PL201687B1 - Oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, wektor ekspresyjny, transformowana komórka gospodarza, białko OATP, sposób wytwarzania białka OATP, przeciwciało i cząsteczka kwasu nukleinowego - Google Patents

Oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, wektor ekspresyjny, transformowana komórka gospodarza, białko OATP, sposób wytwarzania białka OATP, przeciwciało i cząsteczka kwasu nukleinowego

Info

Publication number
PL201687B1
PL201687B1 PL351652A PL35165200A PL201687B1 PL 201687 B1 PL201687 B1 PL 201687B1 PL 351652 A PL351652 A PL 351652A PL 35165200 A PL35165200 A PL 35165200A PL 201687 B1 PL201687 B1 PL 201687B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oatp
nucleic acid
protein
acid sequence
oatp2
Prior art date
Application number
PL351652A
Other languages
English (en)
Other versions
PL351652A1 (en
Inventor
Todd G. Kirchgessner
Bonnie Hsiang
Yingjie Zhu
Yuli Wu
Zhaoqing Wang
Jean S. Lynch
Xin Huang
Wen-Pin Yang
Original Assignee
Bristol Myers Squibb Co
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22466450&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL201687(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bristol Myers Squibb Co filed Critical Bristol Myers Squibb Co
Publication of PL351652A1 publication Critical patent/PL351652A1/xx
Publication of PL201687B1 publication Critical patent/PL201687B1/pl

Links

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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Niniejszy wynalazek ujawnia oczyszczon a i wyizolowan a sekwencj e kwasu nukleinowego kodu- j ac a bia lko transportuj ace aniony organiczne („OATP”). Wynalazek obejmuje tak ze wektory zawieraj a- ce t a sekwencj e kwasu nukleinowego, komórki gospodarza zawieraj ace te wektory, bia lko OATP oraz sposób wytwarzania bia lka OATP. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, wektor ekspresyjny, transformowana komórka gospodarza, białko OATP, sposób wytwarzania białka OATP, przeciwciało i cząsteczka kwasu nukleinowego.
Wątroba uczestniczy w usuwaniu szeregu różnorodnych produktów metabolicznych, leków i innych ksenobiotyków poprzez transportowanie ich przez błonę zatokową do hepatocytu. Opisano kilka klas układów transportujących, które uczestniczą w tych procesach, obejmujących polipeptyd kotransportujący Na+/taurocholan, NTCP, w wątrobie szczura i człowieka (Hagenbuch B., i in., (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 10629-33; Hagenbuch B., i in., (1994) J. Clin. Invest. 93: 1326-31) oraz rodzinę polipeptydów transportujących aniony organiczne (OATP), które zasadniczo ulegają ekspresji w wątrobie, nerkach i mózgu, i które transportują szeroki zakres substratów w sposób niezależny od sodu (Meier, P. J. i in., (1997) Hepatology 26: 1667-77; Wolkoff, A. W., (1996) Semin. Liver Dis. 16: 121-127). Uważa się, że występowanie tej ostatniej rodziny białek transportujących w wątrobie, nerkach i splocie naczyniówkowym w mózgu odzwierciedla wspólne wymagania fizjologiczne tych narządów do usuwania wielu anionów organicznych. U szczura istnieją trzy izoformy OATP: roatp1 (Jacquemin, E. i in., (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 133-137); roatp2 (Noe, B. A. i in., (1997) Proc. Natl. Acad. USA 94: 10346-50) oraz roatp3 (Abe, T. i in., (1998) J. Biol. Chem. 273: 11395-401). Wiadomo, że OATP, poza kwasami żółciowymi, transportują szereg innych związków. Obejmują one, zależnie od białka transportującego, nieskoniugowane i skoniugowane steroidy, takie jak siarczan estronu, estradiol-17B-glukuronid, aldosteron i glikozydy nasercowe (Boussuyt, X i in., (1996) J. Pharmacol. Exp. Ther. 276: 891-6; Boussuyt, X. (1996) J. Hepatol. 25: 733-8; Kanai, N. i in., (1996) Am. J. Physiol. 270: F319-F325; Kanai, N. i in., (1996) Am. J. Physiol. F326-F331; Noe, B. A. i in., (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 10346-50). Dodatkowymi substratami są bromosulfoftalien (Jacquemin, E. i in., (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 133-7); mykotoksyna (Kontaxi, M. i in., (1996) J. Pharmacol. Exp. Ther. 279: 1507-13); leukotrien C4 (Li, L. i in., (1998) J. Biol. Chem. 273: 1618491) oraz hormon tarczycy (Abe, T. i in., (1998) J. Biol. Chem. 273: 11395).
Zidentyfikowano kilka białek. Jacquemin, E. i in., (1994) Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A., 91: 133-137 donieśli po raz pierwszy o sklonowaniu i zidentyfikowaniu przedstawiciela rodziny białek transportujących OATP, a mianowicie oatp1 szczura. O pierwszym sklonowaniu i zidentyfikowaniu OATP człowieka doniesiono w Kullak-Ublick, G. A. i in., (1995) Gastroenterology, 109: 1274-1282). Jego ekspresję stwierdzono w wątrobie, nerkach, mózgu i innych narządach. Autorzy wywnioskowali, na podstawie specyficzności substratowych, że nie był to ludzki ortologoatpl szczura.
Specyficzności substratowe oatp1 zostały omówione w Kullak-Ublick, G. A. i in., (1994) Hepatology, 20: 411-416, podczas gdy specyficzności substratowe ludzkiego OATP zostały omówione w Bossuyt, X. i in., (1996) J. Hepatol., 25: 733-738.
Później uzyskane dane wskazujące, że oatp1 szczura uczestniczy w transporcie steroidów (Bossuyt, X. i in., (1996) J. Pharmacol. Exp. Ther., 276: 891-896) oraz że OATP człowieka działa jako białko transportujące psychoaktywny hormon DHEAS (Kullak-Ublick, G. A. i in., (1998) FEBS Lett. 424: 173-176). Dla zapoznania się z przeglądem rodziny OATP i transportu anionów w wątrobie patrz Wolkoff, A. W., (1996) Semin. Liver. Dis., 121-127.
Trzecią izoformę OATP szczura, dla której wykazano, że transportuje hormony tarczycy T3 i T4, sklonowano i opisano w Abe, T. (1998) J. Biol. Chem. 273-22395-22401.
Przedmiotem wynalazku jest oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, która koduje białko transportujące aniony organiczne („OATP), przy czym OATP obejmuje sekwencję aminokwasową o numerze SEQ ID: 2 (OATP2).
Korzystnie sekwencja kwasu nukleinowego według wynalazku obejmuje (a) sekwencję kwasu nukleinowego o numerze SEQ ID: 1 (b) region kodujący dla (a), (c) sekwencję komplementarną do (a) lub (b), lub sekwencje kwasów nukleinowych, które różnią się od (a) (b) lub (c), w wyniku degeneracji kodu genetycznego.
Przedmiotem wynalazku jest także, wektor ekspresyjny, zawierający sekwencję kwasu nukleinowego, jak zdefiniowano powyżej operacyjnie związaną z promotorem.
Przedmiotem wynalazku jest również transformowana komórka gospodarza, charakteryzująca się tym, że zawiera wektor ekspresyjny obejmujący cząsteczkę kwasu nukleinowego, jak zdefiniowano powyżej, operacyjnie związaną z promotorem.
PL 201 687 B1
Kolejno, przedmiotem wynalazku jest białko OATP, o sekwencji aminokwasowej o numerze SEQ ID: 2 (OATP2).
Następnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania OATP, składający się z etapów:
a) wstawiania sekwencji kwasu nukleinowego jak zdefiniowano powyżej, kodującej białko OATP do odpowiedniego wektora ekspresyjnego,
b) transfekowania wektorem ekspresyjnym odpowiedniej do transfekcji komórki gospodarza,
c) namnażania stransfekowanych komórek gospodarza w odpowiednich podłożach hodowlanych, i
d) oczyszczania białka OATP z podłoża hodowlanego.
Przedmiotem wynalazku jest również przeciwciało, które jest specyficzne wobec białka OATP według wynalazku. Korzystnie przeciwciało to jest przeciwciałem monoklonalnym.
Kolejno przedmiotem wynalazku jest sekwencja kwasu nukleinowego obejmująca (a) sekwencję kwasu nukleinowego o numerze SEQ ID: 1, (b) region kodujący dla (a), (c) sekwencję komplementarną do (a) lub (b), lub sekwencje kwasów nukleinowych, które różnią się od (a) (b) lub (c), w wyniku degeneracji kodu genetycznego, charakteryzująca się tym, że cząsteczka kwasu nukleinowego obejmuje gen OATP, lub sekwencję komplementarną do genu OATP, zawartego w szczepie ATCC o numerze dostępu 207213.
Twórcy niniejszego wynalazku zsekwencjonowali cDNA kodujące nowe OATP i określili pierwszorzędową sekwencję przewidywanych białek. W niniejszym opisie ujawniono sekwencję kwasu nukleinowego (sekwencja o numerze identyfikacyjnym: 1) i sekwencję aminokwasową (sekwencja o numerze identyfikacyjnym: 2) OATP2.
OATP według niniejszego wynalazku można wytwarzać przez (1) wstawienie cDNA ujawnionego OATP do odpowiedniego wektora ekspresyjnego, (2) stransfekowanie wektorem odpowiedniego gospodarza(y), (3) hodowanie stransfekowanego gospodarza(y) w odpowiednich podłożach hodowlanych oraz (4) oznaczanie aktywności transportu w stransfekowanych komórkach .
Dlatego też, niniejszy wynalazek zapewnia oczyszczoną i wyizolowaną cząsteczkę kwasu nukleinowego, korzystnie cząsteczkę DNA, posiadającą sekwencję, która koduje OATP, bądź oligonukleotydowy fragment cząsteczki kwasu nukleinowego, który jest unikalny dla OATP według wynalazku.
Terminy „wyizolowany i oczyszczony kwas nukleinowy, „wyizolowany i oczyszczony polinukleotyd, „zasadniczo czysty kwas nukleinowy oraz „zasadniczo czysty polinukleotyd, np. zasadniczo czysty DNA, odnoszą się do cząsteczki kwasu nukleinowego, która jest jedną lub dwoma spośród: (1) nie połączonej bezpośrednio z albo jedną, albo obiema z sekwencji, np. sekwencji kodujących, z którą jest ona połączona bezpośrednio (tj. jedną na końcu 5' i jedną na końcu 3') w naturalnie występującym genomie organizmu, z którego otrzymano kwas nukleinowy, lub (2) która jest zasadniczo wolna od sekwencji kwasu nukleinowego, z którą występuje w organizmie, z którego otrzymano kwas nukleinowy. Termin obejmuje, na przykład, zrekombinowany DNA, który włączono do wektora, np. do ulegającego autonomicznej replikacji plazmidu lub wirusa, bądź do genomowego DNA organizmu prokariotycznego lub eukariotycznego, lub który istnieje jako oddzielna cząsteczka (np. cDNA lub fragment genomowego DNA utworzony przez PCR lub traktowanie endonukleazą restrykcyjną), niezależnie od innych sekwencji DNA. Zasadniczo czysty lub wyizolowany i oczyszczony DNA obejmuje również zrekombinowany DNA, który jest częścią hybrydowego genu kodującego dodatkową sekwencję OATP.
