RU2164419C2 - Mts gene, mutations of this gene and methods of diagnosis of malignant tumors using mts gene sequence - Google Patents

Mts gene, mutations of this gene and methods of diagnosis of malignant tumors using mts gene sequence Download PDF

Info

Publication number
RU2164419C2
RU2164419C2 RU95122128A RU95122128A RU2164419C2 RU 2164419 C2 RU2164419 C2 RU 2164419C2 RU 95122128 A RU95122128 A RU 95122128A RU 95122128 A RU95122128 A RU 95122128A RU 2164419 C2 RU2164419 C2 RU 2164419C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mts
gene
sequence
polypeptide
seq
Prior art date
Application number
RU95122128A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95122128A (en
Inventor
Александр КЭМБ
Original Assignee
Мириад Дженетикс, Инк.
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 Мириад Дженетикс, Инк. filed Critical Мириад Дженетикс, Инк.
Publication of RU95122128A publication Critical patent/RU95122128A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164419C2 publication Critical patent/RU2164419C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, oncology, medicinal genetics. SUBSTANCE: invention relates to somatic mutations in gene of multifunctional tumor suppressor (MTS) in the case human neoplasia and using these mutations for diagnosis and prognosis of oncological diseases. Invention relates to mutations of MTS gene in embryonic line and using these mutations for diagnosis of diathesis to the following cancer forms: melanoma, ocular melanoma, leukosis, astrocytoma, glyoblastoma, lymphoma, glyoma, Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiosarcoma, squamous cell carcinoma, chronic lymphoid lympholeukosis and pancreas, ovary, uterine, testis, kidney, stomach, colon and straight intestine tumors also. Invention relates to also therapy of human neoplasia where mutation in MTS gene occurred including genetic therapy, substitution protein therapy and mimetics using. EFFECT: broadened arsenal of agents used for diagnosis and therapy of tumors. 53 cl, 9 tbl, 25 dwg

Description

Изобретение относится к соматическим мутациям в гене многофункционального опухолевого супрессора (MTS) в случае неоплазий человека и использованию этих мутаций для диагностики и прогнозирования указанных заболеваний. Изобретение также относится к мутациям гена MTS в зародышевой линии и использованию данных мутаций для диагностики предрасположенности к таким формам рака, как меланома, окулярная меланома, лейкоз, астроцитома, глиобластома, лимфома, глиома, лимфома Ходжкина, множественная миелома, саркома, миосаркома, холангиосаркома, чешуеклеточная карцинома, хронический лимфоидный лимфолейкоз (CLL), а также опухоли поджелудочной железы, молочной железы, мозга, простаты, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичников, матки, семенников, почек, желудка, ободочной и прямой кишки. Изобретение также имеет отношение к терапии тех неоплазий человека, при которых произошла мутация в гене MTS, включая генотерапию, заменяющую белковую терапию и использование белковых миметиков. Наконец, изобретение относится к скринингу препаратов для терапии опухолей. The invention relates to somatic mutations in the gene of a multifunctional tumor suppressor (MTS) in the case of human neoplasia and the use of these mutations for the diagnosis and prognosis of these diseases. The invention also relates to mutations of the MTS gene in the germline and the use of these mutations to diagnose a predisposition to such forms of cancer as melanoma, ocular melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiosarcoma squamous cell carcinoma, chronic lymphoid lymphocytic leukemia (CLL), as well as tumors of the pancreas, breast, brain, prostate, bladder, thyroid gland, ovaries, uterus, testes, kidneys, stomach, rim Noah and the rectum. The invention also relates to the treatment of those human neoplasias in which a mutation in the MTS gene occurred, including gene therapy, replacing protein therapy and the use of protein mimetics. Finally, the invention relates to screening for the treatment of tumors.

Публикации и другие материалы, использованные для описания уровня техники, и в особенности случаи из практики, включены в настоящую заявку в качестве ссылок, на них имеются указания в последующем тексте и соответственно к описанию изобретения приложен список публикаций. Publications and other materials used to describe the state of the art, and in particular cases from practice, are incorporated by reference in this application, referred to in the subsequent text, and accordingly, a list of publications is attached to the description of the invention.

Генетика рака сложна и включает в себя многочисленные доминантные, позитивные регуляторы трансформированного состояния (онкогены), так же как и многочисленные рецессивные, негативные регуляторы (гены-супрессоры опухолей). Охарактеризовано более ста онкогенов. Идентифицировано менее дюжины генов-супрессоров, но ожидается что их число превысит пятьдесят (Knudson, 1993). Cancer genetics is complex and includes numerous dominant, positive regulators of the transformed state (oncogenes), as well as numerous recessive, negative regulators (tumor suppressor genes). More than a hundred oncogenes have been characterized. Less than a dozen suppressor genes have been identified, but their number is expected to exceed fifty (Knudson, 1993).

Участие столь многих генов подчеркивает сложность механизмов контроля роста, функционирующих в клетке для поддержания целостности нормальной ткани. Эта сложность проявляется и другим образом. Так, показано, что ни один из онкогенов не участвует в развитии всех или хотя бы большинства неоплазий человека. Наиболее часто встречающимися онкогенными мутациями являются мутации гена H-ras, обнаруживаемые в 10-15% всех солидных опухолей (Anderson et аl., 1992). Наиболее часто мутирующим геном-супрессором опухолей является ген р53, мутации которого обнаруживаются приблизительно в 50% всех опухолей. The participation of so many genes underscores the complexity of the growth control mechanisms that function in the cell to maintain the integrity of normal tissue. This complexity manifests itself in another way. Thus, it has been shown that not one of the oncogenes is involved in the development of all, or at least most, human neoplasias. The most common oncogenic mutations are H-ras mutations found in 10-15% of all solid tumors (Anderson et al., 1992). The most common mutant tumor suppressor gene is the p53 gene, whose mutations are found in approximately 50% of all tumors.

Без "мишени", общей для всех трансформированных клеток, мечта о "волшебной пуле", которая может разрушить или ревертировать раковые клетки, не повреждая нормальные ткани, остается беспочвенной. Надежда на новое поколение специфически "нацеленных" противоопухолевых препаратов может основываться на возможности идентификации генов-супрессоров опухолей и онкогенов, играющих ключевые роли в контроле клеточного деления. Without the “target” common to all transformed cells, the dream of a “magic pool” that can destroy or reverse cancer cells without damaging normal tissue remains unfounded. Hope for a new generation of specifically targeted antitumor drugs can be based on the ability to identify tumor suppressor and oncogen genes that play key roles in the control of cell division.

На сегодня клонированы и охарактеризованы гены-супрессоры, которые определяют чувствительность к следующим видам неоплазий: 1) ретинобластоме (RB1); 2) опухоли Вилмса (WT1); 3) опухоли Ли-Фраумени (ТР53); 4) семейному аденоматозному полипозу (АРС); 5) нейрофиброматозу типа 1 (NF1); 6) нейрофиброматозу типа 2 (NF2); 7) синдрому фон Хиппель-Линдау (VHL) и 8) множественной эндокринной неоплазии типа 2A (MEN2A). To date, suppressor genes have been cloned and characterized, which determine sensitivity to the following types of neoplasia: 1) retinoblastoma (RB1); 2) Wilms tumors (WT1); 3) Li-Fraumeni tumors (TP53); 4) familial adenomatous polyposis (ARS); 5) neurofibromatosis type 1 (NF1); 6) neurofibromatosis type 2 (NF2); 7) von Hippel-Lindau syndrome (VHL); and 8) type 2A multiple endocrine neoplasia (MEN2A).

Локусы генов-супрессоров, которые были генетически картированы, но пока не выделены, включают гены, определяющие развитие следующих заболеваний: множественная эндокринная неоплазия типа 1 (MEN 1); синдром раковых семей Линча типа 2 (LCFS2); семейный рак молочной железы (BRCA1); нейробластома (NB); синдром невуса базальных клеток (BCNS); синдром Беквита-Вайдеманна (BWS); ренальная клеточная карцинома (RCC); бугорчатый склероз 1 (TSC1) и бугорчатый склероз 2 (TSC2). Loci of suppressor genes that have been genetically mapped but not yet isolated include genes that determine the development of the following diseases: type 1 multiple endocrine neoplasia (MEN 1); Lynch Type 2 Cancer Families Syndrome (LCFS2); familial breast cancer (BRCA1); neuroblastoma (NB); basal cell nevus syndrome (BCNS); Beckwith-Weidemann syndrome (BWS); renal cell carcinoma (RCC); tuberous sclerosis 1 (TSC1) and tuberous sclerosis 2 (TSC2).

Охарактеризованные на сегодня гены-супрессоры кодируют продукты, имеющие сходство с белками различных типов, включая ДНК- связывающие белки (WT1), вспомогательные регуляторы транскрипции (RB1), белки, активирующие ГТФазу (GAPs) (NF1), компоненты цитоскелета (NF2), связанные с мембраной рецепторные киназы (MEN2A) и другие продукты, не имеющие явного сходства с известными белками (APC и VHL).The suppressor genes described today encode products that resemble various types of proteins, including DNA-binding proteins (WT1), auxiliary transcriptional regulators (RB1), GTPase activating proteins (GAP s ) (NF1), and cytoskeletal components (NF2), membrane-bound receptor kinases (MEN2A) and other products that do not have clear resemblance to known proteins (APC and VHL).

Во многих случаях гены-супрессоры были первоначально идентифицированы благодаря генетическим исследованиям, обнаружившим их утрату или мутацию в некоторых спорадических опухолях. In many cases, suppressor genes were originally identified through genetic studies that revealed their loss or mutation in some sporadic tumors.

Это дало основание считать, что области хромосомных аберраций могут указывать на расположение важных генов-супрессоров, задействованных как в предрасположенности к раку, так и в спорадических неоплазиях. This gave reason to believe that regions of chromosomal aberrations may indicate the location of important suppressor genes involved both in cancer susceptibility and in sporadic neoplasias.

Одной из важных особенностей охарактеризованных на сегодня генов-супрессоров, является то, что они с высокой частотой делетированы в опухолях определенных типов. Делеция часто приводит к утрате одного аллеля (так называемая гетерозиготная утрата LOH), но встречается и гомозиготная делеция обоих аллелей. В случае LOH остающийся аллель нефункционален в силу предсуществующей наследуемой мутации или в результате вторичной случайной мутации. One of the important features of the suppressor genes characterized today is that they are deleted with high frequency in certain types of tumors. Deletion often leads to the loss of one allele (the so-called heterozygous loss of LOH), but there is also a homozygous deletion of both alleles. In the case of LOH, the remaining allele is non-functional due to a preexisting inherited mutation or as a result of a secondary random mutation.

Меланома является широко распространенной опухолью, от которой страдает один американец из ста (Американское противораковое общество, 1992). Факторы окружающей среды, такие как облучение ультрафиолетовым светом, вносят существенный вклад в частоту возникновения этой неоплазии, однако наследственные факторы также играют важную роль. На хромосоме 9р21 был картирован ген семейной меланомы (MLM) (Cannon- Albright et al., 1992; Nancarrow et al., 1993; Gruis et al. , 1993; Goldstein et al., 1994). Наличие единственного предрасполагающего аллеля в локусе MLM увеличивает вероятность возникновения меланомы у данного индивидуума приблизительно в 50 раз. MLM принадлежит к увеличивающемуся семейству генов, подозреваемых в качестве генов-супрессоров опухолей. Предрасположенность к меланоме наследуется как доминантный менделевский признак, хотя предрасполагающие мутации в локусе MLM, по-видимому, действуют как соматические рецессивные аллели как это впервые предположил Knudson (1971). У индивидуума, предрасположенного к меланоме и несущего один мутантный аллель MLM и один аллель MLM дикого типа, в делящихся клетках происходят вторичные мутации, приводящие к утрате или инактивации копии MLM дикого типа; при этом реализуется наследуемый мутантный аллель MLM. Melanoma is a widespread tumor that affects one in a hundred Americans (American Cancer Society, 1992). Environmental factors, such as exposure to ultraviolet light, contribute significantly to the incidence of this neoplasia, but hereditary factors also play an important role. A gene for family melanoma (MLM) was mapped on chromosome 9p21 (Cannon-Albright et al., 1992; Nancarrow et al., 1993; Gruis et al., 1993; Goldstein et al., 1994). The presence of a single predisposing allele at the MLM locus increases the likelihood of melanoma in this individual by approximately 50 times. MLM belongs to an increasing family of genes suspected of being tumor suppressor genes. Melanoma predisposition is inherited as a dominant Mendelian trait, although predisposing mutations at the MLM locus appear to act as somatic recessive alleles as was first suggested by Knudson (1971). In an individual predisposed to melanoma and carrying one mutant MLM allele and one wild-type MLM allele, secondary mutations occur in dividing cells, leading to the loss or inactivation of a copy of wild-type MLM; this implements the inherited mutant allele MLM.

Наоборот, единственная копия гена дикого типа предотвращает развитие неоплазии. Conversely, a single copy of the wild-type gene prevents the development of neoplasia.

Хромосомные аберрации в непосредственной близости от MLM в 9р21 локусе были широко охарактеризованы для опухолей нескольких различных типов, включая глиомные клеточные линии, линии немелкоклеточного рака легких и линии острого лимфобластного лейкоза (Olopade et al., 1992; Olopade et al., 1993; Lukeis et al., 1990; Diaz et al., 1988; Middleton et al., 1991; Fountain et al., 1992; Cheng et al., 1993; James et al., 1993). Chromosomal aberrations in the vicinity of MLM at the 9p21 locus have been widely characterized for tumors of several different types, including glioma cell lines, non-small cell lung cancer lines, and acute lymphoblastic leukemia lines (Olopade et al., 1992; Olopade et al., 1993; Lukeis et al., 1990; Diaz et al., 1988; Middleton et al., 1991; Fountain et al., 1992; Cheng et al., 1993; James et al., 1993).

Таким образом, исходя из частоты хромосомных аномалий в локусе 9р21 в немеланомных опухолевых клетках, можно предположить, что область MLM содержит ген (или гены), участвующий по меньшей мере в прогрессии опухолей нескольких различных типов. В этих событиях задействована LOH, а также высокая частота гомозиготных делеций. Thus, based on the frequency of chromosomal abnormalities at the 9p21 locus in non-melanoma tumor cells, it can be assumed that the MLM region contains a gene (or genes) that is involved at least in the progression of several different types of tumors. These events involve LOH, as well as a high frequency of homozygous deletions.

Клетки тканей имеют только три возможности своего существования - они могут расти и делиться, не делиться, но оставаться живыми, или же умереть через апоптоз. Опухоли возникают или в результате неприемлемого роста и деления клеток, или же при "отказе" клеток умирать, когда они должны это сделать. Tissue cells have only three possibilities of their existence - they can grow and divide, not divide, but remain alive, or die through apoptosis. Tumors arise either as a result of unacceptable cell growth and division, or when the cells “refuse” to die, when they should do it.

Один из механизмов контроля опухолевого роста должен включать прямую регуляцию клеточного цикла. Например, гены, контролирующие инициацию репликации ДНК, являются возможными кандидатами в онкогены или гены-супрессоры опухолей, в зависимости от стимулирующей или ингибирующей роли в этом процессе. Продвижение эукариотических клеток по циклу (фазы G1, S, G2 и М) регулируется последовательным образованием, активацией и последующей инактивацией ряда циклин/циклин- зависимых киназных (Cdk) комплексов. Показано участие в этих процессах циклина D's/Cdk2,4,5, циклина E/Cdk2, циклина A/Cdk2 и циклина B/A/Cdk2. Циклины D's и Cdk2, Cdk4 и Cdk5 участвуют в переходе от G1 к S, то есть на том этапе, когда в клетке "принимается решение" о начале репликации ДНК. Недавно были обнаружены дополнительные элементы контроля клеточного цикла. Это ингибиторы Cdk (Cdk-ингибиторы, Cdl), к которым относятся Farl, р21, р40, р20 и р16 (Marx,1994; Nasmyth & Hunt, 1993). One of the mechanisms for controlling tumor growth should include direct regulation of the cell cycle. For example, genes that control the initiation of DNA replication are potential candidates for oncogenes or tumor suppressor genes, depending on the stimulating or inhibitory role in this process. Cycle progression of eukaryotic cells (phases G1, S, G2 and M) is regulated by the sequential formation, activation, and subsequent inactivation of a number of cyclin / cyclin-dependent kinase (Cdk) complexes. The participation in these processes of cyclin D's / Cdk2,4,5, cyclin E / Cdk2, cyclin A / Cdk2 and cyclin B / A / Cdk2 is shown. Cyclines D's and Cdk2, Cdk4 and Cdk5 participate in the transition from G1 to S, that is, at the stage when a decision is made in the cell about the start of DNA replication. Recently, additional elements of cell cycle control have been discovered. These are Cdk inhibitors (Cdk inhibitors, Cdl), which include Farl, p21, p40, p20 and p16 (Marx, 1994; Nasmyth & Hunt, 1993).

Недавно было показано прямое участие в регуляции клеточного цикла нескольких онкогенов и генов-супрессоров. Например, один из циклинов (белков, ускоряющих репликацию ДНК) был идентифицирован как онкоген (Motokura et al., 1991; Lammie et al., 1991; Withers et al., 1991; Rosenberg et al., 1991), a опухолевый супрессор Rb взаимодействует с первичными циклин-связывающими партнерами, Cdks (Ewen et al., 1993). Идентификация локуса чувствительности к меланоме открывает путь для генетического скрининга пациентов в отношении того, например, насколько возрастает риск рака при облучении прямым солнечным светом. MTS может также предрасполагать к большому числу опухолей других локализаций, которые включают (но не ограничиваются указанными) лейкозы, астроцитому, глиобластому, лимфому, глиому, лимфому Ходжкина, множественную миелому, саркому, миосаркому, холангиосаркому, чешуеклеточную карциному, хронический лимфоидный лейкоз (CLL), а также опухоли поджелудочной железы, молочной железы, мозга, простаты, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичника, матки, семенников, почки, желудка, ободочной и прямой кишки. Кроме того, поскольку MTS влияет на прогрессию опухолей нескольких различных типов, анализ MTS может быть полезен для определения прогноза для раковых больных. Так, MTS может служить основой для разработки очень важных диагностических тестов, позволяющих определить предрасположенность к таким формам неоплазий, как меланома, окулярная меланома, лейкоз, астроцитома, глиобластома, лимфома, глиома, лимфома Ходжкина, множественная миелома, саркома, миосаркома, холангиокарцинома, чешуеклеточная карцинома, хронический лимфоидный лейкоз (CLL), а также опухоли поджелудочной железы, молочной железы, мозга, простаты, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичника, матки, семенников, почки, желудка, ободочной и прямой кишки, а также прогнозировать течение ракового заболевания. Кроме того, поскольку MTS участвует в прогрессии опухолей многих типов, можно предложить прямое или непрямое использование способности MTS к супрессии опухолевого роста для общей противоопухолевой терапии. Например, восстановление нормальной функции MTS в опухолевой клетке может превратить ее в неопухолевую. Recently, a direct involvement in the regulation of the cell cycle of several oncogenes and suppressor genes has been shown. For example, one of the cyclins (proteins that accelerate DNA replication) was identified as an oncogene (Motokura et al., 1991; Lammie et al., 1991; Withers et al., 1991; Rosenberg et al., 1991), and a tumor suppressor Rb interacts with primary cyclin-binding partners, Cdks (Ewen et al., 1993). Identification of the locus of sensitivity to melanoma opens the way for genetic screening of patients with, for example, how much the risk of cancer increases when exposed to direct sunlight. MTS can also predispose to a large number of tumors of other localizations, which include (but not limited to) leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiosarcoma, squamous cell carcinoma, chronic lymphoid leukemia ( as well as tumors of the pancreas, breast, brain, prostate, bladder, thyroid gland, ovary, uterus, testes, kidney, stomach, colon and rectum. In addition, since MTS affects the progression of tumors of several different types, MTS analysis may be useful in determining prognosis for cancer patients. So, MTS can serve as the basis for the development of very important diagnostic tests that determine the predisposition to such forms of neoplasia as melanoma, ocular melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin’s lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiocarcinoma, chesha carcinoma, chronic lymphoid leukemia (CLL), as well as tumors of the pancreas, breast, brain, prostate, bladder, thyroid gland, ovary, uterus, testes, kidney, stomach, colon, etc. pit of the intestine, and also predict the course of cancer. In addition, since MTS is involved in the progression of many types of tumors, direct or indirect use of the ability of MTS to suppress tumor growth for general antitumor therapy can be suggested. For example, restoring normal MTS function in a tumor cell can turn it into a non-tumor cell.

Настоящее изобретение относится к соматическим мутациям в гене многофункционального опухолевого супрессора (MTS) в злокачественных новообразованиях человека и их использованию для диагностики и прогнозирования рака. Изобретение также относится к мутациям в гене MTS в зародышевой линии и их применению для выявления предрасположенности ко многим типам злокачественных опухолей, таким как меланома, окулярная меланома, лейкоз, астроцитома, глиобластома, лимфома, глиома, лимфома Ходжкина, множественная миелома, саркома, миосаркома, холангиокарцинома, чешуеклеточная карцинома, хронический лимфобластный лимфолейкоз (CLL) и опухоли поджелудочной железы, молочной железы, мозга, простаты, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичника, матки, семенников, почки, желудка, ободочной и прямой кишки. Кроме того, изобретение относится к терапии злокачественных опухолей человека, для которых характерна мутация в гене MTS, в том числе генной терапии, замещающей белковой терапии и применению белков- миметиков. И наконец, изобретение относится к подбору лекарственных препаратов для лечения рака. The present invention relates to somatic mutations in the gene of a multifunctional tumor suppressor (MTS) in human malignancies and their use for the diagnosis and prognosis of cancer. The invention also relates to mutations in the MTS gene in the germline and their use for detecting a predisposition to many types of malignant tumors, such as melanoma, ocular melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiocarcinoma, squamous cell carcinoma, chronic lymphoblastic lymphocytic leukemia (CLL) and tumors of the pancreas, breast, brain, prostate, bladder, thyroid gland, ovary, uterus, testes, kidney, gall ka, colon and rectum. In addition, the invention relates to the treatment of human malignant tumors that are characterized by a mutation in the MTS gene, including gene therapy, protein replacement therapy and the use of protein mimetics. And finally, the invention relates to the selection of drugs for the treatment of cancer.

На Фиг. 1A показана родословная 3137. Во всех случаях меланомы выявлен чувствительный гаплотип. Кроме того, показаны случаи возникновения других злокачественных новообразований у индивидуумов, имеющих чувствительный гаплотип. Использованы следующие обозначения: закрашенные кружки и квадраты означают меланому; частично закрашенные кружки и квадраты означают другие злокачественные опухоли; / - означает смерть больного, * означает, что у индивидуума неизвестна чувствительность гаплотипа; ** означают, что, по-видимому, индивидуум имеет чувствительный гаплотип; возраст исследованных больных обозначен цифрами. Кроме того, указан установленный диагноз. In FIG. 1A shows genealogy 3137. In all cases of melanoma, a sensitive haplotype was detected. In addition, cases of other malignant neoplasms in individuals with a sensitive haplotype are shown. The following notation is used: filled circles and squares indicate melanoma; partially filled circles and squares indicate other malignant tumors; / - means the death of the patient, * means that the sensitivity of the haplotype is unknown in the individual; ** mean that, apparently, the individual has a sensitive haplotype; the age of the studied patients is indicated by numbers. In addition, an established diagnosis is indicated.

На Фиг. 1B показана родословная 3161. Во всех случаях меланомы выявлен чувствительный гаплотип. Для других злокачественных новообразований чувствительность гаплотипа не определялась. Использованы следующие обозначения: закрашенные кружки и квадраты означают меланому; частично закрашенные кружки и квадраты означают другие злокачественные опухоли; / означает смерть больного; = означает появление болезни в родословной; цифра "3" в пятиугольнике означает несколько браков; цифрами обозначен возраст больного. Кроме того, указан установленный диагноз. In FIG. 1B shows genealogy 3161. In all cases of melanoma, a sensitive haplotype was detected. For other malignant neoplasms, the sensitivity of the haplotype was not determined. The following notation is used: filled circles and squares indicate melanoma; partially filled circles and squares indicate other malignant tumors; / means death of the patient; = means the appearance of the disease in the pedigree; the number "3" in the pentagon means several marriages; the numbers indicate the age of the patient. In addition, an established diagnosis is indicated.

На Фиг. 1C показана родословная 3355. Во всех случаях меланомы выявлен чувствительный гаплотип. Для других злокачественных новообразований чувствительность гаплотипа не определялась. Использованы следующие обозначения: закрашенные кружки и квадраты означают меланому; частично закрашенные кружки и квадраты означают другие злокачественные опухоли; / означает смерть больного. Кроме того, указан установленный диагноз. In FIG. 1C, pedigree 3355 is shown. In all cases of melanoma, a sensitive haplotype was detected. For other malignant neoplasms, the sensitivity of the haplotype was not determined. The following notation is used: filled circles and squares indicate melanoma; partially filled circles and squares indicate other malignant tumors; / means death of the patient. In addition, an established diagnosis is indicated.

На Фиг. 1D показана родословная 1771 с указанием случаев заболевания меланомой и другими злокачественными опухолями. При изучении этой родословной были идентифицированы мутации в MTS. Использованы следующие обозначения: * означает, что достоверно выявлен носитель мутации; закрашенные кружки и квадраты означают меланому; частично закрашенные кружки и квадраты означают другие злокачественные опухоли (в этой родословной - рак ободочной кишки); / означает смерть больного; цифрами обозначен возраст больного. Кроме того, указан установленный диагноз. In FIG. 1D shows pedigree 1771 showing cases of melanoma and other malignant tumors. When studying this pedigree, mutations in MTS were identified. The following notation is used: * means that the carrier of the mutation has been reliably identified; filled circles and squares indicate melanoma; partially filled circles and squares indicate other malignant tumors (colon cancer in this family tree); / means death of the patient; the numbers indicate the age of the patient. In addition, an established diagnosis is indicated.

На Фиг. 2 показаны YAC (Yeast Artificial Chromosome) и P1-клоны в области, связанной IFNA-s и D9S171. Центромера находится справа. Для P1-клонов стрелки указывают направление к последовательности Т7-промотора в векторе. YACs, сгруппированные вместе, соответствуют клонам, которые сходным образом расположены относительно STSs области. Предположительно, эти YACs не идентичны. YACs A5, B11, C6 и F9 содержат IFN-1 и IFN-s. YACs D1, F5 и E3 содержат D9S126 и D9S171. Ни проксимальные концы YACs, содержащие D9S171, ни дистальные концы YACs, содержащие IFNA-s, не показаны. Расстояния приведены не в масштабе. Маркеры, внутренние по отношению к IFNA-s и D9S171, показаны на Фиг. 2. Маркеры, которые начинаются с "с", происходят из концевых последовательностей космид. Космиды не показаны. Расстояния между c1b и с5.3 и между 760-L и D9S171 неизвестны. In FIG. Figure 2 shows YAC (Yeast Artificial Chromosome) and P1 clones in the region associated with IFNA-s and D9S171. The centromere is on the right. For P1 clones, arrows indicate the direction to the sequence of the T7 promoter in the vector. YACs grouped together correspond to clones that are similarly located relative to the STSs of the region. Presumably, these YACs are not identical. YACs A5, B11, C6 and F9 contain IFN-1 and IFN-s. YACs D1, F5 and E3 contain D9S126 and D9S171. Neither the proximal ends of YACs containing D9S171, nor the distal ends of YACs containing IFNA-s are shown. Distances are not to scale. Markers internal to IFNA-s and D9S171 are shown in FIG. 2. Markers that begin with "c" come from the terminal sequences of cosmids. Cosmids are not shown. The distances between c1b and c5.3 and between 760-L and D9S171 are unknown.

На Фиг.3 приведена диаграмма делеций, наблюдаемых в меланомных клеточных линиях. Делеции сгруппированы в 12 классов на основе набора маркеров, которые делетированы. Одиннадцать клеточных линий утратили все маркеры, показанные на Фиг.3. Этот класс не приведен. Количество делеций каждого из 12 других классов указано в колонке, обозначенной "#-линии". Расположение точек разрыва в результате делеций в классах 1-10 показано как приходящееся на маркер, прилегающий к делетированной ДНК; т.е. последний позитивный маркер в серии указывает на делецию. Для классов 11 и 12 сайты делеций обозначены закрашенными треугольниками. Figure 3 shows a diagram of deletions observed in melanoma cell lines. Deletions are grouped into 12 classes based on a set of markers that are deleted. Eleven cell lines lost all of the markers shown in FIG. 3. This class is not listed. The number of deletions of each of the 12 other classes is indicated in the column marked with "# -lines". The location of the break points resulting from deletions in grades 1-10 is shown as falling on a marker adjacent to the deleted DNA; those. the last positive marker in the series indicates a deletion. For grades 11 and 12, deletion sites are indicated by filled triangles.

На Фиг. 4A показана карта космиды c5. Релевантные STSs, использованные для делеционного анализа, одинаковы для космид и P1-клонов. C1.b-маркер находится проксимально по отношению к P1-1062 и не показан. Транскрипционные ориентации MTS1 и MTS2 отмечены стрелками. In FIG. 4A shows a map of cosmid c5. The relevant STSs used for deletion analysis are the same for cosmids and P1 clones. The C1.b marker is located proximal to P1-1062 and is not shown. The transcriptional orientations of MTS1 and MTS2 are indicated by arrows.

На Фиг. 4B показана карта рестрикции и STS-карта космиды c5. Положения кодирующих экзонов для MTSI и MTS2 отмечены черными прямоугольниками. E1 и E2 обозначают кодирующий экзон 1 и кодирующий экзон 2. "B" обозначает BamHI, "S" - SalI, "R" - EcoRI и "R5" - EcoRV. In FIG. 4B shows a restriction map and an STS cosmid map c5. The positions of the coding exons for MTSI and MTS2 are indicated by black rectangles. E1 and E2 are coding exon 1 and coding exon 2. “B” is BamHI, “S” is SalI, “R” is EcoRI and “R5” is EcoRV.

На Фиг.5A и 5B сравниваются геномная последовательность MTS1, содержащая 5'-нетранслируемую область, экзон 1 и часть интрона 1, и опубликованная последовательность pl6 (Serrano et al., 1993). Стартовый кодон (подчеркнут черной линией) находится в положении 891, а участок сплайсинга (отмечен стрелкой) находится в положении 1016. Последовательность MTS1, показанная на Фиг. 5A-B, представляет собой последовательность SEQ ID NO:3. Последовательность p16, показанная на Фиг.5B, представляет собой последовательность SEQ ID NO:24. 5A and 5B compare the genomic sequence of MTS1 containing the 5'-untranslated region, exon 1 and part of intron 1, and the published sequence pl6 (Serrano et al., 1993). The start codon (underlined by a black line) is at position 891, and the splicing portion (marked by an arrow) is at position 1016. The MTS1 sequence shown in FIG. 5A-B is the sequence of SEQ ID NO: 3. The sequence p16 shown in FIG. 5B is the sequence of SEQ ID NO: 24.

На Фиг.6A и 6B сравниваются геномная последовательность MTS1, содержащая экзон 2 и часть интрона 2, и опубликованная последовательность p16 (Serrano et al., 1993). Участки сплайсинга (отмечены стрелками) расположены до положения 192 и после положения 498. Последовательность MTS1, показанная на Фиг. 6A-B, представляет собой последовательность SEQ ID NO:4. Последовательность p16, показанная на Фиг.6A, идентична последовательности нуклеотидов 192-498 SEQ ID NO:4. 6A and 6B compare the genomic sequence of MTS1 containing exon 2 and part of intron 2 and the published sequence p16 (Serrano et al., 1993). The splicing sections (marked by arrows) are located up to position 192 and after position 498. The MTS1 sequence shown in FIG. 6A-B, is the sequence of SEQ ID NO: 4. The p16 sequence shown in FIG. 6A is identical to the nucleotide sequence 192-498 of SEQ ID NO: 4.

На Фиг.7A и 7B сравнивается геномная последовательность MTS2, содержащая часть интрона 1, "экзон 2" и промежуточные участки, и опубликованная последовательность p16. Последовательность "экзона 2" сходна с экзоном 2 MTS1 от нуклеотида 273 до 580. Сайт сплайсинга в MTS2 и p16 отмечены стрелками. Точка, в которой начинается расхождение, обозначена "о". Кодон терминации MTS2 расположен в экзоне 2 в положении 532 и обозначен "*". Последовательность MTS2, показанная на Фиг.7B, представляет собой последовательность SEQ ID NO: 5. Последовательность p16, показанная на Фиг. 7A, идентична последовательности нуклеотидов 192-498 SEQ ID NO:4. 7A and 7B compare the genomic sequence of MTS2 containing a portion of intron 1, exon 2 and intermediate regions, and the published sequence p16. The sequence of exon 2 is similar to exon 2 of MTS1 from nucleotide 273 to 580. The splicing site in MTS2 and p16 is indicated by arrows. The point at which the divergence begins is indicated by "o". The termination codon MTS2 is located in exon 2 at position 532 and is indicated by "*". The MTS2 sequence shown in FIG. 7B is the sequence of SEQ ID NO: 5. The p16 sequence shown in FIG. 7A is identical to the nucleotide sequence 192-498 of SEQ ID NO: 4.

На Фиг. 8 сравниваются последовательности ДНК MTSI и MTS2, включающие экзон 2 и часть каждого окружающего интрона. Положения 3'- сплайсингового соединения интрона 1 и 5'-сплайсингового соединения интрона 2 в MTS1 обозначены треугольниками. Точка расхождения около 3'-конца кодирующего экзона 2 отмечена стрелкой. Приведенная последовательность MTS1 соответствует последовательности нуклеотидов 92-548 SEQ ID NО:4. Приведенная последовательность MTS2 соответствует последовательности нуклеотидов 174-630 SEQ ID NO:5. In FIG. Figure 8 compares the MTSI and MTS2 DNA sequences, including exon 2 and part of each surrounding intron. The positions of the 3'-spliced compound of intron 1 and the 5'-spliced compound of intron 2 in MTS1 are indicated by triangles. The discrepancy point near the 3'-end of coding exon 2 is indicated by an arrow. The shown sequence of MTS1 corresponds to the nucleotide sequence of 92-548 SEQ ID NO: 4. The following MTS2 sequence corresponds to nucleotide sequence 174-630 of SEQ ID NO: 5.

На Фиг.9 показаны делеции различных STS в опухолевых клеточных линиях. В каждую ПЦР включали позитивные и негативные контроли. Клеточные линии, в которых были делетированы только одна или две STS (например, класс 21) повторно тестировали по крайней мере дважды. Figure 9 shows deletions of various STSs in tumor cell lines. Positive and negative controls were included in each PCR. Cell lines in which only one or two STSs were deleted (e.g., class 21) were retested at least twice.

