory role of MEF2D in serum induction of the -Jun promoter, Mol.Cell Biol., 15 , 2907-2915,1995), other tissue or cell differentiation, also likely to be involved in the proliferation.
The expression of MEF2A and MEF2D was remarkably increased in the process of differentiation of whole myeloid leukemia cells HL-60 into monosites (Shin, HH, Seoh, JY, Chung, HY, Choi). , SJ, Hahn, MJ, Kang, JS, Choi, MS & Han, TH: Requirements of MEF2D in the induced difference of HL60 promeloidol. , 36 , 1209-1214, 1999). Furthermore, when HL-60 cells expressed a dominant negative that does not contain the transcriptional active region of MEF2D, differentiation into monosites was suppressed. These suggest that the regulatory role of the MEF2 protein is widespread, and that MEF2D is required for the process of cell lineage differentiation rather than muscle tissue.
Therefore, it can be concluded that this chimeric protein is a fusion protein related to canceration.

MEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質阻害剤のスクリーニング系の例示
(a)1次スクリーニング
1次スクリーニングとして、MEF2D−DAZAP1転座が起こっている白血病(TS−2)細胞の増殖を阻害するが、E2A−PBX1転座が起こっている白血病(THP4)細胞の増殖は阻害しないか或いは弱くしか阻害しない物質をスクリーニングする。方法は96穴マイクロタイタープレートを用いて、10%Fetal Bovine Serum、100units/mlペニシリン及び100μg/mlストレプトマイシンを含むRPMI−1640培地存在下でTS−2細胞とTHP4細胞を37℃、COインキュベーター中で培養する。培養時に10μM濃度の化合物を添加し、2〜3日間培養する。培養後、細胞増殖をMTTアッセイにより測定する。MTTアッセイ試薬の1例として、株式会社同仁化学研究所(熊本)からCell Counting Kit−8として市販されている。TS−2細胞の増殖に対するIC50がTHP4細胞のIC50と比較し、1/4以下の化合物を選択する。
(b)2次スクリーニング(本スクリーニング方法)
次に、HEK293細胞を用いて、本キメラ蛋白質とMEF2D蛋白質との結合を阻害する物質を検索する。
(1)全長を有するMycタッグMEF2D−DAZAP1遺伝子と野生型FLAGタッグMEF2D遺伝子をpCMV−Tag2或いはpCMV−Tag3発現プラスミド(Stratagene、CA、USA)に翻訳フレームが合うように挿入する。大腸菌DH−5株を形質転換後、プラスミドを調製し、制限酵素マッピングと塩基配列の決定により、目的とするクローンを選択する。
(2)FLAGタッグMEF2D発現プラスミドとMycタグMEF2D−DAZAP1発現プラスミドをHEK293細胞にコトランスフェクションする。トランスフェクション試薬としてFuGENE6(Roche、東京)を使用し、マニュアルに従って実験を行うことができる。上記培地で37℃、COインキュベーター中で1日培養後、1次スクリーニングで選択された化合物を10μM濃度で添加し、さらに1日培養する。
(3)プロテアーゼ阻害剤(Roche、東京)を含むTNE緩衝液(キシダ化学、大阪)で処理を行い、HEK293細胞ライセートを調製する。次に、抗Myc抗体(Cell Signaling Technology)とProtein Gセファロースビーズと共に2時間4℃でインキュベートする。ビーズを遠心分離により分離した後、プロテアーゼ阻害剤を含むTNE緩衝液で2回洗浄し、ローディングバッファーにサスペンドする。その試料を5分間100℃に加熱処理後、SDS−PAGE電気泳動を行う。それをニトロセルロース膜に移し、0.05% Tween20及び5% nonfat dry milkを含むTris−buffered salineでブロッキング処理を行い、抗FLAGモノクローン抗体M2(Sigma、MO、USA)とインキュベートした。FLAGタッグMEF2D蛋白質をSuperSignal West Dura Westernブロティングキット(Pierce Chemical CO.、IL、USA)を用いて検出する。
この結果、MEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質とMEF2D蛋白質との結合を阻害する物質を選択することができる。
次に、同様にしてFLAGタッグHDAC4発現プラスミドを調製する。上記と同様の方法で、FLAGタッグHDAC4発現プラスミドとMycタグMEF2D−DAZAP1発現プラスミドをHEK293細胞にコトランスフェクションする。上記と同様の方法を用いてHDAC4とMEF2D−DAZAP1の結合を阻害する物質を同定する。
(c)3次スクリーニング
かくして得られた化合物はMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質の阻害剤であり、次のステップとしてヌードマウスを用いた白血病(TS−2)細胞移植実験でその阻害剤が有効かどうかを試験できる。
Example of Screening System for MEF2D-DAZAP1 Chimeric Protein Inhibitor (a) Primary Screening :