Niniejszy wynalazek zapewnia w jednym rozwiązaniu: (a) wyizolowaną i oczyszczoną cząsteczkę kwasu nukleinowego, obejmującą sekwencję kodującą całe lub część białka posiadającego sekwencję aminokwasową przedstawioną w sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 2 (OATP2), (b) sekwencje kwasów nukleinowych komplementarne do (a), (c) sekwencje kwasów nukleinowych, które wykazują co najmniej 80%, korzystniej co najmniej 90%, korzystniej co najmniej 95%, a najkorzystniej co najmniej 98% identyczności sekwencji z (a), lub (d) fragment (a) lub (b), którego długość wynosi co najmniej 18 zasad i który będzie hybrydyzował z (a) lub (b) w surowych warunkach.
Stopień homologii (procent identyczności sekwencji) pomiędzy dwiema sekwencjami można określić, na przykład, przez porównanie dwóch sekwencji z zastosowaniem programów komputerowych powszechnie wykorzystywanych w tym celu. Jednym z odpowiednich jest program komputerowy GAP, opisany w Devereux i in., (1984) Nucl. Acids Res. 12: 387. Program GAP wykorzystuje metodę przyporządkowywania Needlemana i Wunscha (1970) J. Mol. Biol. 48: 433, zmodyfikowaną przez Smitha i Watermana (1981) Adv. Appl. Math. 2: 482. W skrócie, program GAP definiuje procent iden4
PL 201 687 B1 tyczności jako liczbę przyporządkowanych symboli (tj. nukleotydów lub aminokwasów), które są identyczne, podzieloną przez całkowitą ilość symboli w krótszej z dwóch sekwencji.
W znaczeniu stosowanym w niniejszym opisie, „surowe warunki obejmują znane w tej dziedzinie warunki, w których sekwencja nukleotydowa będzie hybrydyzować z (a) wyizolowaną i oczyszczoną cząsteczką kwasu nukleinowego obejmującą sekwencję kodującą białko posiadające sekwencję aminokwasową przedstawioną w niniejszym opisie, lub z (b) sekwencją kwasu nukleinowego komplementarną do (a). Przeszukiwanie polinukleotydów w surowych warunkach można prowadzić zgodnie z metodą opisaną w Nature, 313: 402-404 (1985). Sekwencje polinukleotydowe zdolne do hybrydyzowania w surowych warunkach z polinukleotydami według niniejszego wynalazku mogą być, na przykład, allelicznymi wariantami ujawnionych sekwencji DNA, lub mogą pochodzić z innych źródeł. Ogólne techniki hybrydyzacji kwasów nukleinowych ujawniono w Sambrook i in., „Molecular Cloning: A Laboratory Manual, wyd. 2, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, Nowy Jork (1984) oraz w Haymes i in., „Nucleic Acid Hybridization: A Practical Approach, IRL Press, Waszyngton, D.C. (1985), które włączono do niniejszego opisu poprzez odnośniki literaturowe.
Wynalazek ujawnia ponadto zrekombinowaną cząsteczkę, obejmującą cząsteczkę kwasu nukleinowego według niniejszego wynalazku lub jej fragment oligonukleotydowy oraz sekwencje kontrolujące ekspresję, połączone w sposób umożliwiający działanie z cząsteczką kwasu nukleinowego lub fragmentem oligonukleotydowym. Zapewnia się również stransformowaną cząsteczkę gospodarza, obejmującą zrekombinowaną cząsteczkę według wynalazku.
W innym aspekcie, wynalazek zapewnia transformowaną komórkę gospodarza lub oczyszczony preparat komórek, który zawiera sekwencję kwasu nukleinowego kodującą OATP według niniejszego wynalazku, lub w którym zachodzi w inny sposób zmieniona ekspresja genu kodującego OATP według niniejszego wynalazku. Preparat komórek może składać się z komórek ludzkich lub gatunku nie będącego człowiekiem, np. komórek gryzonia, np. komórek myszy lub szczura, komórek królika, komórek Naczelnego nie będącego człowiekiem lub komórek świni. W korzystnych rozwiązaniach, komórka lub komórki zawierają transgen OATP, np. heterologiczną postać genu OATP, np. genu pochodzącego od ludzi (w przypadku komórek gatunku nie będącego człowiekiem). Transgen OATP może ulegać zmienionej ekspresji, np. podwyższonej ekspresji lub obniżonej ekspresji. W innych korzystnych rozwiązaniach, komórka lub komórki zawierają gen, który powoduje zmianę ekspresji endogennego genu OATP, np. gen, którego ekpsresja nie zachodzi, np. gen usunięty. Takie komórki mogą służyć jako model do badania zaburzeń, które są związane ze zmutowanymi lub ulegającymi zmienionej ekspresji allelami OATP, do stosowania w przeszukiwaniu pod kątem leków.
Niniejszy wynalazek obejmuje również nowe OATP lub jego aktywną część. Biologicznie kompetentną lub aktywną postać białka lub jego części określa się również w niniejszym opisie jako „aktywne OATP lub jego część.
Wynalazek ujawnia ponadto przeciwciała specyficzne wobec epitopu OATP według niniejszego wynalazku lub części białka. Przeciwciała te mogą być poliklonalne lub monoklonalne. Przeciwciała mogą być wyznakowane wykrywalną substancją i można je stosować, na przykład, do wykrywania nowego OATP według wynalazku w tkance lub komórkach. Dodatkowo, przeciwciała według niniejszego wynalazku, lub ich części, można stosować do sporządzania ukierunkowanych przeciwciał, które niszczą komórki, w których zachodzi ekspresja OATP (np. białek fuzyjnych przeciwciało-toksyna lub przeciwciał wyznakowanych izotopem promieniotwórczym).
Wynalazek umożliwia również konstruowanie sond nukleotydowych, które kodują część lub całe nowe białko OATP według wynalazku. Sonda taka mogłaby obejmować sekwencję nukleotydową kodującą białko, które wykazuje właściwości OATP według wynalazku lub peptydu unikalnego dla białka. Sondę można wyznakować, na przykład, wykrywalną (np. promieniotwórczą) substancją i moż na ją stosować do selekcjonowania z mieszaniny sekwencji nukleotydowych sekwencji nukleotydowej kodującej białko, które wykazuje właściwości nowego OATP według wynalazku.
Niniejszy wynalazek pozwala także na wytworzenie transgenicznego zwierzęcia, gatunku innego niż człowiek (np. gryzonia, np. mysz lub szczura, królika lub świnię) lub zarodek, którego wszystkie komórki linii płciowej i komórki somatyczne zawierają zrekombinowaną cząsteczkę obejmującą cząsteczkę kwasu nukleinowego według niniejszego wynalazku, kodującą OATP według wynalazku lub jego część. Zrekombinowana cząsteczka może obejmować sekwencję kwasu nukleinowego kodującą OATP według niniejszego wynalazku z mutacją strukturalną, bądź może obejmować sekwencję kwasu nukleinowego kodującą OATP według wynalazku, lub jego część, z jednym lub więcej elementami regulującymi, które różnią się od elementów regulujących, które kierują ekspresją natywnego białka.
PL 201 687 B1
W innym korzystnym rozwią zaniu, zwierzę moż e posiadać gen OATP, który ulega zmienionej ekspresji lub nie ulega ekspresji, np. usunięty. Takie zwierzęta transgeniczne mogą służyć jako model do badania zaburzeń, które związane są ze zmutowanymi lub ulegającymi zmienionej ekspresji OATP według niniejszego wynalazku.
Jeszcze dalej, wynalazek zapewnia możliwość identyfikowania substancji, zdolnej do wiązania się z nowym OATP według wynalazku, która to możliwość zawiera w sobie przeprowadzanie reakcji nowego OATP według wynalazku, lub części białka, w warunkach, które umożliwiają tworzenie kompleksu pomiędzy substancją, a nowym białkiem OATP, lub częścią białka, oraz oznaczanie kompleksów substancja-OATP, wolnej substancji, nieskompleksowanego OATP lub aktywacji OATP.
Rozwiązanie według wynalazku zapewnia sposób identyfikowania substratów, które są zdolne do wiązania z nowym białkiem OATP według wynalazku, izoformami, bądź częścią białka, gdzie rzeczony sposób obejmuje przeprowadzanie reakcji nowego białka OATP według wynalazku, jego izoform, bądź części białka, z co najmniej jednym substratem, który potencjalnie jest zdolny do wiązania z białkiem, izoformą bądź częścią białka, w warunkach, które umożliwiają tworzenie kompleksów substrat-białko transportujące, oraz oznaczanie kompleksów substrat-białko transportujące, wolnego substratu, nieskompleksowanego białka OATP lub aktywacji OATP. W korzystnym rozwiązaniu sposobu identyfikuje się substraty, które są zdolne do wiązania i transportowania przez nowe białko OATP według wynalazku, jego izoformy, bądź część białka.
Wynalazek daje także możliwość przeszukiwania potencjalnie użytecznych agonistów lub antagonistów farmakologicznych OATP według niniejszego wynalazku. Sposób obejmuje testowanie potencjalnych czynników przez dodawanie czynnika przeznaczonego do testowania do komórki, w której zachodzi ekspresja nowego OATP według niniejszego wynalazku w obecności związku, o którym wiadomo, że jest transportowany przez OATP według wynalazku, oraz pomiar zwiększania lub hamowania transportu znanego związku.
OATP według wynalazku jest również użyteczny do identyfikowania związków, które mogą być transportowane do narządu, np. wątroby. Związki, dla których stwierdza się, że ulegają aktywnemu transportowi do wątroby, są użyteczne jako nośniki innych czynników terapeutycznych, kierowanych do wątroby.
Można także utworzyć kompozycję, która zawiera OATP według niniejszego wynalazku, jego fragment (lub kwas nukleinowy kodujący rzeczone OATP lub jego fragment) oraz jeden lub więcej dodatkowych składników, np. nośnik, rozcieńczalnik lub rozpuszczalnik. Dodatkowym składnikiem może być składnik, który nadaje kompozycji użyteczność do stosowania in vitro, in vivo, farmaceutycznego lub weterynaryjnego.
Agoniści lub antagoniści farmakologiczni OATP są użyteczni w zwiększaniu lub zmniejszaniu przepływu związków transportowanych przez OATP według wynalazku. Wspomnianych agonistów i antagonistów można podawać się z dopuszczalnym nośnikiem, rozcieńczalnikiem lub rozpuszczalnikiem.
Ponieważ OATP2 ulega ekspresji wyłącznie w wątrobie, związki, które zoptymalizowano wobec OATP, są użyteczne do docelowego dostarczania do komórek wątroby. Same te związki mogą być użytecznymi czynnikami terapeutycznymi, lub mogą być użyteczne w kierowaniu innych związków terapeutycznych do wątroby. Ponadto, blokowanie oddziaływań OATP2-związek, może zapewnić korzyść przez zmniejszanie jego usuwania przez wątrobę podczas pierwszego przez nią przechodzenia, a zatem zwiększanie stężeń w osoczu i wydłużanie ogólnoustrojowego okresu półtrwania leku.
Możliwe jest również do wykonania białka fuzyjne, obejmujące całe lub część OATP według niniejszego wynalazku.
Krótki opis figur
Figura 1 jest błotem typu Northern, przedstawiającym rozkład tkankowy mRNA OATP2, OATP-RP1, OATP-RP2, OATP-RP4 i OATP-RP5. Tkanki odpowiadające skrótom podanym powyżej ścieżek wskazano w dolnej części figury.