На Фиг. 10A-C показана экспрессия мРНК MTS2. На Фиг.10A отражен относительный уровень транскриптов MTS2 мРНК (Clonetech), полученной из различных тканей человека. Линия 1 - мозг; линия 2 - молочная железа; линия 3 - почки; линия 4 - легкие; линия 5 - лимфоциты; линия 6 - яичники; линия 7 - поджелудочная железа; линия 8 - предстательная железа; линия 9 - селезенка; линия 10 - желудок; линия 11 - тимус. Происхождение продуктов с иной, чем ожидаемая, молекулярной массой (см. линию 1) неизвестно. In FIG. 10A-C shows the expression of MTS2 mRNA. Fig. 10A shows the relative level of transcripts of MTS2 mRNA (Clonetech) obtained from various human tissues. Line 1 - the brain; line 2 - mammary gland; line 3 - kidneys; line 4 - lungs; line 5 - lymphocytes; line 6 - ovaries; line 7 - pancreas; line 8 - prostate gland; line 9 - spleen; line 10 - stomach; line 11 - thymus. The origin of products with a different than expected molecular weight (see line 1) is unknown.

На Фиг.10B отражен относительный уровень транскриптов MTS2 в лимфоцитах человека как функция времени после митогенной индукции. Линия 1 - 0 часов; линия 2 - 1 час; линия 3 - 2 часа; линия 4 - 4 часа; линия 5 - 8 часов; линия 6 - 16 часов; линия 7 - 24 часа; линия 8 - 32 часа; линия 9 - 40 часов; линия 10 - 48 часов; линия 11 - 56 часов; линия 12 - 64 часа. Большая часть клеток находится в S-фазе (40-50 часов после индукции). 10B shows the relative level of MTS2 transcripts in human lymphocytes as a function of time after mitogenic induction. Line 1 - 0 hours; line 2 - 1 hour; line 3 - 2 hours; line 4 - 4 hours; line 5 - 8 hours; line 6 - 16 hours; line 7 - 24 hours; line 8 - 32 hours; line 9 - 40 hours; line 10 - 48 hours; line 11 - 56 hours; line 12 - 64 hours. Most of the cells are in the S phase (40-50 hours after induction).

На Фиг. 10C отражен уровень транскриптов MTS2 как функция Rb-статуса. Rb-позитивными клеточными линиями являются следующие: полоса 1 - KIT (Hori et al. , 1987); полоса 2 - диплоидные фибробласты человека MRC5, пассаж 28; полоса 3 - VWSCC2; полоса 4 - Bris- tol 8; полоса 7 - T24. RB- негативными клеточными линиями являются следующие: полоса 8 - MDA MB 468; полоса 9 - 5637; полоса 10 - C33A; полоса 11 - SiHa; полоса 12 - CaSki; полоса 13 - WERI. In FIG. 10C reflects the level of MTS2 transcripts as a function of Rb status. Rb-positive cell lines are as follows: lane 1 — KIT (Hori et al., 1987); lane 2 - diploid human fibroblasts MRC5, passage 28; lane 3 - VWSCC2; lane 4, Brisotol 8; lane 7 - T24. RB-negative cell lines are as follows: lane 8 — MDA MB 468; lane 9 - 5637; lane 10 - C33A; lane 11 — SiHa; lane 12 — CaSki; lane 13 - WERI.

На Фиг. 11 показана последовательность кДНК (и соответствующего полипептида) для 5'-нетранслируемого участка MTS2. Начало экзона 2 находится в положении 491 и отмечено стрелкой. Приведенная последовательность соответствует последовательности SEQ ID NO: 15, а аминокислотная последовательность - последовательности SEQ ID NO: 16. In FIG. 11 shows the cDNA sequence (and corresponding polypeptide) for the 5'-untranslated region of MTS2. The beginning of exon 2 is at position 491 and is marked by an arrow. The sequence shown corresponds to the sequence of SEQ ID NO: 15, and the amino acid sequence corresponds to the sequence of SEQ ID NO: 16.

На Фиг. 12A и 12B показана последовательность кДНК (и соответствующего полипептида) MTS1E1-бета. Сайты сплайсинга отмечены стрелками. Начало экзона 2 находится в положении 335, а экзон начинается в положении 642. Приведенная последовательность соответствует последовательности SEQ ID NO: 13, a аминокислотная последовательность - последовательности SEQ ID NO: 14. In FIG. 12A and 12B show the cDNA sequence (and corresponding polypeptide) of MTS1E1-beta. Splicing sites are marked with arrows. The start of exon 2 is at position 335, and the exon starts at position 642. The sequence is shown as SEQ ID NO: 13, and the amino acid sequence is as shown in SEQ ID NO: 14.

На Фиг. 13 приведена физическая карта области p16. Положения экзона 1-альфа (E1-альфа), экзона 1-бета (E1-бета), экзона 2 (E2) и экзона 3 (E3) отмечены закрашенными прямоугольниками. Отмечена локализация сайтов рестрикции EcoRI (R1), EcoRV (RV) и Sa1 I (S). Выше рестрикционной карты показаны геномные космидные клоны c5 и P1 1063. Ниже рестрикционной карты показаны делеции в клеточных линиях A375 и SK-mel 93. Пунктирная линия соответствует делетированной ДНК. In FIG. Figure 13 shows a physical map of p16. The positions of exon 1-alpha (E1-alpha), exon 1-beta (E1-beta), exon 2 (E2) and exon 3 (E3) are indicated by filled rectangles. The localization of restriction sites EcoRI (R1), EcoRV (RV) and Sa1 I (S) was noted. Above the restriction map, the genomic cosmid clones c5 and P1 1063 are shown. Deletions in the cell lines A375 and SK-mel 93 are shown below the restriction map. The dashed line corresponds to the deleted DNA.

На Фиг. 14 показаны совпадения между последовательностями транскриптов р16-бета человека и мыши. Заглавными буквами обозначены идентично нуклеотиды. Стоп-кодоны в рамке считывания p16 подчеркнуты. Сплайсинговое соединение между E1-бета и E2 отмечено знаком V. Приведенная бета-последовательность мыши соответствует последовательности SEQ ID NO:25. Приведенная бета- последовательность человека соответствует последовательности нуклеотидов 193-461 SEQ ID NO: 13. In FIG. Figure 14 shows the correspondence between the human and mouse p16 beta transcript sequences. Capital letters designate identical nucleotides. Stop codons in p16 reading frame are underlined. The spliced compound between E1-beta and E2 is marked with V. The mouse beta sequence shown corresponds to SEQ ID NO: 25. The human beta sequence shown corresponds to nucleotide sequence 193-461 of SEQ ID NO: 13.

На Фиг. 15 показана экспрессия альфа-транскрипта в клеточных линиях, которые содержат делеции E1- бета. кДНК получают при использовании тотальной РНК, выделенной из указанных образцов. В реакциях амплификации P16-транскриптов использовали радиоактивно-меченный праймер. Смешивали эквивалентные объемы для амплификации альфа и бета и разделяли продукты в денатурирующем 5%-ном полиакриламидном геле: полоса 1 - Т-клетки в состоянии покоя; полоса 2 - клеточная линия SK-mel 93; полоса 3 - клеточная линия A375. In FIG. 15 shows the expression of an alpha transcript in cell lines that contain deletions of E1-beta. cDNA obtained using total RNA isolated from these samples. In amplification reactions of P16 transcripts, a radiolabeled primer was used. Equivalent volumes for amplification of alpha and beta were mixed and the products were separated in a denaturing 5% polyacrylamide gel: lane 1 — T cells at rest; lane 2 - cell line SK-mel 93; lane 3 - cell line A375.

На Фиг. 16 A-D показана экспрессия транскриптов P16. В реакциях амплификации P16-транскриптов использовали радиоактивно-меченный праймер и продукты разделяли в денатурирующем 5%-ном полиакриламидном геле. In FIG. 16 A-D shows the expression of P16 transcripts. In amplification reactions of P16 transcripts, a radiolabeled primer was used and the products were separated on a denaturing 5% polyacrylamide gel.

Фиг. 16A и 16D иллюстрируют эксперимент, в котором до проведения гель-электрофореза реакционные смеси альфа и бета из одного образца смешивали между собой. На Фиг.16A показан относительный уровень P16-транскриптов во фракции РНК, полученной из различных тканей и клеток человека. Полоса 1 - мозг; полоса 2 - молочная железа; полоса 3 - почки; полоса 4 - легкие; полоса 5 - лимфоциты; полоса 6 - яичники; полоса 7 - поджелудочная железа; полоса 8 - предстательная железа; полоса 9 - селезенка; полоса 10 - желудок; полоса 11 - тимус. На Фиг. 16B показано относительное количество бета-транскрипта в лимфоцитах человека как функции времени после митогенной индукции: полоса 1 - 0 часов; полоса 2 - 1 час; полоса 3 - 2 часа; полоса 4 - 4 часа; полоса 5 - 8 часов; полоса 6 - 16 часов; полоса 7 - 24 часа; полоса 8 - 32 часа; полоса 9 - 40 часов; полоса 10 - 48 часов; полоса 11 - 56 часов; полоса 12 - 64 часа. FIG. 16A and 16D illustrate an experiment in which, before gel electrophoresis, reaction mixtures of alpha and beta from the same sample were mixed together. On figa shows the relative level of P16 transcripts in the RNA fraction obtained from various tissues and human cells. Lane 1 - the brain; lane 2 - mammary gland; lane 3 - kidneys; lane 4 - light; lane 5 - lymphocytes; lane 6 - ovaries; lane 7 - pancreas; lane 8 - prostate gland; lane 9 - spleen; lane 10 - stomach; lane 11 - thymus. In FIG. 16B shows the relative amount of beta transcript in human lymphocytes as a function of time after mitogenic induction: lane 1 to 0 hours; lane 2 - 1 hour; lane 3 - 2 hours; lane 4 - 4 hours; lane 5 - 8 hours; lane 6 - 16 hours; lane 7 - 24 hours; lane 8 - 32 hours; lane 9 - 40 hours; lane 10 - 48 hours; lane 11 - 56 hours; lane 12 - 64 hours.

На Фиг.16C показано относительное количество альфа-транскрипта в лимфоцитах человека как функции времени после митогенной индукции: полосы означают то же, что и на Фиг. 16B, однако временная точка, соответствующая 1 часу, опущена. Анализировалась также экспрессия других молекул, для которых предполагается их влияние на ход клеточного цикла и образование которых регулируется на транскрипционном уровне во время клеточного цикла. В соответствии с предварительными результатами уровни CDK4 GoS2 (молекулы неизвестной функции, но транскрипция которых индуцируется при вхождении покоящихся Т-клеток в клеточный цикл) возрастали при индукции Т-клеток (Russell and Forsdyke, 1991; Matsushime et al., 1992; Geng and Weinberg, 1993). В противоположность этому уровни РНК p27, по-видимому, не изменялись во время осуществления эксперимента (Tiyshima and Hunter, 1994; Kota et al., 1994). FIG. 16C shows the relative amount of alpha transcript in human lymphocytes as a function of time after mitogenic induction: bands mean the same as in FIG. 16B, however, the time point corresponding to 1 hour is omitted. The expression of other molecules was also analyzed, for which their influence on the course of the cell cycle is assumed and the formation of which is regulated at the transcriptional level during the cell cycle. According to preliminary results, levels of CDK4 GoS2 (molecules of unknown function, but whose transcription is induced when the resting T cells enter the cell cycle) increased with the induction of T cells (Russell and Forsdyke, 1991; Matsushime et al., 1992; Geng and Weinberg , 1993). In contrast, p27 RNA levels did not appear to change during the experiment (Tiyshima and Hunter, 1994; Kota et al., 1994).

На Фиг. 16D показан уровень транскриптов P16 как функции Rb-статуса. Rb-негативные клеточные линии: полоса 1 - WERI; полоса 2 - CaSki; полоса 3 - SiHa; полоса 4 - C334; полоса 5 - 5637; полоса 6 - MDA MB 468. Rb - положительные клеточные линии: полоса 12 - диплоидные фибробласты человека MRC5, пассаж 28; полоса 13 - KIT (Hori et al., 1987). In FIG. 16D shows the level of P16 transcripts as a function of Rb status. Rb-negative cell lines: lane 1 - WERI; lane 2 - CaSki; lane 3 — SiHa; lane 4 - C334; lane 5 - 5637; lane 6 — MDA MB 468. Rb — positive cell lines: lane 12 — human diploid fibroblasts MRC5, passage 28; lane 13 — KIT (Hori et al., 1987).

На Фиг. 17 показана последовательность кДНК MTS1, включая некодирующие участки кДНК. Треугольниками обозначены сплайсинговые соединения. Разбивка в последовательности второго сплайсингового соединения только выделяет его и не означает пропущенных оснований. Приведенная последовательность соответствует последовательности SEQ ID NO:36. In FIG. 17 shows the MTS1 cDNA sequence, including non-coding regions of cDNA. Triangles indicate splicing connections. A breakdown in the sequence of the second splicing compound only makes it stand out and does not mean missing bases. The sequence shown corresponds to the sequence of SEQ ID NO: 36.

Настоящее изобретение относится к соматическим мутациям гена многофункционального супрессора опухолей (MTS) при раковых заболеваниях человека и использованию этих мутаций для диагностики и прогнозирования раковых заболеваний. Изобретение также относится к зародышевым мутациям гена MTS и к их использованию для диагностики предрасположенности к различным формам рака, таким как меланома, окулярная меланома, лейкоз, астроцитома, глиобластома, лимфома, глиома, лимфома Ходжкина, множественная миелома, саркома, миосаркома, холангиокарцинома, чешуеклеточная карцинома легких, хронический лимфоидный лимфолейкоз (CLL), а также опухоли поджелудочной железы, молочной железы, мозга, простаты, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичника, матки, семенников, почек, желудка, ободочной и прямой кишки. Изобретение относится к терапии злокачественных опухолей человека, для которых характерна мутация в гене MTS, в том числе генной терапии, замещающей белковой терапии и применению миметических белков. И наконец, изобретение относится к подбору лекарственных препаратов для лечения рака. The present invention relates to somatic mutations of the gene for multifunctional tumor suppressor (MTS) in human cancers and the use of these mutations for the diagnosis and prognosis of cancer. The invention also relates to germline mutations of the MTS gene and their use for the diagnosis of susceptibility to various forms of cancer, such as melanoma, ocular melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, celiac cholangiocarcinoma, lung carcinoma, chronic lymphoid lymphocytic leukemia (CLL), as well as tumors of the pancreas, breast, brain, prostate, bladder, thyroid, ovary, uterus, testes, kidneys, stomach, rim Noah and the rectum. The invention relates to the treatment of human malignant tumors that are characterized by a mutation in the MTS gene, including gene therapy, replacement protein therapy and the use of mimetic proteins. And finally, the invention relates to the selection of drugs for the treatment of cancer.

В настоящем изобретении заявлены выделенные полинуклеотиды, представляющие целый локус MTS или его часть или мутированный локус MTS, протяженностью не менее восьми оснований и не более 100 тысяч оснований. Подобные полинуклеотиды могут быть антисмысловыми полинуклеотидами. В настоящем изобретении заявлена также рекомбинантная конструкция, содержащая подобный полинуклеотид, например, рекомбинантная конструкция, применимая для экспрессии в трансформированных клетках. The present invention claimed isolated polynucleotides representing the whole MTS locus or its part or a mutated MTS locus with a length of at least eight bases and not more than 100 thousand bases. Such polynucleotides may be antisense polynucleotides. The present invention also provides a recombinant construct containing a similar polynucleotide, for example, a recombinant construct useful for expression in transformed cells.

Кроме того, в настоящем изобретении заявлены методы обнаружения полинуклеотида, представляющего часть локуса MTS, или продукт его экспрессии. Подобный метод может включать этап амплификации части локуса MTS, а также этап создания набора полинуклеотидов, являющихся праймерами для амплификации указанной части локуса MTS. Метод применим как для диагностики предрасположенности к раку, так и для диагностики и прогнозирования рака. In addition, the present invention provides methods for detecting a polynucleotide representing a portion of the MTS locus, or a product of its expression. A similar method may include the step of amplifying a portion of the MTS locus, as well as the step of creating a set of polynucleotides that are primers for amplifying the specified portion of the MTS locus. The method is applicable both for the diagnosis of cancer susceptibility and for the diagnosis and prognosis of cancer.

В настоящем изобретении заявлены также антитела, предпочтительно моноклональные антитела, которые специфически связываются с выделенным полипептидом, представляющим по меньшей мере пять аминокислотных остатков, кодируемых локусом MTS. The present invention also provides antibodies, preferably monoclonal antibodies, that specifically bind to an isolated polypeptide representing at least five amino acid residues encoded by the MTS locus.

В настоящем изобретении заявлены наборы для обнаружения в пробах полинуклеотидов, представляющих часть локуса MTS. Эти наборы представляют собой полинуклеотиды, комплементарные части локуса MTS, упакованные в подходящий контейнер и снабженные инструкцией по применению. The present invention provides kits for detecting polynucleotides in samples representing a portion of the MTS locus. These kits are polynucleotides, complementary parts of the MTS locus, packaged in a suitable container and provided with instructions for use.

В настоящем изобретении заявлены также методы получения полинуклеотидов, представляющих собой полимеризующиеся полинуклеотиды, которые образуют последовательность, состоящую по меньшей мере из восьми последовательных нуклеотидов локуса MTS; методы получения полипептида, представляющего собой полимеризующиеся аминокислоты, которые образуют последовательность, состоящую по меньшей мере из пяти аминокислот, кодируемых локусом MTS. The present invention also provides methods for producing polynucleotides, which are polymerizable polynucleotides, which form a sequence consisting of at least eight consecutive nucleotides of the MTS locus; methods for producing a polypeptide comprising polymerizable amino acids that form a sequence of at least five amino acids encoded by the MTS locus.

Кроме того, в настоящем изобретении заявлены методы скрининга лекарств для терапии опухолей с целью идентификации препаратов для восстановления функции продукта гена MTS. In addition, the present invention provides drug screening methods for the treatment of tumors in order to identify drugs to restore the function of the MTS gene product.

Наконец, в настоящем изобретении изложена стратегия создания генных терапевтических подходов, направленных на раковые клетки. Подобные терапевтические агенты могут иметь вид полинуклеотидов, представляющих часть или полный локус MTS, помещенных в соответствующие векторы или доставленные в клетку-мишень другими, более прямыми методами, с целью восстановления функции белка MTS. Терапевтические агенты могут иметь также вид полипептидов, основанных на частичной или полной белковой последовательности MTS. Они могли бы функционально замещать активность MTS in vivo. Finally, the present invention provides a strategy for creating gene therapeutic approaches for cancer cells. Such therapeutic agents may take the form of polynucleotides representing a part or a complete MTS locus, placed in the corresponding vectors or delivered to the target cell by other, more direct methods, in order to restore the function of the MTS protein. The therapeutic agents may also be in the form of polypeptides based on the partial or complete MTS protein sequence. They could functionally replace in vivo activity of MTS.

Окрытием настоящего изобретения является тот факт, что локус MTS (ранее обозначавшийся как меланомный локус, MLM), который предрасполагает индивидуума к меланоме и другим видам рака, является геном MTS1, который является ингибитором Cdk, в частности Cdk4. Этот ген обозначен MTS1. Окрытием настоящего изобретения является еще и тот факт, что локус MTS содержит вторую кодирующую последовательность, MTS2, которая весьма сходна с MTS1 в части последовательностей. Установлено также, что ген MTS1 имеет два отдельных промотора - альфа и бета. При использовании промотора альфа РНК состоит из экзона 1-альфа, экзона 2 и экзона 3. Она обозначена как MTS1. При использовании промотора бета образующаяся РНК состоит из экзона 1-бета, экзона 2 и экзона 3. Она обозначена как MTS1 El-бета. Открытием настоящего изобретения является тот факт, что мутации локуса MTS в зародышевой линии являются показателями для предрасположенности к меланоме и другим видам рака. Наконец показано, что соматические мутации в локусе MTS ассоциированы с большинством, если не со всеми, видами опухолей и, таким образом, являются общим индикатором рака и могут служить для прогнозирования рака. Мутационные события в локусе MTS могут включать делеции, инсерции и точечные мутации как в кодирующих, так и в некодирующих последовательностях. An aspect of the present invention is the fact that the MTS locus (previously designated as the melanoma locus, MLM), which predisposes the individual to melanoma and other cancers, is the MTS1 gene, which is an inhibitor of Cdk, in particular Cdk4. This gene is designated MTS1. An aspect of the present invention is also the fact that the MTS locus contains a second coding sequence, MTS2, which is very similar to MTS1 in terms of sequences. It was also established that the MTS1 gene has two separate promoters - alpha and beta. When using the alpha promoter, RNA consists of exon 1-alpha, exon 2 and exon 3. It is designated as MTS1. When using the beta promoter, the resulting RNA consists of exon 1-beta, exon 2 and exon 3. It is designated as MTS1 El-beta. The discovery of the present invention is the fact that mutations of the MTS locus in the germline are indicative of a predisposition to melanoma and other cancers. Finally, it has been shown that somatic mutations at the MTS locus are associated with most, if not all, types of tumors and, thus, are a common indicator of cancer and can serve to predict cancer. Mutation events at the MTS locus can include deletions, insertions, and point mutations in both coding and non-coding sequences.

Локус MLM был впервые генетически картирован при выявлении драматической связи между генетическими маркерами и предрасположенностью к меланоме в нескольких родословных в Юте и одной родословной в Техасе (Cannon-Albright, 1992). Область, определенная по рекомбинантам в родословных, фланкирована маркерами D9S736 и D9S171. Впоследствии эти и другие генетические маркеры были использованы для локализации гена путем анализа гомозиготных делеций в меланомных и немеланомных опухолевых клеточных линиях, содержащих делеции. Минимальная область перекрывания делеции была фланкирована маркерами IFNA-s и D9S171. Библиотеки YAC (Yeast atrificial chromosomes - искусственная хромосома дрожжей) были проскринированы с целью идентификации геномных клонов, окружающих эти маркеры. Клоны P1, выделенные в результате "прогулки по хромосоме", оказались непрерывными от IFNA-s до D9S171, за исключением двух пробелов. The MLM locus was first genetically mapped to reveal a dramatic relationship between genetic markers and a predisposition to melanoma in several pedigrees in Utah and one pedigree in Texas (Cannon-Albright, 1992). The region identified by recombinants in the pedigrees is flanked by markers D9S736 and D9S171. Subsequently, these and other genetic markers were used to localize the gene by analyzing homozygous deletions in melanoma and non-melanoma tumor cell lines containing deletions. The minimum overlapping region of the deletion was flanked by IFNA-s and D9S171 markers. The YAC libraries (Yeast atrificial chromosomes - yeast artificial chromosome) were screened to identify the genomic clones surrounding these markers. Clones P1 isolated as a result of "walk on the chromosome" were continuous from IFNA-s to D9S171, with the exception of two spaces.

Специфические STS (site-tagged sequences) получали для конструирования более подробной молекулярной карты. С использованием этих маркеров, а также делеционного анализа область перекрывания делеции была определена возле маркеров c5.1 и c5.3, обнаруженных в космиде c5. Наиболее часто делетированным оказался маркер c5.3, наиболее близкий к MTS. Specific STS (site-tagged sequences) were obtained to construct a more detailed molecular map. Using these markers, as well as deletion analysis, the region of overlapping deletion was determined near markers c5.1 and c5.3 found in cosmid c5. The most frequently deleted marker was c5.3, which is closest to MTS.

Анализ маркера c5 на наличие "CpG "-островков показал, что он содержит по меньшей мере один "ген-кандидат" в MTS. Были определены последовательности ДНК EcoRI-фрагментов c5, которые сравнили с последовательностями из генного банка. Две различные области c5 оказались сходными с ранее идентифицированным геном, кодирующим ингибитор Cdk4 человека, или p16 (Serrano et al., 1993). Эти два гена-кандидата были обозначены как MTS1 и MTS2. Скрининг кДНКовых библиотек из лимфоцитов, эмбрионального мозга и нормальной молочной железы при помощи пробы из экзона 2 MTS1 привел к обнаружению дополнительного кандидата, названного MTS1E1-бета. Analysis of the c5 marker for the presence of "CpG" islands showed that it contains at least one candidate gene in the MTS. The DNA sequences of EcoRI c5 fragments were determined, which were compared with sequences from the gene bank. Two different c5 regions were found to be similar to a previously identified gene encoding a human Cdk4 inhibitor, or p16 (Serrano et al., 1993). These two candidate genes were designated as MTS1 and MTS2. Screening cDNA libraries from lymphocytes, the embryonic brain, and normal mammary gland using a sample from exon 2 of MTS1 led to the discovery of an additional candidate named MTS1E1-beta.

Подробное сравнение геномных последовательностей c5 с последовательностью мРНК p16 показало, что MTS1 содержит фрагмент в 307 пар нуклеотидов, идентичный части кодирующей последовательности p16. Этот фрагмент MTS1 был фланкирован узнаваемыми последовательностями сплайсинговых соединений. Дальнейшие исследования MTS1 показали, что он включает полную кодирующую последовательность p16 и еще два интрона. Интрон 1 был локализован на 126 пар оснований "ниже" сайта начала трансляции; интрон 2 был локализован на 11 пар оснований "выше" сайта окончания трансляции. Два интрона разделяют кодирующие последовательности p16 на три области, 5'-область в 126 пар оснований (кодирующий Экзон 1), среднюю область в 307 пар оснований (кодирующий Экзон 2) и 3'-область в 11 пар оснований (кодирующий Экзон 3). A detailed comparison of the c5 genomic sequences with the p16 mRNA sequence showed that MTS1 contains a fragment of 307 pairs of nucleotides identical to the part of the c16 coding sequence. This MTS1 fragment was flanked by recognizable splicing compound sequences. Further studies of MTS1 showed that it includes the complete coding sequence of p16 and two more introns. Intron 1 was localized at 126 base pairs "below" the site of the start of translation; intron 2 was localized at 11 base pairs "above" the site of the end of the broadcast. Two introns divide the p16 coding sequences into three regions, a 5 ′ region of 126 base pairs (encoding Exon 1), a middle region of 307 base pairs (encoding Exon 2), and a 3 ′ region of 11 base pairs (encoding Exon 3).

MTS2 содержал область последовательностей ДНК, почти идентичную p16 в той части, которая простирается от 5'-конца кодирующего экзона 2 приблизительно на 200 пар нуклеотидов по направлению к интрону 2. Однако сходство последовательностей уменьшалось к точке 51 пара нуклеотидов "выше" Интрона 2 MTS1, в которой две последовательности дивергировали полностью. Это положение соответствует локализации последнего кодона MTS2. Сравнение последовательностей MTS1 и MTS2 показало, что сходство последовательностей этих двух генов также простирается на 50 пар нуклеотидов "выше" 3'-сплайсингового соединения интрона 1. Таким образом, фрагменты некодирующей ДНК оказались более консервативными, чем некоторые области предположительно кодирующей ДНК. Чтобы исключить возможность того, что дивергенция последовательностей является артефактом клонирования, были сконструированы ПЦР-праймеры для специфической амплификации последовательности в точке дивергенции MTS2. Эти праймеры амплифицировали фрагмент предсказанного размера из космиды P1 и геномной ДНК. Таким образом, дивергированная последовательность, расположенная "ниже" 3'-конца экзона 2 MTS2, является bona fide геномной последовательностью. MTS2 contained a region of DNA sequences that was almost identical to p16 in that part that extends from the 5'-end of coding exon 2 to approximately 200 nucleotides towards intron 2. However, the sequence similarity decreased to point 51 of the nucleotide pair “above” Intron 2 of MTS1, in which two sequences diverged completely. This position corresponds to the localization of the last codon MTS2. Comparison of the sequences of MTS1 and MTS2 showed that the similarity of the sequences of these two genes also extends 50 pairs of nucleotides “above” the 3'-spliced compound of intron 1. Thus, fragments of non-coding DNA turned out to be more conservative than some regions of the coding DNA. To exclude the possibility that sequence divergence is an artifact of cloning, PCR primers were designed to specifically amplify the sequence at the divergence point of MTS2. These primers amplified a fragment of the predicted size from cosmid P1 and genomic DNA. Thus, the diverged sequence located “below” the 3 ′ end of exon 2 of MTS2 is a bona fide genomic sequence.

MTS1E1-бета содержит экзон 1, названный экзон 1-бета или E1-бета, который имеет последовательность, отличную от обнаруживаемой в экзоне 1 MTS1 и MTS2. MTS1E1-бета также содержит экзон 2 (E2) и экзон 3 (E3), которые идентичны экзонам 2 и 3 MTS1. Экзон 1-бета локализован "выше" экзона 1 MTS1 и не содержит какой-либо кодирующей последовательности. В результате MTS1E1-бета кодирует p10, для которого началом трансляции служит первый ATG-кодон экзона 2. MTS1E1-beta contains exon 1, called exon 1-beta or E1-beta, which has a different sequence than that found in exon 1 of MTS1 and MTS2. MTS1E1 beta also contains exon 2 (E2) and exon 3 (E3), which are identical to exons 2 and 3 of MTS1. Exon 1-beta is located "above" exon 1 of MTS1 and does not contain any coding sequence. As a result, MTS1E1 beta encodes p10, for which the first ATG codon of exon 2 serves as the start of translation.

MTS1 и MTS2 исследовали на соответствие с генетической чувствительностью локуса MTS путем анализа геномной ДНК индивидуумов, предположительно несущих предрасполагающие MLM- аллели. Полиморфизмы ДНК были обнаружены в экзоне 2 MTS1 одного из восьми индивидуумов. Мутация представляла собой замену одного нуклеотида, что приводило к замене аминокислоты. Этот полиморфизм сегрегировал вместе в предрасполагающим MLM-аллелем. MTS1 and MTS2 were examined for compliance with the genetic sensitivity of the MTS locus by analyzing the genomic DNA of individuals presumably carrying predisposing MLM alleles. DNA polymorphisms were found in exon 2 of MTS1 in one of eight individuals. The mutation was a replacement of one nucleotide, which led to the replacement of amino acids. This polymorphism segregated together in the predisposing MLM allele.

Преобладание повреждений в MTS1 (делеции и замены нуклеотидов) указывает на то, что MTS1 или другой близко расположенный локус участвуют в формировании опухолевого фенотипа. The predominance of lesions in MTS1 (deletion and substitution of nucleotides) indicates that MTS1 or another closely located locus are involved in the formation of a tumor phenotype.

Клетки, имеющие подобные повреждения, получают селективное преимущество перед теми клетками, которые не имеют таковых. Cells having similar lesions receive a selective advantage over those cells that do not.

Альтернативное объяснение, состоящее в том, что указанные повреждения являются случайными и не имеют отношения к росту клеток, представляется неубедительным по ряду причин. Во-первых, высокая корреляция между опухолевым фенотипом и мутациями MTS1 указывает на причинно-следственные отношения между мутациями MTS1 и образованием опухолей. Во-вторых, MTS1 определяет чувствительность к меланоме и потому действует независимо как ген-супрессор опухолей. В-третьих, биохимическая роль p16 как мощного ингибитора Cdk хорошо согласуется с моделью, согласно которой MTS1 действует in vivo как общий ингибитор начала репликации ДНК. An alternative explanation that these lesions are accidental and not related to cell growth seems unconvincing for several reasons. First, the high correlation between the tumor phenotype and MTS1 mutations indicates a causal relationship between MTS1 mutations and tumor formation. Secondly, MTS1 determines susceptibility to melanoma and therefore acts independently as a tumor suppressor gene. Third, the biochemical role of p16 as a potent Cdk inhibitor is in good agreement with the model according to which MTS1 acts in vivo as a general inhibitor of the onset of DNA replication.

В соответствии с диагностическими и прогностическими методами настоящего изобретения обнаружены изменения в локусе MTS дикого типа. Кроме того, может быть использован метод для обнаружения локуса MTS дикого типа и подтверждения отсутствия предрасположенности к неоплазии и самой неоплазии. Термин "изменения гена дикого типа" подразумевает все формы мутаций, включая делеции, инсерции и точечные мутации в кодирующих и некодирующих областях. Делеции могут затрагивать ген целиком или его части. Точечные мутации могут приводить к образованию стоп-кодонов, сдвигам рамки считывания и замене аминокислот. К соматическим мутациям относятся те, которые обнаруживаются в какой-либо из тканей организма, например в опухолевой ткани, и не наследуются в зародышевой линии. Мутации в зародышевой линии могут быть обнаружены в любой ткани организма и наследуемы. Если соматически мутирован только один аллель, это указывает на раннее неопластическое состояние. Мутация обоих аллелей служит указанием на позднее неопластическое состояние. Таким образом, обнаружение мутаций MTS дает как диагностическую, так и прогностическую информацию. Неделетированный аллель MTS (т.е. обнаруживаемый на хромосоме, сестринской по отношению к хромосоме, несущей делецию MTS) может быть исследован в отношении других мутаций, таких как инсерции, малые делеции и точечные мутации. Считается, что многие мутации, обнаруживаемые в опухолевой ткани, приводят к снижению экспрессии продукта гена MTS. Однако мутации, приводящие к образованию нефункционального продукта, также могут приводить к неопластическому состоянию. Точечные мутационные события могут происходить в регуляторных областях, таких как промотор гена, что может приводить к утрате или снижению экспрессии мРНК. Точечные мутации могут также нарушить нормальный процессинг РНК, что скажется на экспрессии продукта гена MTS, может снизить эффективность трансляции и стабильность мРНК. Полезные диагностические методы включают (но не ограничиваются) флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH), прямое секвенирование ДНК, анализ PFGE, блот-гибридизацию по Саузерну, "одноцепочечный" конформационный анализ, тест защиты от РНКазы, аллель-специфические олигонуклеотиды (ASO), дот-блот гибридизацию и PCR-SSCP, которые более подробно изложены ниже. In accordance with the diagnostic and prognostic methods of the present invention, changes in the wild-type MTS locus were detected. In addition, a method can be used to detect the wild-type MTS locus and confirm the lack of predisposition to neoplasia and neoplasia itself. The term "wild-type gene alterations" means all forms of mutations, including deletions, insertions, and point mutations in the coding and non-coding regions. Deletions can affect the whole or part of a gene. Point mutations can lead to stop codons, reading frame shifts, and amino acid changes. Somatic mutations include those that are found in any of the body tissues, for example, in tumor tissue, and are not inherited in the germ line. Germ line mutations can be found in any body tissue and inherited. If only one allele is somatically mutated, this indicates an early neoplastic state. A mutation of both alleles serves as an indication of a late neoplastic state. Thus, the detection of MTS mutations provides both diagnostic and prognostic information. The undeleted MTS allele (that is, found on the chromosome sister to the chromosome carrying the MTS deletion) can be investigated for other mutations, such as insertions, small deletions, and point mutations. It is believed that many mutations found in tumor tissue lead to a decrease in the expression of the MTS gene product. However, mutations leading to the formation of a non-functional product can also lead to a neoplastic state. Point mutation events can occur in regulatory regions, such as a gene promoter, which can lead to a loss or decrease in mRNA expression. Point mutations can also interfere with normal RNA processing, which will affect the expression of the MTS gene product, and may decrease translation efficiency and mRNA stability. Useful diagnostic methods include (but are not limited to) in situ fluorescence hybridization (FISH), direct DNA sequencing, PFGE analysis, Southern blot hybridization, single chain conformational analysis, RNase protection test, allele-specific oligonucleotides (ASO), dot Blot hybridization and PCR-SSCP, which are described in more detail below.