As a primary screen, inhibits proliferation of leukemia (TS-2) cells in which the MEF2D-DAZAP1 translocation occurs, but does not inhibit or weaken the proliferation of leukemia (THP4) cells in which the E2A-PBX1 translocation occurs. Screen for substances that only inhibit. A 96-well microtiter plate was used for the method. TS-2 cells and THP4 cells were cultured at 37 ° C. in a CO 2 incubator in the presence of RPMI-1640 medium containing 10% Fetal Bovine Serum, 100 units / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin. Incubate at At the time of culture, a compound having a concentration of 10 μM is added and cultured for 2 to 3 days. After culture, cell proliferation is measured by MTT assay. One example of an MTT assay reagent is commercially available as Cell Counting Kit-8 from Dojindo Laboratories, Inc. (Kumamoto). Compounds with an IC50 for TS-2 cell proliferation that is ¼ or less compared to the IC50 of THP4 cells are selected.
(B) Secondary screening (this screening method) :
Next, using HEK293 cells, a substance that inhibits the binding between this chimeric protein and the MEF2D protein is searched.
(1) The full-length Myc tag MEF2D-DAZAP1 gene and wild-type FLAG tag MEF2D gene are inserted into a pCMV-Tag2 or pCMV-Tag3 expression plasmid (Stratagene, CA, USA) so that the translation frame matches. After transformation of E. coli strain DH-5, a plasmid is prepared, and the target clone is selected by restriction enzyme mapping and nucleotide sequence determination.
(2) The FLAG tag MEF2D expression plasmid and the Myc tag MEF2D-DAZAP1 expression plasmid are co-transfected into HEK293 cells. Using FuGENE6 (Roche, Tokyo) as a transfection reagent, experiments can be performed according to the manual. After culturing in the above medium at 37 ° C. in a CO 2 incubator for 1 day, the compound selected in the primary screening is added at a concentration of 10 μM and further cultured for 1 day.
(3) A HEK293 cell lysate is prepared by treatment with a TNE buffer (Kishida Chemical, Osaka) containing a protease inhibitor (Roche, Tokyo). Next, it is incubated at 4 ° C. with anti-Myc antibody (Cell Signaling Technology) and Protein G Sepharose beads for 2 hours. After separating the beads by centrifugation, the beads are washed twice with a TNE buffer containing a protease inhibitor and suspended in the loading buffer. The sample is heated at 100 ° C. for 5 minutes, and then subjected to SDS-PAGE electrophoresis. It was transferred to a nitrocellulose membrane, subjected to blocking treatment with Tris-buffered saline containing 0.05% Tween 20 and 5% nonfat dry milk, and incubated with anti-FLAG monoclonal antibody M2 (Sigma, MO, USA). The FLAG tag MEF2D protein is detected using SuperSignal West Dura Western blotting kit (Pierce Chemical CO., IL, USA).
As a result, a substance that inhibits the binding between the MEF2D-DAZAP1 chimeric protein and the MEF2D protein can be selected.
Next, a FLAG tag HDAC4 expression plasmid is prepared in the same manner. HEK293 cells are cotransfected with the FLAG tag HDAC4 expression plasmid and the Myc-tagged MEF2D-DAZAP1 expression plasmid in the same manner as described above. A substance that inhibits the binding between HDAC4 and MEF2D-DAZAP1 is identified using the same method as described above.
(C) Tertiary screening :
The compound thus obtained is an inhibitor of MEF2D-DAZAP1 chimeric protein, and in the next step, it can be tested whether the inhibitor is effective in a leukemia (TS-2) cell transplantation experiment using nude mice.