Figura 2 wykazuje, że OATP2 transportuje prowastatynę, siarczan dehydroepiandosteronu (DHEAS), taurocholan i hormon tarczycy (T). Figura 2A przedstawia specyficzne pobieranie [3H]-prowastatyny i [3H]-DHEAS. Figura 2B przedstawia specyficzne pobieranie [3H]-taurocholanu. Część 2C przedstawia specyficzne pobieranie [125I]-hormonu tarczycy (T4). Pobieranie wyznakowanego promieniotwórczo substratu w ciągu 5 minut przez komórki stransfekowane pCEPOATP-RP1 lub samym wektorem (pusty wektor) oznaczano w nieobecności (pełne słupki) i obecności (puste słupki) nadmiaru nieznakowanego substratu.
PL 201 687 B1
Figura 3 przedstawia przyporządkowanie sekwencji przedstawicieli rodziny OATP. Sekwencje ludzkich OATP2, OATP-RP1, OATP-RP2, OATP-RP3, OATP-RP4 i OATP-RP5 przyporządkowano do innych znanych przedstawicieli rodziny OATP. Przedstawiono również, wytłuszczonym drukiem, sekwencję konsensu. Konsens wskazano, jeśli dana pozycja była identyczna w co najmniej 6 z 12 sekwencji. Resztę przedstawiono dużą drukowaną literą, jeśli jest zgodna z konsensem.
Szczegółowy opis wynalazku
Do terminów stosowanych w tym opisie stosują się poniższe definicje, o ile w szczególnych przypadkach nie wskazano inaczej:
„klonowanie - izolowanie określonego genu z materiału genetycznego, na przykład genomu, biblioteki genomowej, biblioteki cDNA, do plazmidu lub innego wektora;
„region kodujący - region sekwencji kwasu nukleinowego, który koduje aktywne białko;
„OATP- białko transportujące aniony organiczne;
„surowe warunki (w znaczeniu stosowanym odnośnie hybrydyzacji kwasów nukleinowych) - blot Southerna przemywany 0,1 X SSC i 0,1% SDS w temperaturze co najmniej około 65°C. Patrz Maniatis i in., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1982); specjalista w tej dziedzinie będzie wiedział, że łagodniejsze warunki (np. 1X lub 2X SSC, 0,1% SDS można wykorzystywać w stosowaniu ujawnionych w niniejszym opisie nowych sekwencji do identyfikacji sekwencji kwasów nukleinowych kodujących nowe OATP.
„blotting typu Northern - metoda identyfikowania określonych fragmentów RNA przez hybrydyzację z komplementarnym kwasem nukleinowym, zazwyczaj cDNA lub oligonukleotydem;
„otwarta ramka odczytu lub „ORF - sekwencja DNA obejmująca szereg tripletów nukleotydowych kodujących aminokwasy i nie posiadająca żadnych kodonów terminacji;
„plazmid - cytoplazmatyczne, ulegające autonomicznej replikacji elementy DNA występujące w mikroorganizmach;
„promotor - region DNA, z którym wiąże się polimeraza RNA i rozpoczyna transkrypcję; oraz „blotting Southerna - metoda identyfikowania określonych fragmentów DNA przez hybrydyzację z komplementarnym kwasem nukleinowym, zazwyczaj cDNA lub oligonukleotydem;
„transport - przemieszczanie substancji przez błonę biologiczną, oznaczany przez pomiar redystrybucji takiej substancji przez błonę po ekspozycji na białko transportujące.
W celu zapoznania się z definicjami innych terminów w tym opisie, patrz F. Sherman i in., Laboratory Course Manual for Methods in Yeast Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1987) oraz Lewin, B., Genes IV, Oxford University Press, Oxford (1990). W celu zapoznania się z definacjami skrótów, patrz Aldrichimica Acta, tom 17, nr 1 (1984).
Stosowanie i użyteczność
Sekwencje aminokwasowe nowych białek transportujących aniony organiczne według wynalazku przyporządkowano na fig. 3 do znanych białek transportujących z tej rodziny. Stopień homologii sekwencyjnej pomiędzy sekwencjami według niniejszego wynalazku a sekwencjami znanych białek transportujących wskazuje, że białka według niniejszego wynalazku są białkami transportującymi aniony organiczne.
Specjaliści w tej dziedzinie uważają, że białka OATP mogą uczestniczyć w transporcie związków do wątroby i można zatem stosować białka OATP według wynalazku do oznaczania czynników, które mogą zwiększać lub zmniejszać szybkość transportu związków do wątroby, bądź pod kątem związków transportowanych przez OATP według niniejszego wynalazku, użytecznych jako nośniki innych związków, dla których pożądane jest, aby były przeniesione do określonego narządu (np. wątroby).
Dlatego też, czynniki, które zwiększają lub zmniejszają szybkość transportu substratu przez OATP według niniejszego wynalazku, bądź czynniki zidentyfikowane jako nośniki, są użyteczne w leczeniu chorób wątroby.
Ponieważ niektóre z OATP według niniejszego wynalazku są specyficzne/selektywne wobec narządu (np. OATP2 - wątroba, OATP-RP4 - serce i mięśnie szkieletowa, a OATP-RP5 -mózg i jądra), specyficzność wobec związku określają dowolny specyficzny substrat tych OATP oraz nośniki molekularne transportowane przez te OATP. Czynnik transportowany przez powyższe OATP według niniejszego wynalazku będzie zatem dostarczany do tkanek, w których ulegają one ekspresji, a nie do tkanek pozbawionych powyższych OATP, dzięki czemu osiągnie się docelowe dostarczanie specyficzne wobec tkanek.
Kwasy nukleinowe OATP według niniejszego wynalazku, lub antysensowne kwasy nukleinowe, mogą być użytecznymi czynnikami terapeutycznymi lub diagnostycznymi. Dla celów takiej terapii gePL 201 687 B1 nowej, kwasy nukleinowe można wprowadzać do wektorów i/lub nadawać im postać, jak opisano poniżej, a bardziej szczegółowo w nauce.
Niniejszy wynalazek daje też podstawę do diagnostycznych przesiewowych testów genetycznych do przewidywania odpowiedzi na leki. Co najmniej jedno z ujawnionych i zastrzeganych w niniejszym opisie białek transportujących jest białkiem transportującym znany lek (tj. OATP2 transportuje prowastatynę do hepatocytów). Inne ujawnione w niniejszym opisie białka transportujące mogą podobnie transportować dodatkowe leki do tkanek. Specjalista w tej dziedzinie może: (1) przeszukiwać geny białek transportujących pod kątem wariantów allelicznych (genotypów) w ogólnej populacji poprzez różne metody sekwencjonowania, oraz (2) określić związek pomiędzy tymi genotypami białek transportujących u pacjentów z odpowiedzią na transportowane leki w próbach klinicznych. Poszczególne warianty alleliczne mogą być bardziej lub mniej skuteczne pod względem transportowania leku, co może być powiązane ze skutecznością leku. A zatem, określanie genotypów zastrzeganych białek transportujących może tworzyć podstawę klinicznego testu diagnostycznego do przewidywania odpowiedzi pacjenta na terapię lekiem.
Specjaliści w tej dziedzinie mogą stosować polipeptydy i kwasy nukleinowe według tego wynalazku do przygotowywania wektorów, komórek i linii komórkowych oraz przeciwciał. Wszystkie one są użyteczne w oznaczeniach do identyfikacji dodatnich i ujemnych modulatorów OATP (tj. agonistów i antagonistów) oraz noś ników OATP. Termin „modulator dodatni”, w znaczeniu stosowanym w niniejszym opisie, odnosi się do czynnika lub związku, który zwiększa szybkość transportu lub ilość transportowanego związku do narządu, np. wątroby, bądź czynnika lub związku, który zmniejsza szybkość transportu lub ilość transportowanego związku do narządu. Termin „modulator ujemny odnosi się do związku, który połączony jest z drugim związkiem dla zapobiegania transportu drugiego związku do lub z komórki. Termin „nośnik w znaczeniu stosowanym w niniejszym opisie odnosi się do czynnika lub związku, który transportowany jest przez OATP według niniejszego wynalazku i który jest zdolny do ulegania łączeniu z innym związkiem dla kierowania tego innego związku do narządu, np. wątroby. Nośnik obejmuje czynnik, który stosuje się do transportu do narządu związku, który w inny sposób nie jest transportowany do rzeczonego narządu, i obejmuje czynnik, który zwiększa transport do narządu związku, który może być transportowany przez OATP.
Modulatory OATP i nośniki można podawać różnym gatunkom ssaków, takim jak małpy, psy, koty, myszy, szczury, ludzie itp. Stosując znane metody, specjalista w dziedzinie farmacji może wprowadzić modulatory OATP i nośniki do konwencjonalnej postaci do dawkowania układowego, takiej jak tabletka, kapsułka, eliksir lub postać do iniekcji. Powyższe postacie dawkowania będą również obejmować każdy konieczny fizjologicznie dopuszczalny materiał nośnikowy, zaróbkę, środek poślizgowy, bufor, czynnik przeciwbakteryjny, czynnik spęczniający (taki jak mannitol), czynniki przeciwutleniające (kwas askorbinowy lub wodorosiarczyn sodowy) lub podobne.
Sposób przygotowywania
Informacje ogólne
W opisie tym opisano klonowanie i funkcjonalną ekspresję pełnej długości klonów ludzkich cDNA OATP, korzystnie sekwencji kwasu nukleinowego OATP2 (sekwencja o numerze identyfikacyjnym: 1), sekwencji aminokwasowej OATP2 (sekwencja o numerze identyfikacyjnym: 2).
Klony DNA obejmujące sekwencje nukleotydowej, kodujące opisane powyżej OATP, zdeponowano 20 kwietnia 1999 r. w American Type Culture Collection („ATCC) (10801 University Blvd, Manassas, VA 20110-2209) i nadano im następujący numer dostępu ATCC: 207213 (OATP2). Depozyt, do którego odniesienie znajduje się w niniejszym opisie, będzie utrzymywany na warunkach Porozumienia Budapesztańskiego o Międzynarodowym Uznawaniu Depozytów Mikroorganizmów dla Celów Procedury Patentowej. Depozyt ten zapewniono jedynie dla wygody specjalistów w tej dziedzinie i nie stanowi to uznania, że depozyt jest wymagany na podstawie 35 U.S.C. § 112. Sekwencje polinukleotydów zawartych w zdeponowanych materiałach, jak również tym samym sekwencje aminokwasowe kodowane przez polinukleotydy, włączono do niniejszego opisu jako odnośnik i są decydujące w przypadku jakiejkolwiek niezgodności z jakimkolwiek opisem odnośników z niniejszego opisu. Do stosowania lub sprzedawania zdeponowanych materiałów może być wymagane zezwolenie, i żadne takie zezwolenie nie zostaje niniejszym udzielone.
Kwasy nukleinowe
Dysponując ujawnionymi sekwencjami genów OATP, specjalista w tej dziedzinie może otrzymać kwasy nukleinowe OATP według tego wynalazku stosując znane metody. Takie metody obejmują: (blotting Southerna lub blotting typu Northern, (2) immunoblotting typu Western, (3) syntezę che8
PL 201 687 B1 miczną, (4) syntezę przez reakcję łańcuchową polimerazy (PCR) z wykorzystaniem starterów, (5) klonowanie ekspresyjne oraz (6) różnicowe klonowanie cDNA.