Предрасположенность к меланоме и другим описанным в данной заявке формам рака может быть подтверждена исследованием любой ткани человека в отношении мутаций гена MTS. Например, человек, который унаследовал мутацию гена MTS в зародышевой линии, может быть подвержен раковым заболеваниям. Этот факт может быть установлен путем анализа любой ткани организма. Наиболее простой способ - взятие крови с последующим выделением ДНК из клеток крови. Кроме того, может быть проведена пренатальная диагностика путем анализа на мутации гена MTS клеток плода, плацентарных клеток или клеток амниотической жидкости. Изменения аллеля MTS дикого типа, например, точечной мутацией или делецией может быть обнаружено любым из описанных здесь методов. The predisposition to melanoma and other forms of cancer described in this application can be confirmed by examination of any human tissue regarding mutations of the MTS gene. For example, a person who has inherited a mutation in the germline MTS gene may be susceptible to cancer. This fact can be established by analyzing any body tissue. The easiest way is to take blood, followed by the isolation of DNA from blood cells. In addition, prenatal diagnosis can be performed by analyzing mutations in the MTS gene of fetal cells, placental cells, or amniotic fluid cells. Changes in the wild-type MTS allele, for example, by point mutation or deletion, can be detected by any of the methods described here.

Для обнаружения изменений в гене MTS дикого типа из ткани необходимо выделить образец, свободный от окружающей нормальной ткани. Методы обогащения опухолевых клеток, выделенных из тканевых препаратов, хорошо известны. Например, образец ткани может быть взят из парафиновых или криостатных срезов. Раковые клетки могут быть отделены от нормальных проточной цитометрией. Эти методы и другие подходы к разделению опухолевых и нормальных клеток хорошо известны. Если опухолевая ткань в значительной степени контаминирована нормальными клетками, обнаружение мутаций затруднено. To detect changes in the wild-type MTS gene from a tissue, it is necessary to isolate a sample free of surrounding normal tissue. Methods for enriching tumor cells isolated from tissue preparations are well known. For example, a tissue sample may be taken from paraffin or cryostat sections. Cancer cells can be separated from normal by flow cytometry. These methods and other approaches to the separation of tumor and normal cells are well known. If the tumor tissue is largely contaminated with normal cells, the detection of mutations is difficult.

Быстрый предварительный тест на полиморфизмы последовательностей ДНК может быть проведен при анализе набора Саузерн-блотов ДНК, рестрицированной одной или несколькими эндонуклеазами, предпочтительно многими эндонуклеазами. На каждом блоте должны быть представлены образцы от нормальных индивидуумов и образцы, взятые от раковых больных. Блоты, содержащие гибридизующиеся фрагменты, отличающиеся по длине от контрольных (при гибридизации с пробой, представляющей локус MTS), указывают на возможную мутацию. При использовании крупнощепящих рестриктаз, дающих очень большие рестрикционные фрагменты, используют пульс-электрофорез ("PFGE"). A quick preliminary test for polymorphisms of DNA sequences can be carried out by analyzing a set of Southern DNA blots that are restricted with one or more endonucleases, preferably many endonucleases. Samples from normal individuals and samples taken from cancer patients should be presented on each blot. Blots containing hybridizing fragments that differ in length from the control ones (when hybridized with a sample representing the MTS locus) indicate a possible mutation. When using coarse restriction enzymes giving very large restriction fragments, pulse electrophoresis ("PFGE") is used.

Обнаружение точечных мутаций может быть дополнено молекулярным клонированием аллеля (аллелей) MTS с применением хорошо известных методов. Альтернативно, последовательности гена могут быть амплифицированы "впрямую" из геномной ДНК, выделенной из опухолевой ткани. Затем может быть определена последовательность нуклеотидов амплифицированной ДНК. The detection of point mutations can be complemented by molecular cloning of the MTS allele (s) using well-known methods. Alternatively, gene sequences may be amplified “directly” from genomic DNA isolated from tumor tissue. The nucleotide sequence of the amplified DNA can then be determined.

Имеется шесть хорошо известных методов более сложного, но непрямого подтверждения присутствия чувствительного аллеля: 1) одноцепочечный конформационный анализ ("SSCA") (Orita et al., 1989); 2) электрофорез в денатурирующем градиентном геле ("DGGE") (Wartell et al., 1990; Sheffield et al., 1989); 3) тест защиты от РНКазы (Finkelstein et al., 1990; Kinszler et al., 1991); 4) аллель-специфические олигонуклеотиды ("ASOs") (Conner et al., 1983); 5) использование белков, узнающих нуклеотидные несовпадения, таких как mutS-белок E.coli (Modrich, 1991); и 6) аллель-специфическая полимеразная цепная реакция (ПЦР) (Rano & Kidd, 1989). Для аллель-специфической ПЦР используют праймеры, гибридизующиеся своим 3'-концом с точкой отдельной мутации MTS. Если этой отдельной мутации нет, то отсутствует продукт амплификации. Кроме того, может быть также использована амплификационная система рефракторных мутаций (Amplification Refractory Mutation System, ARMS), как это описано в публикации европейской патентной заявки N 0332435 и Newton et al. , 1989. Инсерции и делеции генов могут быть также обнаружены при помощи клонирования, секвенирования и амплификации. Кроме того, для обнаружения повреждений аллеля или инсерции в полиморфный фрагмент могут быть применены пробы полиформизма длины рестрикционных фрагментов (RFLP), специфичные относительно данного гена или окружающих маркерных генов. Этот метод особенно полезен при скрининге родственников больного на наличие мутаций MTS, обнаруживаемых у данного больного. Могут быть использованы другие известные методы обнаружения инсерций и делеций. There are six well-known methods for more complex but indirect confirmation of the presence of a sensitive allele: 1) single-chain conformational analysis ("SSCA") (Orita et al., 1989); 2) denaturing gradient gel electrophoresis ("DGGE") (Wartell et al., 1990; Sheffield et al., 1989); 3) RNase protection test (Finkelstein et al., 1990; Kinszler et al., 1991); 4) allele-specific oligonucleotides ("ASOs") (Conner et al., 1983); 5) the use of proteins that recognize nucleotide mismatches, such as mutS-protein E. coli (Modrich, 1991); and 6) allele-specific polymerase chain reaction (PCR) (Rano & Kidd, 1989). For allele-specific PCR, primers are used that hybridize at their 3'-end with a single MTS mutation point. If this separate mutation is not present, then there is no amplification product. In addition, an Amplification Refractory Mutation System (ARMS) can also be used, as described in European Patent Application Publication No. 0332435 and Newton et al. , 1989. Insertions and deletions of genes can also be detected by cloning, sequencing and amplification. In addition, restriction fragment length polyformism samples (RFLPs) specific for a given gene or surrounding marker genes can be used to detect damage to an allele or insertion into a polymorphic fragment. This method is especially useful when screening a patient’s relatives for the presence of MTS mutations found in this patient. Other known methods for detecting insertions and deletions may be used.

В случае применения первых трех методов (т.е. SSCA, DGGE и теста на защиту от РНКазы) появляется новая электрофоретическая полоса. SSCA обнаруживает полосу, которая мигрирует иначе, поскольку изменения в последовательности обусловливают изменения во внутримолекулярных соединениях оснований одноцепочечной ДНК. В ходе анализа методом защиты от РНКазы происходит разрезание мутантного полинуклеотида на два или более двух меньших по размерам фрагмента. DGGE показывает различия в скорости миграции мутантных последовательностей по сравнению с последовательностями дикого типа в денатурирующем градиентном геле. При использовании аллель-специфического нуклеотида конструируется олигонуклеотид, способный распознавать специфическую последовательность, а вывод о результатах анализа делается по наличию или отсутствию сигнала гибридизации. In the case of the application of the first three methods (i.e., SSCA, DGGE and the RNase protection test), a new electrophoretic band appears. SSCA detects a band that migrates differently, since changes in the sequence cause changes in the intramolecular compounds of single-stranded DNA bases. During the analysis by the RNase protection method, the mutant polynucleotide is cut into two or more two smaller fragments. DGGE shows differences in the rate of migration of mutant sequences compared to wild-type sequences in a denaturing gradient gel. When using an allele-specific nucleotide, an oligonucleotide capable of recognizing a specific sequence is constructed, and the conclusion about the results of the analysis is made by the presence or absence of a hybridization signal.

В случае mutS-теста белок связывается только с последовательностью, которая имеет нуклеотидные несовпадения в гетеродуплексе между мутантными последовательностями и последовательностями дикого типа. In the case of the mutS test, the protein binds only to a sequence that has nucleotide mismatches in the heteroduplex between mutant sequences and wild-type sequences.

В настоящей заявке под "несовпадениями" подразумеваются сгибридизованные нуклеиновые дуплексы, в которых обе цепи комплементарны не на 100%. Отсутствие полной гомологии может быть обусловлено делециями, инсерциями, инверсиями или заменами. Обнаружение несовпадений может быть использовано для выявления точечных мутаций в гене или в его мРНК. Поскольку эти методы менее чувствительны, нежели секвенирование, их проще осуществлять с большим числом образцов опухолевого материала. Примером метода "разрезания несовпадений" служит метод защиты от РНКазы. В контексте настоящего изобретения данный метод подразумевает использование меченой рибопробы, которая комплементарна кодирующей последовательности гена MTS дикого типа человека. Рибопробу и мРНК или ДНК, выделенные из опухолевой ткани, "отжигают" (гибридизуют) вместе и затем переваривают ферментом РНКазой A, способной обнаруживать некоторые несовпадения в дуплексной структуре РНК. Если РНКаза A обнаруживает несовпадение, она производит разрезание в этом месте. Таким образом, при разделении электрофорезом сгибридизованного препарата РНК в случае обнаружения несовпадения и разрезания РНКазой A будет обнаружен продукт с длиной, меньшей, чем длина полного дуплекса РНК для рибопробы и мРНК или ДНК. Рибопроба не обязательно должна иметь полную длину мРНК MTS или представлять весь ген. Если рибопроба представляет только сегмент мРНК или гена, желательно использовать набор таких проб для скринирования на несовпадения всей последовательности мРНК. As used herein, “mismatches” refers to hybridized nucleic duplexes in which both strands are not 100% complementary. The lack of complete homology may be due to deletions, insertions, inversions or substitutions. Mismatch detection can be used to detect point mutations in a gene or in its mRNA. Since these methods are less sensitive than sequencing, they are easier to carry out with a large number of samples of tumor material. An example of the method of "cutting mismatches" is the method of protection against RNase. In the context of the present invention, this method involves the use of a labeled ribo-probe that is complementary to the coding sequence of the wild-type human MTS gene. Riboprobes and mRNA or DNA isolated from tumor tissue are “annealed” (hybridized) together and then digested with the RNase A enzyme, which can detect some mismatches in the duplex structure of RNA. If RNase A detects a mismatch, it cuts at that location. Thus, when electrophoresis separates a hybridized RNA preparation in the event of mismatch and RNase A cutting, a product will be detected with a length shorter than the full RNA duplex length for a riboprobe and mRNA or DNA. Riboprobes do not have to have the full length of the MTS mRNA or represent the entire gene. If the riboprobe represents only the mRNA or gene segment, it is advisable to use a set of such samples for screening for mismatches of the entire mRNA sequence.

Сходным образом могут быть применены ДНК-пробы для обнаружения несовпадений с использованием энзиматического или химического разрезания. Например, см. Cotton et al., 1988; Shenk et al., 1975; Novack et al., 1986. Альтернативно, несовпадения могут быть обнаружены по сдвигу электрофоретической подвижности "несовпадающих" дуплексов по сравнению с "совпадающими" дуплексами. Например, см. Cariello, 1988. Как в случае применения рибопроб, так и в случае применения ДНК-проб клеточные мРНК или ДНК, в которых подозревают наличие мутаций, могут быть амплифицированы ПЦР (см. ниже) перед гибридизацией. Изменения в ДНК гена MTS могут быть также обнаружены гибридизацией по Саузерну, особенно если эти изменения представляют собой большие перестройки, такие как делеции и инсерции. Similarly, DNA probes can be used to detect mismatches using enzymatic or chemical cutting. For example, see Cotton et al., 1988; Shenk et al., 1975; Novack et al., 1986. Alternatively, mismatches can be detected by a shift in the electrophoretic mobility of "mismatched" duplexes compared to "coincident" duplexes. For example, see Cariello, 1988. Both in the case of the use of riboprobes and in the case of DNA probes, cellular mRNAs or DNA that are suspected of having mutations can be amplified by PCR (see below) before hybridization. Changes in the MTS gene DNA can also be detected by Southern hybridization, especially if these changes are large rearrangements, such as deletions and insertions.

Последовательности ДНК гена MTS, амплифицированные с помощью ПЦР, могут быть скринированы с применением аллель-специфических проб. Эти пробы представляют собой нуклеиновые олигомеры, каждый из которых содержит область гена MTS, несущую известную мутацию. Например, один из олигомеров может иметь 30 нуклеотидов в длину и соответствовать части последовательности MTS-гена. При использовании набора таких аллель-специфических проб продукты ПЦР можно скринировать на наличие ранее идентифицированных мутаций MTS-гена. Можно провести гибридизацию аллель-специфических проб с амплифицированными последовательностями MTS, например, на нейлоновых фильтрах. Гибридизация с определенной пробой в жестких условиях указывает на наличие в опухолевой ткани той же мутации, что и в аллель-специфической пробе. MTS gene DNA sequences amplified by PCR can be screened using allele-specific samples. These samples are nucleic oligomers, each of which contains a region of the MTS gene carrying a known mutation. For example, one of the oligomers may have 30 nucleotides in length and correspond to part of the sequence of the MTS gene. Using a set of such allele-specific samples, PCR products can be screened for previously identified mutations in the MTS gene. Allele-specific samples can be hybridized with amplified MTS sequences, for example, on nylon filters. Hybridization with a specific sample under severe conditions indicates the presence in the tumor tissue of the same mutation as in the allele-specific sample.

Наиболее определенным тестом на наличие мутаций в подозрительном локусе является прямое сравнение геномных последовательностей MTS от раковых больных с аналогичными образцами из контрольной популяции. Наоборот, секвенирование мРНК после амплификации, например с помощью ПЦР, может исключить необходимость определять экзонную структуру гена-кандидата. The most specific test for the presence of mutations in a suspicious locus is a direct comparison of the genomic sequences of MTS from cancer patients with similar samples from the control population. Conversely, mRNA sequencing after amplification, for example by PCR, may eliminate the need to determine the exon structure of the candidate gene.

При исследовании некодирующих областей, таких как интроны, регуляторные последовательности, расположенные около или внутри гена MTS, у раковых больных могут быть обнаружены мутации, находящиеся вне кодирующей области MTS. Указания на то, что мутации в некодирующих областях могут оказаться важными, следуют из экспериментов с применением Нозерн-блоттинга, в которых у раковых больных обнаружены молекулы РНК аномального размера или избыточности, не встречающиеся у контрольных индивидуумов. When examining non-coding regions, such as introns, regulatory sequences located near or inside the MTS gene, mutations outside the MTS coding region can be detected in cancer patients. Indications that mutations in non-coding regions may be important follow from experiments using Northern blotting, in which RNA molecules of anomalous size or redundancy not found in control individuals were found in cancer patients.

Нарушения экспрессии мРНК MTS может быть обнаружено любым известным методом. Эти методы включают Нозерн-блоттинг, амплификацию ПЦР и тест защиты от РНКазы. Сниженная экспрессия мРНК указывает на нарушения гена MTS дикого типа. Изменения генов MTS дикого типа можно обнаружить посредством тестирования нарушений в белке MTS дикого типа. Например, могут быть использованы моноклональные антитела, иммунореактивные по отношению к белку MTS. Отсутствие распознавания антигена указывает на мутацию MTS. Антитела, специфичные относительно продуктов мутантных аллелей, могут быть использованы для обнаружения продуктов мутантного MTS-гена. Указанные иммунологические тесты могут быть осуществлены любым приемлемым методом. Impaired expression of MTS mRNA can be detected by any known method. These methods include Northern blotting, PCR amplification, and an RNase protection test. Reduced mRNA expression indicates abnormalities in the wild-type MTS gene. Changes in wild-type MTS genes can be detected by testing for abnormalities in the wild-type MTS protein. For example, monoclonal antibodies immunoreactive with the MTS protein can be used. Lack of antigen recognition indicates a MTS mutation. Antibodies specific for products of mutant alleles can be used to detect products of a mutant MTS gene. These immunological tests can be carried out by any suitable method.

Эти методы включают Вестерн-блот, иммуногистохимические методы и ELISA. Любые подходы для обнаружения измененного белка MTS уместны для поиска изменений генов MTS дикого типа. Могут быть использованы такие функциональные подходы, как определение связывания белка. Например, известно, что белок MTS связывается с Cdk, в частности с Cdk4. Таким образом, можно использовать способность связываться с белком MTS дикого типа или с Cdk4. Кроме того, можно использовать тесты, основанные на биохимических свойствах MTS, на его способности ингибировать Cdk, такие как Cdk4, и влияние MTS на клеточный цикл обнаружения мутантного продукта гена MTS указывает на изменения MTS-гена дикого типа. These methods include Western blot, immunohistochemical methods, and ELISA. Any approaches for detecting an altered MTS protein are appropriate for searching for changes in wild-type MTS genes. Functional approaches such as determination of protein binding can be used. For example, it is known that the MTS protein binds to Cdk, in particular Cdk4. Thus, the ability to bind to the wild-type MTS protein or to Cdk4 can be used. In addition, tests based on the biochemical properties of MTS can be used for its ability to inhibit Cdk, such as Cdk4, and the effect of MTS on the cell cycle of detection of a mutant product of the MTS gene indicates changes in the wild-type MTS gene.

Мутантные гены MTS или продукты этого гена могут быть обнаружены в других биологических образцах, взятых у пациента, а именно в сыворотке, кале, моче и мокроте. Те же описанные выше методы обнаружения мутантных генов MTS или их продуктов в тканях могут быть применены в случае других биологических образцов. Раковые клетки слущиваются с опухоли и обнаруживаются в указанных биологических образцах. Кроме того, продукт гена MTS может секретироваться в межклеточное пространство и обнаруживаться в указанных биологических образцах даже в отсутствие раковых клеток. При скринировании указанных биологических образцов возможна простая и быстрая постановка диагноза при многих формах рака. Кроме того, по результатам анализа подобных биологических образцов на мутантные гены MTS или их продукты можно судить о результативности химио- и радиотерапии. MUT mutant genes or products of this gene can be found in other biological samples taken from a patient, namely serum, feces, urine and sputum. The same methods described above for detecting mutant MTS genes or their products in tissues can be applied to other biological samples. Cancer cells desquamate from the tumor and are found in these biological samples. In addition, the MTS gene product can be secreted into the intercellular space and detected in these biological samples even in the absence of cancer cells. When screening these biological samples, a simple and quick diagnosis is possible for many forms of cancer. In addition, the results of the analysis of similar biological samples for mutant MTS genes or their products can be used to judge the effectiveness of chemo- and radiotherapy.

Описанные в настоящей заявке методы диагностики применимы к любым случаям неоплазий, для которых показано участие MTS в туморогенезе. Делеции хромосомного плеча 9p или соматические мутации в области MTS наблюдались почти во всех исследованных опухолях. Представленный в настоящем изобретении метод диагностики полезен для клиницистов и позволяет им выбрать соответствующий курс лечения. The diagnostic methods described in this application are applicable to any cases of neoplasia for which the involvement of MTS in tumorigenesis is indicated. 9p chromosomal shoulder deletions or somatic mutations in the MTS region were observed in almost all of the tumors studied. The diagnostic method presented in the present invention is useful for clinicians and allows them to choose the appropriate course of treatment.

Описанные в настоящем изобретении пары праймеров применимы для определения нуклеотидной последовательности конкретного аллеля MTS с помощью ПЦР. Пары одноцепочечных ДНК-праймеров могут быть сгибридизованы с последовательностями MTS-гена или последовательностями, окружающими его на хромосоме 9, для амплифицирующего синтеза собственно MTS-гена. Полный набор этих праймеров позволяет синтезировать все нуклеотиды кодирующих последовательностей MTS- гена, т.е. экзонов. Данный набор праймеров позволяет синтезировать как интронные, так и экзонные последовательности. Могут быть использованы и аллель-специфические праймеры. Такие праймеры гибридизуются только с конкретными мутантными аллелями MTS, и, таким образом, амплификация происходит только в том случае, если в качестве матрицы присутствует мутантный аллель. The primer pairs described in the present invention are useful for determining the nucleotide sequence of a particular MTS allele by PCR. Pairs of single-stranded DNA primers can be hybridized with the sequences of the MTS gene or the sequences surrounding it on chromosome 9, for amplifying synthesis of the actual MTS gene. A complete set of these primers allows us to synthesize all nucleotides of the coding sequences of the MTS gene, i.e. exons. This set of primers allows you to synthesize both intron and exon sequences. Allele-specific primers may also be used. Such primers hybridize only with specific MTS mutant alleles, and thus amplification only occurs if a mutant allele is present as a template.

Для облегчения последующего клонирования амплифицированных последовательностей праймеры могут нести на своих 5'-концах сайты рестрикции. Таким образом, все нуклеотиды праймеров являются производными от последовательностей MTS или прилегающих к этому гену последовательностей, за исключением нескольких нуклеотидов, необходимых для формирования сайтов рестрикции. Ферменты рестрикции и сайты их узнавания на ДНК широко известны. Сами праймеры могут быть синтезированы с помощью стандартных методов. Вообще, праймеры могут быть синтезированы с применением олигонуклеотидных синтезаторов, коммерчески доступных приборов. Последовательности скрытых рамок считывания MTS приведены в SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO 15 и SEQ ID NO:36, конструкция конкретных праймеров вполне очевидна. To facilitate subsequent cloning of amplified sequences, primers can carry restriction sites at their 5'-ends. Thus, all primer nucleotides are derived from MTS sequences or sequences adjacent to this gene, with the exception of several nucleotides necessary for the formation of restriction sites. Restriction enzymes and their recognition sites on DNA are widely known. The primers themselves can be synthesized using standard methods. In general, primers can be synthesized using oligonucleotide synthesizers, commercially available devices. The MTS hidden reading frames are given in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO 15 and SEQ ID NO: 36, design specific primers are quite obvious.

Описанные в настоящем изобретении нуклеотидные пробы могут иметь ряд применений. Их можно применять в гибридизации по Саузерну с геномной ДНК и в методе защиты от РНКазы для обнаружения точечных мутаций, как это обсуждалось выше. Эти пробы могут быть использованы для обнаружения продуктов амплификации ПЦР. Они также применимы для обнаружения несовпадений с геном MTS или с мРНК посредством других методов. The nucleotide probes described herein may have a number of uses. They can be used in Southern hybridization with genomic DNA and in the RNase protection method to detect point mutations, as discussed above. These samples can be used to detect PCR amplification products. They are also useful for detecting mismatches with the MTS gene or with mRNA by other methods.

При описании настоящего изобретения использованы следующие определения. "Амплификация полинуклеотидов" подразумевает применение таких методов, как полимеразная цепная реакция (ПЦР, PCR), лигазная амплификация (или лигазная цепная реакция, ЛЦР, LCR), а также методы амплификации, основанные на использовании Q-бета репликазы. Эти методы хорошо известны и широко применяются на практике. Например, см. патенты США 4683195 и 4683202, а также Innis et al. , 1990 (ПЦР) и Wu et al., 1989а (ЛЦР). Реагенты и оборудование для проведения ПЦР коммерчески доступны. Праймеры, используемые для амплификации последовательностей MTS-области, предпочтительно комплементарны и, соответственно, специфически гибридизуются с последовательностями MTS-области или же с последовательностями, которые фланкируют MTS-область. Последовательности MTS, полученные в результате амплификации, могут быть непосредственным образом секвенированы. Менее предпочтительно, чтобы амплифицированные последовательности были клонированы перед секвенированием. Метод прямого клонирования и секвенирования энзиматически амплифицированных геномных фрагментов описан Scharf, 1986. In describing the present invention, the following definitions are used. "Amplification of polynucleotides" means the use of methods such as polymerase chain reaction (PCR, PCR), ligase amplification (or ligase chain reaction, LCR, LCR), as well as amplification methods based on the use of Q-beta replicase. These methods are well known and widely used in practice. For example, see US Pat. Nos. 4,683,195 and 4,683,202, as well as Innis et al. 1990 (PCR) and Wu et al., 1989a (LCR). Reagents and equipment for PCR are commercially available. The primers used to amplify the sequences of the MTS region are preferably complementary and, accordingly, specifically hybridize with the sequences of the MTS region or with sequences that flank the MTS region. Amplification MTS sequences can be directly sequenced. It is less preferred that the amplified sequences be cloned before sequencing. A method for direct cloning and sequencing of enzymatically amplified genomic fragments is described by Scharf, 1986.

"Анализируемый полинуклеотид" и "Анализируемая цепь" обозначают одно- или двуцепочечный полинуклеотид, в котором ожидается наличие искомой последовательности и который может быть представлен в образцах различных типов, включая биологические образцы. "Analyzed polynucleotide" and "Analyzed chain" mean a single or double stranded polynucleotide in which the desired sequence is expected and which can be represented in samples of various types, including biological samples.

"Антитела". В настоящем изобретении описаны поликлональные и/или моноклональные антитела, или фрагменты таковых, или их эквиваленты в отношении иммунологического связывания, которые способны специфически взаимодействовать с полипептидами MTS, фрагментами таких полипептидов, или с полинуклеотидными последовательностями MTS- области, особенно из MTS-локуса, или же с фрагментами таких нуклеотидных последовательностей. Термин "антитело" применяется для обозначения как гомогенного вещества, так и для смеси, подобной сыворотке и содержащей множество различных гомогенных веществ. Полипептиды могут быть получены синтетическим путем с помощью пептидного синтезатора, конъюгированы с молекулами носителя (например, гемоцианином моллюска фиссуреллы) и в течение нескольких месяцев вводиться кроликам. Сыворотки кроликов проверяют на иммунореактивность по отношению к полипептиду MTS или его фрагментам. Моноклональные антитела могут быть получены иммунизацией мышей природными полипептидами, слитыми белками или фрагментами тех или других. Моноклональные антитела могут быть отобраны методом ELISA и проверены на специфическую иммунореактивность с полипептидом MTS или его фрагментами (CM. Harlow & Lane, 1988). Данные антитела могут быть использованы как для аналитических исследований, так и в качестве терапевтических препаратов. "Antibodies". The present invention describes polyclonal and / or monoclonal antibodies, or fragments thereof, or their immunological binding equivalents, which are capable of specifically interacting with MTS polypeptides, fragments of such polypeptides, or with polynucleotide sequences of the MTS region, especially from the MTS locus, or with fragments of such nucleotide sequences. The term “antibody” is used to mean both a homogeneous substance and a mixture similar to serum and containing many different homogeneous substances. Polypeptides can be synthetically prepared using a peptide synthesizer, conjugated to carrier molecules (for example, fissurella mollusk hemocyanin) and administered to rabbits for several months. Rabbit sera are tested for immunoreactivity with respect to the MTS polypeptide or fragments thereof. Monoclonal antibodies can be obtained by immunization of mice with natural polypeptides, fusion proteins or fragments of one or another. Monoclonal antibodies can be selected by ELISA and tested for specific immunoreactivity with the MTS polypeptide or fragments thereof (CM. Harlow & Lane, 1988). These antibodies can be used both for analytical studies and as therapeutic agents.

При получении достаточных количеств желаемого полипептида он может быть использован для различных целей. Типичный пример использования - получение специфичных по связыванию антител. Эти антитела, моноклональные или поликлональные, могут быть получены in vivo или in vitro широко известными методами. Upon receipt of sufficient quantities of the desired polypeptide, it can be used for various purposes. A typical use example is the production of specific binding antibodies. These antibodies, monoclonal or polyclonal, can be obtained in vivo or in vitro by widely known methods.

Для получения поликлональных антител выбирают соответствующую целевую иммунную систему, обычно мышь или кролика. По существу очищенный антиген вводится в иммунную систему методом, зависящим от вида животного и ряда других параметров, хорошо известных иммунологам. Обычные способы введения - внутримышечно, внутрибрюшинно, внутрикожно и в подушечки лап. Конечно, кроме мышей и кроликов могут быть использованы животные других видов. Поликлональные антитела очищают с применением известных методов, достигая желаемой специфичности. To obtain polyclonal antibodies, the appropriate target immune system, usually a mouse or rabbit, is chosen. Essentially, the purified antigen is introduced into the immune system by a method depending on the type of animal and a number of other parameters well known to immunologists. The usual routes of administration are intramuscularly, intraperitoneally, intradermally and into the paw pads. Of course, in addition to mice and rabbits, animals of other species can be used. Polyclonal antibodies are purified using known methods to achieve the desired specificity.

Силу иммунологического ответа обычно проверяют при помощи иимунологического анализа. Обычно такой анализ подразумевает некоторую степень очистки источника антигена, например вещества, продуцируемого теми же клетками и тем же способом, что и исходный антиген. Многочисленные варианты иммунологического анализа широко известны. Например, см. Harlow & Lane, 1988 или Coding, 1986. При проведении стандартных процедур, например, описанных Harlow & Lane, 1988 и Coding, 1986, получают моноклональные антитела с аффинностью 10-8 на Моль или предпочтительно 10-9 на Моль, 10-10 на Моль или сильнее. Должны быть отобраны приемлемые животные и проведена соответствующая процедура иммунизации. По истечении соответствующего времени у иммунизированных животных вырезают селезенки и отдельные спленоциты сливают с иммортализованными клетками миеломы в соответствующих селективных условиях. Затем гибридные клетки клонируют и супернатанты отдельных клонов тестируют на наличие антител, специфичных по отношению к определенным эпитопам антигена.The strength of the immunological response is usually checked by immunological analysis. Typically, such an analysis involves some degree of purification of the source of antigen, for example, a substance produced by the same cells and in the same way as the original antigen. Numerous immunological assays are widely known. For example, see Harlow & Lane, 1988 or Coding, 1986. Using standard procedures, such as those described by Harlow & Lane, 1988 and Coding, 1986, monoclonal antibodies are obtained with an affinity of 10-8 per mole, or preferably 10 -9 per mole, 10-10 per mole or stronger. Acceptable animals must be selected and appropriate immunization procedures must be carried out. After the appropriate time has elapsed, the spleens are excised from the immunized animals and individual splenocytes are fused with immortalized myeloma cells under appropriate selective conditions. Hybrid cells are then cloned and the supernatants of individual clones are tested for the presence of antibodies specific for specific antigen epitopes.

К другим приемлемым методам относится экспозиция in vitro лимфоцитов с антигенными полипептидами или селекция библиотек антител в фагах или других сходных векторах. См. Huse et al., 1989. Представленные в настоящем изобретении полипептиды и антитела могут быть использованы как с модификацией, так и без нее. Часто полипептиды и антитела метят путем ковалентного или нековалентного присоединения вещества, дающего распознаваемый сигнал. Имеется широкое разнообразие методов мечения и конъюгирования, описанных как в научной, так и патентной литературе. К приемлемым меткам относятся радионуклиды, ферменты, субстраты, кофакторы, ингибиторы, флуоресцентные агенты, хемилюминесцентные агенты, магнитные частицы и др. Other suitable methods include in vitro exposure of lymphocytes with antigenic polypeptides or selection of antibody libraries in phages or other similar vectors. See Huse et al., 1989. The polypeptides and antibodies provided in the present invention can be used with or without modification. Often, polypeptides and antibodies are labeled by covalent or non-covalent addition of a substance that gives a recognizable signal. There is a wide variety of labeling and conjugation methods described in both the scientific and patent literature. Acceptable labels include radionuclides, enzymes, substrates, cofactors, inhibitors, fluorescent agents, chemiluminescent agents, magnetic particles, etc.

Среди патентов, посвященных применению подобных меток, можно отметить следующие патенты: США 3817837; 3850752; 3939350; 3996345; 4277437; 4275149 и 4366241. Могут быть получены также и рекомбинантные иммуноглобулины (см. патент США 4816567). Among the patents devoted to the use of such marks, the following patents can be noted: US 3817837; 3,850,752; 3,939,350; 3996345; 4,277,437; 4,275,149 and 4,366,241. Recombinant immunoglobulins may also be prepared (see US Pat. No. 4,816,567).

"Связывающий партнер" означает молекулу, способную связывать лиганд с высокой специфичностью. Примерами подобных агентов могут служить антиген и антигенспецифическое антитело или фермент и его ингибитор. В целом, специфические связывающие партнеры могут связываться с достаточной аффинностью с иммобилизованной копией аналита (комплементарной цепью дуплекса в случае полинуклеотидной гибридизации) в условиях изоляции. Такие специфически связывающиеся агенты известны специалистам в данной области техники; к ним относятся, например, биотин и авидин или стрептавидин, lgG и белок А, а также многочисленные хорошо известные пары типа "рецептор-лиганд" и комплементарные полинуклеотидные цепи. В случае комплементарного полинуклеотидного связывания партнеры обычно имеют в длину по крайней мере 15 килобаз, а могут быть длиной около 40 килобаз. “Binding partner" means a molecule capable of binding a ligand with high specificity. Examples of such agents include an antigen and an antigen-specific antibody or enzyme and its inhibitor. In general, specific binding partners can bind with sufficient affinity to an immobilized copy of the analyte (complementary duplex chain in the case of polynucleotide hybridization) under isolation conditions. Such specific binding agents are known to those skilled in the art; these include, for example, biotin and avidin or streptavidin, IgG and protein A, as well as numerous well-known receptor-ligand pairs and complementary polynucleotide chains. In the case of complementary polynucleotide binding, the partners are usually at least 15 kilobases long, and may be about 40 kilobases long.

"Биологический образец" означает образец ткани или жидкости индивидуума, в котором ожидается обнаружение искомого полинуклеотида или полипептида. К такого рода образцам относятся (но не ограничиваются указанными), например, плазма, сыворотка, спинно-мозговая жидкость, лимфа, секреты и отделяемое кожи, дыхательных путей, кишечника, мочеполовых путей, а также слезы, слюна, клетки крови, образцы опухолей, различных органов, тканей и составляющих клеточных культур, полученных in vitro. “Biological sample” means a sample of tissue or fluid of an individual in which the desired polynucleotide or polypeptide is expected to be detected. Such samples include, but are not limited to, for example, plasma, serum, cerebrospinal fluid, lymph, secrets and secretions of the skin, respiratory tract, intestines, genitourinary tract, as well as tears, saliva, blood cells, tumor samples, various organs, tissues and constituent cell cultures obtained in vitro.