Homogeneous Time−Resolved Fluorescenceアッセイ法を用いたMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質阻害剤のスクリーニング法
常法を用いて組換蛋白質として、MEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質、GST−MEF2D蛋白質、GST−HDAC蛋白質を調製する。常法を用いてMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質をビオチン標識する。ビオチン標識(Bio−)MEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質とGST−MEF2D蛋白質を緩衝液中で或いは適当に希釈したHEK293抽出液を加えて室温或いは37℃で30分間インキュベートする。両蛋白質の結合をEuropium Cryptate(EuK)標識GST抗体(Packard,CT,USA)とStreptoavidine(SA)標識XL665蛋白質(Packard,CT,USA)を加えて検出する。検出はDiscovery HTRF Microplate Anazyzer(Packard,CT,USA)を用いて行う。337nmのレーザー光を照射するとEuropium Cryptateはこの波長の光を吸収し、吸収したエネルギーをXL665蛋白質(アクセプター)にトランスファーする。XL665蛋白質は665nmのエミッション光を放出し、短時間でこの蛍光強度が減衰する。この反応ではDoner FluorophoreはEuKであり、アクセプターが安定化したAllophycocyanin蛋白質であるXL665である。両物質により触媒されるFluorescence resonance energy transfer(FRET)は両者が9.5nmの距離に存在する場合に50%の効率でエネルギートランスファーが起こる。
EuK−GST抗体−GST−MEF2D−BioMEF2D−DAZAP1−SA−XL665の複合体が形成され、EuKとXL665とのFRETを利用してGST−MEF2DとBioMEF2D−DAZAP1キメラ蛋白質の結合を測定する。
96穴或いは384穴マイクロタイタープレートを用いて、10μM化合物存在下で、ビオチン標識MEF2D−DAZAP1融合蛋白質とGST−MEF2D蛋白質をインキュベーションする事によりHighthroughputでかつ簡便に両蛋白質の複合体形成を阻害する化合物をスクリーニングすることができる。本法はホモジニアスな方法で、B/F分離を必要としない所に大きい特徴がある。ここで得られた化合物について、ビオチン標識MEF2D−DAZAP1融合蛋白質とGST−HDAC4蛋白質の結合を阻害するかどうかさらにチェックをする。
ここで選択された化合物を(実施例6)の2次スクリーニングさらに、3次スクリーニングへと進め、目的とする薬剤を発見する事ができる。
MEF2D-DAZAP1 Chimeric Protein Inhibitor Screening Method Using Homogeneous Time-Resolved Fluorescence Assay Method MEF2D-DAZAP1 chimeric protein, GST-MEF2D protein, and GST-HDAC protein are prepared as recombinant proteins using conventional methods. The MEF2D-DAZAP1 chimeric protein is labeled with biotin using a conventional method. Biotin-labeled (Bio-) MEF2D-DAZAP1 chimeric protein and GST-MEF2D protein are added in a buffer solution or appropriately diluted HEK293 extract and incubated at room temperature or 37 ° C. for 30 minutes. The binding of both proteins is detected by adding Europium Cryptate (EuK) labeled GST antibody (Packard, CT, USA) and Streptavidin (SA) labeled XL665 protein (Packard, CT, USA). Detection is performed using Discovery HTRF Microplate Analyzer (Packard, CT, USA). When irradiated with a laser beam of 337 nm, Europium Cryptate absorbs light of this wavelength and transfers the absorbed energy to the XL665 protein (acceptor). The XL665 protein emits 665 nm emission light, and this fluorescence intensity attenuates in a short time. In this reaction, Doner Fluorophore is EuK and the acceptor is an allophycocyanin protein XL665 which is stabilized. Fluorescence resonance energy transfer (FRET) catalyzed by both materials causes energy transfer with 50% efficiency when both are present at a distance of 9.5 nm.
A complex of EuK-GST antibody-GST-MEF2D-BioMEF2D-DAZAP1-SA-XL665 is formed, and the binding of GST-MEF2D and BioMEF2D-DAZAP1 chimeric protein is measured using FRET of EuK and XL665.
Compound that inhibits complex formation of both proteins in a high-throughput manner easily by incubating biotin-labeled MEF2D-DAZAP1 fusion protein and GST-MEF2D protein in the presence of 10 μM compound using a 96-well or 384-well microtiter plate Can be screened. This method is a homogeneous method and has a great feature in that it does not require B / F separation. The compound obtained here is further checked whether it inhibits the binding of biotin-labeled MEF2D-DAZAP1 fusion protein and GST-HDAC4 protein.
The compound selected here can be advanced to the secondary screening of (Example 6) and further to the tertiary screening to find the target drug.