Korzystne sekwencje kwasów nukleinowych według niniejszego wynalazku obejmują następujące sekwencje (korzystnie sekwencje kodujące, jak przedstawiono poniżej):
OATP2 (sekwencje o numerach identyfikacyjnych: 1 i 2):
CGGACGCGTG GGCGGACGCG TGGGTCGCCC ACGCGTCCGA CTTGTTGCAG 50 TTGCTGTAGG ATTCTAAATC CAGGTGATTG TTTCAAACTG AGCATCAACA 100 ACAAAAACAT TTGTATGATA TCTATATTTC AATC ATG GAC CAA AAT 146
M D Q N
CAA Q CAT H TTG L AAT N AAA K ACA T GCA A GAG E GCA A CAA Q CCT P TCA S GAG E 185
AAT AAG AAA ACA AGA TAC TGC AAT GGA TTG AAG ATG TTC 224
N K K T R Y C N G L K M F
TTG GCA GCT CTG TCA CTC AGC TTT ATT GCT AAG ACA CTA 263
L A A L S L S F I A K T L
GGT GCA ATT ATT ATG AAA AGT TCC ATC ATT CAT ATA GAA 302
G A I I M K S S I I H I E
CGG AGA TTT GAG ATA TCC TCT TCT CTT GTT GGT TTT ATT 341
R R_ F R I s s s L v G F T
4_
GAC GGA AGC TTT GAA ATT GGA AAT TTG CTT GTG ATT GTA 380
D G S F E I G N L L V I V
TTT GTG AGT TAC TTT GGA TCC AAA CTA CAT AGA CCA AAG 419
F V S Y F G S K L H R P K
TTA ATT GGA ATC GGT TGT TTC ATT ATG GGA ATT GGA GGT 458
L I G I G C F I M G I G G
PL 201 687 B1
GTT V TTG Li ACT T GCT A TTG L CCA P CAT H TTC F TTC F ATG M GGA G TAT Y TAC Y 497
AGG R TAT Y TCT s AAA K GAA E ACT T AAT N ATC I GAT D TCA S TCA S GAA E AAT N 536
TCA S ACA T TCG s ACC T TTA L TCC s ACT T TGT C TTA L ATT I AAT N CAA Q ATT I 575
TTA L TCA S CTC L AAT N AGA R GCA A TCA S CCT P GAG E ATA I GTG V GGA G AAA K 614
GGT G TGT c TTA L AAG K GAA E TCT s GGG G TCA S TAC Y ATG M TGG W ATA I TAT Y 653
GTG V TTC F ATG M GGT G AAT N ATG M CTT L CGT R GGA G ATA I GGG G GAG E ACT T 692
GCT P AAA I GAA V GGA P CAT L TCT G TCT L TTG s TAT Y TTA I GGT D ATA D TTG F 731
AAT A GCA K CCC E ATA G GTA H CCA S TTG S GGG L CTT Y TCT L TAC G ATT I GAT L 770
GAT N TTC A ATA I GCA A ATG M ATT I GGT G CCA P ATC I ATT I GGC G TTT F ACC T 809
CTG L GGA G TCT s CTG L TTT F TCT s AAA K ATG M TAC Y GTG V GAT D ATT I GGA G 848
TAT Y GTA V GAT D CTA L AGC S ACT T ATC I AGG R ATA I ACT T CCT P ACT T GAT D 887
TCT s CGA R TGG W GTT V GGA G GCT A TGG W TGG W CTT L AAT N TTC F CTT L GTG V 926
TCT s GGA G CTA L TTC F TTC s ATT I ATT I TCT s TCC s ATA I CCA P TTC F TTT F 965
TTC F TTG L CCC P CAA Q ACT T CCA P AAT N AAA K CCA P CCA Q AAA K GAA E AGA R 1004
AAA K GCT A TCA s CTG L TCT s TTG L CAT H GTG V CTG L GAA E ACA T AAT N GAT D 1043
GAA E AAG K GAT D CAA Q ACA T GCT A AAT N TTG L ACC T AAT N CAA Q GGA G AAA K 1082
AAT N ATT I ACC T AAA K AAT N GTG V ACT T GGT G TTT F TTC F CAG Q TCT S TTT F 1121
AAA K AGC S ATC I CTT L ACT T AAT N CCC P CTG L TAT Y GTT V ATG M TTT F GTG V 1160
CTT TTG ACG TTG TTA CAA GTA AGC AGC TAT ATT GGT GCT 1199
PL 201 687 B1
L L T L L Q V S S Y I G A
TTT F ACT T TAT Y GTC V TTC F AAA K TAC Y GTA V GAG E CAA Q CAG Q TAT Y GGT G 1238
CAG Q CCT P TCA S TCT s AAG K GCT A AAC N ATC I TTA L TTG L GGA G GTC V ATA I 1277
ACC T ATA I CCT P ATT I TTT F GCA A AGT S GGA G ATG M TTT F TTA L GGA G GGA G 1316
TAT Y ATC I ATT I AAA K AAA K TTC F AAA K CTG L AAC N ACC T GTT V GGA G ATT I 1355
GCC A AAA K TTC F TCA s TGT C TTT F ACT T GCT A GTG V ATG M TCA S TTG L TCC S 1394
TTT F TAC Y CTA Li TTA L TAT Y TTT F TTC F ATA I CTC L TGT c GAA E AAC N AAA K 1433
TCA S GTT V GCC A GGA G CTA L ACC T ATG M ACC T TAT Y GAT D GGA G AAT N AAT N 1472
CCA P GTG V ACA T TCT s CAT H AGA R GAT D GTA V CCA P CCT L TCT s TAT Y TGC C 1511
AAC N TCA S GAC D TGC C AAT N TGT C GAT D GAA E AGT S CAA Q TGG W GAA E CCA P 1550
GTC V TGT C GGA G AAC N AAT N GGA G ATA I ACT T TAC Y ATC I TCA S CCC P TGT C 1589
CTA L GCA A GGT G TGC C AAA K TCT s TCA S AGT S GGC G AAT N AAA K AAG K CCT P 1628
ATA I GTG V TTT F TAC Y AAC N TGC c AGT S TGT C TTG L GAA E GTA V ACT T GGT G 1667
CTC L CAG Q AAC N AGA R AAT N TAC Y TCA S GCC A CAT H TTG L GGT G GAA E TGC C 1706
CCA P AGA R GAT D GAT D GCT A TGT c ACA T AGG R AAA K TTT F TAC Y TTT F TTT F 1745
GTT V GCA A ATA I CAA Q GTC V TTG L AAT N TTA L TTT F TTC F TCT s GCA A CTT L 1784
GGA G GGC G ACC T TCA S CAT H GTC V ATG M CTG L ATT I GTT V AAA K ATT I GTT V 1823
CAA Q CCT P GAA E TTG L AAA K TCA S CTT L GCA A CTG L GGT G TTC F CAC H TCA S 1862
ATG M GTT V ATA I CGA R GCA A CTA L GGA G GGA G ATT I CTA L GCT A CCA P ATA I 1901
PL 201 687 B1
TAT Y TTT F GGG G GCT A CTG L ATT I GAT D ACA T ACG T TGT C ATA I AAG K TGG W 1940
TCC S ACC T AAC N AAC N TGT C GGC G ACA T CGT R GGG G TCA S TGT C AGG R ACA T 1979
TAT Y AAT N TCC S ACA T TCA S TTT F TCA S AGG R GTC V TAC Y TTG L GGC G TTG L 2018
TCT s TCA S ATG M TTA L AGA R GTC V TCA S TCA S CTT L GTT V TTA L TAT Y ATT I 2057
ATA I TTA L ATT I TAT Y GCC A ATG M AAG K AAA K AAA K TAT Y CAA Q GAG E AAA K 2096
GAT D ATC I AAT N GCA A TCA S GAA E AAT N GGA G AGT S GTC V ATG M GAT D GAA E 2135
GCA A AAC N TTA L GAA E TCC S TTA L AAT N AAA K AAT N AAA K CAT H TTT F GTC V 2174
CCT P TCT S GCT A GGG G GCA A GAT D AGT S GAA E ACA T CAT H TGT C TAA * 2210
GGGGAGAAAA
TGATTCAGTA
ATTTCCACAT
TAAAACAAAC
GCTACATATT
TGAGAGACAT
TTCTAATTCT
GGAGGAGCTA
TTATTAAACA
TCTAGCTTGG
ATATTTCACA
AAATTTAGAA
TTTGCAAAAA
AAAGCCACTT CTGCTTCTGT GTTTCCAAAC AGCATTACAT 2260 AGATGTTATT TTTGAGGAGT TCCTGGTCCT TTCACTAAGA 2310 CTTTTATGGT GGAAGTATAA ATAAGCCTAT GAACTTATAA 23 60 TGTAGGTAGA AAAAATGAGA GTACTCATTG TTACATTATA 2410 TGTGGTTAAG GTTAGACTAT ATGATCCATA CAAATTAAAG 2460 GGTTACTGTG TAATAAAAGA AAAAATACTT GTTCAGGTAA 2510 TAATAAAACA AATGAGTATC ATACAGGTAG AGGTTAAAAA 2 560 GATTCATATC CTAAGTAAAG AGAAATGCCT AGTGTCTATT 2610 AACAAACACA GAGTTTGAAC TATAATACTA AGGCCTGAAG 2660 ATATATGCTA CAATAATATC TGTTACTCAC ATAAAATTAT 2710 GACTTTATCA ATGTATAATT AACAATTATC TTGTTTAAGT 2760 TACATTTAAG TATTGTGGAA GAAATAAAGA CATTCCAATA 2810 AAAAAAAAAA 2830
Specjaliści w tej dziedzinie mogą również modyfikować kwasy nukleinowe kodujące OATP według niniejszego wynalazku w celu przygotowania użytecznych mutacji. Na przykład, można zmodyfikować sekwencję dla zapewnienia w kwasie nukleinowym dodatkowych miejsc rozpoznawanych przez endonukleazy restrykcyjne. Takie mutacje mogą być mutacjami milczącymi lub mogą zmieniać aminokwas kodowany przez zmutowany kodon. Te zmodyfikowane kwasy nukleinowe można przygotowywać na przykład przez mutowanie kwasu nukleinowego kodującego OATP według niniejszego wynalazku w taki sposób, aby wynikiem była delecja, podstawienie, insercja, inwersja lub addycja jednego lub więcej aminokwasów w kodowanym polipeptydzie. W celu zapoznania się z metodami ukierunkowanej mutagenezy patrz Taylor, J. W. i in. (1985), Nucl. Acids Res. 13, 8749-64 oraz Kunkel, J. A. (1985), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 482-92. Ponadto, u komercjalnych dostawców dostępne są zestawy do ukierunkowanej mutagenezy (np. BioRad Laboratories, Richmond, CA; Amersham Corp., Arlington Heights, IL). W celu zapoznania się z metodami znoszenia aktywności, delecji lub skracania, patrz Sayers, J. R. i in. (1988), Nucl. Acids Res. 16: 791-800.
PL 201 687 B1
Wynalazek pozwala zatem na utworzenie również zmodyfikowanych kwasów nukleinowych, włącznie z (1) wariantami powstającymi w wyniku alternatywnego składania eksonów, (2) wariantami allelicznymi i (3) białkami chimerycznymi, w których konstrukt fuzyjny zawiera OATP lub jego fragment.