Используемое здесь понятие "диагностика" или "прогнозирование" применительно к неоплазиям, означает следующее: 1) классификацию повреждения как неоплазии; 2) установление тяжести неоплазии или 3) наблюдение за прогрессией заболевания до, в течение и после лечения. As used herein, the term “diagnosis” or “prognosis” as applied to neoplasia means the following: 1) classification of damage as neoplasia; 2) establishing the severity of neoplasia; or 3) monitoring the progression of the disease before, during and after treatment.

Термин "кодирование" означает следующее. Полинуклеотид как природный, так и сконструированный с помощью хорошо известных специалистам методов считается кодирующим полипептид, если он транскрибируется с образованием матричной РНК (мРНК), которая затем транслируется с образованием полипептида или его фрагмента. Антисмысловая, цепь комплементарна указанной полинуклеотидной цепи и поэтому на ее основе может быть выведена последовательность кодирующей цепи. The term "coding" means the following. A polynucleotide, both natural and constructed using methods well known to those skilled in the art, is considered to encode a polypeptide if it is transcribed with the formation of messenger RNA (mRNA), which is then translated with the formation of the polypeptide or its fragment. The antisense chain is complementary to the indicated polynucleotide chain and, therefore, the sequence of the coding chain can be derived from it.

Понятие "выделенный или по существу очищенный". Это понятие применяют по отношению к биологическому объекту, в частности нуклеиновой кислоте (РНК, ДНК, смешанному полимеру), в том случае, если он по существу отделен от других клеточных компонентов, которые естественным образом загрязняют нативную последовательность нуклеиновой кислоты человека или белок, в частности от рибосом, полимераз, многих других геномных последовательностей и белков. Указанное понятие относится к нуклеиновой кислоте или белку, которые выделены из природного микроокружения, в частности к изолятам рекомбинантной или клонированной ДНК и ее химически синтезированным аналогам или же аналогам, синтезированным биологическим путем в гетерологичных системах. The term "isolated or substantially purified." This concept is applied to a biological object, in particular a nucleic acid (RNA, DNA, mixed polymer), if it is essentially separated from other cellular components that naturally contaminate the native human nucleic acid sequence or protein, in particular from ribosomes, polymerases, many other genomic sequences and proteins. This concept refers to a nucleic acid or protein that is isolated from a natural microenvironment, in particular to isolates of recombinant or cloned DNA and its chemically synthesized analogues or analogues synthesized biologically in heterologous systems.

Понятие "MTS-аллель" относится к нормальным аллелям MTS- локуса, так же как и к аллелям, имеющим какие-либо изменения, которые обусловливают предрасположенность индивидуума к развитию злокачественной опухоли различной локализации, например к меланоме, окулярной меланоме, лейкозу, астроцитоме, глиобластоме, лимфоме, глиоме, лимфоме Ходжкина, множественной миеломе, саркоме, миосаркоме, холангиосаркоме, чешуеклеточной карциноме, хроническому лимфобластному лимфолейкозу (CLL), а также опухолям поджелудочной железы, молочной железы, мозга, предстательной железы, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичников, матки, семенников, почек, желудка, ободочной и прямой кишки. Такие предрасполагающие аллели также называют "MTS- чувствительными аллелями". The term “MTS allele” refers to the normal alleles of the MTS locus, as well as to alleles that have any changes that make the individual susceptible to the development of a malignant tumor of different localization, for example, melanoma, ocular melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma lymphoma, glioma, Hodgkin’s lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiosarcoma, squamous cell carcinoma, chronic lymphoblastic lymphocytic leukemia (CLL), as well as tumors of the pancreas, breast, brain, prost tion prostate, bladder, thyroid, ovary, uterus, testis, kidney, stomach, colon and rectum. Such predisposing alleles are also called "MTS-sensitive alleles."

Понятия "локус MTS"; "ген MTS", "нуклеиновая кислота MTS" и "полинуклеотид MTS" относятся к полинуклеотидам, все из которых расположены в MTS-области и с большой долей вероятности экспрессируются в нормальных тканях, причем некоторые аллели указанных полинуклеотидов обусловливают предрасположенность индивидуума к развитию меланомы и других злокачественных опухолей, например окулярной меланомы, лейкоза, астроцитомы, глиобластомы, лимфомы, глиомы, лимфомы Ходжкина, множественной миеломы, саркомы, миосаркомы, холангиосаркомы, чешуеклеточной карциномы, хроническому лимфобластному лимфолейкозу (CLL), а также опухолей поджелудочной железы, молочной железы, мозга, предстательной железы, мочевого пузыря, щитовидной железы, яичников, матки, семенников, почек, желудка, ободочной и прямой кишки. Понятие "MTS-локус" используется взаимозаменяемым образом с предложенным ранее термином "MLM-локус", и применение термина "MTS-локус" означает применение термина "MLM-локус" по отношению к локусу, гену, области и т.д. Мутации в MTS-локусе могут быть вовлечены в развитие и/или прогрессию других типов опухолей. Частично локус выявлен благодаря мутациям, обусловливающим предрасположенность индивидуума к развитию злокачественных опухолей. The concepts of "MTS locus"; "MTS gene", "MTS nucleic acid" and "MTS polynucleotide" refer to polynucleotides, all of which are located in the MTS region and are highly likely to be expressed in normal tissues, with some alleles of these polynucleotides causing an individual's predisposition to develop melanoma and other malignant tumors, for example, ocular melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin’s lymphoma, multiple myeloma, sarcoma, myosarcoma, cholangiosarcoma, squamous cell carcinoma, chronic lymphoblastic lymphocytic leukemia (CLL), as well as tumors of the pancreas, breast, brain, prostate, bladder, thyroid gland, ovaries, uterus, testes, kidneys, stomach, colon and rectum. The term “MTS locus” is used interchangeably with the term “MLM locus” as previously proposed, and the use of the term “MTS locus” means the use of the term “MLM locus” in relation to a locus, gene, region, etc. Mutations at the MTS locus may be involved in the development and / or progression of other types of tumors. Partially, the locus was identified due to mutations that determine the individual's predisposition to the development of malignant tumors.

Указанные мутации затрагивают MTS-область, описанную ниже. These mutations affect the MTS region described below.

MTS-локус включает кодирующие последовательности, промежуточные последовательности и регуляторные элементы, контролирующие транскрипцию и/или трансляцию. MTS-локус включает также аллельные варианты ДНК-последовательности. The MTS locus includes coding sequences, intermediate sequences, and regulatory elements that control transcription and / or translation. The MTS locus also includes allelic variants of the DNA sequence.

Указанные термины, когда они относятся к нуклеиновой кислоте, означают нуклеиновую кислоту, которая кодирует MTS-полипептид (включая p16), его фрагмент, гомолог или вариант, в том числе, например, белки слияния или делетированные белки. These terms, when referring to a nucleic acid, mean a nucleic acid that encodes an MTS polypeptide (including p16), a fragment, homologue or variant thereof, including, for example, fusion proteins or deleted proteins.

Нуклеиновые кислоты, описанные в настоящем изобретении, представляют собой последовательности, которые получены на основе природного MTS-гена, или существенным образом сходного с ним гена, или гена, имеющего с природным значительную гомологию, или же на основе фрагмента природного гена. Кодирующая последовательность для MTS-полипептида (MTS1) представляет собой SEQ ID NO: 1, аминокислотная последовательность MTS-полипептида MTS1) представляет собой
SEQ ID NO:2. Кодирующая последовательность для второго MTS-полипептида (MTS1E1-бета) представляет собой SEQ ID NO: 13, а соответствующая аминокислотная последовательность представляет собой SEQ ID NO:14. Кодирующая последовательность третьего MTS-полипептида (MTS2) представляет собой SEQ ID NO: 15, а соответствующая аминокислотная последовательность представляет собой SEQ ID NO: 16.
The nucleic acids described in the present invention are sequences that are derived from a natural MTS gene, or a substantially similar gene, or a gene having significant significant homology with the natural one, or based on a fragment of a natural gene. The coding sequence for the MTS polypeptide (MTS1) is SEQ ID NO: 1, the amino acid sequence of the MTS polypeptide MTS1) is
SEQ ID NO: 2. The coding sequence for the second MTS polypeptide (MTS1E1 beta) is SEQ ID NO: 13, and the corresponding amino acid sequence is SEQ ID NO: 14. The coding sequence of the third MTS polypeptide (MTS2) is SEQ ID NO: 15, and the corresponding amino acid sequence is SEQ ID NO: 16.

Понятие "p16" используется взаимозаменяемым образом с понятиями MTS1 и MTS1E1-бета и применяется для обозначения локуса MTS1, который кодирует p16, и локуса MTS1E1- бета, который кодирует p10. MTS1 и MTS1E1-бета - это две формы одного и того же гена, образование различных транскриптов зависит от используемого промотора. MTS2 представляет собой отдельный участок MTS-области и кодирует p15. The term “p16” is used interchangeably with the concepts of MTS1 and MTS1E1 beta and is used to denote the MTS1 locus that encodes p16 and the MTS1E1 beta locus that encodes p10. MTS1 and MTS1E1 beta are two forms of the same gene; the formation of different transcripts depends on the promoter used. MTS2 is a separate section of the MTS region and encodes p15.

Полинуклеотидные соединения, описанные в настоящем изобретении, включают РНК, кДНК, геномную ДНК, синтетические молекулы, смешанные полимеры, смысловые и антисмысловые цепи, которые могут быть химически или биохимически модифицированы или могут содержать неприродные нуклеотиды, а также производные нуклеотидов. Перечисленные соединения могут быть легко получены специалистами в данной области исследований. К указанным модификациям относятся, например, мечение, метилирование, замещение одного или более природных нуклеотидов каким-либо аналогом, межнуклеотидные модификации, такие как незаряженные связи (например, метилфосфонатные, фосфотриэфирные, фосфоамидные, карбаматные и т. д. ), заряженные связи (например, фосфотиоатные, фосфодитиоатные и т.д.), дополнительные группы (например, полипептидные), интеркалирующие соединения (например, акридин, псорален и т.д.), хелаторы, алкилаторы, а также модифицированные связи (например, альфа-аномерические нуклеиновые кислоты и т.д.). Кроме того, к полинуклеотидным соединениям относятся синтетические молекулы, которые имитируют способность полинуклеотидов связываться с определенной последовательностью посредством водородных связей или других химических взаимодействий. Указанные молекулы известны на уровне техники и включают, например, такие соединения, в которых пептидные связи замещены фосфатными связями в остове молекулы. Polynucleotide compounds described in the present invention include RNA, cDNA, genomic DNA, synthetic molecules, mixed polymers, sense and antisense chains, which can be chemically or biochemically modified or may contain non-natural nucleotides, as well as nucleotide derivatives. The listed compounds can be easily obtained by specialists in this field of research. These modifications include, for example, labeling, methylation, substitution of one or more natural nucleotides with an analogue, internucleotide modifications, such as uncharged bonds (e.g. methylphosphonate, phosphotriether, phosphoamide, carbamate, etc.), charged bonds (e.g. , phosphothioate, phosphodithioate, etc.), additional groups (e.g., polypeptide), intercalating compounds (e.g., acridine, psoralen, etc.), chelators, alkylators, as well as modified bonds (e.g., alpha-anomeric ukleinovye acid, etc.). In addition, polynucleotide compounds include synthetic molecules that mimic the ability of polynucleotides to bind to a specific sequence through hydrogen bonds or other chemical interactions. These molecules are known in the art and include, for example, those compounds in which the peptide bonds are replaced by phosphate bonds in the backbone of the molecule.

Настоящее изобретение относится к рекомбинантным нуклеиновым кислотам, состоящим из целой области NTS или ее части. The present invention relates to recombinant nucleic acids consisting of a whole region of NTS or part thereof.

Рекомбинантная конструкция может автономно реплицироваться в клетке-хозяине. Альтернативно, рекомбинантная конструкция может интегрировать в хромосомную ДНК клетки-хозяина. Такой рекомбинантный полинуклеотид представляет собой полинуклеотид геномного, кДНКового, полусинтетического или синтетического происхождения и в силу своего происхождения или метода получения 1) не ассоциирован со всем или частью полинуклеотида, с которым он связан в природе; 2) связан с полинуклеотидом, отличным от того, с которым он связан в природе; 3) не встречается в природе. The recombinant construct can autonomously replicate in the host cell. Alternatively, the recombinant construct may integrate into the chromosomal DNA of the host cell. Such a recombinant polynucleotide is a polynucleotide of genomic, cDNA, semisynthetic or synthetic origin and, by virtue of its origin or production method, 1) is not associated with all or part of the polynucleotide with which it is naturally associated; 2) associated with a polynucleotide other than that with which it is associated in nature; 3) does not occur in nature.

Таким образом, рекомбинантные нуклеиновые кислоты, заявленные в настоящем изобретении, представлены последовательностями, не встречающимися в природе. Несмотря на то что может быть использована последовательность дикого типа, чаще всего она будет изменена, например, путем делеции, замещения или инсерции. Thus, the recombinant nucleic acids of the present invention are represented by sequences not found in nature. Although a wild-type sequence can be used, it will most often be changed, for example, by deletion, substitution or insertion.

кДНКовые или геномные библиотеки различного происхождения могут быть скринированы как природные источники нуклеиновых кислот, заявленных в настоящем изобретении, или такие нуклеиновые кислоты могут быть получены путем амплификации (например, посредством ПЦР) последовательностей, входящих в состав геномной ДНК или других природных источников. Выбор кДНКовых библиотек обычно соотносится с источником ткани, богатой мРНК заданных белков. Предпочтительно использование фаговых библиотек, однако могут быть использованы и другие библиотеки. Клоны соответствующей библиотеки высевают на чашки, переносят на субстрат для скрининга, денатурируют и тестируют на присутствие заданных последовательностей. cDNA or genomic libraries of various origins can be screened as natural sources of nucleic acids of the present invention, or such nucleic acids can be obtained by amplification (for example, by PCR) of sequences contained in genomic DNA or other natural sources. The choice of cDNA libraries is usually correlated with a source of tissue rich in mRNA of a given protein. The use of phage libraries is preferred, but other libraries may be used. Clones of the appropriate library are plated on plates, transferred to a substrate for screening, denatured, and tested for the presence of desired sequences.

Последовательности ДНК, используемые согласно настоящему изобретению, обычно содержат около пяти кодонов (15 нуклеотидов), более вероятно около 7-15 кодонов и наиболее предпочтительно около 35 кодонов. Кроме того, в них могут находиться один или более интронов. Указанное количество нуклеотидов обычно обеспечивает минимальную длину, необходимую для того, чтобы служить в качестве пробы, которая будет специфически гибридизоваться с MTS-кодирующей последовательностью. The DNA sequences used according to the present invention typically contain about five codons (15 nucleotides), more likely about 7-15 codons, and most preferably about 35 codons. In addition, they may contain one or more introns. The indicated number of nucleotides usually provides the minimum length necessary to serve as a sample that will specifically hybridize to the MTS coding sequence.

Методики работы с нуклеиновыми кислотами описаны, например, Sambrook et al., 1989 или Ausubel et al., 1992. Реагенты, используемые при осуществлении данных методик, например ферменты рестрикции и т.д., широко известны и коммерчески доступны. Например, их поставляют такие фирмы, как New England Biolabs, Boehringer Mannheim, Amersham, Promega Biotec, U.S.Biochemicals, New England Nuclear и другие. Рекомбинантные последовательности нуклеиновых кислот, используемые для получения белков слияния согласно настоящему изобретению, могут происходить из природных или синтетических последовательностей. Techniques for working with nucleic acids are described, for example, by Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992. The reagents used in the implementation of these techniques, for example, restriction enzymes, etc., are widely known and commercially available. For example, they are supplied by companies such as New England Biolabs, Boehringer Mannheim, Amersham, Promega Biotec, U.S. Biochemicals, New England Nuclear and others. Recombinant nucleic acid sequences used to produce the fusion proteins of the present invention may be derived from natural or synthetic sequences.

Многие природные генные последовательности получают из различных кДНКовых или геномных библиотек с помощью соответствующих проб. Более подробную информацию можно получить в Генном банке Национального Института здравоохранения США. Many natural gene sequences are obtained from various cDNA or genomic libraries using appropriate samples. For more information, see the Genebank of the US National Institute of Health.

Понятие "MTS-область" относится к участку девятой хромосомы человека, содержащейся в P1-клонах P1-1062 и P1-1063. Указанные P1-клоны в составе E. coli NS 3529 депонированы в Американской коллекции клеточных культур, Роквилл, Мэриленд, США 16 марта 1994 г. и обозначены АТСС N 69589 и 69590 соответственно. Указанная область содержит MTS-локус, включая гены MTS1, MTS2 и MTS1E1-бета. The term "MTS region" refers to the region of the ninth human chromosome contained in P1 clones P1-1062 and P1-1063. These P1 clones of E. coli NS 3529 were deposited with the American Cell Culture Collection, Rockville, Maryland, USA on March 16, 1994 and designated ATCC Nos. 69589 and 69590, respectively. The indicated region contains the MTS locus, including the MTS1, MTS2, and MTS1E1 beta genes.

Используемые здесь понятия "MTS-локус", "MTS-аллель" и "MTS-область" относятся к двуцепочечной ДНК, содержащей локус, аллель или область, а также и к одноцепочечной ДНК, содержащей локус, аллель или область. As used herein, the terms “MTS locus”, “MTS allele” and “MTS region” refer to double-stranded DNA containing a locus, allele or region, as well as single-stranded DNA containing a locus, allele or region.

Используемое здесь понятие "часть" MTS-локуса или области, или аллеля обозначает участок минимального размера, длиной около восьми нуклеотидов, предпочтительно длиной около 15 нуклеотидов, более предпочтительно длиной около 25 нуклеотидов, а также это может быть участок, минимальный размер которого составляет по крайней мере около 40 нуклеотидов. As used herein, the term “portion” of an MTS locus or region or allele refers to a region of minimum size, about eight nucleotides long, preferably about 15 nucleotides long, more preferably about 25 nucleotides long, and it can also be a region whose minimum size is at least at least about 40 nucleotides.

Понятие "MTS-белок" или "MTS-полипептид" относится к белку или полипептиду, который кодируется MTS-локусом (в том числе к MTS1-полипептиду, МТS2-полипептиду и MTS1E1-бета полипептиду), а также вариантам или фрагментам соответствующего белка или полипептида. Понятием "полипептид" обозначаются полимеры, состоящие из аминокислот и их эквиваленты, и не связано с длиной указанных соединений. Таким образом, пептиды, олигопептиды и белки охватываются понятием "полипептид". Данное понятие не относится к модифицированным полипептидам, например, гликозилированным, ацетилированным, фосфорилированным и т. д., однако относится к полипептидам, содержащим один или более аминокислотных аналогов (в том числе неприродных аминокислот и т.д.), полипептидам с замещенными связями, так же как и с другими известными модификациями природного и неприродного происхождения. Обычно такие полипептиды имеют по крайней мере 50% гомологии с нативной MTS-последовательностью, предпочтительно 90% гомологии и наиболее предпочтительно по крайней мере 95% гомологии. Кроме того, к указанным полипептидам относятся белки, кодируемые ДНК, которая гибридизуется с MTS-кодирующей последовательностью в мягких или жестких условиях гибридизации, а также близкородственные полипептиды или белки, распознаваемые сывороткой к MTS-белку (белкам). The term “MTS protein” or “MTS polypeptide” refers to a protein or polypeptide that is encoded by the MTS locus (including the MTS1 polypeptide, MTS2 polypeptide and MTS1E1 beta polypeptide), as well as variants or fragments of the corresponding protein or polypeptide. The term "polypeptide" refers to polymers consisting of amino acids and their equivalents, and is not related to the length of these compounds. Thus, peptides, oligopeptides and proteins are encompassed by the term "polypeptide". This concept does not apply to modified polypeptides, for example, glycosylated, acetylated, phosphorylated, etc., however, it refers to polypeptides containing one or more amino acid analogues (including unnatural amino acids, etc.), polypeptides with substituted bonds, as well as with other well-known modifications of natural and non-natural origin. Typically, such polypeptides have at least 50% homology with the native MTS sequence, preferably 90% homology, and most preferably at least 95% homology. In addition, these polypeptides include proteins encoded by DNA that hybridizes to the MTS coding sequence under mild or severe hybridization conditions, as well as closely related polypeptides or proteins recognized by serum to the MTS protein (s).

Длина полипептидных последовательностей, сравниваемых по гомологии, в целом составляет по крайней мере около 16 аминокислот, обычно около 20 аминокислотных остатков, более часто около 24 остатков, наиболее вероятно около 28 остатков и предпочтительно более чем 35 остатков. The length of the polypeptide sequences compared by homology, in General, is at least about 16 amino acids, usually about 20 amino acid residues, more often about 24 residues, most likely about 28 residues and preferably more than 35 residues.

Понятие "функционально связанный" относится к определенному расположению компонентов, которые при этом соединены таким образом, что могут функционировать, как это задано целью эксперимента. Например, промотор функционально связан с кодирующей последовательностью, если он обеспечивает ее транскрипцию или экспрессию. The term "functionally connected" refers to a specific arrangement of components that are thus connected in such a way that they can function as specified by the purpose of the experiment. For example, a promoter is operably linked to a coding sequence if it provides for its transcription or expression.

"Пробы". Этим термином обозначают полинуклеотидные полиморфизмы, ассоциированные с MTS-аллелями, которые обусловливают предрасположенность к различным злокачественным опухолям, или ассоциированные с большинством злокачественных опухолей, причем данные полинуклеотиды определяются в результате гибридизации с полинуклеотидной пробой, формирующей стабильный гибрид с последовательностью-мишенью в строгих и умеренных условиях гибридизации и при отмывании. Если предполагается, что пробы будут строго комплементарны последовательности-мишени, следует использовать жесткие условия гибридизации. Условия могут быть менее жесткими, если ожидается незначительная степень перекрывания, например, в случае вариантов, когда проба не будет полностью комплементарна мишени. Условия гибридизации выбирают таким образом, чтобы исключить поверхностное или неспецифическое связывание и свести к минимуму эффект фона. Поскольку в результате таких определений идентифицируют нейтральные ДНК-полиморфизмы, так же как и мутации, необходимы дополнительные исследования для подтверждения выявления MTS-чувствительного аллеля. Пробы для MTS-аллелей могут быть получены на основе последовательностей MTS-области или соответствующих кДНК. Пробы могут иметь любую подходящую длину, чтобы перекрыть целую MTS-область или ее часть и обеспечить специфическую гибридизацию с MTS-областью. Если последовательность-мишень содержит последовательность, идентичную пробе, то пробы могут быть короче, например в среднем около 8-10 пар нуклеотидов, так что гибрид будет относительно стабильным даже в жестких условиях гибридизации. Если при использовании пробы ожидается определенная степень несовпадения, например, если происходит гибридизация с вариантом области, то для гибридизации с последовательностью-мишенью может быть использована более длинная проба с заданной специфичностью. "Samples." This term refers to polynucleotide polymorphisms associated with MTS alleles that are predisposed to various malignant tumors, or associated with most malignant tumors, and these polynucleotides are determined by hybridization with a polynucleotide probe, which forms a stable hybrid with a target sequence in severe and moderate conditions hybridization and washing. If it is assumed that the samples will be strictly complementary to the target sequence, stringent hybridization conditions should be used. The conditions may be less stringent if a slight degree of overlap is expected, for example, in the case of options where the sample is not completely complementary to the target. Hybridization conditions are chosen in such a way as to exclude surface or nonspecific binding and to minimize the effect of the background. Since neutral DNA polymorphisms, as well as mutations, are identified as a result of such determinations, additional studies are needed to confirm the identification of the MTS-sensitive allele. Samples for MTS alleles can be obtained based on the sequences of the MTS region or corresponding cDNA. Samples can be of any suitable length to span an entire or part of the MTS region and provide specific hybridization with the MTS region. If the target sequence contains a sequence identical to the sample, then the samples may be shorter, for example, on average about 8-10 nucleotide pairs, so that the hybrid will be relatively stable even under stringent hybridization conditions. If a certain degree of discrepancy is expected when using the sample, for example, if hybridization with a variant of the region occurs, then a longer sample with a given specificity can be used for hybridization with the target sequence.

Под пробой понимают выделенный полинуклеотид, соединенный с меткой или репортерной молекулой, который может быть использован для выделения других полинуклеотидных последовательностей, имеющих сходство, выявляемое стандартными методами. Методы получения и мечения проб описаны, например, Sambrook et al. , 1989 или Ausubel et al., 1992. Другие сходные полинуклеотиды могут быть отобраны с использованием гомологичных полинуклеотидов. Альтернативно, полинуклеотиды, кодирующие данные или сходные полипептиды, могут быть синтезированы или отобраны на основе избыточности генетического кода. Могут быть произведены различные замены кодонов, например, так называемые "молчащие" замены (с созданием различных сайтов рестрикции). Одной из целей подобных замен может явиться оптимизация экспрессии в конкретной системе. Для модификации свойств полипептидов могут быть введены мутации, в частности для изменения лиганд-связывающих аффинностей, междуцепочечных аффинностей или скоростей кругооборота и деградации полипептидов. By breakdown is meant an isolated polynucleotide linked to a label or reporter molecule, which can be used to isolate other polynucleotide sequences having similarities detected by standard methods. Methods for preparing and labeling samples are described, for example, by Sambrook et al. , 1989 or Ausubel et al., 1992. Other similar polynucleotides can be selected using homologous polynucleotides. Alternatively, polynucleotides encoding data or similar polypeptides can be synthesized or selected based on the redundancy of the genetic code. Various codon substitutions can be made, for example, so-called “silent” substitutions (with the creation of various restriction sites). One of the goals of such substitutions may be to optimize expression in a particular system. Mutations can be introduced to modify the properties of polypeptides, in particular to alter ligand-binding affinities, interchain affinities, or circuit rates and degradation of polypeptides.

Пробы, представляющие собой синтетические олигонуклеотиды или другие полинуклеотиды, заявленные в настоящем изобретении, могут быть получены из природных или рекомбинантных одно- или двуцепочечных полинуклеотидов, или же химически синтезированы. Пробы могут быть помечены ник-трансляцией, при помощи Кленовских фрагментов или другими известными методами. Samples representing synthetic oligonucleotides or other polynucleotides of the invention may be obtained from natural or recombinant single or double stranded polynucleotides, or chemically synthesized. Samples can be labeled with nick translation, using Klenov fragments or other known methods.

В качестве проб применимы участки нуклеотидных последовательностей, представляющие по меньшей мере восемь, предпочтительно 15 нуклеотидов, реже до 6 килобаз, обычно до 1 килобазы нуклеотидной последовательности, кодирующей MTS. Пробы также могут быть использованы для обнаружения в клетках и тканях РНК, кодируемой MTS. As samples, plots of nucleotide sequences representing at least eight, preferably 15 nucleotides, less often up to 6 kilobases, usually up to 1 kilobase of the nucleotide sequence encoding MTS, are applicable. Samples can also be used to detect MTS encoded RNA in cells and tissues.

Понятием "модификации и фрагменты" применительно к настоящему изобретению обозначают полипептиды или фрагменты MTS, которые по существу гомологичны первичной структурной последовательности, однако имеют (например, in vivo или in vitro) химические или биохимические изменения или же содержат нетипичные аминокислоты. К подобным изменениям, например, относятся ацетилирование, карбоксилирование, фосфорилирование, гликозилирование, убиквитирование, мечение, например, радионуклидами, а также различные модификации, полученные с помощью ферментов, что хорошо известно специалистам в данной области исследований. Различные способы мечения полипептидов, а также заместители и метки, используемые для этих целей известны из уровня техники. К ним относятся радиоактивные изотопы, такие как 32P, лиганды, которые связываются с мечеными антилигандами (например, антителами), флуорохромы, хемилюминесцентные агенты, ферменты, и антилиганды, способные служить специфическим связывающим партнером для меченого лиганда. Выбор метки зависит от требуемой чувствительности, легкости конъюгирования с праймером, необходимой стабильности и доступности оборудования. Методы мечения полипептидов известны специалистам. См., например, Sambrook et al., 1989 или Ausubel et al., 1992. The term “modifications and fragments” as used in the present invention refers to polypeptides or fragments of MTS that are essentially homologous to the primary structural sequence, but which have (for example, in vivo or in vitro) chemical or biochemical changes or contain atypical amino acids. Such changes, for example, include acetylation, carboxylation, phosphorylation, glycosylation, ubiquitination, labeling, for example, with radionuclides, as well as various modifications obtained using enzymes, which are well known to specialists in this field of research. Various methods for labeling polypeptides, as well as substituents and labels used for these purposes, are known in the art. These include radioactive isotopes such as 32P, ligands that bind to labeled antiligands (e.g. antibodies), fluorochromes, chemiluminescent agents, enzymes, and antiligands that can serve as a specific binding partner for a labeled ligand. The choice of label depends on the required sensitivity, ease of conjugation with a primer, the necessary stability and availability of equipment. Labeling methods for polypeptides are known in the art. See, for example, Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992.

Помимо полипептидов полной длины, настоящее изобретение относится и к биологически активным фрагментам данных полипептидов. Существенными биологическими активностями являются способность к связыванию лигандов, иммунологическая активность и другие виды биологической активности MTS-полипептидов. Иммунологическая активность соединения означает, во-первых, что данное соединение обладает иммуногенными свойствами по отношению к иммунной системе и, во-вторых, наличие у него связывающих иммунологических эпитопов, что обеспечивает его функционирование в качестве конкурентного или замещающего антигена для эпитопа MTS-белка. Используемый здесь термин "эпитоп" означает антигенную детерминанту полипептида. Эпитоп может содержать три аминокислоты определенной пространственной конформации, которые уникальны для данного эпитопа. В целом эпитоп состоит по крайней мере из пяти аминокислот, более вероятно - из 8-10 аминокислот. Методы определения пространственной конформации такого рода аминокислот хорошо известны из уровня техники. In addition to full-length polypeptides, the present invention also relates to biologically active fragments of these polypeptides. Significant biological activities include ligand binding ability, immunological activity, and other types of biological activity of MTS polypeptides. The immunological activity of a compound means, firstly, that this compound has immunogenic properties in relation to the immune system and, secondly, the presence of binding immunological epitopes in it, which ensures its functioning as a competitive or replacement antigen for the MTS protein epitope. As used herein, the term “epitope” means an antigenic determinant of a polypeptide. An epitope may contain three amino acids of a particular spatial conformation that are unique to a given epitope. In general, the epitope consists of at least five amino acids, more likely of 8-10 amino acids. Methods for determining the spatial conformation of such amino acids are well known in the art.

Для иммунологических целей в качестве иммуногенов могут использоваться тандемно-повторяющиеся полипептидные сегменты, обладающие высокой антигенностью. Альтернативно, такие полипептиды могут служить очень эффективными заместителями в реакциях специфического связывания. Получение антител, специфически взаимодействующих с MTS-полипептидами или их фрагментами, описано ниже. For immunological purposes, tandem-repeating polypeptide segments with high antigenicity can be used as immunogens. Alternatively, such polypeptides can serve as very effective substituents in specific binding reactions. The preparation of antibodies specifically interacting with MTS polypeptides or fragments thereof is described below.

Настоящее изобретение относится также к полипептидам слияния, содержащим MTS-полипептиды и их фрагменты. Гомологичные полипептиды могут располагаться между двумя или более MTS-полипептидными последовательностями или между MTS- последовательностями и родственным белком. Подобно этому могут быть получены гетерологичные слияния с ожидаемой комбинацией свойств или активностей тех белков, которые использовались для слияния. Например, связывающие лиганд или другие домены могут быть встроены между различными, вновь полученными полипептидами слияния или их фрагментами. Такого рода гомологичные или гетерологичные полипептиды слияния могут обладать, например, измененными силой или специфичностью связывания. Партнерами слияния могут служить иммуноглобулины, бактериальная бета-галактозидаза, trp E, белок А, бета-лактамаза, альфа-амилаза, алкогольдегидрогеназа и дрожжевой фактор спаривания. См., например, Godowski et al., 1988. The present invention also relates to fusion polypeptides containing MTS polypeptides and fragments thereof. Homologous polypeptides can be located between two or more MTS polypeptide sequences or between MTS sequences and a related protein. Similarly, heterologous fusions can be obtained with the expected combination of properties or activities of those proteins that were used for the fusion. For example, a binding ligand or other domains can be inserted between different, newly obtained fusion polypeptides or fragments thereof. Such homologous or heterologous fusion polypeptides may have, for example, altered binding strength or specificity. Fusion partners include immunoglobulins, bacterial beta-galactosidase, trp E, protein A, beta-lactamase, alpha-amylase, alcohol dehydrogenase and yeast mating factor. See, for example, Godowski et al., 1988.

Белки слияния обычно получают методами рекомбинантных нуклеиновых кислот, как описано ниже, или путем химического синтеза. Методики синтеза полипептидов описаны, например, Merrifield, 1963. Fusion proteins are usually obtained by recombinant nucleic acid methods, as described below, or by chemical synthesis. Polypeptide synthesis techniques are described, for example, Merrifield, 1963.

Понятие "очистка белка" относится к различным методам выделения MTS-полипептидов из биологического материала, например из клеток, трансформированных рекомбинантными нуклеиновыми кислотами, кодирующими MTS. Указанные методы хорошо известны из уровня техники. Например, полипептиды могут быть очищены иммуноаффинной хроматографией, скажем, при использовании антител, полученных согласно настоящему изобретению. Различные методы очистки белков известны специалистам и описаны, например, Deutscher, 1990 и Scopes, 1982. The term "protein purification" refers to various methods for the isolation of MTS polypeptides from biological material, for example, from cells transformed with recombinant nucleic acids encoding MTS. These methods are well known in the art. For example, polypeptides can be purified by immunoaffinity chromatography, for example, using antibodies obtained according to the present invention. Various protein purification methods are known in the art and are described, for example, by Deutscher, 1990 and Scopes, 1982.

Понятия "выделенный", "по существу очищенный" и "по существу гомогенный" используются как взаимозаменяемые по отношению к белку или полипептиду, который отделен от компонентов, связанных с ним в природном материале. Мономерный белок считается по существу очищенным, когда по крайней мере около 60-70% образца представляет собой определенную полипептидную последовательность. По существу очищенный белок обычно составляет от 60 до 90% по весу в образце белка, предпочтительно 95%, а еще более предпочтительно около 99%. The terms "isolated", "essentially purified" and "essentially homogeneous" are used interchangeably with respect to a protein or polypeptide that is separated from the components associated with it in a natural material. A monomeric protein is considered to be substantially purified when at least about 60-70% of the sample is a specific polypeptide sequence. Essentially, the purified protein is usually 60 to 90% by weight in the protein sample, preferably 95%, and even more preferably about 99%.