本発明により、白血病に関連する有用な新規のキメラ蛋白質とこれをコードする遺伝子が提供された。そして、本発明により、前駆B細胞ALLでこれまで不明であった転座を分子診断することが可能となった。すなわち、本患者がt(1;19)(q23;p13)のクロモソーム転座が起こっている場合、これまではE2A−PBX1の融合遺伝子の生成しか検出できなかったが、本発明により、本キメラ遺伝子の生成のモニタリングが初めて可能となった。かかる本検出方法は、患者の血液から調製した白血球、ゲノムDNA、細胞ライセート、RNA等を用いてゲノム上での融合遺伝子、融合mRNA、融合蛋白質の検出等により行うことが可能である。さらに、本キメラ蛋白質を用いて、新規の白血病のスクリーニング方法が提供された。  According to the present invention, a useful novel chimeric protein related to leukemia and a gene encoding the same are provided. According to the present invention, it has become possible to molecularly diagnose a translocation that has been unknown so far in the precursor B cell ALL. In other words, when the patient has a chromosomal translocation of t (1; 19) (q23; p13), only the generation of the E2A-PBX1 fusion gene could be detected so far. For the first time, gene generation can be monitored. This detection method can be performed by detecting a fusion gene, fusion mRNA, fusion protein, etc. on the genome using leukocytes, genomic DNA, cell lysate, RNA and the like prepared from the blood of the patient. Furthermore, a novel leukemia screening method was provided using this chimeric protein.

Claims (18)