Wektory ekspresyjne
Wynalazek ten dotyczy ponadto wektorów ekspresyjnych, obejmujących sekwencję nukleotydową kodującą OATP według niniejszego wynalazku. Korzystnie, wektory ekspresyjne obejmują całą lub część sekwencji kwasu nukleinowego przedstawionej w sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 1.
Preferowana jest sekwencja nukleotydową kodująca OATP, jak przedstawiono powyżej (tj. region kodujący).
Wektorami ekspresyjnymi są zazwyczaj plazmidy, ale wynalazek obejmuje inne postacie wektorów, które pełnią równoważne funkcje i stały się znane w nauce później od nich. Specjalista w tej dziedzinie może również stabilnie zintegrować sekwencję kodującą OATP w chromosomie odpowiedniej komórki gospodarza.
Wektory ekspresyjne zazwyczaj zawierają elementy regulujące, zdolne do wpływania na ekspresję OATP. Te elementy regulujące mogą być heterologicznymi lub natywnymi elementami OATP. Zazwyczaj wektor zawiera miejsce początku replikacji, promotor i sekwencję terminacji transkrycji. Wektor może również obejmować inne sekwencje regulujące, włącznie z sekwencjami stabilizującymi mRNA, które zapewniają stabilność produktu ekspresji, liderowymi sekwencjami wydzielania, które zapewniają wydzielanie produktu ekspresji, sekwencjami środowiskowych sprzężeń zwrotnych, które umożliwiają modulowanie ekspresji genu struktury (np. dzięki obecności lub nieobecności czynników odżywczych lub innych induktorów w podłożu hodowlanym), sekwencje markerów, które są zdolne do zapewniania fenotypowej selekcji stransformowanych komórek gospodarza, miejsca restrykcyjne, które zapewniają miejsca rozszczepiania przez endonukleazy restrykcyjne, oraz sekwencje, które umożliwiają ekspresję w gospodarzach różnego rodzaju, włącznie z organizmami prokariotycznymi, drożdżami, grzybami, roślinami i wyższymi organizmami prokariotycznymi.
Wektor ekspresyjny według tego wynalazku jest co najmniej zdolny do kierowania replikacją, a korzystnie ekspresją, kwasów nukleinowych i białek według tego wynalazku. Odpowiednie miejsca początku replikacji obejmują, na przykład, Col E1, wirusowe miejsce początku replikacji SV40, wirusa Epsteina-Barra i M13. Odpowiednie promotory obejmują, na przykład, promotor cytomegalowirusa, promotor lacZ, promotor gal10 oraz promotor poliedryny wirusa poliedrozy wielojądrowej Autographa caNfornica (AcMNPV). Odpowiednie sekwencje terminacji obejmują, na przykład, sygnały poliadenylacji bydlęcego hormonu wzrostu, SV40, lacZ i poliedryny AcMNPV. Przykłady markerów selekcyjnych obejmują oporność na neomycynę, ampicylinę, hygromycynę i podobne.
Specjaliści w tej dziedzinie mogą wstawiać DNA, kodujący OATP według niniejszego wynalazku, do kilku wektorów dostępnych komercjalnie. Przykłady obejmują wektory kompatybilne z komórkami ssaczymi, takie jak pcDNA3 lub pCEP4, wektory bakulowirusowe, takie jak pBlueBac, wektory prokariotyczne, takie jak pcDNA2 oraz wektory drożdżowe, takie jak pYes2. Dla zapoznania się z technikami modyfikowania wektorów, patrz Sambrook i in. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, wydanie drugie, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY.
Komórki gospodarza
Wynalazek ten, dodatkowo, dotyczy komórek gospodarza zawierających wektor ekspresyjny, który obejmuje sekwencję kodującą OATP, korzystnie OATP2, według niniejszego wynalazku. Komórki gospodarza, korzystnie, zawierają wektor ekspresyjny, który obejmuje całą lub część sekwencji DNA posiadającej sekwencję nukleotydową zasadniczo taką, jak przedstawiono w sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 1. Odpowiednie komórki gospodarza obejmują zarówno komórki prokariotyczne (np. szczepy E. coli HB101, DH5a, XL1 Blue, Y1090 i JM101) oraz komórki eukariotyczne (np. komórki owada Spodoptera frugiperda, komórki CHO, komórki COS-7, komórki HEK 293, fibroblasty skóry ludzkiej oraz komórki S. cerevisiae).
Specjaliści w tej dziedzinie mogą wprowadzać wektory ekspresyjne do komórek gospodarza różnymi znanymi w nauce metodami. Przykładowymi metodami są transfekcja przez wytrącanie fosforanem wapniowym, elektroporacja, fuzja z liposomami, iniekcja dojądrowa oraz infekcja wirusowa lub fagowa. Następnie komórki gospodarza można hodować w warunkach umożliwiających ekspresję dużych ilości OATP.
Takie zmodyfikowane komórki gospodarza można identyfikować stosując którekolwiek z pięciu ogólnych podejść:
PL 201 687 B1 (a) hybrydyzację DNA-DNA z sondami komplementarnymi do sekwencji kodującej OATP (blotting Southerna).
(b) detekcję funkcji genu markerowego, takiej jak aktywność kinazy tymidynowej, oporności na antybiotyki i podobne. Gen markerowy może być umieszczony w tym samym plazmidzie, co sekwencja OATP, pozostając pod kontrolą tego samego lub różnego promotora.
(c) detekcję transkryptów mRNA przez oznaczenia hybrydyzacji (np. bblotting typu Northern lub oznaczenie ochrony przed nukleazą z zastosowaniem sondy komplementarnej do sekwencji RNA).
(d) immunologiczną detekcję ekspresji genu (np. przez blotting typu Western z przeciwciałem skierowanym przeciw OATP).
(e) PCR ze starterami homologicznymi do sekwencji wektora ekspresyjnego lub sekwencji kodujących OATP. Podczas PCR powstaje fragment DNA o przewidywanej długości, co wskazuje na włączenie układu ekspresyjnego do komórki gospodarza.
Specjaliści w tej dziedzinie mogą określać sekwencje DNA różnymi znanymi metodami. Patrz, na przykład, metoda terminacji łańcuchów w Sanger i in. (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 5463-7 oraz metoda Maxama-Gilberta w Maxam-Gilbert (1977), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 560-4.
Komórki gospodarza według wynalazku można stosować na różne sposoby, które obecnie są oczywiste. Komórki można stosować do przeszukiwania związków pod kątem tych, które wiążą się z OATP według niniejszego wynalazku, bądź w inny sposób modulują lub regulują jego funkcję, której modulowanie może być użyteczne, na przykład aktywacji lub inaktywacji aktywności OATP2, do badania mechanizmów przekazywania sygnałów i oddziaływań białko-białko oraz do przygotowywania OATP do zastosowań opisanych poniżej.
Nie wszystkie wektory ekspresyjne i regulujące sekwencje DNA będą działać równie dobrze pod względem ekspresji sekwencji DNA według tego wynalazku. Także nie wszystkie komórki gospodarza działają równie dobrze z tym samym układem ekspresyjnym. Jednakże, specjalista w tej dziedzinie, wykorzystując wskazówki podane w niniejszym opisie, może dokonać wyboru spośród wektorów ekspresyjnych, regulujących sekwencji DNA i komórek gospodarza bez niepożądanego przeprowadzania doświadczeń i bez odchodzenia od zakresu wynalazku.
Polipeptydy
Wynalazek ten dotyczy ponadto polipeptydów, obejmujących całe lub części sekwencji aminokwasowych OATP według niniejszego wynalazku. Autorzy wynalazku preferują polipeptydy, obejmujące całą lub część sekwencji aminokwasowych przedstawionych w sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 2 (OATP2. Jeśli stosuje się część OATP według niniejszego wynalazku, korzystnie część taką samą aktywność biologiczną, jak OATP, z którego część otrzymano. Na przykład, i w zakresie wynalazku, pozostają polipeptydy, które obejmują całe lub część OATP2, OATP-RP2, OATP-RP3, OATP-RP4, OATP-RP5 lub OATP-RP1, i które wykazują aktywność transportującą. Części mogą zawierać jedną lub więcej mutacji, tak że białko(a) nie wykazuje aktywności transportującej, ale można je stosować do przeszukiwania związków pod kątem tych, które będą modulować lub wiązać się z białkiem lub jego częścią.
Osoby będące specjalistami w tej dziedzinie mogą przygotowywać te polipeptydy znanymi w nauce metodami. Można na przykład zastosować syntezę chemiczną, taką jak procedura syntezy na fazie stałej, opisana przez Houghtona i in. (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. 82: 5131-5. Inną metodą jest translacja mRNA in vitro. Polipeptydy można również wytwarzać w opisanych powyżej komórkach gospodarza, co jest metodą preferowaną. Na przykład, można zsyntetyzować DNA, obejmujący całą lub część sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 1, jak opisano powyżej, wstawić zsyntetyzowany DNA do wektora ekspresyjnego, wektorem ekspresyjnym stransformować komórkę gospodarza i hodować komórkę gospodarza w celu wytworzenia pożądanych polipeptydów.
Osoby będące specjalistami w tej dziedzinie mogą izolować i oczyszczać takie polipeptydy którąkolwiek z kilku znanych technik, na przykład przez chromatografię jonowymienną, chromatografię sączenia molekularnego i chromatografię powinowactwa. Takie techniki mogą wymagać modyfikowania białka. Na przykład, do białka można dołączać znacznik histytynowy dla umożliwienia oczyszczania na kolumnie niklowej.
Osoby będące specjalistami w tej dziedzinie mogą stosować polipeptydy według wynalazku w szerokim zakresie sposobów. Na przykład, można je stosować do tworzenia przeciwciał poliklonalnych lub monoklonalnych. Takie przeciwciała można następnie stosować do detekcji immunologicznej (np. oznaczenia radioimmunologicznego, enzymatycznego oznaczenia immunologicznego lub immu14
PL 201 687 B1 nocytochemii), oczyszczania immunologicznego (np. chromatografii powinowactwa) polipeptydów z różnych źródeł, bądź immunoterapii.
Osoby będące specjalistami w tej dziedzinie mogą dokonywać, znanymi technikami, modyfikacji polipeptydów OATP. Modyfikacje takie mogą powodować wyższe lub niższe powinowactwo, umożliwiać wytwarzanie białka na wyższych poziomach lub upraszczać oczyszczanie białka. Modyfikacje takie mogą pomagać w identyfikacji specyficznych reszt amino-kwasowych uczestniczących w wiązaniu, co z kolei może pomagać w racjonalnym projektowaniu leków będących czynnikami modulującymi. Można dokonywać podstawień aminokwasowych w oparciu o podobieństwo pod względem polarności, ładunku, rozpuszczalności, hydrofobowości, hydrofilowości i/lub amfipatycznego charakteru reszt, których to dotyczy. Na przykład, aminokwasy naładowane ujemnie obejmują kwas asparaginowy i kwas glutaminowy, aminokwasy naładowane dodatnio obejmują lizynę i argininę, aminokwasy o pozbawionych ładunku grupach polarnych lub grupach niepolarnych, posiadających podobne wartości hydrofobowości, obejmują następujące aminokwasy: leucynę, izoleucynę, walinę, glicynę, alaninę; asparaginę, glutaminę; serynę, treoninę; fenyloalaninę, tyrozynę. Wszystkie takie zmodyfikowane polipeptydy objęte są zakresem wynalazku.