Чистоту и гомогенность белка определяют многими хорошо известными способами, такими как электрофорез в полиакриламидном геле с последующим визуальным выявлением определенной полипептидной полосы после окрашивания геля. Для некоторых целей более высокая чистота может быть обеспечена жидкостной хроматографией высокого разрешения или другими методами очистки, известными специалистам. The purity and homogeneity of a protein is determined by many well-known methods, such as polyacrylamide gel electrophoresis, followed by visual detection of a specific polypeptide band after gel staining. For some purposes, higher purity can be achieved by high-performance liquid chromatography or other purification methods known to those skilled in the art.

MTS-белок по существу свободен от ассоциированных с ним в природном образце компонентов, когда он отделен от нативных примесей, содержащихся в природном образце. Таким образом, полипептид, химически синтезированный или синтезированный в клеточной системе, отличной от той, с которой он ассоциирован в природе, может быть по существу свободен от природных компонентов, ассоциированных с данным белком. Белок также может быть по существу очищен от ассоциированных с ним природных компонентов с помощью методов очистки белков, известных из уровня техники. MTS protein is essentially free of the components associated with it in the natural sample when it is separated from the native impurities contained in the natural sample. Thus, a polypeptide chemically synthesized or synthesized in a cellular system other than that with which it is naturally associated can be substantially free of the natural components associated with the protein. A protein can also be substantially purified from its associated natural components using protein purification methods known in the art.

Полипептид, получаемый как продукт экспрессии выделенной генетической или сконструированной последовательности, обозначается используемым здесь термином "выделенный полипептид", даже если он экспрессируется в гомологичной клеточной системе. Полипептиды, полученные химическим путем, или экспрессированные в гетерологичной клеточной системе, по своей сущности представляют собой выделенные молекулы. A polypeptide obtained as an expression product of an isolated genetic or engineered sequence is denoted by the term “isolated polypeptide” as used herein, even if it is expressed in a homologous cell system. Polypeptides obtained chemically or expressed in a heterologous cell system are inherently isolated molecules.

Понятие "рекомбинантная нуклеиновая кислота" означает нуклеиновую кислоту неприродного происхождения или молекулу, полученную искусственной комбинацией двух различных фрагментов. Такая искусственная комбинация часто осуществляется методами химического синтеза или путем манипуляций с выделенными фрагментами нуклеиновых кислот, например методами генной инженерии. Так, часто заменяют кодон вырожденным кодоном, кодирующим ту же самую аминокислоту или консервативную аминокислоту, создавая или удаляя при этом сайт узнавания. Напротив, при соединении фрагментов нуклеиновых кислот с определенными функциями можно получить желаемую комбинацию функций. The term "recombinant nucleic acid" means a nucleic acid of a non-natural origin or a molecule obtained by artificial combination of two different fragments. Such an artificial combination is often carried out by chemical synthesis methods or by manipulating isolated nucleic acid fragments, for example, genetic engineering methods. So, the codon is often replaced by a degenerate codon encoding the same amino acid or conservative amino acid, creating or removing a recognition site. In contrast, by combining nucleic acid fragments with specific functions, the desired combination of functions can be obtained.

"Регуляторные последовательности" обозначают те последовательности, которые обычно расположены в пределах 10 килобаз от кодирующей области локуса и которые влияют на экспрессию гена (включая транскрипцию гена, а также трансляцию, сплайсинг, стабильность и другие характеристики матричной РНК). "Regulatory sequences" means those sequences that are usually located within 10 kilobases from the coding region of the locus and which affect gene expression (including gene transcription, as well as translation, splicing, stability, and other characteristics of messenger RNA).

"Гомология или сходство по существу". Нуклеиновая кислота или ее фрагмент "гомологична по существу" (или "сходна по существу") другой нуклеиновой кислоте, если при оптимальном расположении (с соответствующими инсерциями или делециями нуклеотидов) обнаруживает идентичность нуклеотидной последовательности не менее чем на протяжении 60% нуклеотидов, обычно не менее 70%, более часто не менее 80%, предпочтительно не менее 90% и еще более предпочтительно около 95-98% нуклеотидов. "Homology or similarity in essence." A nucleic acid or a fragment thereof is “substantially homologous” (or “substantially similar”) to another nucleic acid if, when optimally positioned (with the appropriate insertions or deletions of nucleotides), it identifies the nucleotide sequence for at least 60% of the nucleotides, usually at least 70%, more often not less than 80%, preferably not less than 90% and even more preferably about 95-98% nucleotides.

Альтернативно, гомология (или сходство) по существу имеет место, когда нуклеиновая кислота или ее фрагмент гибридизуется с другой нуклеиновой кислотой (или с комплементарной цепью) в определенных гибридизационных условиях. При гибридизации имеет место избирательность. Обычно избирательность гибридизации наблюдается при 55%-ной гомологии фрагментов не менее 14 нуклеотидов длиной, лучше около 65%, предпочтительно не менее 75% и еще более предпочтительно не менее 90%. См. Kanehisha, 1984. При этом длина гомологичного сопоставления может быть значительной, в отдельных случаях она может превышать девять нуклеотидов, обычно не менее 20 нуклеотидов, чаще не менее 24 нуклеотидов, лучше 28 нуклеотидов, еще лучше 32 нуклеотида и совсем предпочтительно 36 или более нуклеотидов. Alternatively, homology (or similarity) essentially takes place when a nucleic acid or fragment thereof hybridizes with another nucleic acid (or complementary strand) under certain hybridization conditions. In hybridization, selectivity occurs. Typically, hybridization selectivity is observed with a 55% homology of fragments of at least 14 nucleotides in length, preferably about 65%, preferably at least 75%, and even more preferably at least 90%. See Kanehisha, 1984. However, the length of the homologous comparison can be significant, in some cases it can exceed nine nucleotides, usually at least 20 nucleotides, usually at least 24 nucleotides, better than 28 nucleotides, even better 32 nucleotides and most preferably 36 or more nucleotides.

На гибридизацию нуклеиновых кислот влияют такие условия, как концентрация солей, температура, наличие органических растворителей, а кроме того, состав оснований, длина комплементарных фрагментов, число несовпадений нуклеотидных оснований между гибридизующимися нуклеиновыми кислотами. Все эти факторы хорошо известны специалистам. Под жесткими температурными условиями понимают температуру выше 30oC, обычно выше 37oC и предпочтительно выше 45oC. Под жесткими солевыми условиями понимают концентрацию солей менее 1000 мМ, обычно менее 500 мМ и предпочтительно менее 200 мМ. Однако комбинация параметров более важна, чем величина одного из них. См., например, Wetmur & Davidson, 1968.Hybridization of nucleic acids is affected by conditions such as salt concentration, temperature, the presence of organic solvents, and in addition, the composition of the bases, the length of complementary fragments, and the number of mismatches of nucleotide bases between hybridizing nucleic acids. All of these factors are well known in the art. Rigid temperature conditions mean a temperature above 30 ° C, usually higher than 37 ° C, and preferably above 45 ° C. Rigid salt conditions mean a salt concentration of less than 1000 mM, usually less than 500 mM, and preferably less than 200 mM. However, a combination of parameters is more important than the value of one of them. See, for example, Wetmur & Davidson, 1968.

При определенных условиях пробы могут также гибридизоваться с дуплексными ДНК с образованием триплексов или комплексов ДНК более высокого порядка. Получение таких проб и подходящие условия гибридизации известны из уровня техники. Under certain conditions, samples can also hybridize with duplex DNAs to form higher-order triplexes or DNA complexes. The preparation of such samples and suitable hybridization conditions are known in the art.

Термины "гомология по существу" или "идентичность по существу" применительно к полипептидам указывают на то, что исследуемый полипептид или белок проявляет по меньшей мере 30%-ную идентичность с полным природным белком или его частью, обычно не менее 70%-ной идентичности и предпочтительно не менее 95%-ной идентичности. The terms “essentially homology” or “substantive identity” as applied to polypeptides indicate that the test polypeptide or protein exhibits at least 30% identity with the whole natural protein or part thereof, usually at least 70% identity and preferably at least 95% identity.

"По существу сходная функция" относится к функции модифицированной нуклеиновой кислоты или модифицированного полипептида по сравнению с нуклеиновой кислотой MTS дикого типа или полипептидом MTS дикого типа. Модифицированный полипептид будет по существу гомологичен полипептиду MTS дикого типа и, соответственно, будет иметь по существу ту же самую функцию, т.е. будет ингибировать Cdk, в особенности Cdk4. Модифицированный полипептид может иметь измененную аминокислотную последовательность и/или может содержать модифицированные аминокислоты. Помимо функции ингибирования Cdk, модифицированный полипептид может обладать другими полезными свойствами, такими как более длительный срок полужизни. Cdk-ингибиторная активность модифицированного полипептида может быть по существу той же самой, что и у полипептида MTS дикого типа. Напротив, Cdk-ингибиторная активность модифицированного полипептида может быть выше, чем активность полипептида MTS дикого типа. Модифицированный полипептид синтезируют с использованием обычных методов, или же он может быть кодирован модифицированной нуклеиновой кислотой и получен обычными методами. Модифицированную нуклеиновую кислоту получают обычными методами. Нуклеиновая кислота с функцией, по существу сходной с функцией гена MTS дикого типа, может служить для получения описанного выше модифицированного белка. A “substantially similar function” refers to the function of a modified nucleic acid or a modified polypeptide compared to a wild-type MTS nucleic acid or a wild-type MTS polypeptide. The modified polypeptide will be essentially homologous to the wild-type MTS polypeptide and, accordingly, will have essentially the same function, i.e. will inhibit Cdk, especially Cdk4. The modified polypeptide may have a modified amino acid sequence and / or may contain modified amino acids. In addition to the function of inhibiting Cdk, the modified polypeptide may have other beneficial properties, such as a longer half-life. The cdk inhibitory activity of the modified polypeptide may be essentially the same as that of the wild-type MTS polypeptide. In contrast, the Cdk inhibitory activity of the modified polypeptide may be higher than the activity of the wild-type MTS polypeptide. The modified polypeptide is synthesized using conventional methods, or it can be encoded with a modified nucleic acid and obtained by conventional methods. The modified nucleic acid is obtained by conventional methods. A nucleic acid with a function substantially similar to that of the wild-type MTS gene can serve to produce the modified protein described above.

Применительно к полипептидам гомологию обычно определяют с использованием программного обеспечения для анализа последовательностей. См., например, Sequence Analysis Software Package компании Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biotechnology Center, 910 University Avenue, Madison, Wisconsin 53705. С помощью компьютерных программ для анализа белков проводят сравнение сходных последовательностей, измеряя степень гомологии с учетом различных замен, делеций и других модификаций. К консервативным заменам обычно относятся замены следующих групп: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин; аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота; аспарагин, глутамин; серии, треонин; лизин, аргинин; фенилаланин, тирозин. For polypeptides, homology is usually determined using sequence analysis software. See, for example, Sequence Analysis Software Package from Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biotechnology Center, 910 University Avenue, Madison, Wisconsin 53705. Using computer programs for protein analysis, similar sequences are compared, measuring the degree of homology taking into account various substitutions, deletions and other modifications. Conservative substitutions usually include substitutions of the following groups: glycine, alanine, valine, isoleucine, leucine; aspartic acid, glutamic acid; asparagine, glutamine; series, threonine; lysine, arginine; phenylalanine, tyrosine.

Полипептидный "фрагмент", "участок" или "сегмент" - это ряд аминокислотных остатков, состоящий по меньшей мере из пяти - семи последовательных аминокислот, часто из семи - девяти последовательных аминокислот, обычно из девяти - 13 последовательных аминокислот и наиболее предпочтительно - из 20-30 или более последовательных аминокислот. A polypeptide "fragment", "site" or "segment" is a series of amino acid residues consisting of at least five to seven consecutive amino acids, often seven to nine consecutive amino acids, usually nine to 13 consecutive amino acids and most preferably 20 -30 or more consecutive amino acids.

Полипептиды, заявленные в настоящем изобретении, если они растворимы, могут быть связаны с твердым субстратом, например нитроцеллюлозой, нейлоном, материалами для заполнения колонок (например, частицами сефарозы), магнитными бусами, стеклянной ватой, пластиком, металлом, полимерными гелями, клетками или другими субстратами. Такие подложки могут иметь, например, форму бус, лунок, палочек или мембран. The polypeptides of the present invention, if soluble, can be bound to a solid substrate, such as nitrocellulose, nylon, column filling materials (e.g., Sepharose particles), magnetic beads, glass wool, plastic, metal, polymer gels, cells or other substrates. Such substrates may be, for example, in the form of beads, holes, rods or membranes.

"Область-мишень" обозначает область нуклеиновой кислоты, которая должна быть амплифицирована и/или обнаружена. Термин "последовательность-мишень" обозначает последовательность, с которой проба или праймер образуют стабильный гибрид при определенных условиях. “Target region” means a region of a nucleic acid that must be amplified and / or detected. The term “target sequence” refers to the sequence with which a sample or primer forms a stable hybrid under certain conditions.

При воплощении настоящего изобретения использованы, если это не оговорено специально, обычные методы химии, молекулярной биологии, микробиологии, генной инженерии, генетики и иммунологии. См., например, Maniatis et al., 1982; Sambrook et al. , 1989; Ausubel et al., 1992; Glover, 1985; Anand, 1992; Guthrie & Fink, 1991. Общее обсуждение материалов и методов для картирования хромосом человека, включая картирование хромосомы 9p, приведено, например, White & Lalouel, 1988. In the embodiment of the present invention, unless otherwise specified, the usual methods of chemistry, molecular biology, microbiology, genetic engineering, genetics and immunology are used. See, for example, Maniatis et al., 1982; Sambrook et al. 1989; Ausubel et al., 1992; Glover, 1985; Anand, 1992; Guthrie & Fink, 1991. A general discussion of materials and methods for mapping human chromosomes, including mapping of chromosome 9p, is provided, for example, by White & Lalouel, 1988.

Получение рекомбинантных или химически синтезированных кислот: векторы, трансформация, клетки-хозяева
Большие количества заявленных в настоящем изобретении полинуклеотидов могут быть получены путем репликации в соответствующей клетке-хозяине. Природные или синтетические полинуклеотиды, кодирующие желаемый фрагмент, должны быть встроены в рекомбинантные полинуклеотидные конструкции, обычно ДНК-конструкции, способные к введению и репликации в прокариотических или эукариотических клетках. Обычно, полинуклеотидные конструкции разрабатывают для репликации в одноклеточном хозяине, таком как дрожжи или бактерии, но могут быть получены конструкции, предназначенные для введения (с интеграцией или без интеграции с геномом клетки) в культивируемые клетки млекопитающих, растений или эукариотические клетки другого происхождения. Очистку нуклеиновых кислот, заявленных в настоящем изобретении, проводят по методам, описанным, например, Sambrook et al., 1989 или Ausubel et al., 1992.
Preparation of recombinant or chemically synthesized acids: vectors, transformation, host cells
Large quantities of the polynucleotides of the present invention can be obtained by replication in an appropriate host cell. Natural or synthetic polynucleotides encoding the desired fragment must be inserted into recombinant polynucleotide constructs, typically DNA constructs capable of being introduced and replicated in prokaryotic or eukaryotic cells. Typically, polynucleotide constructs are designed for replication in a unicellular host, such as yeast or bacteria, but constructs designed to be introduced (with or without integration with the cell genome) into cultured mammalian, plant or eukaryotic cells of other origin can be obtained. Purification of the nucleic acids of the invention is carried out according to the methods described, for example, by Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992.

Заявленные в настоящем изобретении полинуклеотиды могут быть получены химическим синтезом, например фосфорамидитовым методом, как описано Beaucage & Carruthers, 1981, или триэфирным методом, как описано Matteucci et al., 1981. Синтез может осуществляться на коммерческих автоматических синтезаторах олигонуклеотидов. Двуцепочечный фрагмент может быть получен на основе одноцепочечного продукта химического синтеза или путем синтеза комплементарной цепи с последующим совместным отжигом обеих цепей в соответствующих условиях, или же достройкой второй комплементарной цепи ДНК-полимеразой с использованием соответствующих праймерных последовательностей. The polynucleotides of the present invention can be obtained by chemical synthesis, for example by the phosphoramidite method, as described by Beaucage & Carruthers, 1981, or by the triester method, as described by Matteucci et al., 1981. The synthesis can be carried out on commercial automatic oligonucleotide synthesizers. A double-stranded fragment can be obtained on the basis of a single-stranded chemical synthesis product or by synthesis of a complementary chain followed by annealing both chains together under appropriate conditions, or by completing the second complementary chain with DNA polymerase using the corresponding primer sequences.

Полинуклеотидные конструкции, предназначенные для введения в прокариотические или эукариотические клетки-хозяева, должны содержать узнаваемую хозяином репликативную систему, включающую целевой полинуклеотидный фрагмент, кодирующий нужный полипептид, а также регуляторные последовательности для инициации транскрипции и трансляции, функционально связанные с кодирующими последовательностями. В состав векторов экспрессии могут включаться, например, сайты начала репликации или автономно реплицирующиеся последовательности (ARS); последовательности, контролирующие экспрессию, промотор, энхансер; сайты, необходимые для процессинга, такие как сайт связывания рибосом, сайты сплайсинга РНК, сайты полиаденилирования, терминаторы транскрипции и последовательности стабилизации мРНК. Polynucleotide constructs intended for introduction into prokaryotic or eukaryotic host cells must contain a replicable system recognizable by the host, including the target polynucleotide fragment encoding the desired polypeptide, as well as regulatory sequences for transcription and translation initiation, functionally linked to coding sequences. Expression vectors may include, for example, replication origin sites or autonomously replicating sequences (ARS); expression control sequences, promoter, enhancer; sites necessary for processing, such as a ribosome binding site, RNA splicing sites, polyadenylation sites, transcription terminators, and mRNA stabilization sequences.

При необходимости могут быть включены сигналы секреции, взятые от нативного белка MTS, других рецепторов или других секретируемых полипептидов того же или родственных видов. Данные сигналы позволяют белку проходить через клеточные мембраны и/или закрепляться в них, сохраняя функциональную топологию, или же секретироваться из клетки. Указанные векторы могут быть получены стандартными методами рекомбинации, описанными, например, Sambrook et al., 1989, или Ausubel et al., 1992. If necessary, secretion signals taken from the native MTS protein, other receptors, or other secreted polypeptides of the same or related species may be included. These signals allow the protein to pass through cell membranes and / or be fixed in them, while maintaining a functional topology, or secreted from the cell. These vectors can be obtained by standard recombination methods described, for example, by Sambrook et al., 1989, or Ausubel et al., 1992.

Выбор соответствующего промотора и других важных последовательностей вектора определяется требованиями функциональности в данном хозяине, и при определенных условиях могут быть выбраны последовательности, ассоциированные с MTS-геном в природе. Примеры полезных комбинаций клеточных линий и векторов экспрессии приведены Sambrook et al., 1989 или Ausubel et al., 1992; см. также, например, Metzger et al., 1988. Многие удобные векторы можно получить от таких поставщиков, как Stratagene, New England Biolabs, Promega Biotech и других. В прокариотических клетках-хозяевах могут использоваться такие промоторы, как trp, lac, фаговые промоторы, промоторы тРНК и промоторы гликолитических ферментов. Удобные дрожжевые промоторы включают промоторы металлотионеина, 3-фосфоглицерат киназы или других гликолитических ферментов, таких как енолаза или глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназа, промоторы ферментов, ответственных за утилизацию мальтозы и галактозы. Векторы и промоторы, удобные для использования в дрожжах, описаны Hitzeman et al., ЕР 73675A. В число промоторов, приемлемых для экспрессии в клетках млекопитающих, входят ранний и поздний промотор вируса SV40 (Fiers et al., 1978), промоторы вируса лейкоза мышей Молони, вируса рака молочной железы мышей, вирусов саркомы птиц, аденовируса II, вируса бычьей папилломы или вируса полиомы. Кроме того, в состав конструкции может быть включен амплифицируемый ген (например, ген дегидрофолатредуктазы, DHFR), что позволяет получить множественные копии вводимого гена. Описание приемлемых энхансеров и других последовательностей, влияющих на экспрессию, см. также в Enhancers and Eukaryotic Gene Expression, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (1983). The choice of the appropriate promoter and other important sequences of the vector is determined by the requirements of the functionality in this host, and under certain conditions, sequences associated with the MTS gene in nature can be selected. Examples of useful combinations of cell lines and expression vectors are given by Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992; see also, for example, Metzger et al., 1988. Many convenient vectors can be obtained from suppliers such as Stratagene, New England Biolabs, Promega Biotech and others. In prokaryotic host cells, promoters such as trp, lac, phage promoters, tRNA promoters, and glycolytic enzyme promoters can be used. Convenient yeast promoters include promoters of metallothionein, 3-phosphoglycerate kinase or other glycolytic enzymes such as enolase or glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, promoters of the enzymes responsible for the utilization of maltose and galactose. Convenient vectors and promoters for use in yeast are described by Hitzeman et al., EP 73675A. Promoters suitable for expression in mammalian cells include the early and late promoters of the SV40 virus (Fiers et al., 1978), the promoters of Moloni mouse leukemia virus, mouse breast cancer virus, avian sarcoma virus, adenovirus II, bovine papilloma virus or polyoma virus. In addition, an amplifiable gene (for example, a dehydrofolate reductase gene, DHFR) can be included in the construct, which allows multiple copies of the introduced gene to be obtained. For descriptions of acceptable enhancers and other sequences that affect expression, see also Enhancers and Eukaryotic Gene Expression, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (1983).

При том, что подобные векторы экспрессии могут реплицироваться автономно, можно достичь их репликации в интегрированном состоянии в геноме клетки-хозяина. While such expression vectors can replicate autonomously, their replication in an integrated state in the genome of the host cell can be achieved.

Векторы экспрессии и клонирования должны содержать селективный маркер-ген, кодирующий белок, необходимый для выживания и роста клетки-хозяина, трансформированной вектором. Наличие этого гена дает возможность выживать только тем клеткам, которые экспрессируют вставку. Обычно селективные гены кодируют белки, которые а) придают устойчивость к антибиотикам или другим токсическим веществам, например к ампициллину, неомицину, метотрексату и др. ; b) комплементируют ауксотрофные дефициты, или с) поставляют важные питательные компоненты, не содержащиеся в среде, например ген, кодирующий D-аланин рацемазу бацилл. Выбор соответствующего селективного маркера зависит от типа используемых клеток-хозяев; хорошо известны приемлемые маркеры для различных хозяев. The expression and cloning vectors must contain a selective marker gene encoding the protein necessary for the survival and growth of the host cell transformed with the vector. The presence of this gene makes it possible to survive only those cells that express the insert. Typically, selective genes encode proteins that a) confer resistance to antibiotics or other toxic substances, such as ampicillin, neomycin, methotrexate, etc. b) complement auxotrophic deficiencies, or c) supply important nutrients not contained in the medium, for example, a gene encoding D-alanine racemase bacilli. The choice of an appropriate selective marker depends on the type of host cell used; acceptable markers for various hosts are well known.

Векторы, которые содержат представляющую интерес нуклеиновую кислоту, могут быть транскрибированы in vitro, и полученная РНК введена в клетку одним из известных методов, например микроинъекцией (см. Kubo et al., 1988), или же векторы могут быть прямо введены в клетки при помощи методов, зависящих от типа клеток, например электропорацией, трансфекцией с применением хлорида кальция, хлорида рубидия, фосфата кальция, DEAE-декстрана или других веществ. Могут быть применены бомбардировка клеток микрочастицами, липофекция, инфицирование (когда вектор представляет собой инфекционный агент, например, ретровирус) и другие методы. см. Sambrook et аl., 1989 и Ausubel et al. , 1992. Введение полинуклеотидов в клетку-хозяина любым из известных методов, включая inter alia, рассматривается как "трансформация". Под клетками, в которые введены описанные выше нуклеиновые кислоты, подразумевается также и потомство указанных клеток. Vectors that contain a nucleic acid of interest can be transcribed in vitro, and the resulting RNA is introduced into the cell by one of the known methods, for example microinjection (see Kubo et al., 1988), or the vectors can be directly introduced into the cells using cell-type-dependent methods, for example, electroporation, transfection using calcium chloride, rubidium chloride, calcium phosphate, DEAE-dextran or other substances. Microparticle bombardment of cells, lipofection, infection (when the vector is an infectious agent, such as a retrovirus), and other methods can be used. see Sambrook et al., 1989 and Ausubel et al. , 1992. The introduction of polynucleotides into the host cell by any of the known methods, including inter alia, is considered as "transformation". Cells into which the nucleic acids described above are introduced also mean the offspring of these cells.

Большие количества заявленных в настоящем изобретении нуклеиновых кислот и полипептидов могут быть получены путем экспрессии нуклеиновых кислот MTS или их фрагментов при помощи векторов в соответствующих прокариотических или эукариотических клетках. Наиболее часто используемыми прокариотическими клетками-хозяевами являются клетки различных штаммов Escherichia coli, хотя могут быть использованы и другие прокариоты, такие как Bacillus subtilis или Pseudomonas. Large amounts of the nucleic acids and polypeptides of the present invention can be obtained by expressing MTS nucleic acids or fragments thereof using vectors in corresponding prokaryotic or eukaryotic cells. The most commonly used prokaryotic host cells are cells of different strains of Escherichia coli, although other prokaryotes, such as Bacillus subtilis or Pseudomonas, can be used.

Для получения заявленных в настоящем изобретении белков могут использоваться клетки млекопитающих и клетки других эукариот, например дрожжей, нитчатых грибов, растений, насекомых, амфибий или птиц. Наращивание клеток млекопитающих в культуре per se хорошо известно. См. Jakoby and Pastan (eds. ), 1979. Примерами широко используемых клеточных линий млекопитающих могут служить клетки VERO, HeLa, CHO (клетки яичника китайского хомячка), W138, BHK и COS, хотя в отдельных случаях клетки других линий могут оказаться более приемлемыми, например, из-за более высокого уровня экспрессии, желаемого характера гликозилирования или в силу других особенностей. To obtain the proteins claimed in the present invention, mammalian cells and cells of other eukaryotes, for example, yeast, filamentous fungi, plants, insects, amphibians or birds, can be used. The growth of mammalian cells in culture per se is well known. See Jakoby and Pastan (eds.), 1979. Examples of widely used mammalian cell lines are VERO, HeLa, CHO (Chinese hamster ovary cells), W138, BHK, and COS cells, although in some cases cells of other lines may be more acceptable. for example, due to a higher level of expression, the desired nature of glycosylation or due to other features.

Клоны отбирают с использованием маркеров, введенных в состав конструкции. Маркерный ген может находиться в той же молекуле ДНК, что и экспрессируемый ген, а может и на другой. Первый вариант предпочтительней. В случае прокариотического хозяина трансформанты можно отобрать, например, по устойчивости к ампициллину, тетрациклину или другим антибиотикам. Clones are selected using markers introduced into the structure. The marker gene may be in the same DNA molecule as the expressed gene, or maybe on another. The first option is preferable. In the case of a prokaryotic host, transformants can be selected, for example, by resistance to ampicillin, tetracycline or other antibiotics.

Удобным маркером может служить образование конкретного продукта только при определенной температуре (температурочувствительная экспрессия). A convenient marker can be the formation of a specific product only at a certain temperature (temperature-sensitive expression).

Прокариотические и эукариотические клетки, трансформированные заявленными в настоящем изобретении полинуклеотидами, могут служить не только для получения нуклеиновых кислот и полипептидов, но также, например, для изучения свойств полипептидов MTS. Prokaryotic and eukaryotic cells transformed with the polynucleotides of the present invention can serve not only to produce nucleic acids and polypeptides, but also, for example, to study the properties of MTS polypeptides.

Антисмысловые полинуклеотидные последовательности полезны для предотвращения или снижения экспрессии локуса MTS, что очевидно для опытного исследователя. Например, полинуклеотидные векторы, содержащие целый локус MTS или его часть, или же другие последовательности из области MTS (в частности, фланкирующие MTS локус) могут быть помещены под контроль промотора в антисмысловой ориентации и введены в клетку. Экспрессия такого антисмыслового конструкта в клетке будет интерферировать с транскрипцией, и/или трансляцией, и/или репликацией MTS. Antisense polynucleotide sequences are useful for preventing or reducing the expression of the MTS locus, which is obvious to an experienced researcher. For example, polynucleotide vectors containing the whole MTS locus or part thereof, or other sequences from the MTS region (in particular, the flanking MTS locus) can be placed under the control of the promoter in the antisense orientation and introduced into the cell. Expression of such an antisense construct in the cell will interfere with transcription and / or translation and / or replication of MTS.

Циклин и Cdks являются убиквитарными элементами контроля клеточного цикла у эукариот. Эти белки были первоначально обнаружены у дрожжей, затем найдены у морских беспозвоночных, амфибий и млекопитающих, включая мышь, кролика и человека. Гомологичные гены, отвечающие за контроль клеточного цикла, обнаружены и у животных других видов с применением проб и/или праймеров, основанных на последовательности гена, установленной для одного биологического вида. Так, пробы и праймеры, основанные на последовательностях гена MTS, описанных в настоящем изобретении, использованы для идентификации гомологичных последовательностей гена MTS и белков у других видов. Cyclin and Cdks are ubiquitous elements of the control of the cell cycle in eukaryotes. These proteins were originally found in yeast, then found in marine invertebrates, amphibians and mammals, including mice, rabbits and humans. Homologous genes responsible for cell cycle control were also found in animals of other species using samples and / or primers based on the gene sequence established for one biological species. Thus, samples and primers based on the MTS gene sequences described in the present invention are used to identify homologous sequences of the MTS gene and proteins in other species.

Указанные белки и последовательности гена MTS использованы для диагностики/прогнозирования, терапии и скрининга лекарств применительно к тому биологическому виду, из которого они были выделены. The indicated proteins and sequences of the MTS gene were used for the diagnosis / prediction, therapy and screening of drugs in relation to the biological species from which they were isolated.

Способы применения: диагностика с помощью нуклеиновых кислот и диагностические наборы
Для того чтобы установить наличие аллеля MTS, обусловливающего предрасположенность индивидуума к раку, биологический образец, например пробу крови, анализируют на наличие или отсутствие чувствительных аллелей MTS. Для установления факта наличия опухоли, определения прогрессии в злокачественности или получения прогностического индикатора анализируют биологический образец из места повреждения на наличие или отсутствие неопластических аллелей MTS. Результаты этих анализов и их интерпретация направляются врачу для последующего сообщения больному. Данная диагностика может осуществляться в диагностических лабораториях или же диагностические наборы могут продаваться врачам или даже больным для самодиагностики.
Uses: nucleic acid diagnostics and diagnostic kits
In order to establish the presence of the MTS allele, which determines the individual's susceptibility to cancer, a biological sample, such as a blood sample, is analyzed for the presence or absence of sensitive MTS alleles. To establish the presence of a tumor, to determine the progression in malignancy, or to obtain a prognostic indicator, analyze a biological sample from the site of damage for the presence or absence of neoplastic MTS alleles. The results of these analyzes and their interpretation are sent to the doctor for subsequent communication to the patient. This diagnosis can be carried out in diagnostic laboratories, or diagnostic kits can be sold to doctors or even patients for self-diagnosis.

Исходно методы скрининга подразумевали амплификацию значимых MTS-последовательностей, т. е. использование ПЦР, с последующим секвенированием ДНК. Другое, более предпочтительное воплощение данного изобретения предусматривает использование для скрининга стратегии, исключающей использование ПЦР. Эти методы скрининга подразумевают хорошо известный подход двухэтапной амплификации с меткой. Обе стратегии, с использованием ПЦР и исключающая ее, дают возможность обнаруживать искомые последовательности с высокой чувствительностью. Initially, screening methods involved the amplification of significant MTS sequences, i.e., the use of PCR, followed by DNA sequencing. Another, more preferred embodiment of the present invention involves the use of a screening strategy that excludes the use of PCR. These screening methods imply the well-known two-step amplification labeling approach. Both strategies, using PCR and excluding it, make it possible to detect the desired sequences with high sensitivity.

Наиболее популярным на сегодня методом является целевая амплификация. В этом случае целевая последовательность нуклеиновой кислоты амплифицируется полимеразами. Самым предпочтительным методом полимеразной амплификации является полимеразная цепная реакция (ПЦР). Основанная на использовании ПЦР стратегия и ее применение в контексте настоящего изобретения приведены в Примере 1. ПЦР и другие полимеразные методы амплификации могут дать более чем миллионнократное обогащение числа копий в ходе циклов амплификации. После амплификации полученная нуклеиновая кислота может быть секвенирована или использована как субстрат для ДНК-проб. The most popular method today is target amplification. In this case, the target nucleic acid sequence is amplified by polymerases. The most preferred method of polymerase amplification is polymerase chain reaction (PCR). The PCR-based strategy and its application in the context of the present invention are shown in Example 1. PCR and other polymerase amplification methods can give more than a million-fold enrichment of the number of copies during amplification cycles. After amplification, the resulting nucleic acid can be sequenced or used as a substrate for DNA samples.

При использовании ДНК-проб для обнаружения целевых последовательностей (например, при скрининге на чувствительность к опухолям) биологический образец, предназначенный для анализа, например проба крови, должен быть соответствующим образом обработан с целью выделения нуклеиновых кислот. Для облегчения обнаружения целевой последовательности нуклеиновые кислоты, выделенные из пробы, могут быть обработаны различными способами, например денатурированы, рестрицированы, фракционированы электрофорезом или подвергнуты дот-блоттингу. Целевая область в анализируемой нуклеиновой кислоте должна быть по меньшей мере частично одноцепочечной, чтобы образовать гибриды с последовательностью пробы. Если эта последовательность исходно одноцепочечная, то денатурации не требуется. Однако, если последовательность двуцепочечная, ее необходимо денатурировать. Денатурацию проводят одним из известных способов. When using DNA samples to detect target sequences (for example, when screening for tumor sensitivity), a biological sample intended for analysis, such as a blood sample, must be properly processed to isolate nucleic acids. To facilitate detection of the target sequence, nucleic acids isolated from the sample can be processed in various ways, for example, denatured, restriction, fractionated by electrophoresis or subjected to dot blotting. The target region in the analyzed nucleic acid must be at least partially single-stranded to form hybrids with the sequence of the sample. If this sequence is initially single-stranded, then denaturation is not required. However, if the sequence is double-stranded, it must be denatured. Denaturation is carried out by one of the known methods.