配列番号5または6に示すアミノ酸配列のMEF2D蛋白質の一部とDAZAP1蛋白質の一部が結合してなるキメラ蛋白質。A chimeric protein comprising a part of a MEF2D protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 or 6 and a part of a DAZAP1 protein. 請求の範囲第1項記載のキメラ蛋白質をコードする遺伝子。A gene encoding the chimeric protein according to claim 1. 配列番号5に示すアミノ酸配列のキメラ蛋白質をコードする遺伝子が配列番号3に示す塩基配列の遺伝子である、請求の範囲第2項記載の遺伝子。The gene according to claim 2, wherein the gene encoding the chimeric protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 is the gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 3. 配列番号6に示すアミノ酸配列のキメラ蛋白質をコードする遺伝子が配列番号4に示す塩基配列の遺伝子である、請求の範囲第2項記載の遺伝子。The gene according to claim 2, wherein the gene encoding the chimeric protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 is the gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 4. 請求の範囲第1項に記載のキメラ蛋白質に対する抗体であり、かつ、MEF2D蛋白質の一部およびDAZAP1の一部に対して特異的な抗体。An antibody against the chimeric protein according to claim 1 and specific for a part of MEF2D protein and a part of DAZAP1. 前記抗体がモノクローナル抗体である、請求の範囲第5項に記載の抗体。6. The antibody according to claim 5, wherein the antibody is a monoclonal antibody. 前記抗体がポリクローナル抗体である、請求の範囲第5項に記載の抗体。The antibody according to claim 5, wherein the antibody is a polyclonal antibody. MEF2D蛋白質の一部に対して特異的な抗体と、DAZAP1蛋白質の一部に対して特異的な抗体のセット。A set of antibodies specific for part of the MEF2D protein and antibodies specific for part of the DAZAP1 protein. 検体中の請求の範囲第1項に記載のキメラ蛋白質を検出することにより、当該検体提供者の前駆B細胞急性リンパ性白血病を判別する、キメラ蛋白質の検出方法。A method for detecting a chimeric protein, wherein the precursor protein B acute lymphoblastic leukemia of the sample provider is discriminated by detecting the chimeric protein according to claim 1 in the sample. キメラ蛋白質の検出方法において、検体中の上記キメラ蛋白質を、エンザイムイムノアッセイ法、ラジオイムノアッセイ法、ウエスタンブロット法、免疫沈降/イムノブロット法、または、免疫細胞化学染色法を用いて検出する、請求の範囲第9項記載のキメラ蛋白質の検出方法。In the method for detecting a chimeric protein, the chimeric protein in a specimen is detected using an enzyme immunoassay method, a radioimmunoassay method, a Western blot method, an immunoprecipitation / immunoblot method, or an immunocytochemical staining method. 10. A method for detecting a chimeric protein according to item 9. 検体中の請求の範囲第2項に記載のキメラ蛋白質をコードする遺伝子を検出することにより、当該検体提供者の前駆B細胞急性リンパ性白血病を判別する、遺伝子の検出方法。A method for detecting a gene, wherein a precursor B cell acute lymphoblastic leukemia of the sample donor is discriminated by detecting a gene encoding the chimeric protein according to claim 2 in the sample. 前記遺伝子が、ゲノムDNA、cDNA、または、mRNAである、請求の範囲第11項記載の遺伝子の検出方法。The method for detecting a gene according to claim 11, wherein the gene is genomic DNA, cDNA, or mRNA. キメラ蛋白質をコードする遺伝子の検出方法において、検体中の当該遺伝子を、DNAチップ法、サザンブロット法、ノーザンブロット法、リアルタイムRT−PCR法、インベーダー法、FISH法、または、CGH法を用いて検出する、請求の範囲第11項記載の遺伝子の検出方法。In a method for detecting a gene encoding a chimeric protein, the gene in a sample is detected using a DNA chip method, a Southern blot method, a Northern blot method, a real-time RT-PCR method, an invader method, a FISH method, or a CGH method. The method for detecting a gene according to claim 11. 検体が血液検体である、請求の範囲第9項から第13項のいずれかに記載の検出方法。The detection method according to any one of claims 9 to 13, wherein the sample is a blood sample. a)MEF2ファミリー蛋白質と前記キメラ蛋白質と共存させて、当該両蛋白質の結合量を定量し、b)前記a)の定量系において、MEF2ファミリー蛋白質と前記キメラ蛋白質が接触する際または事前に被験物質を共存させた場合の当該両蛋白質の結合量を定量し、c)前記a)におけるMEF2ファミリー蛋白質と前記キメラ蛋白質の結合量よりも、前記b)における当該結合量が減少している場合に、前記被験物質を抗白血病物質としてスクリーニングする、被験物質のスクリーニング方法。a) coexisting with the MEF2 family protein and the chimeric protein to quantify the binding amount of both proteins; b) in the quantitative system of a), when the MEF2 family protein and the chimeric protein contact or in advance Quantifying the binding amount of the two proteins when coexisting, and c) when the binding amount in b) is less than the binding amount of the MEF2 family protein in the a) and the chimeric protein, A screening method for a test substance, wherein the test substance is screened as an anti-leukemia substance. MEF2ファミリー蛋白質が、MEF2D蛋白質またはHDAC4蛋白質である、請求の範囲第15項記載のスクリーニング方法。The screening method according to claim 15, wherein the MEF2 family protein is a MEF2D protein or an HDAC4 protein. MEF2ファミリー蛋白質と前記キメラ蛋白質を細胞内で共存させ、被験物質を細胞外に添加する、請求の範囲第15項または第16項に記載のスクリーニング方法。The screening method according to claim 15 or 16, wherein the MEF2 family protein and the chimeric protein are allowed to coexist in the cell, and the test substance is added to the outside of the cell. MEF2ファミリー蛋白質をコードする遺伝子を組み込んだベクター、および、前記キメラ遺伝子を組み込んだベクターを含む、請求の範囲第17項のスクリーニングに用いるためのスクリーニング用キット。A screening kit for use in the screening according to claim 17, comprising a vector incorporating a gene encoding a MEF2 family protein and a vector incorporating the chimeric gene.
JP2006519069A 2004-02-26 2004-02-26 Novel chimeric protein, gene encoding the same, and leukemia discrimination means using these genes and proteins Expired - Lifetime JP4473870B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/002294 WO2005082933A1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Novel chimeric protein, gene encoding the same, and means of judging leukemia using the gene and the protein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2005082933A1 true JPWO2005082933A1 (en) 2008-02-28
JP4473870B2 JP4473870B2 (en) 2010-06-02