Korzystne analogi obejmują białka, które różnią się od nowych OATP według niniejszego wynalazku (lub ich fragmentów aktywnych biologicznie) jednym lub więcej konserwatywnymi podstawieniami aminokwasowymi, bądź jednym lub więcej niekonserwatywnymi podstawieniami aminokwasowymi, delecjami lub insercjami, które nie znoszą aktywności biologicznej analogu. Konserwatywne podstawienia zazwyczaj obejmują podstawienie jednego aminokwasu innym o podobnych właściwościach, np. podstawienia w obrębie następujących grup: walina, glicyna; glicyna, alanina; walina, izoleucyna, leucyna; kwas asparaginowy, kwas glutaminowy; asparagina, glutamina; seryna, treonina; lizyna, arginina oraz fenyloalanina, tyrozyna. Inne konserwatywne podstawienia aminokwasowe można znaleźć w poniższej tablicy.
T a b l i c a 1
Konserwatywne zastąpienia aminokwasowe
Aminokwas Kod Zastępuje którykolwiek z:
Alanina A D-Ala, Gly, beta-Ala, L-Cys, D-Cys
Arginina R D-Arg, Lys, D-Lys, homo-Arg, D-homo-Arg, Met, Ile, D-Met, D-Ile, Orn, D-Orn
Asparagina N D-Asn, Asp, D-Asp, Glu, D-Glu, Gin, D-Gln
Kwas asparaginowy D D-Asp, D-Asn, Asn, Glu, D-Glu, Gin, D-Gln
Cysteina C D-Cys, S-Me-Cys, Met, D-Met, Thr, D-Thr
Glutamina Q D-Gln, Asn, D-Asn, Glu, D-Glu, Asp, D-Asp
Kwas glutaminowy E D-Glu, D-Asp, Asp, Asn, D-Asn, D-Asn, Gin, D-Gln
Glicyna G Ala, D-Ala, Pro, D-Pro, β-Ala, Acp
Izoleucyna I D-Ile, Val, D-Val, Leu, D-Leu, Met, D-Met
Leucyna L D-Leu, Val, D-Val, Met, D-Met
Lizyna K D-Lys, Arg, D-Arg, homo-Arg, D-homo-Arg, Met, D-Met, Ile, D-Ile, Orn, D-Orn
Metionina M D-Met, S-Me-Cys, Ile, D-Ile, Leu, D-Leu, Val, D-Val
Fenyloalanina F D-Phe, Tyr, D-Thr, L-Dopa, His, D-His, Trp, D-Trp, trans-3,4, lub 5-fenylo-prolina, cis-3,4, lub 5-fenyloprolina
Prolina P D-Pro, kwas L-1-tioazalidyno-4-karboksylowy, kwas D- lub L-1-oksazolidyno-4karboksylowy
Seryna S D-Ser, Thr, D-Thr, allo-Thr, Met, D-Met, Met (O), D-Met (O), L-Cys, D-Cys
Treonina T D-Thr, Ser, D-Ser, allo-Thr, Met, D-Met, Met (O), D-Met (O), Val, D-Val
Tyrozyna Y D-Tyr, Phe, D-Phe, L-Dopa, His, D-His
Walina V D-Val, Leu, D-Leu, Ile, D-Ile, Met, D-Met
PL 201 687 B1
Innymi analogami wchodzącymi w zakres wynalazku są te z modyfikacjami, które zwiększają stabilność białka lub peptydu; takie analogi mogą zawierać, na przykład, jedno lub więcej wiązań niepeptydowych (które zastępują wiązania peptydowe) w sekwencji białka lub peptydy. W zakres wynalazku wchodzą również analogi, które zawierają reszty inne, niż naturalnie występujące L-aminokwasy, np. D-aminokwasy bądź nie występujące naturalnie lub syntetyczne aminokwasy, np. β- lub γ-aminokwasy.
Autorzy wynalazku biorą pod uwagę liczne inne warianty opisanych powyżej polipeptydów. Takie warianty obejmują sole i estry polipeptydów, jak również prekursory wymienionych powyżej polipeptydów (np. posiadające N-końcowe podstawniki, takie jak metionina, N-formylometionina i sekwencje liderowe). Wynalazek obejmuje wszystkie takie warianty.
Sposoby wykrywania kwasów nukleinowych
Niniejszy wynalazek pozwala na zaprojektowanie metody wykrywania kwasów nukleinowych, kodujących białka OATP. W metodzie tej, specjalista w tej dziedzinie (a) kontaktuje kwasy nukleinowe o nieznanej sekwencji z kwasem nukleinowym posiadającym sekwencję komplementarną do znanej sekwencji kodującej (np. sekwencji o długości co najmniej około 10 nukleotydów z, np., sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 1, szczególnie jej regionów kodujących), przy czym ten ostatni kwas nukleinowy posiada wykrywalny znacznik, oraz (b) określa obecność znacznika związanego z którymkolwiek z kwasów nukleinowych o nieznanej sekwencji. Obecność związanego znacznika wskazuje na obecność pożądanych kwasów nukleinowych. Sposób ten można stosować do wykrywania kwasów nukleinowych OATP z innych tkanek (które mogą posiadać inne elementy regulujące), bądź kwasów nukleinowych z innych gatunków (np. małpy).
Specjaliści w tej dziedzinie generalnie wiedzą, jak otrzymywać kwasy nukleinowe do analizowania tym sposobem. W przypadku genomowego DNA, można szybko zamrozić tkankę, rozetrzeć ją na fragmenty łatwo poddające się trawieniu i inkubować roztartą tkankę z proteinazą K i SDS dla degradacji większości białek komórkowych. Następnie można odbiałczyć genomowy DNA przez kolejne ekstrakcje fenolem/chloroformem/alkoholem izoamylowym, odzyskać DNA przez wytrącenie etanolem, wysuszenie i ponowne zawieszenie w buforze. W przypadku RNA, można zlizować hodowane komórki w roztworze 4 M guanidyny, odciągnąć lizat przez igłę numer 20, osadzić RNA przez etap wirowania w gradiencie chlorku cezu i usunięcie supernatantu. Osad powinien zawierać oczyszczony RNA.
Wykrywalnym znacznikiem może być promieniotwórczy jon związany jednym z nukleotydów komplementarnego kwasu nukleinowego. Powszechnymi znacznikami promieniotwórczymi są 32S, chociaż można również stosować inne znaczniki, takie jak biotyna. Specjaliści w tej dziedzinie są świadomi istnienia różnych metod przyłączania znaczników do komplementarnego kwasu nukleinowego (np. metody stosowania losowych starterów do przyłączania 32P lub 35S).
Specjaliści w tej dziedzinie generalnie wiedzą, jak zastosować taką metodę wykrywania kwasów nukleinowych. Na przykład, można przeprowadzić blotting Southerna lub blotting typu Northern stosując wyznakowaną promieniotwórcze sondę oligonukleotydową komplementarną do kwasu nukleinowego kodującego OATP. Następnie można wykrywać hybrydyzację poprzez autoradiografię. Zależnie od znacznika, można również stosować inne metody wykrywania (np. spektrofotometrię).
Sposoby wykrywania modulatorów OATP i związków transportowanych przez OATP według niniejszego wynalazku
Wynalazek pozwala ponadto na wykrywanie modulatorów OATP według niniejszego wynalazku, jak również wykrywanie związków, które są transportowane przez OATP według niniejszego wynalazku (np. związków, które są transportowane do wątroby, które można stosować jako nośniki innych związków). Przeszukiwanie pod kątem modulatorów OATP obejmuje wykrywanie wiązania cząsteczek (np. polipeptydów, produktów naturalnych, związków syntetycznych) w komórkach, w których zachodzi ekspresja białka OATP. Alternatywnie, przeszukiwanie pod kątem dodatnich modulatorów i/lub ujemnych modulatorów OATP obejmuje wykrywanie zwiększania i/lub hamowania transportu znanego związku. Przeszukiwanie pod kątem związków transportowanych przez OATP obejmuje wykrywanie transportu cząsteczek (np. polipeptydów, produktów naturalnych, związków syntetycznych) przez OATP.
Klonowanie i sekwencjonowanie OATP według niniejszego wynalazku obejmuje konstruowanie komórek użytecznych w przeszukiwaniu produktów naturalnych lub związków syntetycznych pod kątem tych, które wiążą się z, modulują i/lub są transportowane dzięki aktywności OATP. Sposób wykrywania modulatorów OATP wymaga transformowania kompatybilnych komórek gospodarza odpowiednim wektorem, jak opisano uprzednio w niniejszym opisie. Takie stransformowane komórki
PL 201 687 B1 traktuje się testowanymi substancjami (np. związkami syntetycznymi lub produktami naturalnymi), a następnie mierzy aktywność w obecności i nieobecności testowanej substancji.
Oznaczanie OATP
Oznaczenie do pomiaru aktywności OATP przeprowadza się w następujący sposób: komórki HEK293 wysiewa się w podłożu Eagle zmodyfikowanym przez Dulbecco (DMEM) plus 10% płodowa surowica bydlęca, plus penicylina i streptomycyna w szalkach opłaszczonych poli-D-lizyną i kotransfekuje plazmidem ekspresyjnym transportującego białka OATP z zastosowaniem Lipofectamine Plus (Life Technologies, Inc). Po 24 godzinach komórki i podłoża oznacza się pod kątem transportu substratu. Alternatywnie, bezpośrednio, bez transfekcji, można zarówno wysiewać jak i oznaczać linie komórkowe utworzone tak, aby zachodziła w nich stabilna ekspresja OATP. Dla pomiaru transportu, usuwa się podłoża i monowarstwy komórek oznacza w trzech powtórzeniach przez jednokrotne przemywanie DMEM bez surowicy i dodawanie tego samego podłoża zawierającego [3H]-substrat, sam lub w obecności różnych stężeń nieznakowanych testowanych związków. W przypadku OATP, [3H]-substratem może być [3H]-prowastatyna [3H]-tauro-cholan lub [3H]-siarczan dehydroepiandrosteronu, bądź [125I]-hormon tarczycy (T4). Monowarstwy inkubuje się w temperaturze pokojowej w ciągu od 5 do 10 minut, zależnie od białka transportującego. Następnie komórki szybko jeden raz przemywa się schłodzonym lodem DMEM zawierającym 5% BSA, dwa razy DMEM plus 0,1% BSA i jeden raz samym DMEM. Komórki poddaje się lizie w 0,1 N NaOH i frakcję lizatu stosuje się do określania wbudowywania promieniotwórczości przez scyntylację cieczową, a inną stosuje się do określania stężenia białka w lizacie stosując oznaczenie Bradford, z BSA jako standardem. Aktywność transportującą wyraża się jako mole substratu transportowanego do komórek/mg białka komórkowego/minutę.
Ukierunkowane dostarczanie leku
OATP według niniejszego wynalazku są również użyteczne do ukierunkowanego dostarczania leków do pewnych narządów, w których zachodzi ekspresja OATP opisanych w niniejszym opisie (np. wątroby) oraz do modulowania stężenia endogennych substratów.
Na przykład, nowe, ujawnione w niniejszym opisie, białko transportujące aniony organiczne, OATP2, stanowi potencjalny cel działania terapeutycznego z powodu swojej zdolności do modulowania pobierania przez komórki i potencjalnego wydzielania kilku ważnych biologicznie anionów organicznych, włącznie z kwasami żółciowymi i hormonem androgennym, siarczanem dehydroepiandrosteronu („DHEAS). Ponadto, ponieważ OATP2 transportuje co najmniej jeden lek (tj. prowastatynę), a wiadomo, że inni przedstawiciele tej rodziny transportują szereg innych ksenobiotyków, to białko transportujące można wykorzystywać do optymalizacji dostarczania leków do wątroby, a nie do innych tkanek.