Анализируемую нуклеиновую кислоту и пробу инкубируют в условиях, способствующих образованию стабильного гибрида между целевой последовательностью пробы и искомой последовательностью в образце. Та область пробы, которая используется для связывания с анализируемой нуклеиновой кислотой, может быть сделана полностью комплементарной целевой области хромосомы человека 9p. Для предотвращения псевдоположительных результатов гибридизацию следует проводить в жестких условиях. Однако жесткие условия гибридизации необходимы только в том случае, если пробы комплементарны тем областям хромосомы, которые уникальны в геноме. Жесткость условий гибридизации определяется рядом факторов, влияющих на этапах гибридизации и последующих отмывок. К ним относятся температура, ионная сила, состав оснований, длина пробы и концентрация формамида. Эти факторы описаны, например, Maniatis et al., 1982 и Sambrook et al. , 1989. При определенных условиях для обнаружения целевой последовательности желательным может быть образование гибридов высшего порядка, таких как триплексы, квадруплексы и т.д. The analyzed nucleic acid and the sample are incubated under conditions conducive to the formation of a stable hybrid between the target sequence of the sample and the desired sequence in the sample. The region of the sample that is used to bind to the analyzed nucleic acid can be made completely complementary to the target region of the 9p human chromosome. To prevent pseudo-positive results, hybridization should be carried out under stringent conditions. However, stringent hybridization conditions are necessary only if the samples are complementary to those regions of the chromosome that are unique in the genome. The stringency of hybridization conditions is determined by a number of factors affecting the stages of hybridization and subsequent washing. These include temperature, ionic strength, base composition, sample length, and formamide concentration. These factors are described, for example, by Maniatis et al., 1982 and Sambrook et al. , 1989. Under certain conditions for the detection of a target sequence, the formation of higher order hybrids, such as triplexes, quadruplexes, etc., may be desirable.

Обычно обнаружение образовавшихся гибридов упрощается применением меченых проб. Наоборот, проба может быть немеченой, но выявляться посредством прямого или непрямого связывания с меченым лигандом. Приемлемые метки, а также методы мечения проб и лигандов хорошо известны и включают, например, радиоактивные метки, включаемые известными методами (например, ник-трансляцией, случайным праймированием или кинированием), биотин, флуоресцентные группы, хемилюминесцентные группы (например, диоксиэтаны, частично триггированные диоксиэтаны), ферменты, антитела и др. Вариации этих основных схем многообразны и направлены в основном на облегчение отделения искомых гибридов от окружающего материала и/или усиление сигнала меченого компонента. Ряд таких вариаций описан, например Mattews & Kricka, 1988; Landegren et al., 1988; Mittin, 1989:; US Patent 4868105 и в публикации EPO N 225807. The detection of hybrids formed is usually simplified by the use of labeled samples. Conversely, a sample may be unlabeled, but detected by direct or indirect binding to a labeled ligand. Acceptable labels, as well as methods for labeling samples and ligands, are well known and include, for example, radioactive labels incorporated by known methods (e.g. nick translation, random priming or curing), biotin, fluorescent groups, chemiluminescent groups (e.g. dioxetanes, partially triggered dioxetanes), enzymes, antibodies, etc. Variations of these basic schemes are diverse and are mainly aimed at facilitating the separation of the desired hybrids from the surrounding material and / or amplification of the signal of the labeled component. A number of such variations are described, for example, Mattews & Kricka, 1988; Landegren et al., 1988; Mittin, 1989 :; US Patent 4,868,105 and EPO Publication No. 225807.

Как указывалось выше, в настоящее изобретение включена стратегия скрининга, исключающая использование ПЦР. Примерная процедура, проводимая без ПЦР, приведена в Примере 15. Согласно данному подходу, пробу нуклеиновой кислоты (или ее аналог, например, метилфосфонатный каркас, заменяющий нормальный фосфодиэфир) гибридизуют с целевой ДНК. К пробе может быть ковалентно присоединен фермент, так чтобы эта ковалентная связь не нарушала специфичности гибридизации. Затем комплекс "фермент-проба- конъюгат-целевая нуклеиновая кислота" отделяют от свободного конъюгата "проба-фермент" и добавляют субстрат для выявления фермента. Об энзиматической активности судят по развитию окраски или по регистрации люминесценции, что в тысячу - миллион раз увеличивает чувствительность. В качестве примера приготовления конъюгата "полигонуклеотидщелочная фосфатаза" и его применения в качестве гибридизационной пробы можно указать работу Jablonski et al., 1986. As indicated above, a screening strategy that excludes the use of PCR is included in the present invention. An exemplary procedure without PCR is shown in Example 15. According to this approach, a nucleic acid sample (or its analogue, for example, a methylphosphonate scaffold that replaces the normal phosphodiester) is hybridized with the target DNA. An enzyme may be covalently attached to the sample so that this covalent bond does not interfere with the specificity of hybridization. The enzyme-probe-conjugate-target nucleic acid complex is then separated from the free probe-enzyme conjugate and a substrate is added to detect the enzyme. Enzymatic activity is judged by the development of color or by registration of luminescence, which increases the sensitivity by a thousand to a million times. As an example of the preparation of the polygonucleotide alkaline phosphatase conjugate and its use as a hybridization test, the work of Jablonski et al., 1986 can be mentioned.

Известна также методология двухэтапной амплификации с меткой. Этот метод основан на том, что малый лиганд (например, дигоксигенин, биотин или подобный им) конъюгируют с нуклеотидной пробой, способной специфически связываться с MTS. Примером пробы на MTS1 может служить нуклеотидная проба, соответствующая нуклеотидам с 448 по 498 последовательности SEQ ID NO:4. Аллель-специфические пробы также включены в данный пример и перекрывают предрасполагающие мутации, суммированные в Табл.3, и соматические мутации в опухолях, суммированные в Табл.5. The methodology of two-stage amplification with a label is also known. This method is based on the fact that a small ligand (for example, digoxygenin, biotin or the like) is conjugated to a nucleotide probe capable of specifically binding to MTS. An example of a probe on MTS1 is a nucleotide probe corresponding to nucleotides 448 to 498 of the sequence SEQ ID NO: 4. Allele-specific probes are also included in this example and overlap predisposing mutations summarized in Table 3 and somatic mutations in tumors summarized in Table 5.

В одном случае малый лиганд, конъюгированный с нуклеотидной пробой, специфически распознается конъюгатом антитело-фермент. Например, нуклеотидная проба конъюгирована с дигоксигенином. Гибридизацию обнаруживают посредством конъюгата антитело-щелочная фосфатаза, который активирует хемилюминесцентный субстрат. Методы мечения нуклеиновых кислот, уместные в контексте данного изобретения, описаны Martin et al., 1990. In one case, a small ligand conjugated to a nucleotide probe is specifically recognized by an antibody-enzyme conjugate. For example, a nucleotide probe is conjugated to digoxygenin. Hybridization is detected by an antibody-alkaline phosphatase conjugate that activates a chemiluminescent substrate. Nucleic acid labeling methods relevant to the context of this invention are described by Martin et al., 1990.

В другом случае малый лиганд распознают посредством второго конъюгата лиганд-фермент, который способен образовывать специфический комплекс с первым лигандом. Хорошо известным воплощением этого подхода служат взаимодействия типа биотин- авидин. Методы мечения нуклеиновых проб и их использование в тестах, основанных на применении биотин-авидина, описаны Rigby et al., 1977 и Nguyen et al., 1992. In another case, a small ligand is recognized by a second ligand-enzyme conjugate that is capable of forming a specific complex with the first ligand. Well-known embodiments of this approach are biotin-avidin interactions. Methods for labeling nucleic samples and their use in tests based on the use of biotin-avidin are described by Rigby et al., 1977 and Nguyen et al., 1992.

В контекст настоящего изобретения включено использование смеси нуклеотидных проб, способных обнаруживать гены MTS. Так, в одном из примеров для обнаружения MTS1 в клеточном образце использовали более чем одну пробу, комплементарную MTS1, в частности 2, 3 или 5 различных нуклеотидных проб. В другом примере для обнаружения мутаций в последовательностях гена MTS1 у больного использовали более чем одну комплементарную MTS1 пробу, в частности смесь проб, способных связываться с аллель-специфическими мутациями, идентифицированными в популяции больных с нарушениями MTS1. При этом подходе может быть использовано любое число проб, которые предпочтительно должны состоять из проб, соответствующих главным генным мутациям, предрасполагающим индивидуума к раку молочной железы. Некоторые возможные пробы, заявленные в настоящем изобретении, имеют аллель-специфические мутации, приведенные в Табл. 3 и Табл.5. The use of a mixture of nucleotide probes capable of detecting MTS genes is included in the context of the present invention. Thus, in one example, more than one probe complementary to MTS1, in particular 2, 3 or 5 different nucleotide probes, was used to detect MTS1 in a cell sample. In another example, more than one complementary MTS1 probe was used to detect mutations in the MTS1 gene sequences in a patient, in particular a mixture of probes capable of binding to allele-specific mutations identified in a population of patients with MTS1 disorders. With this approach, any number of probes can be used, which should preferably consist of probes corresponding to major gene mutations predisposing an individual to breast cancer. Some possible samples claimed in the present invention have allele-specific mutations shown in Table. 3 and Table 5.

Способы применения: пептидная диагностика и диагностические наборы
Неопластические состояния можно диагностировать, исходя из изменений полипептида MTS дикого типа. Подобные изменения можно обнаружить секвенированием с применением стандартных методов. Предпочтительно использовать антитела (поликлональные или моноклональные) для обнаружения отличий (или их отсутствия) в MTS-пептидах. В предпочтительном воплощении данного изобретения антителами иммунопреципитируют белки MTS из раствора, или же эти антитела реагируют с MTS- белком на Вестерн- или иммуноблотах полиакриамидных гелей. В другом воплощении антитела распознают MTS-белок в парафиновых или замороженных срезах тканей при постановке иммуноцитохимических методов. Методы получения и очистки антител широко известны и любой из этих методов может быть выбран для достижения целей настоящего изобретения. Для обнаружения пептидов MTS и мутаций данных пептидов могут применяться фермент-связанный иммуносорбентный метод (ELISA), радиоиммунологический метод (RIA), иммунорадиометрический метод (IRMA) и иммуноэнзиматический метод (lEMA), включая сэндвич-метод с применением моноклональных и/или поликлональных антител. Примеры сэндвич-метода описаны David et al., в US Patent N.N. 43761100 и 4486530, включенных в качестве ссылок и приведенных в Примере 18.
Methods of use: peptide diagnostics and diagnostic kits
Neoplastic conditions can be diagnosed based on changes in the wild-type MTS polypeptide. Such changes can be detected by sequencing using standard methods. It is preferable to use antibodies (polyclonal or monoclonal) to detect differences (or lack thereof) in MTS peptides. In a preferred embodiment of the invention, the antibodies immunoprecipitate MTS proteins from solution, or these antibodies react with the MTS protein on Western or immunoblots of polyacryamide gels. In another embodiment, the antibodies recognize the MTS protein in paraffin or frozen tissue sections by immunocytochemical methods. Methods for the preparation and purification of antibodies are widely known and any of these methods can be selected to achieve the objectives of the present invention. An enzyme-linked immunosorbent method (ELISA), a radioimmunological method (RIA), an immunoradiometric method (IRMA), and an immunoenzymatic method (lEMA), including a sandwich method using monoclonal and / or polyclonal antibodies, can be used to detect MTS peptides and mutations of these peptides. Examples of the sandwich method are described by David et al., In US Patent NN 43761100 and 4486530, incorporated by reference and are given in Example 18.

Способы применения: скрининг соединений
Настоящее изобретение применимо для скрининга соединений с использованием полипептидов Cdk или их связывающихся фрагментов в любой из многообразных процедур скрининга препаратов.
Uses: screening compounds
The present invention is applicable for screening compounds using Cdk polypeptides or binding fragments thereof in any of a variety of drug screening procedures.

Предпочтительно использовать Cdk4. Пептид Cdk или его фрагмент, используемые в данном тесте, могут быть в виде раствора, фиксироваться на твердом субстрате или находиться на клеточной поверхности. В одном из методов скрининга веществ, основанном на конкурентном связывании, используют эукариотические или прокариотические клетки-хозяева, стабильно трансформированные рекомбинантными полинуклеотидами и экспрессирующие полипептид или его фрагменты. Эти клетки в живом или фиксированном состоянии могут быть использованы в стандартных экспериментах по связыванию. Можно определить, например, образование комплексов между полипептидом Cdk или его фрагментом с анализируемым агентом, или определить в какой степени анализируемый агент влияет на образование комплекса между полипептидом Cdk (или его фрагментом) и полипептидом MTS (или его фрагментом). It is preferable to use Cdk4. The Cdk peptide or fragment thereof used in this test may be in the form of a solution, fixed on a solid substrate, or located on the cell surface. In one of the methods for screening substances based on competitive binding, eukaryotic or prokaryotic host cells are used that are stably transformed with recombinant polynucleotides and expressing the polypeptide or its fragments. These cells in a living or fixed state can be used in standard binding experiments. You can determine, for example, the formation of complexes between the Cdk polypeptide or its fragment with the analyte, or to determine the extent to which the analyte affects the formation of the complex between the Cdk polypeptide (or its fragment) and the MTS polypeptide (or its fragment).

Таким образом, в настоящем изобретении представлены методы скрининга препаратов, основанные на связывании тестируемого препарата с полипептидом Cdk и позволяющие определять: 1) наличие комплекса между тестируемым агентом и полипептидом Cdk или его фрагментом, или 2) наличие комплекса между полипептидом Cdk или его фрагментом и лигандом. Thus, the present invention provides drug screening methods based on binding a test drug to a Cdk polypeptide and to determine: 1) the presence of a complex between a test agent and a Cdk polypeptide or fragment thereof, or 2) the presence of a complex between a Cdk polypeptide or its fragment and ligand .

Измеряют также активность Cdk для установления способности тестируемого агента ингибировать Cdk и, соответственно, регулировать клеточный цикл. В таких конкурентных тестах полипептид Cdk или его фрагмент обычно метят. Свободный полипептид Cdk или его фрагмент отделяют от связанного в белок/белковом комплексе, и количество свободной (т.е. несвязанной) метки является показателем связывания тестируемого агента с Cdk или же показателем интерференции первого со связыванием Cdk:MTS. Небольшие участки полипептида MTS (пептиды -миметики) анализируют этим методом для идентификации тех пептидов, которые обладают ингибиторной активностью в отношении Cdk. Cdk activity is also measured to establish the ability of the test agent to inhibit Cdk and, accordingly, regulate the cell cycle. In such competitive assays, the Cdk polypeptide or fragment thereof is usually labeled. The free Cdk polypeptide or fragment thereof is separated from the one bound in the protein / protein complex, and the amount of free (i.e., unbound) label is an indication of the binding of the test agent to Cdk or an indication of the interference of the former with the binding of Cdk: MTS. Small portions of the MTS polypeptide (mimetic peptides) are analyzed by this method to identify those peptides that have Cdk inhibitory activity.

Другой высокопроизводительный метод скрининга соединений, обладающих аффинностью в отношении полипептидов Cdk, описан Гейзеном (Geysen, European Patent Application N 84/03664, опубликована 13 сентября 1984 г.). Кратко, большое число различных пептидов, которые должны быть проверены, синтезируют на твердом субстрате, например пластиковых палочках или какой-либо другой поверхности. Этим пептидам дают прореагировать с полипептидом Cdk и отмывают. Связанный полипептид Cdk затем выявляют известными методами. Another high-throughput method for screening compounds having affinity for Cdk polypeptides is described by Heisen (Geysen, European Patent Application N 84/03664, published September 13, 1984). Briefly, a large number of different peptides that need to be tested are synthesized on a solid substrate, such as plastic sticks or some other surface. These peptides are allowed to react with the Cdk polypeptide and washed. The bound Cdk polypeptide is then detected by known methods.

Очищенный Cdk может быть нанесен на планшеты для использования в упомянутых выше методах скрининга лекарств. Однако можно использовать не-нейтрализующие антитела к полипептиду для иммобилизации Cdk на твердой фазе. Purified Cdk can be applied to tablets for use in the aforementioned drug screening methods. However, non-neutralizing antibodies to the polypeptide can be used to immobilize Cdk in the solid phase.

В настоящем изобретении заявлено также использование конкурентных тестов скрининга, в которых нейтрализующие антитела, способные специфически связывать полипептид Cdk, конкурируют с тестируемым соединением за связывание с полипептидом Cdk или его фрагментом. Таким образом, антитела используют для обнаружения любого пептида, имеющего одну или более общих антигенных детерминант с полипептидом Cdk. The present invention also claims the use of competitive screening tests in which neutralizing antibodies capable of specifically binding a Cdk polypeptide compete with a test compound for binding to a Cdk polypeptide or fragment thereof. Thus, antibodies are used to detect any peptide having one or more common antigenic determinants with a Cdk polypeptide.

Другие методы скрининга препаратов подразумевают использование линий эукариотических клеток или клеток (подобных описанным выше), имеющих нефункциональный ген MTS. Подобные клеточные линии или клетки дефектны в отношении контроля клеточного цикла на уровне Cdk. Такие клетки выращивают в присутствии тестируемого вещества. Определяют скорость роста клеток и на основе этих данных делают вывод о способности тестируемого вещества регулировать клеточный цикл. Один из способов определения скорости роста состоит в определении биологической активности отдельных Cdk, предпочтительно Cdk4. Other drug screening methods involve the use of eukaryotic cell lines or cells (similar to those described above) that have a non-functional MTS gene. Similar cell lines or cells are defective with respect to cell cycle control at the Cdk level. Such cells are grown in the presence of a test substance. The cell growth rate is determined and, based on these data, a conclusion is drawn on the ability of the test substance to regulate the cell cycle. One way to determine growth rate is to determine the biological activity of individual Cdk, preferably Cdk4.

Способы применения: рациональный дизайн лекарств
Целью рационального дизайна лекарств является создание структурных аналогов биологически активных полипептидов или малых молекул, с которыми они взаимодействуют (например, агонистов, антагонистов, ингибиторов) для получения препаратов, которые, например, представляют собой более активные или стабильные формы полипептидов, которые усиливают или же подавляют функцию полипептида in vivo. См., например, Hodgson, 1991.
Uses: rational drug design
The goal of rational drug design is to create structural analogues of biologically active polypeptides or small molecules with which they interact (for example, agonists, antagonists, inhibitors) to obtain drugs that, for example, are more active or stable forms of polypeptides that enhance or inhibit in vivo function of the polypeptide. See, for example, Hodgson, 1991.

При одном из подходов, сначала определяют трехмерную структуру представляющего интерес полипептида (например, p16 или Cdk4) или же комплекса Cdk4-pl6 при помощи рентгеновской кристаллографии, компьютерного моделирования или, чаще, сочетанием этих методов. Реже полезная информация относительно структуры полипептида может быть получена при моделировании структуры гомологичных белков. Примером рационального дизайна лекарств может служить разработка ингибиторов протеазы вируса иммунодефицита человека (HIV) (Erickson et al., 1990). Кроме того, пептиды могут быть анализированы в аланиновом тесте (Wells, 1991). Согласно данному методу остаток аминокислоты заменяют на Ala и определяют эффект такой замены на активность пептида. Таким образом анализируют каждую аминокислоту пептида для определения его важных областей. In one approach, the three-dimensional structure of the polypeptide of interest (e.g., p16 or Cdk4) or the Cdk4-pl6 complex is first determined using x-ray crystallography, computer simulation, or more often, a combination of these methods. Less commonly, useful information regarding the structure of a polypeptide can be obtained by modeling the structure of homologous proteins. An example of rational drug design is the development of human immunodeficiency virus (HIV) protease inhibitors (Erickson et al., 1990). In addition, peptides can be analyzed in an alanine test (Wells, 1991). According to this method, the amino acid residue is replaced with Ala and the effect of such a replacement on the activity of the peptide is determined. Thus, each amino acid of the peptide is analyzed to determine its important regions.

Возможно также получение мишень-специфических антител, отобранных в функциональном тесте, с последующим определением их кристаллической структуры. В принципе, этот подход может дать основную информацию для рационального дизайна лекарств. It is also possible to obtain target-specific antibodies selected in a functional test, followed by determination of their crystal structure. In principle, this approach can provide basic information for rational drug design.

Кристаллографии белков можно избежать получением анти-идиотипических антител к функциональным, фармакологически активным антителам. Как двукратное зеркальное отражение сайт связывания анти-идиотипических антител должен являться аналогом оригинального рецептора. Затем анти- идиотипические антитела можно использовать для идентификации и выделения пептидов из банков химически или биологически полученных пептидов. Отобранные пептиды служат основой для конструирования лекарств. Crystallography of proteins can be avoided by obtaining anti-idiotypic antibodies to functional, pharmacologically active antibodies. As a double mirror image, the binding site of anti-idiotypic antibodies should be an analogue of the original receptor. Anti-idiotypic antibodies can then be used to identify and isolate peptides from banks of chemically or biologically derived peptides. Selected peptides serve as the basis for drug design.

Таким образом, могут быть сконструированы препараты, которые имеют, например, повышенную активность MTS или стабильность, или действующие как ингибиторы, агонисты, антагонисты и др. активности MTS. Благодаря доступности клонированных последовательностей MTS полипептид MTS может быть получен в количествах, достаточных для проведения таких аналитических процедур, как рентгеновская кристаллография. Кроме того, раскрытая в настоящем изобретении последовательность белка MTS позволяет использовать компьютерное моделирование вместе с рентгеновской кристаллографией или вместо нее. Thus, preparations can be designed that have, for example, increased MTS activity or stability, or that act as inhibitors, agonists, antagonists, and other MTS activities. Due to the availability of cloned MTS sequences, the MTS polypeptide can be obtained in quantities sufficient for analytical procedures such as x-ray crystallography. In addition, the MTS protein sequence disclosed in the present invention allows computer simulation to be used with or instead of X-ray crystallography.

Способы применения: генотерапия
Согласно данному изобретению предлагается способ восстановления функции MTS дикого типа в клетке, несущей мутантные аллели MTS. Восстановление такой функции должно супрессировать неопластический рост реципиентных клеток. Ген MTS дикого типа (или часть этого гена) может быть введен в клетку посредством вектора, обеспечивающего экстрахромосомальное персистирование гена в клетке. В этом случае ген будет экспрессироваться в клетке без интеграции в хромосому. Если фрагмент гена введен и экспрессирован в клетке, несущей мутантные аллели MTS, то этот фрагмент должен кодировать ту часть белка MTS, которая необходима для неопластического роста клетки.
Methods of application: gene therapy
The present invention provides a method for restoring the function of wild-type MTS in a cell carrying mutant MTS alleles. The restoration of such a function should suppress the neoplastic growth of recipient cells. The wild-type MTS gene (or part of this gene) can be introduced into the cell via a vector providing extrachromosomal persistence of the gene in the cell. In this case, the gene will be expressed in the cell without integration into the chromosome. If a gene fragment is introduced and expressed in a cell carrying mutant MTS alleles, then this fragment should encode that part of the MTS protein that is necessary for neoplastic cell growth.

Более предпочтительна такая ситуация, когда ген MTS дикого типа или его фрагмент введены в клетку таким способом, который обеспечивает рекомбинацию с имеющимся в клетке эндогенным мутантным геном MTS. Подобная рекомбинация требует двух рекомбинационных актов для коррекции мутантного гена MTS. Известны векторы как для введения генов с целью рекомбинации, так и для поддержания их в экстрахромосомном состоянии, и выбор подобных векторов достаточно широк. Такие методы введения ДНК в клетки как электропорация, кальций-фосфатная копреципитация и вирусная трансдукция хорошо известны и выбор конкретного метода введения находится полностью в компетенции исследователя. Клетки, трансформированные геном MTS дикого типа, могут служить модельной системой для изучения опухолевой ремиссии и терапевтических подходов, способствующих такой ремиссии. A more preferable situation is when the wild-type MTS gene or its fragment is introduced into the cell in such a way that provides recombination with the endogenous mutant MTS gene present in the cell. Such recombination requires two recombination events to correct the mutant MTS gene. Vectors are known both for introducing genes for the purpose of recombination and for maintaining them in an extrachromosomal state, and the choice of such vectors is quite wide. Such methods of introducing DNA into cells as electroporation, calcium phosphate coprecipitation and viral transduction are well known and the choice of a specific method of introduction is entirely within the competence of the researcher. Cells transformed with the wild-type MTS gene can serve as a model system for studying tumor remission and therapeutic approaches that promote such remission.

Как уже обсуждалось ранее, ген MTS или его фрагмент могут быть использованы в генной терапии для увеличения количества продуктов экспрессии данных генов в опухолевых клетках. Подобный подход особенно применим как в случае раковых, так и предраковых клеток, в которых уровень полипептида MTS снижен по сравнению с нормальными клетками. Этот подход может применяться и для повышения уровня экспрессии MTS в тех опухолевых клетках, в которых мутантный ген экспрессирован на "нормальном" уровне, но продукт экспрессии не полностью функционален. As previously discussed, the MTS gene or its fragment can be used in gene therapy to increase the number of expression products of these genes in tumor cells. A similar approach is especially applicable in the case of cancerous and precancerous cells, in which the level of the MTS polypeptide is reduced compared to normal cells. This approach can also be used to increase the level of MTS expression in those tumor cells in which the mutant gene is expressed at the “normal” level, but the expression product is not fully functional.

Генотерапия должна проводиться согласно общепринятым методам, например, как описано Фридменом в "Терапии генетических заболеваний", T.Friedman, ed. Oxford University Press (1991), pp. 105-121. Клетки из опухоли пациента должны быть первоначально проанализированы с использованием описанных выше методов для выяснения уровня продукции полипептида MTS в этих клетках. Подготавливается вирусный или плазмидный вектор, в котором копия гена MTS связана с элементами контроля экспрессии, и способный к репликации в опухолевых клетках. Приемлемые векторы описаны, например, в патенте США 5252479 и опубликованной заявке PCT WO 93/07282. Затем вектор вводят больному локально в опухоль или же системно, с тем чтобы он мог проникнуть в опухолевые клетки возможных метастазов. Если трансфицированный ген не встраивается на постоянной основе в геном каждой опухолевой клетки-мишени, лечение может периодически повторяться. Поскольку полипептиды MTS участвуют в контроле клеточного цикла, предпочтительно, чтобы ген MTS был введен вместе со своими собственными регуляторными элементами, чтобы избежать конститутивной экспрессии полипептидов MTS во всех клетках, которые получат этот ген в результате описанной процедуры. Gene therapy should be carried out according to generally accepted methods, for example, as described by Friedman in Therapy of Genetic Diseases, T. Friedman, ed. Oxford University Press (1991), pp. 105-121. Cells from a patient's tumor should be initially analyzed using the methods described above to determine the level of production of the MTS polypeptide in these cells. A viral or plasmid vector is prepared in which a copy of the MTS gene is linked to expression control elements and is capable of replication in tumor cells. Suitable vectors are described, for example, in US Pat. No. 5,252,479 and published PCT application WO 93/07282. Then the vector is injected into the patient locally into the tumor or systemically so that it can penetrate into the tumor cells of possible metastases. If the transfected gene does not integrate permanently into the genome of each tumor target cell, treatment may be repeated periodically. Since MTS polypeptides are involved in cell cycle control, it is preferable that the MTS gene be introduced along with its own regulatory elements to avoid constitutive expression of MTS polypeptides in all cells that receive this gene as a result of the described procedure.

Известные системы переноса генов могут быть использованы для осуществления заявленного изобретения в целях генотерапии. Эти системы включают как вирусные, так и невирусные методы переноса. Многие вирусы были использованы как векторы для доставки генов: паповавирусы (например, SV40, Madzak et al., 1992), аденовирус (Berkner, 1992; Berkner et al., 1988, Gorziglia and Kapikian, 1992; Quantin et al., 1992; Rosenfeild et al., 1992; Wilkinson et al. , 1992; Stratford-Perricaudet et al., 1990), вирус осповакцины (Moss, 1992), адено-ассоциированный вирус (Muzyczka, 1992; Ohi et al.,1990), герпес-вирусы, включая HSV и EBV (Margolskee, 1992; Johnson et al., 1992; Fink et al. , 1992; Breakfeild and Geller, 1987; Treese et al., 1990) и ретровирусы птичьего (Brandyopadhyay and Temin, 1984; Petropoulos et al., 1992), мышиного (Miller, 1992; Miller et al., 1985; Sorge et al., 1984; Mann and Baltimore, 1985; Miller et al., 1988) и человеческого происхождения (Shimada et al., 1991; Helseth et al., 1990; Page et al., 1990; Buchschacher and Panganiban, 1992). Большинство методов генотерапии человека основано на применении инактивированных мышиных ретровирусов. Known gene transfer systems can be used to implement the claimed invention for gene therapy purposes. These systems include both viral and non-viral transfer methods. Many viruses have been used as vectors for gene delivery: papovaviruses (e.g., SV40, Madzak et al., 1992), adenovirus (Berkner, 1992; Berkner et al., 1988, Gorziglia and Kapikian, 1992; Quantin et al., 1992; Rosenfeild et al., 1992; Wilkinson et al., 1992; Stratford-Perricaudet et al., 1990), vaccinia virus (Moss, 1992), adeno-associated virus (Muzyczka, 1992; Ohi et al., 1990), herpes viruses, including HSV and EBV (Margolskee, 1992; Johnson et al., 1992; Fink et al., 1992; Breakfeild and Geller, 1987; Treese et al., 1990) and avian retroviruses (Brandyopadhyay and Temin, 1984; Petropoulos et al., 1992), mouse (Miller, 1992; Miller et al., 1985; Sorge et al., 1984; Mann and Baltimore, 1985; Miller et al., 1988) and of human origin (Shimada et al., 1991 ; Helseth e t al., 1990; Page et al., 1990; Buchschacher and Panganiban, 1992). Most methods of human gene therapy are based on the use of inactivated mouse retroviruses.

Известные на сегодня невирусные способы переноса генов включают такие химические подходы, как кальций-фосфатная копреципитация (Graham and van der Eb, 1973; Pellicer et al., 1980); механические методы, например микроинъекция (Anderson et al., 1980; Gordon et al., 1980; Brinster et al., 1981; Constantini and Lacy, 1981); перенос при слиянии мембран посредством липосом (Felgner et al., 1987; Wang and Huang, 1989; Kaneda et al., 1989; Stewart et al. , 1992; Nabel et al., 1990; Lim et al., 1992); прямой захват ДНК и перенос ДНК при помощи рецепторов (Wollf et al., 1990; Wu et al., 1991; Zenke et al., 1990; Wu et al., 1989b; Wollf et al., 1991; Wagner et al., 1990; Wagner et al. , 1991; Gotten et al., 1990; Curiel et al., 1991a; Curiel et al., 1991b). Вирус-опосредованный перенос генов может быть комбинирован с прямым переносом генов in vivo при помощи липосом, что позволяет доставлять вирусные векторы в опухолевые клетки, а не в неделящиеся окружающие клетки. Currently known non-viral gene transfer methods include chemical approaches such as calcium phosphate coprecipitation (Graham and van der Eb, 1973; Pellicer et al., 1980); mechanical methods, for example microinjection (Anderson et al., 1980; Gordon et al., 1980; Brinster et al., 1981; Constantini and Lacy, 1981); membrane fusion transfer via liposomes (Felgner et al., 1987; Wang and Huang, 1989; Kaneda et al., 1989; Stewart et al., 1992; Nabel et al., 1990; Lim et al., 1992); direct DNA capture and DNA transfer using receptors (Wollf et al., 1990; Wu et al., 1991; Zenke et al., 1990; Wu et al., 1989b; Wollf et al., 1991; Wagner et al., 1990; Wagner et al., 1991; Gotten et al., 1990; Curiel et al., 1991a; Curiel et al., 1991b). Virus-mediated gene transfer can be combined with direct in vivo gene transfer using liposomes, which allows the delivery of viral vectors to tumor cells, rather than to non-dividing surrounding cells.

Кроме того, клетки, продуцирующие ретровирусный вектор, могут быть инъецированы в опухоли (Culver et al., 1992), что создает постоянный источник вирусных частиц. Указанный метод был опробован на пациентах с неоперабельными опухолями мозга. In addition, cells producing a retroviral vector can be injected into tumors (Culver et al., 1992), which creates a constant source of viral particles. The specified method was tested on patients with inoperable brain tumors.

В подходе, комбинирующем биологические и физические методы переноса генов, плазмидная ДНК любого размера связывается с полилизин-конъюгированными антителами, специфичными к аденовирусному гексоновому белку, и полученный комплекс соединяют с аденовирусным вектором. Затем этим тримолекулярным комплексом инфицируют клетки. Аденовирусный вектор обеспечивает эффективное связывание, интернализацию и деградацию эндосомы, прежде чем произойдет деградация связанной ДНК. In an approach combining biological and physical methods of gene transfer, plasmid DNA of any size binds to polylysine-conjugated antibodies specific for an adenovirus hexon protein, and the resulting complex is coupled to an adenoviral vector. Then cells are infected with this trimolecular complex. The adenoviral vector provides effective binding, internalization and degradation of the endosome before degradation of the bound DNA occurs.

Показано, что комплексы ДНК/липосомы могут быть использованы для прямого переноса генов in vivo. При том что в случае стандартного метода приготовления липосом процесс переноса генов in vivo неспецифичен, доказаны перенос ДНК in vivo и экспрессия в опухолях, например, при прямом введении in situ (Nabel, 1992). It has been shown that DNA / liposome complexes can be used for direct gene transfer in vivo. While in the case of the standard liposome preparation method, the in vivo gene transfer process is nonspecific, in vivo DNA transfer and expression in tumors have been proven, for example, by direct in situ administration (Nabel, 1992).

Способы применения: пептидная терапия
Пептиды, имеющие активность MTS, могут быть доставлены в клетки с утраченными MTS аллелями или несущие мутантные MTS-аллели. Описаны последовательности белков MTS (SEQ ID NO:2, SEQ ID NO: 14 и SEQ ID NO: 16). Белок можно получить экспрессией кДНК в бактериях, например, с помощью известных векторов экспрессии. Альтернативно, MTS-полипептид можно экстрагировать из MTS-продуцирующих клеток млекопитающих. Кроме того, для синтеза MTS-белка можно применить подходы синтетической химии. Любой из указанных методов позволяет получить заявленный в настоящем изобретении препарат, состоящий из MTS-белка. Данный препарат в значительной степени свободен от примесей других белков человека. Эта цель наиболее просто достижима при синтезе in vitro и синтезе в микроорганизмах.
Methods of use: peptide therapy
Peptides having MTS activity can be delivered to cells with lost MTS alleles or carrying mutant MTS alleles. The sequences of the MTS proteins are described (SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 16). A protein can be obtained by expressing cDNA in bacteria, for example, using known expression vectors. Alternatively, the MTS polypeptide can be extracted from MTS-producing mammalian cells. In addition, synthetic chemistry approaches can be used to synthesize MTS protein. Any of these methods allows you to get declared in the present invention, the drug consisting of MTS protein. This drug is largely free from impurities of other human proteins. This goal is most easily achieved with in vitro synthesis and synthesis in microorganisms.

Активные молекулы MTS могут быть введены в клетки микроинъекцией или при помощи липосом. Некоторые из этих активных молекул могут захватываться клетками активно или путем диффузии. Внеклеточное применение продукта гена MTS может быть достаточным для оказания эффекта на рост опухоли. Доставка молекул с активностью MTS должна приводить к частичной реверсии неопластического состояния. Другие молекулы с активностью MTS (например, пептиды, лекарства или органические соединения) также могут быть использованы для достижения такой реверсии. Модифицированные пептиды, имеющие весьма сходную функцию, также применимы для пептидной терапии. Active MTS molecules can be introduced into cells by microinjection or via liposomes. Some of these active molecules can be captured by cells actively or by diffusion. Extracellular use of the MTS gene product may be sufficient to have an effect on tumor growth. Delivery of molecules with MTS activity should lead to a partial reversal of the neoplastic state. Other molecules with MTS activity (e.g., peptides, drugs, or organic compounds) can also be used to achieve this reversion. Modified peptides having a very similar function are also applicable to peptide therapy.