Family

ID=34897917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006519069A Expired - Lifetime JP4473870B2 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Novel chimeric protein, gene encoding the same, and leukemia discrimination means using these genes and proteins

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4473870B2 (en)
WO (1) WO2005082933A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017073619A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-04 国立大学法人東京大学 Method for determining presence/absence of development of malignant lymphoma or leukemia, and drug for treatment and/or prevention of leukemia
JPWO2017111129A1 (en) * 2015-12-25 2018-10-11 国立大学法人名古屋大学 Novel genetic abnormalities associated with acute lymphoblastic leukemia and their use

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2695000A (en) * 1999-12-28 2001-07-09 Kyowa Hakko Kogyo Co. Ltd. Adult bone marrow-origin cell capable of differentiating into heart muscle cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP4473870B2 (en) 2010-06-02
WO2005082933A1 (en) 2005-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3989528B2 (en) Breast cancer proteins specific for DNA sequences and encoded breasts
Xu et al. Identification and characterization of prostein, a novel prostate-specific protein
EP2848700B1 (en) Markers for endometrial cancer
JP2011217749A (en) Phage microarray profiling of humoral response to disease
JP2012024089A (en) Gene, composition, kit, and method for identification, assessment, prevention, and therapy of human prostate cancer
JP2010145410A (en) Method and composition relevant to shc protein for predicting cancers of breast, prostate and ovary
Fanger et al. Detection of mammaglobin in the sera of patients with breast cancer
US20110287010A1 (en) Diagnostic methods and markers
EP1907842B1 (en) Identification of non-small cell lung carcinoma (nsclc) tumors expressing pdgfr-alpha
US11680092B2 (en) CIP2A variant and uses thereof
JP2022521535A (en) Use of BMMF1 REP protein as a biomarker for prostate cancer
JP4473870B2 (en) Novel chimeric protein, gene encoding the same, and leukemia discrimination means using these genes and proteins
US7666603B2 (en) Breast cancer related protein, gene encoding the same, and method of diagnosing breast cancer using the protein and gene
JP2944740B2 (en) Pyruvate kinase-isozyme type M2 (tumor-M2-PK) -specific antibody, method for producing the same, and reagent comprising the specific antibody
US7883896B2 (en) Marker molecules associated with lung tumors
JP2022521534A (en) Use of BMMF1 REP protein as a biomarker for breast cancer
JP2009535033A (en) Compositions and methods for detection of Cripto-3
US20120040366A1 (en) Compositions, methods and uses for disease diagnosis
JP2014532408A (en) USP2a peptide and antibody
JP4919457B2 (en) M-phase kinase substrate protein and use thereof
JP2004538452A (en) Diagnostic methods and diagnostics
JP2006506645A (en) How to diagnose the presence or stage of cancer
WO2000060073A1 (en) Gene of irg27 polypeptide, antibody against the same and therapeutic utilization thereof
JP3879473B2 (en) Monoclonal antibody against human bcl10
JP2004101356A (en) Therapeutic effect determination marker

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100302

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100305

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4473870

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

R154 Certificate of patent or utility model (reissue)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160312

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term