OATP2 jest unikalne w rodzinie OATP pod tym względem, że jest ono jedynym znanym białkiem transportującym, które ulega ekspresji wyłącznie w wątrobie. A zatem, leki zoptymalizowane pod względem tego białka transportującego mogą być kierowane do wątroby z wyższą selektywnością, niż w przypadku jakiegokolwiek innego znanego białka transportującego. Uogólniając to, możliwe może być zidentyfikowanie niskocząsteczkowego „adaptera, który jest wydajnie rozpoznawany i transportowany przez OATP2 (związek transportowany przez OATP2), i który można dołączać do innych leków w celu dostarczania do wątroby, nawet jeśli związek macierzysty nie jest transportowany przez OATP2.
Alternatywnie, jeśli związek terapeutyczny jest pobierany przez wątrobę całkowicie lub w znacznym stopniu poprzez OATP2, można hamować usuwanie z wątroby i w ten sposób zwiększać stężenia w krążeniu, bądź zwiększać okres półtrwania związku w krążeniu obwodowym, przez dodawanie do tego związku grupę funkcyjną, która uniemożliwia transport przez OATP2. Podobnie, jeśli pobieranie przez wątrobę i usuwanie z krążenia endogennej substancji zachodzi z udziałem OATP2, współzawodniczy lub niewspółzawodniczy inhibitor OATP2 może podwyższać poziomy tej substancji w osoczu. Jako przykład, DHEAS jest androgenem nadnerczowym, którego ilość obniża się z wiekiem i, na podstawie pewnych danych uzyskanych na zwierzętach, sugerowano, że terapia substytucyjna niedoboru DHEAS może stymulować zależne od wieku niedobory immunologiczne, zwiększać pojmowanie i wrażliwość na insulinę oraz utrzymywać masę kości. Wynikiem hamowania usuwania przez wątrobę endogennego DHEAS poprzez blokowanie jego oddziaływań z OATP2 mogą być podwyższone poziomy hormonów przy braku syplementacji hormonalnej.
Dysponując informacjami dostarczonymi w niniejszym opisie, specjalista w tej dziedzinie będzie w stanie zidentyfikować cząsteczki, zarówno występujące naturalnie, jak i syntetyczne (włącznie z lekami), które są transportowane przez ujawnione w niniejszym opisie OATP, np. OATP2. OATP jako klasa generalnie wykazują szeroką specyficzność substratową („polispecyficzne białka transporPL 201 687 B1 tujące. A zatem, przypuszcza się, że zostanie zidentyfikowanych wiele dodatkowych substratów tych białek transportujących.
Terapia genowa
Specjalista w tej dziedzinie może również zastosować cząsteczki sensownych i antysensownych kwasów nukleinowych jako czynniki terapeutyczne dla wskazań związanych z OATP. Można skonstruować wektory, które kierują syntezą pożądanego DNA lub RNA, bądź utworzyć kwas nukleinowy, jak opisano w stanie techniki.
W kilku odnośnikach literaturowych opisuje się użyteczność cząsteczki antysensownej. Patrz Toulme i Helene (1988), Gene 72: 51-8; Inouye (1988), Gene, 72: 25-34; Uhlmann i Peyman (1990), Chemical Reviews 90: 543-584; Biotechnology Newswatch (15 stycznia 1996 r), str. 4; Robertson, Nature Biotechnology 15: 209 (1997); Gibbons i Dzau (1996), Science 272: 689-93. Można je projektować w oparciu o genomowy DNA i/lub cDNA, flankujące 5'- i 3'-końcowe regiony kontrolne, inne sekwencje flankujące, sekwencje intronów oraz sekwencje z parowaniem zasad niezgodnym z klasycznym modelem Watsona i Cricka, stosowane do tworzenia tripleksowego DNA. Takie cząsteczki antysensowne obejmują antysensowne oligodeoksyrybonukleotydy, oligorybonukleotydy, analogi oligonukleotydów i podobne, i mogą zawierać co najmniej około od 15 do 25 zasad.
Cząsteczki antysensowne mogą wiązać się kowalencyjnie lub niekowalencyjnie z DNA lub RNA OATP. Takie wiązanie może, na przykład, rozszczepiać lub ułatwiać rozszczepianie DNA lub RNA OATP, zwiększać degradację jądrowego lub cytoplazmatycznego mRNA, bądź hamować transkrypcję, translację, wiązanie czynników transaktywujących lub składania albo dojrzewania pre-mRNA. Cząsteczki antysensowne mogą również zawierać dodatkowe grupy funkcyjne, które zwiększają stabilność, transport do i z komórek, powinowactwo wiązania, rozszczepianie cząsteczki docelowej i podobne. Wszystkie z tych wpływów będą zmniejszać ekspresję białka OATP, a zatem uczynią cząsteczki antysensowne użytecznymi jako modulatory OATP.
Wynalazek został zilustrowany następującymi przykładami.
P r z y k ł a d 1
Izolowanie pełnej długości cDNA OATP2 oraz klonowanie w ssaczych wektorach ekspresyjnych
OATP2 człowieka zidentyfikowano przez przeszukanie powszechnie dostępnych baz danych EST pod względem sekwencji homologicznych do ludzkiego OATP. Jedna sekwencja EST, o numerze dostępu Genbank T73863, kodowała częściowy cDNA o znaczącym stopniu identyczności sekwencji do OATP. Sekwencje EST kodujące częściowe cDNA dla OATP-RP1, OATP-RP2, OATP-RP3, OATP-RP4 i OATP-RP5 zidentyfikowano przez przeszukanie powszechnie dostępnych baz danych EST oraz bazy danych EST Incyte, Inc. pod względem sekwencji homologicznych do OATP człowieka. Numery identyfikacyjne klonów EST odpowiadających OATP-RP1 są następujące: 820117, 2668489, 1610706, 2972518 i 588148. Klony te kodują tylko część cDNA o pełnej długości. Numery identyfikacyjne klonów EST Incyte odpowiadających OATP-RP2 są następujące: 1664737 i 2641944. Klony te kodują tylko część cDNA o pełnej długości. Numery identyfikacyjne klonów EST Incyte odpowiadających OATP-RP3 są następujące 2493241, 2497845 i 2664024. Klony te kodują tylko część cDNA o pełnej długości. Numery identyfikacyjne klonów EST Incyte odpowiadających OATP-RP4 są następujące: 1494683 i 1685219. Klony te kodują tylko część cDNA o pełnej długości. Numerem identyfikacyjnym klonu EST Incyte odpowiadającego OATP-RP5 jest 925716. Klon ten koduje tylko część cDNA o pełnej długości. Pełnej długości klony dla każdego z powyższych genów otrzymano stosując Gene Traper cDNA Positive Selection System (Life Technologies, Inc.). W procedurze tej pojedyncze lub wielokrotne oligonukleotydy, komplementarne do każdej z ciągłych nici EST lub pojedynczych sekwencji EST, biotynylowano na końcu 3' i stosowano do hybrydyzacji z biblioteką jednoniciowych cDNA człowieka, skonstruowaną w pCMVSport2 (Life Technologies, Inc.). Sekwencje oligonukleotydów stosowanych dla każdego genu, jak również tkankowe źródło przeszukiwanych bibliotek przedstawiono w tablicy 2.
PL 201 687 B1
T a b l i c a 2
Oligonukleotydy stosowane do przeszukiwania pod względem pełnej długości cDNA OATP z zastosowaniem Gene-Trapper Selection
Gen Stosowane wychwytywane oligonukleotyd(y) biotynylowane Numer identyfikacyjny sekwencji oligonukleotydu Przeszukiwana biblioteka ludzkiego cDNA
OATP2 5'-ACCCTGTCTAGCAGGTTGCA-3' 13 wątroba
OATP-RP1 5'-CTGTCGGAGTCTTCAGATG-3' 14 mózg
OATP-RP2 5'-TCCATCACAGCCTCCTACGC-3' 15 wątroba
OATP-RP3 5'-TGCCTCTACTCTGACCCTAG-3' 16 serce
5'-GGAGCAGTCATTGACACCAC-3' 17
OATP-RP4 5'-TGCTGGGAGTACAACGTGACG-3' 18 serce
5'-ACAAGGAGGATGGACTGCAG-3' 19
5'-CAGGAATCCCAGCTCCAGTG-3' 20
OATP-RP5 5'-GCTACAACCCAACTACTGGC-3' 21 mózg
5'-GGGACTAACTGTGATACTGG-3' 22
Hybrydy pomiędzy biotynylowanymi oligonukleotydami i jednoniciowym cDNA wychwytywane na opłaszczonych streptawidyną perełkach paramagnetycznych. Po przemywaniu, wychwycone jednoniciowe cDNA, stanowiące cel, uwalniano z biotynylowanych oligonukleotydów i przekształcano w dwuniciowy DNA polimerazą DNA, stosując odpowiadający oligonukleotyd niebiotynylowany. Po transformacji i wysianiu, przez analizę poprzez PCR zidentyfikowano kilka dodatnich klonów dla każdego genu. Pełnej długości klony cDNA zidentyfikowano przez sekwencjonowanie. W przypadku OATP-RP1, powyższą techniką otrzymano częściowy cDNA (pSP-RP1A). Inny klon cDNA, który był częścią ciągłej nici OATP-RP1 zidentyfikowano przez przeszukanie powszechnie dostępnych baz danych EST (numer dostępu Genbank AI027850). Fragment EcoRI-Notl tego klonu, zawierający pierwszych 477 nukleotydów OATP-RP1 otrzymany z Research Genetics, Inc.) zligowano ze strawionym EcoRI-Notl pSP-RP1A, w celu utworzenia sekwencji o pełnej długości.
Do badań ekspresji, cDNA OATP2 sklonowano w wektorze ekspresyjnym pCEP4e, zmodyfikowanej postaci pCEP4 (Invitro-gen, Inc.), w której odwrócono kasetkę ekspresyjną kierowaną przez promotor CMV, i stosowano do krótkotrwałych transfekcji. W celu przeprowadzenia tego, cDNA OATP2 w pCMVSport2, odpowiadający nukleotydom od 59 do 2361 w sekwencji o numerze identyfikacyjnym: 1, wycięto przez strawienie KpnI i Notl. Fragment ten sklonowano w pCEP4eR strawionym KpnI-Notl. Klon ten, pCEP-OATP2, stosowano do badań ekspresji podczas krótkotrwałych transfekcji.