Способы применения: трансформированные хозяева
Клетки и животные, несущие мутантный аллель MTS, могут быть использованы в качестве модельных систем для изучения и проверки веществ, от которых можно ожидать потенциального терапевтического эффекта. Для культивирования обычно используют эпителиальные клетки. Соматические клетки или клетки зародышевой линии могут быть получены от пациентов с мутациями MTS.
Methods of application: transformed hosts
Cells and animals carrying the mutant MTS allele can be used as model systems for the study and testing of substances from which a potential therapeutic effect can be expected. For cultivation, epithelial cells are usually used. Somatic or germ line cells can be obtained from patients with MTS mutations.

Напротив, клеточная линия с мутацией MTS-аллеля может быть сконструирована, как описано выше. После того как проверяемое вещество добавлено к клеткам, определяют неопластический трансформированный фенотип клеток. Любой из параметров неопластической трансформации клеток, включая субстрат-независимый рост, туморогенность для голых мышей, инвазивность или зависимость от факторов роста, может быть охарактеризован. Методы для этого хорошо известны. In contrast, a cell line with a mutation of the MTS allele can be constructed as described above. After the test substance is added to the cells, a neoplastic transformed cell phenotype is determined. Any of the parameters of neoplastic cell transformation, including substrate-independent growth, tumorigenicity in nude mice, invasiveness or dependence on growth factors, can be characterized. The methods for this are well known.

Животные для проверки терапевтических агентов могут быть отобраны после мутагенеза, осуществленного на целых животных, клетках зародышевой линии или же зиготах. Подобный мутагенез подразумевает введение мутантных аллелей MTS, обычно животного другого вида, или же введение поврежденных гомологичных генов. Напротив, эндогенный ген (гены) MTS животных может быть поврежден инсерцией или делецией или же введением других генетических повреждений при помощи известных методов (Capecchi, 1989; Valancius and Smithies, 1991; Hasty et al., 1991; Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992; Philpott et al. , 1992; Snouwaert et al., 1992; Donehower et al., 1992). После введения животным проверяемых веществ должен контролироваться рост опухолей. Если проверяемые вещества предотвращают или подавляют рост опухолей, тогда эти вещества являются возможными кандидатами на роль терапевтических агентов в отношении указанных в настоящей заявке форм рака. Animals for testing therapeutic agents can be selected after mutagenesis carried out on whole animals, germ line cells or zygotes. Such mutagenesis involves the introduction of mutant alleles of MTS, usually an animal of a different species, or the introduction of damaged homologous genes. In contrast, the endogenous MTS gene (s) of animals can be damaged by insertion or deletion or the introduction of other genetic damage using known methods (Capecchi, 1989; Valancius and Smithies, 1991; Hasty et al., 1991; Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992; Philpott et al., 1992; Snouwaert et al., 1992; Donehower et al., 1992). After administration of the test substances to the animals, tumor growth should be monitored. If the tested substances prevent or inhibit the growth of tumors, then these substances are possible candidates for the role of therapeutic agents in relation to the forms of cancer indicated in this application.

Настоящее изобретение иллюстрируют следующие примеры, которые ни в коей мере не ограничивают его применение. Использованы стандартные методы или методы, специально описанные ниже. The present invention is illustrated by the following examples, which in no way limit its use. Used standard methods or methods specifically described below.

Пример 1. Материалы и Методы
А. Генеалогия MTS
На Фиг. 1A-1D показаны Родословные 3137, 3161, 3355 и 1771 соответственно. Частота заболеваний раком в этих родословных указана на чертежах. Во всех меланомах в родословной 3137 обнаружен чувствительный гаплотип, который встречался при анализе данной родословной и в опухолях другого происхождения.
Example 1. Materials and Methods
A. Genealogy of MTS
In FIG. 1A-1D, Pedigrees 3137, 3161, 3355, and 1771 are shown, respectively. The frequency of cancer in these pedigrees is indicated on the drawings. In all melanomas in genealogy 3137, a sensitive haplotype was found, which was found in the analysis of this genealogy in tumors of a different origin.

Все меланомы в родословных 3161 и 3355 имели чувствительный гаплотип. Мутации MTS были идентифицированы в опухолях в родословной 1771. All melanomas in genealogies 3161 and 3355 had a sensitive haplotype. MTS mutations were identified in tumors in the 1771 family tree.

В. Линии опухолевых клеток
Семьдесят шесть клеточных линий меланомы были получены из Людвиговского Онкологического Института (Memorial Sloan Kettering Cancer Center), 8 меланомных и 5 немеланомных клеточных линий были получены из Американской клеточной коллекции (АТСС).
B. Tumor cell lines
Seventy-six cell lines of melanoma were obtained from the Ludwig Cancer Institute (Memorial Sloan Kettering Cancer Center), 8 melanoma and 5 non-melanoma cell lines were obtained from the American Cell Collection (ATCC).

С. Выделение и анализ ДНК из опухолевых клеточных линий
ДНК из опухолевых клеток выделяли, добавляя приблизительно к 10 миллионам клеток 3 мл лизирующего буфера (0.1M NaCl; 0.1 М Tris HCl pH 8.0; 5 mM EDTA; 0.5% SDS). Смесь перемешивали на шейкере Vortex и инкубировали при 65oC 30 минут. Затем добавляли 0.5 мл 8М КОАс, смесь перемешивали и инкубировали во
льду 30 мин. После центрифугирования (пять минут при 10 000 · g) супернатант осаждали равным объемом 95%-ного этанола и повторно центрифугировали (15 мин при 10 000 · g). ДНК ресуспендировали в 50-200 мл H2O.
C. Isolation and analysis of DNA from tumor cell lines
DNA was isolated from tumor cells by adding 3 ml of lysis buffer (0.1 M NaCl; 0.1 M Tris HCl pH 8.0; 5 mM EDTA; 0.5% SDS) to approximately 10 million cells. The mixture was stirred on a Vortex shaker and incubated at 65 ° C. for 30 minutes. Then added 0.5 ml of 8M KOAc, the mixture was stirred and incubated in
ice 30 minutes After centrifugation (five minutes at 10,000 · g), the supernatant was precipitated with an equal volume of 95% ethanol and centrifuged again (15 minutes at 10,000 · g). DNA was resuspended in 50-200 ml of H 2 O.

D. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
50 нг матрицы добавляли к 30 пкМ каждого олигонуклеотидного праймера в 20 мл реакционной смеси, которая содержала 0.1 мМ dNTPs, 10 мМ Tris-HCl (pH 8.3), 50 мМ KCl, 2 мМ MgCl2, 0.01% желатина и 1 единицу полимеразы Amplitaq (Perkin-Elmer). Образцы подвергали 35 циклам на термосайклере Perkin-Elmer 9600 при 94oC 10 с, при 55oC 10 с и при 72oC 10 с. После электрофореза в 1.5%-ной агарозе (SeaKem) или 3%-ной агарозе NuSieve (3:1) (FMC BioProducts) продукт полимеразной цепной реакции визуально выявляли при окрашивании этидиум-бромидом.
D. Polymerase chain reaction (PCR)
50 ng of the template was added to 30 pM of each oligonucleotide primer in 20 ml of the reaction mixture, which contained 0.1 mM dNTPs, 10 mM Tris-HCl (pH 8.3), 50 mM KCl, 2 mM MgCl 2 , 0.01% gelatin and 1 Amplitaq polymerase unit ( Perkin-Elmer). Samples were subjected to 35 cycles on a Perkin-Elmer 9600 thermosikler at 94 ° C. for 10 seconds, at 55 ° C. for 10 seconds and at 72 ° C. for 10 seconds. After electrophoresis in 1.5% agarose (SeaKem) or 3% NuSieve agarose (3: 1) (FMC BioProducts), the polymerase chain reaction product was visually detected by staining with ethidium bromide.

E. Искусственные хромосомы дрожжей (YACs)
Искусственные хромосомы дрожжей (YACs), содержащие маркеры MTS-области, были получены путем скринирования библиотек СЕРН YAC при помощи зондов IFNA, D9A171 и D9S126 с использованием описанных выше условий ПЦР. Содержащие YACs штаммы дрожжей выращивали при 30oС в течение трех дней при интенсивном перемешивании в среде АНС (10 г/л кислого гидролизата казеина; 1.7 г/л основного дрожжевого азота; 5 г/л сульфата аммония; 20 мг/л аденин- гемисульфата; 2% глюкозы; pH 5.8). Дрожжевую ДНК выделяли, как описано Ausubel et al., 1992.
E. Artificial yeast chromosomes (YACs)
Artificial yeast chromosomes (YACs) containing MTS region markers were obtained by screening YACCN libraries using IFNA, D9A171 and D9S126 probes using the PCR conditions described above. Yeast strains containing YACs were grown at 30 ° C for three days under vigorous stirring in ANS medium (10 g / L casein acid hydrolyzate; 1.7 g / L basic yeast nitrogen; 5 g / L ammonium sulfate; 20 mg / L adenine hemisulfate ; 2% glucose; pH 5.8). Yeast DNA was isolated as described by Ausubel et al., 1992.

F. Создание фаговой библиотеки
Дрожжевую геномную ДНК, содержащую ДНК YAC, подвергали полному гидролизу рестриктазой BamHI, затем с помощью Т4-ДНК лигазы (Boehringer-Mannheim) лигировали с рестрицированными BamHI фаговыми плечами EMBL3 (Promega) и упаковывали in vitro при использовании экстрактов Gigapack II (Stratagene). Фаг выращивали в клетках E.coli штамма C600. Рекомбинантные фаги, содержащие ДНК человека, идентифицировали гибридизацией с человеческой Cot-1 ДНК, меченой 32-Р (GIBCO-BRL). Фаги, содержащие человеческие последовательности, включенные в YAC-вектор (концевые клоны), идентифицировали путем скрининга с ПЦР-фрагментами, содержащими левое или правое плечо искусственной дрожжевой хромосомы. Гибридизацию и отмывку проводили в стандартных условиях (Middleton et al. , 1991). Отбирали положительные бляшки, которые очищали трехкратным пересевом.
F. Creating a phage library
Yeast genomic DNA containing YAC DNA was subjected to complete hydrolysis with BamHI restriction enzyme, then using T4 DNA ligase (Boehringer-Mannheim) ligated with BamHI-restricted phage arms EMBL3 (Promega) and packaged in vitro using Gigapack II (Stratene) extracts. The phage were grown in E. coli cells of strain C600. Recombinant phages containing human DNA were identified by hybridization with human Cot-1 DNA labeled with 32-P (GIBCO-BRL). Phages containing human sequences included in the YAC vector (terminal clones) were identified by screening with PCR fragments containing the left or right shoulder of the artificial yeast chromosome. Hybridization and washing were performed under standard conditions (Middleton et al., 1991). Selected positive plaques, which were purified by triple reseeding.

Фаговую ДНК выделяли на колонках Qiaex (Qiagen). Phage DNA was isolated on Qiaex columns (Qiagen).

G. Создание космидной библиотеки
Дрожжевую геномную ДНК, содержащую ДНК YAC, подвергали частичному гидролизу рестриктазой Sau3A и фракционировали по размеру в линейном градиенте сахарозы (10-40%), как описано Maniatis et al., 1982. Космидный вектор SuperCos 1 (Stratagene) подготавливали согласно указаниям производителя, смешивали с ДНК-вставкой в соотношении 4:1 (вставка:вектор), обрабатывали лигазой и упаковывали in vitro, как описано выше.
G. Creation of a cosmid library
The yeast genomic DNA containing YAC DNA was partially hydrolyzed by Sau3A restriction enzyme and fractionated by linear sucrose gradient (10-40%) as described by Maniatis et al., 1982. SuperCos 1 cosmid vector (Stratagene) was prepared according to the manufacturer's instructions, mixed with the DNA insert at a ratio of 4: 1 (insert: vector), treated with ligase and packaged in vitro as described above.

Космиды вводили в клетки-хозяева DН57-альфа и рассевали с плотностью 02000 колоний на 15-сантиметровую чашку. Гибридизацию с колониями проводили, как указано выше и как описано Maniatis et al., 1982. Cosmids were introduced into the host cells of DH57 alpha and scattered at a density of 02,000 colonies per 15 cm dish. Colony hybridization was performed as described above and as described by Maniatis et al., 1982.

Н. P1 клоны
P1 клоны, перекрывающие область MTS, были получены от Genome Systems, Inc. , St. Louis, Missouri, путем скрининга при использовании STS, полученными, как описано в настоящей заявке. ДНК из этих клонов выделяли щелочным гидролизом (Birnboim and Doly, 1979), а затем очищали центрифугированием в градиенте плотности хлорида цезия (Maniatis et al., 1982).
N. P1 clones
P1 clones spanning the MTS region were obtained from Genome Systems, Inc. , St. Louis, Missouri, by screening using STS obtained as described in this application. DNA from these clones was isolated by alkaline hydrolysis (Birnboim and Doly, 1979), and then purified by centrifugation in a density gradient of cesium chloride (Maniatis et al., 1982).

I. Получение STS (site-tagged sequences)
STS получали секвенированием 1.0 мг P1, космиды или матричной ДНК с олигонуклеотидами, комплементарными последовательностям, которые фланкируют сайт клонирования в векторе P1 (pSacBII), векторе SuperCos 1 или векторе EMBL3. Секвенирование было выполнено с помощью системы секвенирования ABI 373A DNA с набором для секвенирования PRISM Ready Reaction DyeDeoxy Terminator Cycle (ABI). STS были сконструированы таким образом, чтобы по возможности иметь длину около 20 килобаз и Tm, близкую к 60oC.
I. Getting STS (site-tagged sequences)
STS was obtained by sequencing 1.0 mg of P1, cosmid or template DNA with oligonucleotides complementary to sequences that flank the cloning site in P1 vector (pSacBII), SuperCos 1 vector or EMBL3 vector. Sequencing was performed using the ABI 373A DNA sequencing system with the PRISM Ready Reaction DyeDeoxy Terminator Cycle (ABI) sequencing kit. STS were designed so that, if possible, have a length of about 20 kilobases and Tm close to 60 o C.

J. Зародышевые мутации гена MTS1 в родословных, подверженных меланоме
Геномную ДНК индивидуумов-носителей выделяли из крови стандартными методами. Праймеры были сконструированы для амплификации кодирующих экзонов 1 или 2 гена MTS1 или же кодирующего экзона 2 гена MTS2 с использованием 20 нг ДНК в каждой пробе.
J. Germinal MTS1 gene mutations in pedigrees susceptible to melanoma
The genomic DNA of carrier individuals was isolated from blood by standard methods. The primers were designed to amplify the coding exons 1 or 2 of the MTS1 gene or the coding exon 2 of the MTS2 gene using 20 ng of DNA in each sample.

Для ПЦР использовали стандартный буфер с тем исключением, что DMSO добавляли до конечной концентрации 5%. Реакции циклического секвенирования проводили на амплифицированных продуктах с использованием альфа-Р32-dATP и применяя праймеры, расположенные в различных точках последовательности. Продукты секвенирования анализировали электрофорезом в 6%-ных денатурирующих полиакриамидных гелях, нанося на гель последовательно все реакционные смеси (A), затем все реакционные смеси (В) и т.д. Все полиморфизмы подтверждали анализом последовательности противоположной цепи. A standard buffer was used for PCR with the exception that DMSO was added to a final concentration of 5%. Cyclic sequencing reactions were performed on amplified products using alpha-P32-dATP and using primers located at different points in the sequence. Sequencing products were analyzed by electrophoresis in 6% denaturing polyacryamide gels, sequentially applying all reaction mixtures (A) to the gel, then all reaction mixtures (B), etc. All polymorphisms were confirmed by sequence analysis of the opposite chain.

Пример 2. Локализация MTS с использованием генетически сцепленных маркеров
Для анализа опухолевых клеточных линий на гомозиготные делеции в области 9p21 был использован набор маркеров, связанных с MTS. Эти маркеры первоначально применялись для того, чтобы показать предрасположенность к меланоме в 10 родословных в Юте и в одной родословной в Техасе (Cannon-Albright et al., 1992). Указанный набор маркеров включал последовательность из кластера гена альфа-интерферона (IFNA) (Kwiatkowski & Diaz, 1992), которая служила наиболее дистальным маркером; проксимальный маркер (D9S104) и четыре дополнительных промежуточных маркера (D9S171, D9S126, D9S161 и D9S169) (Cannon-Albright et al., 1992). Генетические исследования позволяют расположить эти маркеры в следующей последовательности: D9S171, D9S126, D9S161, D9S169. Маркер IFNA состоит из олигонуклеотидной праймерной пары, которая амплифицирует два фрагмента геномной ДНК дикого типа: полиморфный фрагмент размером 138-150 пар оснований, содержащий поли(CA) участок, и инвариантный фрагмент размером 120 пар оснований (IFNA-s). Локализация IFNA-s по отношению к IFNA-1 остается неизвестной.
Example 2. Localization of MTS using genetically linked markers
A set of markers associated with MTS was used to analyze tumor cell lines for homozygous deletions in the 9p21 region. These markers were initially used to show a predisposition to melanoma in 10 pedigrees in Utah and in one pedigree in Texas (Cannon-Albright et al., 1992). The indicated set of markers included a sequence from the alpha interferon gene cluster (IFNA) (Kwiatkowski & Diaz, 1992), which served as the most distal marker; a proximal marker (D9S104) and four additional intermediate markers (D9S171, D9S126, D9S161 and D9S169) (Cannon-Albright et al., 1992). Genetic studies allow you to arrange these markers in the following sequence: D9S171, D9S126, D9S161, D9S169. The IFNA marker consists of an oligonucleotide primer pair that amplifies two wild-type genomic DNA fragments: a 138-150 base pair polymorphic fragment containing a poly (CA) region, and an invariant 120 base pair fragment (IFNA-s). The localization of IFNA-s in relation to IFNA-1 remains unknown.

С использованием генетических маркеров были проанализированы пять немеланомных опухолевых клеточных линий, имеющих делеции. В каждой из клеточных линий обнаружены гомозиготные делеции по меньшей мере одного из исследованных маркеров (Табл. 1). При использовании маркеров D9S161, D9S169 и D9S104 гомозиготных делеций не обнаружено. Минимальная область перекрывания выявленных делеций была фланкирована IFNA-1 и D9S171; это позволяет предположить, что в области между указанными двумя маркерами расположен ген (гены), участвующий(ие) в опухолевой супрессии, возможно MTS. Геномная область между D9S171 и IFNA-1, в особенности прилегающая к IFNA-s, в последующем была исследована более подробно. Using genetic markers, five non-melanoma tumor cell lines having deletions were analyzed. In each of the cell lines, homozygous deletions of at least one of the studied markers were detected (Table 1). When using markers D9S161, D9S169 and D9S104 homozygous deletions were not detected. The minimum overlapping region of the identified deletions was flanked by IFNA-1 and D9S171; this suggests that in the region between these two markers is located the gene (s) involved (s) in tumor suppression, possibly MTS. The genomic region between D9S171 and IFNA-1, especially adjacent to IFNA-s, was subsequently investigated in more detail.

Пример 3. Геномные клоны области MTS
Для получения геномных клонов прилегающей к IFNA-s области, были скринированы библиотеки СЕРН YAC (Cohen et al., 1993). Одиннадцать YAC клонов идентифицировали как содержащие маркер D9S171 и пять - как содержащие IFNA-s (Фиг. 2). Три YAC-клона (C9,C6,F9) субклонировали в фаг и один YAC-клон (C6) был субклонирован в космидный вектор. Не было получено YAC клонов, содержащих как D9S171, так и IFNA-s одновременно (Фиг.2). Указанные клоны позволили получить STSs, внутренние по отношению к известным генетическим маркерам, а также осуществить описанную ниже методику "прогулки по хромосоме".
Example 3. Genomic clones of the MTS region
To obtain genomic clones adjacent to the IFNA-s region, YACN CERN libraries were screened (Cohen et al., 1993). Eleven YAC clones were identified as containing the D9S171 marker and five as containing IFNA-s (Fig. 2). Three YAC clones (C9, C6, F9) were subcloned into the phage and one YAC clone (C6) was subcloned into the cosmid vector. Not obtained YAC clones containing both D9S171 and IFNA-s simultaneously (Figure 2). These clones made it possible to obtain STSs internal to the known genetic markers, as well as to implement the chromosome walk procedure described below.

Для создания независимого источника геномной ДНК в целях конструирования непрерывной геномной карты заданной области и облегчения создания STS была осуществлена "прогулка по хромосоме" в P1 клонах от IFNA-s по направлению к D9S171, затем в обратном направлении от D9S171 к IFNA-s, а также от концов YAC C6 в обоих направлениях. В результате были выделены всего 27 P1 клонов (Фиг. 2). Упорядоченные клоны P1 образовали ряд контигов, перекрывающих расстояние от INFA-s до D9S171 с двумя пропусками. Клоны P1 вместе с некоторыми фаговыми и космидными клонами были использованы для получения подробной карты области MTS. To create an independent source of genomic DNA in order to construct a continuous genomic map of a given region and to facilitate the creation of STS, a “chromosome walk” was carried out in P1 clones from IFNA-s towards D9S171, then back from D9S171 to IFNA-s, and from the ends of the YAC C6 in both directions. As a result, a total of 27 P1 clones were isolated (Fig. 2). The ordered P1 clones formed a series of contigs spanning the distance from INFA-s to D9S171 with two passes. Clones P1, along with some phage and cosmid clones, were used to obtain a detailed map of the MTS region.

Пример 4. Подробный анализ структуры области MTS
Для получения более подробной молекулярной карты области MTS требовались дополнительные маркеры. Последовательности ДНК, полученные из геномных клонов, были использованы для конструирования ПЦР-праймеров для STS. Эти STS служили в свою очередь для упорядочивания P1-клонов и YAC-клонов. Всего 54 STS из области между IFNA-s и D9S171 послужили основой для создания детальной физической карты области MTS (Фиг.2). Указанные первичные последовательности STS были депонированы в банке данных о геномных последовательностях Genome Database.
Example 4. A detailed analysis of the structure of the MTS region
Additional markers were required to obtain a more detailed molecular map of the MTS region. DNA sequences obtained from genomic clones were used to construct PCR primers for STS. These STSs, in turn, served to order P1 clones and YAC clones. A total of 54 STS from the region between IFNA-s and D9S171 served as the basis for creating a detailed physical map of the MTS region (Figure 2). The indicated primary STS sequences were deposited in the Genome Database.

Набор новых маркеров, перекрывающих участки от IFNA-s до D9S171, был использован для анализа 84 меланомных клеточных линий на гомозиготные делеции в области MTS. Гомозиготные делеции обнаружены в 52-х линиях (Фиг. 3). Некоторые из делеций были обширными; например, в 13 линиях были утрачены области, включающие как 816.7, так и 760-L. A set of new markers spanning sections from IFNA-s to D9S171 was used to analyze 84 melanoma cell lines for homozygous deletions in the MTS region. Homozygous deletions were found in 52 lines (Fig. 3). Some of the deletions were extensive; for example, in 13 lines areas including both 816.7 and 760-L were lost.

Для целей локализации MTS наиболее информативные клеточные линии были разделены на две группы (Фиг. 3): I) содержащие только делецию c5.1 (класс 11); и II) содержащие только делецию c5.3 (класс 12). В эти категории попали только 5 меланомных линий. Во всех обнаруженных случаях делеций эти делеции были простыми, то есть не было указаний на множественные делеционные акты в области между IFNA-s и D9S171. Если принять во внимание наличие линий, в которых делеции перекрываются возле маркеров c5.1 и c5.3, то отпадала необходимость создания полной физической карты области от IFNA-s до D9S171. For the purposes of MTS localization, the most informative cell lines were divided into two groups (Fig. 3): I) containing only c5.1 deletion (class 11); and II) containing only c5.3 deletion (class 12). Only 5 melanoma lines fell into these categories. In all detected cases of deletions, these deletions were simple, that is, there were no indications of multiple deletion acts in the region between IFNA-s and D9S171. If we take into account the presence of lines in which deletions overlap near markers c5.1 and c5.3, then there is no need to create a complete physical map of the region from IFNA-s to D9S171.

Пример 5. Идентификация космид c5 и P1, колоний P1062 и P1063 как содержащих MTS
A. Расположение генетических маркеров
Анализ YAC-клонов и делеций в опухолевых линиях дал результаты, совпадающие с генетическим положением маркеров: IFNA, D9S171, D9S126. Три YAC-клона содержали D9S171 и D9S126, а четыре YAC-клона содержали IFNA-1 и IFNA-s (Фиг. 2). Ни один из них не содержал вместе D9S171 и IFNA. Следовательно: 1) IFNA-1 и IFNA-s тесно связаны и 2) связаны D9S126 и D9S171. Эти результаты подтверждаются делециями в клеточных линиях. В большинстве клеточных линий, утративших D9S171, отсутствовал также и D9S126. Наоборот, линия U-87, положительная по маркерам D9S171 и D9S126, утратила IFNA-1 и IFNA-s (Табл. 1). В одной из меланомных клеточных линий, SK-mel-5, отсутствовали IFNA-s, D9S171 и D9S126, но обнаруживался IFNA-1. Таким образом, IFNA-1 должен быть удален от IFNA-s. В другой меланомной клеточной линии, SK-Mel-Zan, были делетированы IFNA-1, IFNA-s и D9S171, но не D9S126, что дает основание поместить D9S171 между IFNA-s и D9S126. В совокупности эти данные подтверждают расположение маркеров, приведенное в Табл. 1.
Example 5. Identification of cosmids c5 and P1, colonies P1062 and P1063 as containing MTS
A. Location of genetic markers
Analysis of YAC clones and deletions in tumor lines yielded results that coincided with the genetic position of the markers: IFNA, D9S171, D9S126. Three YAC clones contained D9S171 and D9S126, and four YAC clones contained IFNA-1 and IFNA-s (Fig. 2). None of them contained D9S171 and IFNA together. Therefore: 1) IFNA-1 and IFNA-s are closely related and 2) are connected D9S126 and D9S171. These results are confirmed by deletions in cell lines. In most cell lines that lost D9S171, D9S126 was also absent. Conversely, the U-87 line, positive for the D9S171 and D9S126 markers, lost IFNA-1 and IFNA-s (Table 1). In one of the melanoma cell lines, SK-mel-5, IFNA-s, D9S171 and D9S126 were absent, but IFNA-1 was detected. Thus, IFNA-1 must be removed from IFNA-s. In another melanoma cell line, SK-Mel-Zan, IFNA-1, IFNA-s and D9S171 were deleted, but not D9S126, which gives reason to put D9S171 between IFNA-s and D9S126. Together, these data confirm the location of the markers given in Table. 1.

Генное семейство альфа-интерферона человека состоит из более чем 23 генов и псевдогенов, локализованных на хромосоме 9p. Этот кластер генов был клонирован и разделен на 10 групп связывания (Henco et al., 1985). Группы связывания были частично упорядочены посредством анализа делеций различных альфа-интерфероновых последовательностей в глиомных клеточных линиях (Olopade et al., 1992). В глиомной линии H4 утрачены IFNA-1 и IFNA-s. В ней также отсутствуют последовательности группы связывания IV (т.е. альфа 13, альфа 6 и альфа 20). В глиомной линии A172 имеются как IFNA-1, так и группа связывания IV, но утрачены последовательности из групп связывания I (т.е. альфа 1, альфа 19), III (т.е. альфа 8) и IX (т.е. альфа 2) и IFNA-s. Дистальная граница делеций в A172 была определена в пределах одной длины P1 от IFNA-s. Таким образом, группы связывания I, III и IX должны располагаться проксимально по отношению к точке, удаленной на 85 килобаз от IFNA-s. The gene family of human alpha-interferon consists of more than 23 genes and pseudogenes located on the 9p chromosome. This gene cluster has been cloned and divided into 10 binding groups (Henco et al., 1985). Binding groups were partially ordered by analysis of deletions of various alpha-interferon sequences in glioma cell lines (Olopade et al., 1992). In glioma line H4, IFNA-1 and IFNA-s are lost. It also lacks the binding group IV sequences (i.e., alpha 13, alpha 6, and alpha 20). In the glioma line A172, there are both IFNA-1 and binding group IV, but the sequences from the binding groups I (i.e. alpha 1, alpha 19), III (i.e. alpha 8) and IX (i.e. alpha 2) and IFNA-s. The distal border of deletions in A172 was determined within the same P1 length from IFNA-s. Thus, the binding groups I, III, and IX should be located proximal to the point 85 kb from IFNA-s.

В. Физическое расстояние между генетическими маркерами
Имеющиеся результаты не позволяют точно определить расстояние между IFNA-s и D9S171, поскольку не удалось выделить YAC-клон, содержащий оба маркера. Кроме того, на основе картирования с STS показано, что ни один из пяти YAC-клонов, перекрывающих последовательности, дистальные относительно IFNA-s, не совпадал ни с одним из 11 YAC-клонов, проксимальных относительно IFNA-s. Учитывая, что вставки СЕРН YAC в среднем составляют 500 килобаз, можно считать, что расстояние между IFNA-s и D9S171 не меньше этого значения.
B. Physical distance between genetic markers
The available results do not accurately determine the distance between IFNA-s and D9S171, because it was not possible to isolate the YAC clone containing both markers. Furthermore, based on STS mapping, it was shown that none of the five YAC clones spanning sequences distal to IFNA-s matched any of the 11 YAC clones proximal to IFNA-s. Considering that YAC SERN inserts average 500 kilobases, it can be considered that the distance between IFNA-s and D9S171 is not less than this value.

Область между IFNA-s и c5.1 перекрывается девятью шагами в библиотеке P1. Если принять среднюю величину каждого шага равной половине P1-вставки, то расстояние между c5.1 и IFNA-s приблизительно составляет 400 килобаз. Таким образом, ген-супрессор опухолей тесно связан с c5.1, которая часто утрачивается в меланомных линиях, и расположен в 400 килобазах проксимально по отношению к IFNA-s. The area between IFNA-s and c5.1 overlaps with nine steps in the P1 library. If we take the average value of each step equal to half of the P1 insert, then the distance between c5.1 and IFNA-s is approximately 400 kilobases. Thus, the tumor suppressor gene is closely related to c5.1, which is often lost in melanoma lines, and is located in 400 kilobases proximal to IFNA-s.

С. Делеции в опухолевых линиях
Гомозиготные делеции области 9p21 обнаружены в 57% обследованных меланом. Четырнадцать опухолевых линий имели делеции, которые простирались в проксимальную сторону от 760-L, и 16 линий имели делеции, простирающиеся за 816.7 в дистальную сторону. Если принять каузальное значение делеций, то есть, что делеции гена (генов) в этой области участвуют в формировании опухолевого фенотипа, то ген-супрессор (или гены-супрессоры) должен лежать между 760-L и 816.7. Наименьшие делеции захватывают маркеры c5.1 и c5.3. Из всех исследованных маркеров c5.3 был делетирован в наибольшем числе линий, а именно в 51. Следовательно, наиболее вероятное местоположение гена-супрессора - возле c5.3, поскольку это наиболее часто делетируемый маркер. Четыре линии имели делеции только c5.3 (класс 12) и одна - только c5.1 (класс 11). Оба указанных маркера представлены в космиде c5. Таким образом, вероятно, что ген-супрессор включает последовательности, представленные в космиде c5. P1-клоны P1062 и P1063 содержали последовательности, обнаруживаемые в космиде c5 и соседствующие с ней. Таким образом, как будет показано ниже, P1062 и P1063 содержали полную область MTS.
C. Deletion in tumor lines
Homozygous deletions of the 9p21 region were found in 57% of the examined melanomas. Fourteen tumor lines had deletions that extended to the proximal side from 760-L, and 16 lines had deletions extending beyond 816.7 to the distal side. If we accept the causal significance of deletions, that is, deletions of a gene (s) in this area are involved in the formation of a tumor phenotype, then the suppressor gene (or suppressor genes) should lie between 760-L and 816.7. The smallest deletions capture markers c5.1 and c5.3. Of all the markers studied, c5.3 was deleted in the largest number of lines, namely 51. Therefore, the most likely location of the suppressor gene is near c5.3, since this is the most frequently deleted marker. Four lines had deletions only c5.3 (class 12) and one - only c5.1 (class 11). Both of these markers are represented in cosmid c5. Thus, it is likely that the suppressor gene includes the sequences represented in cosmid c5. P1 clones P1062 and P1063 contained sequences found in and adjacent to cosmid c5. Thus, as will be shown below, P1062 and P1063 contained the entire MTS region.

Результаты, приведенные в Примерах, согласуются с предварительными генетическими исследованиями MTS, в которых показано, что область между IFNA-s и D9S126 является наиболее вероятной локализацией MTS (Cannon-Albright et al. , 1992). Недавние генетические исследования уточнили локализацию MTS с применением (CA)-полиморфного повтора, лежащего между IFNA-s и c5.3 на P1-452 (Фиг. 2). Анализ рекомбинантной хромосомы с применением этого маркера позволил поместить MTS проксимально по отношению к P1-453. Таким образом, MTS картирован в области гомозиготных делеций в меланомных клеточных линиях. The results given in the Examples are consistent with preliminary genetic studies of MTS, which showed that the region between IFNA-s and D9S126 is the most likely localization of MTS (Cannon-Albright et al., 1992). Recent genetic studies have clarified the localization of MTS using a (CA) polymorphic repeat lying between IFNA-s and c5.3 at P1-452 (Fig. 2). Analysis of the recombinant chromosome using this marker allowed MTS to be placed proximal to P1-453. Thus, MTS is mapped in the region of homozygous deletions in melanoma cell lines.

Эти результаты подтверждают предположение о том, что локус супрессора опухолей, MTS, расположен поблизости от c5.3. These results support the suggestion that the tumor suppressor locus, MTS, is located near c5.3.

Все линии с делециями утрачивали одни и те же последовательности ДНК при том, что набор делеций был ограничен c5.1 или c5.3 (классы 11 и 12). Не имеется указаний на перекрывающиеся делеции в использованном наборе клеточных линий, отличных от делеций, представленных в космиде c5. Таким образом, нет оснований для построения более сложной схемы, например, с участием второго локуса-супрессора в 9p21, удаленного от c5.1 и c5.3. All lines with deletions lost the same DNA sequences despite the fact that the set of deletions was limited to c5.1 or c5.3 (classes 11 and 12). There are no indications of overlapping deletions in the used set of cell lines other than deletions presented in cosmid c5. Thus, there is no reason to build a more complex scheme, for example, with the participation of the second locus-suppressor in 9p21, remote from c5.1 and c5.3.