P r z y k ł a d 2
Tkankowa i komórkowa dystrybucja OATP-2, OATP-RP1, OATP-RP2, OATP-RP4 i OATP-RP5
Tkankową dystrybucję ekspresji OATP-2, OATP-RP1, OATP-RP2, OATP-RP4 i OATP-RP5 określono przez blotting typu Northern poli A+ RNA z różnorodnych tkanek ludzkich (Figura 1). Wszystkie uprzednio opisane białka transportujące z tej rodziny, a mianowicie OATP człowieka, oatpl szczura, oatp2 szczura i oatp3 szczura, ulegają ekspresji w wątrobie, nerkach i mózgu. Wszystkie z powyższych transportują kwasy żółciowe, jak również szereg innych substratów, które są specyficzne wobec podgrupy tych białek transportujących. W przeciwieństwie, ekspresja OATP2, które również transportuje kwasy tłuszczowe, jest bardzo specyficzna dla wątroby; główny hybrydyzujący prążek odpowiadający 3,2 kb, oraz kilka niższych, obserwowano tylko dla RNA z wątroby, a nie żadnej innej tkanki. Specyficzne rodzaje komórek, w których zachodzi ekspresja tego białka transportującego, sprawdzano przez hybrydyzację in situ sondy rybonukleinowej OATP2 z próbkami wątroby ludzkiej. Widoczny był silny sygnał hybrydyzacyjny zlokalizowany w hepatocytach w zrazikach wątroby, bez żadnej znaczącej różnicy w intensywności sygnału pomiędzy regionami środkowej części zrazika, strefy środkowej lub obwodowej. Żadnego sygnału nie obserwowano w przewodach żółciowych, komórkach Kupffera lub naczyniach krwionośnych, ani w komórkach żadnego innego rodzaju z płuc ludzkich (dane nieprzedstawione).
OATP-RP1 ulega ekspresji na wysokich poziomach prawie we wszystkich testowanych tkankach, w mięśniach szkieletowych, płucach, łożysku i sercu. OATP-RP2 ulega powszechnie ekspresji
PL 201 687 B1 we wszystkich testowanych tkankach. OATP-RP4 wykazuje znacznie bardziej ograniczony wzór ekspresji, z dużą ilością transkryptów w mięśniach szkieletowych i sercu, a znacznie mniejszą w gruczole krokowym i grasicy. Ekspresja OATP-RP5 jest podobnie specyficzna tkankowe, z mózgiem i jądrami będącymi jedynymi tkankami, w których wykryto transkrypty.
P r z y k ł a d 3
Ekspresja OATP2 w stransfekowanych komórkach
Komórki 293EBNA (Invitrogen, Inc.), pochodne komórek HEK293, poddano krótkotrwałej transfekcji wektorem ekspresyjnym OATP2, pCEP-OATP2, bądź samym wektorem pCEP4 (pustym wektorem) i po 24 godzinach oznaczano transport substratów wyznakowanych 3H. Figura 2A przedstawia specyficzne pobieranie [3H]-prowastatyny i [3H]-DHEAS. Figury 2B i 2C przedstawiają odpowiednio specyficzne pobieranie [3H]-taurocholanu i [125I]-hormonu tarczycy (T4). Pobieranie w ciągu 5 minut wyznakowanego promieniotwórcze substratu do komórek stransfekowanych pCEP-OATP2 lub samym wektorem (pusty wektor) określano w nieobecności (pełne słupki) i obecności (puste słupki) nadmiaru nieznakowanego substratu. A zatem, OATP2 jest, specyficznym dla wątroby, ludzkim białkiem transportującym co najmniej pewne inhibitory reduktazy HMG-CoA, kwasy żółciowe, steroidy nadnerczowe i hormon tarczycy.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, znamienna tym, że koduje białko transportujące aniony organiczne („OATP), przy czym OATP obejmuje sekwencję aminokwasową o numerze SEQ ID: 2 (OATP2).
  2. 2. Sekwencja kwasu nukleinowego według zastrz. 1, znamienna tym, że obejmuje (a) sekwencję kwasu nukleinowego o numerze SEQ ID: 1, (b) region kodujący dla (a), (c) sekwencję komplementarną do (a) lub (b), lub sekwencje kwasów nukleinowych, które różnią się od (a) (b) lub (c), w wyniku degeneracji kodu genetycznego.
  3. 3. Wektor ekspresyjny, znamienny tym, że zawiera sekwencję kwasu nukleinowego, jak zdefiniowano w zastrz. 1, operacyjnie związaną z promotorem.
  4. 4. Transformowana komórka gospodarza, znamienna tym, że zawiera wektor ekspresyjny obejmujący cząsteczkę kwasu nukleinowego, jak zdefiniowano w zastrz. 1 operacyjnie związaną z promotorem.
  5. 5. Białko OATP o sekwencji aminokwasowej o numerze SEQ ID: 2 (OATP2).
  6. 6. Sposób wytwarzania OATP, znamienny tym, że sposób obejmuje etapy:
    a) wstawiania sekwencji kwasu nukleinowego jak zdefiniowano w zastrz. 1, kodującej białko OATP do odpowiedniego wektora ekspresyjnego,
    b) transfekowania wektorem ekspresyjnym odpowiedniej do transfekcji komórki gospodarza,
    c) namnażania stransfekowanych komórek gospodarza w odpowiednich podłożach hodowlanych, i
    d) oczyszczania białka OATP z podłoża hodowlanego.
  7. 7. Przeciwciało, znamienne tym, że jest specyficzne wobec białka OATP jak zdefiniowano w zastrz. 5.
  8. 8. Przeciwciało według zastrz. 7, znamienne tym, że przeciwciało jest przeciwciałem monoklonalnym.
  9. 9. Cząsteczka kwasu nukleinowego, jak zdefiniowano w zastrz. 2, znamienna tym, że cząsteczka kwasu nukleinowego obejmuje gen OATP, lub sekwencję komplementarną do genu OATP, zawartego w szczepie ATCC o numerze dostępu 207213.
PL351652A 1999-05-20 2000-05-19 Oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, wektor ekspresyjny, transformowana komórka gospodarza, białko OATP, sposób wytwarzania białka OATP, przeciwciało i cząsteczka kwasu nukleinowego PL201687B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13508199P 1999-05-20 1999-05-20
PCT/US2000/013939 WO2000071566A2 (en) 1999-05-20 2000-05-19 Novel organic anion transport proteins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL351652A1 PL351652A1 (en) 2003-05-19
PL201687B1 true PL201687B1 (pl) 2009-04-30

Family

ID=22466450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL351652A PL201687B1 (pl) 1999-05-20 2000-05-19 Oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, wektor ekspresyjny, transformowana komórka gospodarza, białko OATP, sposób wytwarzania białka OATP, przeciwciało i cząsteczka kwasu nukleinowego

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP1183270B1 (pl)
JP (1) JP4071442B2 (pl)
CN (1) CN1351612A (pl)
AT (1) ATE468354T1 (pl)
AU (1) AU769361B2 (pl)
BR (1) BR0010552A (pl)
CA (1) CA2374729C (pl)
DE (1) DE60044433D1 (pl)
ES (1) ES2343672T3 (pl)
HU (1) HU228779B1 (pl)
IL (2) IL145866A0 (pl)
PL (1) PL201687B1 (pl)
WO (1) WO2000071566A2 (pl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60042220D1 (de) 1999-09-21 2009-06-25 Chugai Pharmaceutical Co Ltd Verwendung vom transportergen oatp-c zur screening von testsubstanzen
US20020165357A1 (en) * 2001-03-12 2002-11-07 Millennium Pharmaceuticals, Inc. 38554, 57301 and 58324, human organic ion transporters and uses therefor
EP1272521A2 (en) * 2000-03-27 2003-01-08 Bayer Aktiengesellschaft Regulation of human oatp2-related protein
GB0013105D0 (en) * 2000-05-30 2000-07-19 Univ Bristol Therapeutic compounds
AU2002219083A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-21 Bayer Aktiengesellschaft Regulation of human oat-like protein
WO2002095069A2 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Astrazeneca Ab Methods
GB0213580D0 (en) * 2002-06-13 2002-07-24 Astrazeneca Ab Methods
AU2003285153B2 (en) * 2002-11-05 2006-06-08 Roskamp Research Llc Organic anion transport polypeptide related protein-4 (OATPRP4) gene in tourette syndrome and related disorders
CN102373231A (zh) * 2010-08-13 2012-03-14 中南大学 一种含有oatp1b1启动子和报告基因的重组质粒及筛选oatp1b1诱导剂的方法
KR102113239B1 (ko) 2012-09-11 2020-05-21 코닝 인코포레이티드 약물 트랜스포터 단백질(들) 및/또는 약물대사 효소(들)를 인코딩하는 유전자(들)를 일시적으로 과발현하는 소모성 냉동보존 세포
DK2848262T3 (da) * 2013-09-12 2021-02-08 Smartdyelivery Gmbh Cellespecifik målretning ved hjælp af nanostrukturerede bærersystemer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589358A (en) * 1993-12-29 1996-12-31 Univ Wake Forest Ileal bile acid transporter compositions and methods
AU1736697A (en) * 1996-02-22 1997-09-10 Academisch Medisch Centrum Amsterdam A family of organic anion transporters, nucleic acids encoding them, cells comprising them and methods for using them

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000071566A2 (en) 2000-11-30
PL351652A1 (en) 2003-05-19
CA2374729C (en) 2009-01-13
EP1183270B1 (en) 2010-05-19
AU769361B2 (en) 2004-01-22
CA2374729A1 (en) 2000-11-30
JP2003500039A (ja) 2003-01-07
BR0010552A (pt) 2002-02-13
CN1351612A (zh) 2002-05-29
HUP0201303A3 (en) 2004-12-28
ATE468354T1 (de) 2010-06-15
IL145866A0 (en) 2002-07-25
WO2000071566A3 (en) 2001-01-25
IL145866A (en) 2008-11-26
HUP0201303A2 (en) 2002-08-28
HU228779B1 (en) 2013-05-28
EP1183270A4 (en) 2005-10-19
ES2343672T3 (es) 2010-08-06
JP4071442B2 (ja) 2008-04-02
EP1183270A2 (en) 2002-03-06
DE60044433D1 (de) 2010-07-01
AU5278000A (en) 2000-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU749198B2 (en) A novel human G-protein coupled receptor
US20030224454A1 (en) Human solute carrier family 7, member 11 (hSLC7A11)
JP2003534813A (ja) シスチンノットポリペプチド:cloaked−2分子およびその使用
PL201687B1 (pl) Oczyszczona i wyizolowana sekwencja kwasu nukleinowego, wektor ekspresyjny, transformowana komórka gospodarza, białko OATP, sposób wytwarzania białka OATP, przeciwciało i cząsteczka kwasu nukleinowego
US7795392B2 (en) Organic anion transport proteins
US20020102267A1 (en) CLASP-5 transmembrane protein
JP2002523078A (ja) 新規なirap−bpポリペプチド及び核酸分子並びにこれらの利用法
US20080248009A1 (en) Regulation of acheron expression
WO1998046748A1 (en) Therapeutic compositions and diagnostic assays for diseases involving trbp
AU2004202022A1 (en) Human N-type calcium channel isoform and uses thereof
US20050196753A1 (en) Human coactivator-associated arginine methyltransferase 1 (hCARM1)
US8663934B2 (en) Cloned transmembrane receptor for 24-hydroxylated vitamin D compounds and uses thereof
US20090312245A1 (en) SRA binding protein
US20040047845A1 (en) Methods and compositions for diagnosis and treatment of cancer based on the transcription factor ets2
US20060067926A1 (en) Novel serine threonine kinase member, h2520-59
JP2003518628A (ja) 化合物
WO2001042296A2 (en) Clasp-5 transmembrane protein
WO2001085908A2 (en) Clasp-1 transmembrane protein
KR20050053628A (ko) 혈관신생 및 심혈관형성의 촉진 또는 억제 방법
JP2003530078A (ja) ヒトldl受容体ファミリータンパク質及びそれをコードするポリヌクレオチド