Тот факт, что гомозиготные делеции области 9p21 наблюдаются в опухолях многих различных типов, указывает на то, что локализованный в этой области ген или гены-супрессоры могут экспрессироваться в самых разных тканях. Ген-супрессор может быть аналогичен гену p53 в том отношении, что он может участвовать в развитии разных типов опухолей (см. ниже). В подверженных меланоме семьях обнаруживают и другие типы опухолей (Nancarrow et al., 1993; Bergman et al. , 1990). Тщательный делеционный анализ разнообразных типов опухолей с использованием c5.1 и c5.3 (показано ниже) подтвердил важность гена-супрессора опухолей при развитии неоплазий, отличных от меланомы. The fact that homozygous deletions of the 9p21 region are observed in tumors of many different types indicates that a localized gene or suppressor genes can be expressed in a variety of tissues. The suppressor gene can be similar to the p53 gene in that it can be involved in the development of different types of tumors (see below). Other types of tumors are also found in melanoma-prone families (Nancarrow et al., 1993; Bergman et al., 1990). A thorough deletion analysis of various types of tumors using c5.1 and c5.3 (shown below) confirmed the importance of the tumor suppressor gene in the development of neoplasias other than melanoma.

Некоторые из наблюдаемых гомозиготных делеций удаляют несколько генетических маркеров. Fountain et al. описали гомозиготные делеции длиной в 2-3 мегабазы на хромосоме 9p21 в двух различных меланомных линиях (Bergman et al., 1990). В данном исследовании по меньшей мере одна линия, SK-MEL-5, имела делеции, простирающиеся от наиболее дистального из исследованных маркеров, IFNA-1, и захватывающие D9S126. Эта область слишком велика, чтобы быть представленной в одном YAC-клоне. Преобладание протяженных делеций указывает на то, что область, окружающая MTS, лишена генов, необходимых для жизнеспособности клеток. Some of the observed homozygous deletions remove several genetic markers. Fountain et al. described homozygous deletions of 2-3 megabases in length on chromosome 9p21 in two different melanoma lines (Bergman et al., 1990). In this study, at least one line, SK-MEL-5, had deletions extending from the most distal of the studied markers, IFNA-1, and capturing D9S126. This area is too large to be represented in a single YAC clone. The predominance of extended deletions indicates that the region surrounding MTS lacks the genes necessary for cell viability.

Пример 6. Выделение генов-кандидатов MTS
В предыдущих Примерах описаны результаты "прогулки по хромосоме" в районе MTS с помощью YAC- и P1- клонов. Эксперименты по детальному картированию с помощью STS, полученных на основе последовательностей космиды c5, показали наличие малых неперекрывающихся делеций последовательностей c5 в пяти различных меланомных линиях. Эти результаты дают основание считать, что ген-супрессор опухолей, предположительно MTS, по меньшей мере частично находится в последовательностях c5.
Example 6. Isolation of candidate MTS genes
The previous Examples described the results of a "walk on the chromosome" in the MTS region using YAC and P1 clones. Detailed STS mapping based on cosmid c5 sequences showed small non-overlapping deletions of c5 sequences in five different melanoma lines. These results suggest that the tumor suppressor gene, presumably MTS, is at least partially located in c5 sequences.

Другое указание на то, что c5 содержит по меньшей мере один ген, было получено в результата анализа частоты (CpG) динуклеотидов в космиде c5 и соседствующих с ней космидах. У млекопитающих практически все "хаускипинг"-гены и почти половина тканеспецифических генов ассоциированы с областями, обогащенными (CpG) динуклеотидами (Bird, 1989; Larsen et al., 1992). Таким образом, наличие "CpG"- островков служит индикатором присутствия генов. Космиды c5, c12, c57 и c59 рестрицировали эндонуклеазами EagI, BssHI и SacII, т.е. ферментами, чьи сайты узнавания содержат две (CpG) пары. Только космиды c5 и c12 содержали сайты рестрикции данных ферментов. Космида c5 имела один сайт EagI, по меньшей мере 10 сайтов BssHI и не менее 12 сайтов Sacl. Наличие "CpG"-островков в космиде c12 и перекрывающейся с ней космиде c12 дает основание считать, что в космиде c5 имеется по меньшей мере один ген-кандидат MTS. Another indication that c5 contains at least one gene was obtained by analyzing the frequency (CpG) of dinucleotides in c5 cosmid and adjacent cosmids. In mammals, almost all housekeeping genes and almost half of tissue-specific genes are associated with regions enriched in (CpG) dinucleotides (Bird, 1989; Larsen et al., 1992). Thus, the presence of “CpG” islands is an indicator of the presence of genes. Cosmids c5, c12, c57, and c59 were restricted with endonucleases EagI, BssHI, and SacII, i.e. enzymes whose recognition sites contain two (CpG) pairs. Only cosmids c5 and c12 contained restriction sites for these enzymes. Cosmid c5 had one EagI site, at least 10 BssHI sites, and at least 12 Sacl sites. The presence of CpG islands in cosmid c12 and overlapping cosmid c12 suggests that cosmid c5 has at least one MTS candidate gene.

Для поиска MTS определяли нуклеотидные последовательности EcoRI-рестрикционных фрагментов космиды c5. Когда эти последовательности сопоставили с последовательностями, полученными из Генного банка, были идентифицированы две различные области c5, имеющие существенное сходство с последовательностью ранее идентифицированного гена-ингибитора циклин-зависимой киназы 4 человека, или p16 (Serrano et al., 1993). Эти два гена-кандидата MTS были обозначены MTS1 и MTS2. MTS1 был локализован возле конца космиды c5, ближайшего к теломере хромосомы 9p, а MTS2 был локализован возле центромерного конца c5 (См. Фиг.4B). Карты космиды с указанием положения MTS1 и MTS2, а также карты P1-клонов 1062, 1063 и 1069 приведены на Фиг.4A. To search for MTS, the nucleotide sequences of EcoRI restriction fragments of cosmid c5 were determined. When these sequences were compared with sequences obtained from the Genebank, two different c5 regions were identified that showed significant similarity to the sequence of the previously identified human cyclin-dependent kinase 4 inhibitor gene or p16 (Serrano et al., 1993). These two candidate MTS genes were designated MTS1 and MTS2. MTS1 was localized near the end of cosmid c5 closest to the telomere of chromosome 9p, and MTS2 was localized near the centromere end of c5 (See Fig. 4B). Cosmid maps showing the positions of MTS1 and MTS2, as well as maps of the P1 clones 1062, 1063 and 1069 are shown in FIG. 4A.

Подробное сравнение геномной последовательности MTS1 из космиды c5 с последовательностью мРНК p16 показало, что MTS1 содержит фрагмент в 307 пар оснований, идентичный части кодирующей последовательности p16. Этот фрагмент нуклеотидной последовательности MTS1 фланкирован узнаваемыми последовательностями сплайсинговых соединений. Далее было показано, что MTS1 содержит полную кодирующую последовательность p16 и еще два интрона (Фиг.5A и 5B и Фиг. 6A и 6B). Интрон 1 был локализован на 126 пар оснований "ниже" сайта начала трансляции; интрон 2 был локализован на 11 пар оснований "выше" сайта окончания трансляции. Два интрона делят кодирующую последовательность MTS1 на три области: 5'- область в 126 пар оснований (кодирующий экзон 1), среднюю область в 307 пар оснований (кодирующий экзон 2) и 3'-область в 11 пар оснований (кодирующий экзон 3). SEQ ID NO:3 представляет собой нуклеотидную последовательность 5'-области, экзона 1 и части интрона 1 MTS1. SEQ ID NO:4 представляет собой нуклеотидную последовательность части интрона 1, экзона 2 и части интрона 2 MTS1. A detailed comparison of the genomic sequence of MTS1 from c5 cosmid with the p16 mRNA sequence showed that MTS1 contains a 307 base pair fragment identical to that of the p16 coding sequence. This fragment of the nucleotide sequence of MTS1 is flanked by recognizable sequences of splicing compounds. It was further shown that MTS1 contains the complete coding sequence p16 and two more introns (Figs. 5A and 5B and Figs. 6A and 6B). Intron 1 was localized at 126 base pairs "below" the site of the start of translation; intron 2 was localized at 11 base pairs "above" the site of the end of the broadcast. Two introns divide the coding sequence of MTS1 into three regions: the 5 ′ region of 126 base pairs (encoding exon 1), the middle region of 307 base pairs (encoding exon 2), and the 3 ′ region of 11 base pairs (encoding exon 3). SEQ ID NO: 3 represents the nucleotide sequence of the 5'-region, exon 1 and part of intron 1 of MTS1. SEQ ID NO: 4 represents the nucleotide sequence of part of intron 1, exon 2, and part of intron 2 of MTS1.

MTS2 содержит последовательность ДНК, почти идентичную p16, которая простирается от 5'-конца кодирующего экзона 2 приблизительно на 211 пар нуклеотидов по направлению к нитрону 2 (Фиг.7A). Однако сходство последовательностей снижается к 51-ой паре нуклеотидов "выше" интрона 2 MTS1, которая соответствует локализации последнего кодона MTS2 (Фиг. 8). Сравнение последовательностей MTS1 и MTS2 показывает, что сходство последовательностей этих генов обнаруживается приблизительно на 40 нуклеотидов "выше" 3'-сплайсингового соединения интрона 1. Таким образом, фрагменты некодирующей ДНК оказались более консервативными, чем некоторые области предположительно кодирующей ДНК. Для исключения возможности того, что дивергенция последовательностей явилась артефактом клонирования, были сконструированы праймеры для ПЦР с целью специфической амплификации последовательностей в точке дивергенции MTS2. При помощи этих праймеров амплифицировался фрагмент предсказанного размера из космид, P1-клонов и геномной ДНК. Таким образом, дивергированная последовательность, расположенная возле 3'-конца экзона 2 в MTS2, является bona fide геномной последовательностью. SEQ ID NO:5 представляет собой последовательность нуклеотидов части интрона 1, "экзон 2" и "интрон 2" MTS2. SEQ ID NO: 15 представляет собой последовательность кДНК MTS2. MTS2 contains a DNA sequence that is almost identical to p16, which extends from the 5 ′ end of coding exon 2 to approximately 211 nucleotides towards nitron 2 (FIG. 7A). However, sequence similarity decreases to the 51st pair of nucleotides “above” MTS1 intron 2, which corresponds to the localization of the last MTS2 codon (Fig. 8). Comparison of the sequences of MTS1 and MTS2 shows that the similarity of the sequences of these genes is found approximately 40 nucleotides "higher" than the 3'-spliced compound of intron 1. Thus, fragments of non-coding DNA turned out to be more conservative than some regions of the supposedly coding DNA. To exclude the possibility that sequence divergence was an artifact of cloning, PCR primers were designed to specifically amplify the sequences at the divergence point of MTS2. Using these primers, a fragment of the predicted size from cosmids, P1 clones, and genomic DNA was amplified. Thus, the diverged sequence located near the 3 ′ end of exon 2 in MTS2 is a bona fide genomic sequence. SEQ ID NO: 5 is the nucleotide sequence of a portion of intron 1, exon 2, and intron 2 of MTS2. SEQ ID NO: 15 represents the cDNA sequence of MTS2.

Обнаружение двух близкородственных генов в космиде c5 дает основания предполагать наличие в этой области других родственных генов. Для проверки этой возможности был осуществлен блоттинг по Саузерну рестрикционных фрагментов космид c5, c12, c59, Pls 1063 и геномной ДНК человека. В качестве пробы в данных экспериментах был использован фрагмент, содержащий большую часть экзона 2 MTS1, включая общую с MTS2 область. В геномной ДНК и в клонированной ДНК было обнаружено два положительных EcoRI-фрагмента. Этот результат подтверждает наличие в геноме двух p16-подобных генов, MTS1 и MTS2. Он подтверждает также уже известное существование MTS1E1- бета, альтернативной формы MTS1, содержащей экзоны 2 и 3, но не экзон 1 MTS1. The discovery of two closely related genes in cosmid c5 suggests that there are other related genes in this region. To test this possibility, Southern blotting of restriction fragments of cosmids c5, c12, c59, Pls 1063 and human genomic DNA was performed. As a sample in these experiments, we used a fragment containing most of exon 2 of MTS1, including the region common with MTS2. Two positive EcoRI fragments were detected in genomic DNA and in cloned DNA. This result confirms the presence in the genome of two p16-like genes, MTS1 and MTS2. It also confirms the already known existence of MTS1E1-beta, an alternative form of MTS1 containing exons 2 and 3, but not exon 1 of MTS1.

Пример 7. Выделение и структура MTS1E1-бета
Выделение MTS1E1-бета
Клоны, содержащие MTS1E1-бета, были выделены путем отбора гибридов с использованием в качестве пробы полной кДНК MTS1 и с применением стандартной процедуры скрининга кДНКовых библиотек. Скрининг кДНК-овой библиотеки проводили с помощью пробы, полученной на основе экзона 2 MTS1. Из каждой библиотеки, полученной из эмбрионального мозга, нормальной молочной железы и лимфоцитов соответственно, скринировали по одному миллиону клонов. Гибридизующийся клон кДНК выделили из "лимфоцитной" библиотеки. Клон просеквенировали и показали наличие в нем E1-бета. Кроме того, он содержал экзон 2 (E2) и экзон 3 (E3) MTS1. Положительные по гибридизации клоны кДНК были выделены путем инкубации полученной из ткани яичника кДНК с космидой c5. Космиду метили биотином и "сделали" одноцепочечной. Далее создавали условия для образования гибридов между с5 и кДНК, а затем биотинилированную плазмиду "захватывали" с помощью магнитных частиц, покрытых стрептавидином. Отобранные таким образом кДНК отделяли от космиды, амплифицировали ПЦР, клонировали и секвенировали. Клоны кДНК были сходны с выделенными из кДНК-овых библиотек в том, что они содержали E1-бета, E2 и E3. Ни один из клонов не содержал ранее описанный экзон 1 (см.последовательность SEQ ID NO:3). Последовательность MTS1E1-бета приведена в описании под номером SEQ ID NO:13.
Example 7. Isolation and structure of MTS1E1 beta
Isolation of MTS1E1 Beta
Clones containing MTS1E1 beta were isolated by selecting hybrids using the complete MTS1 cDNA as a sample and using the standard cDNA library screening procedure. The cDNA library was screened using a sample obtained on the basis of exon 2 of MTS1. One million clones were screened from each library obtained from the embryonic brain, normal mammary gland and lymphocytes, respectively. A hybridizing cDNA clone was isolated from a lymphocyte library. The clone was sequenced and revealed the presence of E1-beta. In addition, it contained exon 2 (E2) and exon 3 (E3) MTS1. Hybridization-positive cDNA clones were isolated by incubation of cDNA obtained from ovarian tissue with cosmid c5. The cosmid was labeled with biotin and "made" single-stranded. Next, conditions were created for the formation of hybrids between c5 and cDNA, and then the biotinylated plasmid was "captured" using magnetic particles coated with streptavidin. The cDNAs thus selected were separated from the cosmid, amplified by PCR, cloned and sequenced. Clones of cDNA were similar to those isolated from cDNA libraries in that they contained E1-beta, E2, and E3. None of the clones contained the previously described exon 1 (see SEQ ID NO: 3). The sequence of MTS1E1-beta is described in the number SEQ ID NO: 13.

Структура MTS1E1-бета
MTS1 и MTS1E1-бета - это две формы одного гена: в обеих формах обнаружены экзоны 2 и 3, но они имеют различные первые экзоны. MTS1 содержит альфа форму (E1-альфа), которая кодирует первые 43 аминокислоты белка p16, кодируемого MTS1.
MTS1E1 Beta Structure
MTS1 and MTS1E1-beta are two forms of the same gene: exons 2 and 3 are found in both forms, but they have different first exons. MTS1 contains an alpha form (E1 alpha) that encodes the first 43 amino acids of the p16 protein encoded by MTS1.

MTS1E1-бета содержит бета форму (E1-бета) экзона 1. Экзонная структура гена p16 была определена путем сравнения последовательностей композитных клонов кДНК с геномными областями, из которых они были получены (Фиг. 13). Комбинация геномных блотов, анализ последовательностей геномной области, содержащей P16, и протяженные ПЦР были использованы для определения положений экзонов P16 (Фиг. 13). Ген p16 занимает приблизительно 30 килобаз геномной ДНК. E1-бета наиболее близок к 5'-концу, а в целом порядок экзонов таков: E1-бета, E1-альфа, E2 и E3. MTS1E1-beta contains the beta form (E1-beta) of exon 1. The exon structure of the p16 gene was determined by comparing the sequences of composite cDNA clones with the genomic regions from which they were obtained (Fig. 13). A combination of genomic blots, sequence analysis of the genomic region containing P16, and extended PCR were used to determine the positions of P16 exons (Fig. 13). The p16 gene occupies approximately 30 kilobases of genomic DNA. E1-beta is closest to the 5'-end, and in general the order of exons is as follows: E1-beta, E1-alpha, E2 and E3.

Трансляция E1-бета в рамке считывания p16 (экстраполированной из рамки считывания, используемой для экзонов 2 и 3) открывает стоп-кодон, находящийся всего на 10 кодонов "выше" сплайсингового соединения между E1-бета и E2. Положение стоп-кодона было подтверждено анализом последовательностей как геномной, так и кДНК. Первый возможный инициирующий кодон "ниже" этого стоп-кодона находится сразу за сплайсинговым соединением E1/E2 в 3' направлении. Этот потенциальный старт-кодон фланкирован последовательностями, которые не слишком напоминают консенсусную последовательность Козака (Kozak, 1989). При трансляции в рамке считывания p16 транскрипт E1-бета гена p16 кодировал бы белок в 105 аминокислот. Translation of the E1-beta in the p16 reading frame (extrapolated from the reading frame used for exons 2 and 3) opens a stop codon, which is only 10 codons “above” the splicing connection between the E1-beta and E2. The position of the stop codon was confirmed by sequence analysis of both genomic and cDNA. The first possible initiating codon “below” this stop codon is located immediately behind the splicing joint E1 / E2 in the 3 ′ direction. This potential start codon is flanked by sequences that do not resemble the Kozak consensus sequence (Kozak, 1989). When translated in the p16 reading frame, the transcript of the E1 beta p16 gene would encode a 105 amino acid protein.

Последующий анализ кДНК-бета показал, что в ней заключена протяженная рамка считывания, отличная от используемой при кодировании p16. Указанная рамка считывания (ORF2) перекрывает E1-бета и простирается на 67 аминокислот в E2. Полная рамка считывания может кодировать белок в 180 аминокислот. Однако рамка считывания остается открытой с 5'-конца E1-бета и потому может быть неполной. Статистический анализ показывает, что ORF такого размера вряд ли встречается случайно в ДНК, состоящей из случайных последовательностей (P= 0.003). Однако при заданном составе бета-транскрипта вероятность гораздо выше (P= 0.16). Гипотетический полипептид не имеет сходства с каким-либо описанным белком. Subsequent analysis of cDNA beta showed that it contained an extended reading frame, different from that used for p16 encoding. The indicated reading frame (ORF2) overlaps E1-beta and extends to 67 amino acids in E2. A full reading frame can encode a 180 amino acid protein. However, the reading frame remains open from the 5'-end of E1-beta and therefore may be incomplete. Statistical analysis shows that an ORF of this size is unlikely to occur by chance in DNA consisting of random sequences (P = 0.003). However, for a given composition of the beta transcript, the probability is much higher (P = 0.16). The hypothetical polypeptide is not similar to any of the described proteins.

Определение эволюционно консервативных частей E1-бета может объяснить, какие именно последовательности важны для выполнения функций данного белка. При помощи модифицированного метода RACE, названного "захват гибридов -RACE" (HCR) (см. Пример 12), были выделены мышиные кДНК p16, которые сравнили с человеческими кДНК p16. Один из типов мышиных кДНК p16 (бета-тип) имел экзоны, эквивалентные человеческим E1-бета и E2. Другой тип (альфа-тип) содержал эквивалент E1-альфа, соединенный с E2. Экзоны E1-альфа и E2 мыши оказались на 70% идентичны своим человеческим аналогам. Нуклеотидные последовательности экзонов E1-бета человека и мыши совпадали на 51% (Фиг. 14), а экзон E1-бета мыши также имел стоп- кодоны в рамке считывания p16. Полипептиды человека и мыши, предсказанные на основе нуклеотидной последовательности, расположенной в 5'-направлении от стоп-кодона, оказались совершенно различными. Поэтому маловероятно, что стоп-кодоны в рамке считывания p16 являются артефактами секвенирования. The determination of the evolutionarily conserved parts of E1-beta may explain which sequences are important for fulfilling the functions of this protein. Using a modified RACE method called “capture of -RACE hybrids” (HCR) (see Example 12), murine p16 cDNAs were isolated that were compared to human p16 cDNAs. One type of murine p16 cDNA (beta) had exons equivalent to human E1-beta and E2. Another type (alpha type) contained the equivalent of E1 alpha coupled to E2. Exons E1-alpha and E2 mice were 70% identical to their human counterparts. The nucleotide sequences of human and mouse E1-beta exons were 51% identical (Fig. 14), and mouse E1-beta exon also had stop codons in the p16 reading frame. The human and mouse polypeptides predicted based on the nucleotide sequence located in the 5'-direction from the stop codon were completely different. Therefore, it is unlikely that stop codons in the p16 reading frame are sequencing artifacts.

Учитывая неопределенность роли El-бета, авторы проанализировали сходство между бета-транскриптами мыши и человека для всех трех рамок считывания. Бета-транскрипты мыши и человека содержали большую открытую рамку считывания (ORF2), отличную от используемой при кодировании p16 (ORF1). Предполагаемые полипептиды, кодируемые ORF2, были идентичны на 40%. Однако это совпадение снижалось до 28% при более строгом сравнении пептидов ORF2 в части, кодируемой E1-бета. Напротив, последовательности p16 мыши и человека совпадают на 67%. Кроме того, полипептиды предполагаемой ORF2 E2 совпадали в той же степени (42%), что и предполагаемые полипептиды третьей рамки считывания E2 (ORF3). Данные результаты свидетельствуют о том, что ORF2 не поддерживалась селективно и, по-видимому, не кодирует белка. Сравнивали также вторичную структуру бета РНК мыши и человека. Сходства обнаружено не было. В совокупности эти результаты показывают, что бета-транскрипт необходим для функционирования p16 у мыши и человека; если он транслируется, то кодируемый белок, по-видимому, начинается с первого метионина экзона 2. Given the uncertainty of the role of El-beta, the authors analyzed the similarities between the beta transcripts of mouse and human for all three reading frames. The mouse and human beta transcripts contained a large open reading frame (ORF2), different from that used for p16 encoding (ORF1). The putative polypeptides encoded by ORF2 were 40% identical. However, this coincidence was reduced to 28% with a stricter comparison of ORF2 peptides in the part encoded by E1-beta. In contrast, mouse and human p16 sequences coincide 67%. In addition, the polypeptides of the putative ORF2 E2 matched to the same extent (42%) as the putative polypeptides of the third reading frame E2 (ORF3). These results indicate that ORF2 was not selectively supported and does not appear to encode a protein. The secondary structure of mouse and human beta RNAs was also compared. No similarities were found. Together, these results show that beta transcript is necessary for the functioning of p16 in mice and humans; if it is translated, then the encoded protein, apparently, begins with the first methionine exon 2.

Пример 8. Мутации MTS1 в зародышевых линиях
Для ответа на вопрос о том, соответствуют ли MTS1 или MTS2 генетически чувствительному локусу MTS, была проанализирована геномная ДНК восьми индивидуумов, предположительно несущих предрасполагающий к меланоме аллель MTS (Cannon-Albright et al. , 1992). Последовательности ДНК экзонов амплифицировали в каждом случае с использованием олигонуклеотидных праймеров (Табл. 2), полученных из интронных последовательностей, специфичных для MTSI или MTS2.
Example 8. Mutation MTS1 in germline
To answer the question of whether MTS1 or MTS2 correspond to the genetically sensitive MTS locus, the genomic DNA of eight individuals, presumably carrying the melanoma-prone MTS allele, was analyzed (Cannon-Albright et al., 1992). The exon DNA sequences were amplified in each case using oligonucleotide primers (Table 2) derived from intron sequences specific for MTSI or MTS2.

Экзон 1 гена MTS1 был амплифицирован с помощью праймеров 1F и 1108R и затем секвенирован с использованием праймера 1108R. Экзон 2 гена MTS1 амплифицировали с использованием праймеров 42F и 50R, реамплифицировали с использованием праймеров 89F и 50R, а затем секвенировали с помощью праймеров 89F и 50R. Exon 1 of the MTS1 gene was amplified using primers 1F and 1108R and then sequenced using primer 1108R. Exon 2 of the MTS1 gene was amplified using 42F and 50R primers, reamplified using 89F and 50R primers, and then sequenced using 89F and 50R primers.

Секвенирование ДНК указанных геномных фрагментов выявило полиморфизмы у двух из восьми индивидуумов. Подобные полиморфизмы не обнаружены ни в одном из других образцов, что указывает на их неширокую распространенность в популяции. Для того, чтобы показать связь полиморфизмов с MTS-хромосомой, а не с иным гомологом, проанализировали геномную ДНК других индивидуумов из каждой изучаемой родословной, несущих предрасполагающий к меланоме аллель. В каждом случае полиморфизмы сегрегировали вместе с предрасполагающим аллелем MTS. Мутация кодона 93 (gly---> trp) была обнаружена у индивидуума (12821) из родословной 3012. Она была также обнаружена у больного меланомой носителя-сибса (13183) и здорового носителя-кузена (14917), но не у здорового неносителя-сибса (13184). Мутация кодона 118 (val ---> asp) была обнаружена у индивидуума (15635) в родословной 1771. Она была также обнаружена у больного меланомой носителя-двоюродного племянника (10205), больного носителя-кузена (11414) и у подверженного носителя кузена индивидуума 10205 (10146), но не у неподверженного неносителя-дяди индивидуума 10205 (10120). DNA sequencing of these genomic fragments revealed polymorphisms in two of the eight individuals. Similar polymorphisms were not found in any of the other samples, indicating their low prevalence in the population. In order to show the relationship of polymorphisms with the MTS chromosome, and not with a different homologue, the genomic DNA of other individuals from each pedigree studied carrying an allele predisposing to melanoma was analyzed. In each case, polymorphisms segregated with the predisposing MTS allele. A codon 93 mutation (gly ---> trp) was detected in an individual (12821) from genealogy 3012. It was also found in a sibling carrier melanoma patient (13183) and a healthy cousin carrier (14917), but not in a healthy carrier siblings (13184). A codon 118 mutation (val ---> asp) was found in an individual (15635) in the 1771 pedigree. It was also found in a melanoma patient with a cousin-nephew (10205), a sick cousin carrier (11414) and an affected cousin of an individual 10205 (10146), but not in the unexposed non-carrier uncle of the individual 10205 (10120).

Полиморфизмы представляли собой единичные нуклеотидные замены, вызывающие замены аминокислот (Табл. 3), что приводило к заменам большого гидрофобного остатка на маленький гидрофильный или же заряженной аминокислоты на нейтральную. Polymorphisms were single nucleotide substitutions causing amino acid substitutions (Table 3), which led to the replacement of a large hydrophobic residue with a small hydrophilic or a charged amino acid with a neutral one.

Экзон 2 гена MTS2 не обнаружил полиморфизма в восьми тестированных образцах. Следовательно, по крайней мере в данной группе родословных, ген MTS2 не обусловливает предрасположенность к меланоме. Сходство MTS2 с MTS1 дает основание предполагать участие первого в развитии других видов рака. Возможно также, что MTS2 - нефункциональный ген. Exon 2 of the MTS2 gene did not show polymorphism in eight tested samples. Therefore, at least in this group of pedigrees, the MTS2 gene does not cause a predisposition to melanoma. The similarity of MTS2 with MTS1 suggests that the former is involved in the development of other types of cancer. It is also possible that MTS2 is a non-functional gene.

Обнаружение мутаций MTS1 в зародышевых линиях, но не MTS2 у предрасположенных к меланоме индивидуумов согласуется с анализом гомозиготных делеций в меланомах. The detection of MTS1 mutations in germline but not MTS2 in melanoma-prone individuals is consistent with an analysis of homozygous deletions in melanomas.

Пример 9. Выявление MTS в клетках опухолевых линий
Поскольку в опухолях различных типов высока частота делеций в области 9p21, клеточные линии, полученные из 12 различных типов опухолей, были проанализированы на наличие или отсутствие MTS 1. Для анализа геномной ДНК из опухолевых клеточных линий на наличие или отсутствие искомого фрагмента (Фиг. 4A, 4B и 9) был использован набор STSs (sequence-tagged sites), покрывающих ген. Результаты этого исследования позволяют считать, что MTS1 делетирован в большом числе опухолевых линий (Табл. 4). Гомозиготные делеции обнаружены во всех проверенных типах опухолей за исключением опухолей прямой кишки и нейробластомы. Процент делеций варьировал от 25% в случае рака легких и лейкозов до 94% в астроцитомах. В целом, гомозиготные делеции были обнаружены в 135 из 290 проверенных клеточных линий. Этот результат соответствует минимальной оценке частоты гомозиготных делеций в опухолевых линиях, поскольку использованные для анализа STS не перекрывают весь ген целиком. Таким образом, отдельные малые делеции могли остаться необнаруженными. Кроме того, использованный подход не позволяет обнаружить такие повреждения как инсерции, делеции нескольких нуклеотидов или замены нуклеотидов.
Example 9. Detection of MTS in tumor cell lines
Since deletions in the 9p21 region are high in various types of tumors, cell lines obtained from 12 different types of tumors were analyzed for the presence or absence of MTS 1. To analyze genomic DNA from tumor cells lines for the presence or absence of the desired fragment (Fig. 4A, 4B and 9), a set of STSs (sequence-tagged sites) covering the gene was used. The results of this study suggest that MTS1 was deleted in a large number of tumor lines (Table 4). Homozygous deletions were found in all tested types of tumors with the exception of tumors of the rectum and neuroblastoma. The percentage of deletions ranged from 25% in the case of lung cancer and leukemia to 94% in astrocytomas. Altogether, homozygous deletions were detected in 135 of the 290 cell lines tested. This result corresponds to a minimum estimate of the frequency of homozygous deletions in tumor lines, since the STS used for the analysis do not cover the entire gene. Thus, individual small deletions could remain undetected. In addition, the approach used does not detect damage such as insertions, deletions of several nucleotides or nucleotide substitutions.

Для более точной оценки общего числа клеточных линий, имеющих мутации MTS1, 34 линии, в которых не обнаружены очевидные гомозиготные делеции последовательности MTS1, были подвергнуты более тщательному анализу. Последовательности, составляющие ~ 97% кодирующей последовательности MTS1, амплифицировали и скринировали на полиморфизм. В 14 из 34 анализированных меланом (Табл. 5) обнаружено восемнадцать соматических мутаций в экзоне 2 или экзоне 1 гена MTS1. Три из этих мутаций были сдвигом рамки считывания, 7 -"нонсенс" мутациями, 4 - "миссенс" мутациями и 4 - молчащими мутациями. Три из четырех линий, содержащих молчащие мутации, имели дополнительные мутации и 16 из 18 мутаций были локализованы в кодирующем экзоне 2. Только одна линия имела исключительно геми- или гомозиготные полиморфизмы, а остальные гомологичные хромосомы имели невосстановленные делеции. Единственная гетерозиготная линия имела две различные немолчащие мутации. Это наблюдение подтверждает предположение о том, что каждый гомолог претерпевает независимое мутационное событие. For a more accurate estimate of the total number of cell lines having MTS1 mutations, 34 lines in which no obvious homozygous deletions of the MTS1 sequence were found were subjected to a more thorough analysis. Sequences comprising ~ 97% of the coding sequence of MTS1 were amplified and screened for polymorphism. In 14 out of 34 melanomas analyzed (Table 5), eighteen somatic mutations were found in exon 2 or exon 1 of the MTS1 gene. Three of these mutations were reading frame shifts, 7 were nonsense mutations, 4 were missense mutations, and 4 were silent mutations. Three of the four lines containing silent mutations had additional mutations and 16 of the 18 mutations were localized in coding exon 2. Only one line had exclusively hemi- or homozygous polymorphisms, and the remaining homologous chromosomes had unreduced deletions. The only heterozygous line had two different silent mutations. This observation confirms the assumption that each homologue undergoes an independent mutational event.

Исходя из последовательности ДНК и делеционного анализа гена MTS1, можно заключить, что минимум 75% меланомных линий содержат мутантный ген MTS1 или утратили оба гомолога гена. Based on the DNA sequence and deletion analysis of the MTS1 gene, it can be concluded that at least 75% of the melanoma lines contain the mutant MTS1 gene or both gene homologues have lost.

Высокая частота повреждений MTS1 (делеции и нуклеотидные замены) указывает на то, что MTS1 или тесно связанный с ним локус участвуют в развитии опухолевого фенотипа. Клетки с такого рода повреждениями получают селективное преимущество по сравнению с клетками, не имеющими таковых нарушений. Альтернативное объяснение, состоящее в том, что подобные повреждения являются случайными и не имеют отношения к клеточному росту, представляется маловероятным по ряду причин. Во-первых, высокая корреляция между опухолевым фенотипом и мутациями MTS1 указывает на причинную связь между мутациями MTS1 и образованием опухоли. Во-вторых, MTS1 определяет чувствительность к меланоме и таким образом независимо функционирует как ген-супрессор опухолей. В-третьих, биохимическая функция p16 как мощного ингибитора Cdk хорошо совпадает с моделью, согласно которой p16 действует in vivo как общий ингибитор начала репликации ДНК. The high frequency of damage to MTS1 (deletions and nucleotide substitutions) indicates that MTS1 or a closely related locus are involved in the development of a tumor phenotype. Cells with this kind of damage receive a selective advantage over cells that do not have such damage. An alternative explanation, such damage being accidental and not related to cell growth, seems unlikely for a number of reasons. First, the high correlation between the tumor phenotype and MTS1 mutations indicates a causal relationship between MTS1 mutations and tumor formation. Secondly, MTS1 determines susceptibility to melanoma and thus independently functions as a tumor suppressor gene. Third, the biochemical function of p16 as a potent Cdk inhibitor is in good agreement with the model according to which p16 acts in vivo as a general inhibitor of the onset of DNA replication.

Возможно, что мутации или утрата гена MTS1 является результатом роста клеток в культуре. Однако высокий процент первичных лейкозных клеток также имеет гомозиготные делеции в кластере гена альфа-интерферона, генном семействе, расположенном менее чем в 500 кб от MTS1 (Diaz et al., 1990). Ранние исследования делеции указывали на то, что делеции генов альфа-интерферона постоянно захватывают маркеры, расположенные за MTS1 по направлению к центромере (Weaver-Feldhaus et al., 1994). Поскольку гомозиготные делеции области MTS1 наблюдаются как в первичных опухолевых клетках, так и культивируемых клеточных линиях, маловероятно чтобы наблюдаемые в опухолевых клеточных линиях делеции были исключительно артефактом роста клеток в культуре. Тем не менее вопрос о том, происходят ли мутации MTS1 в ходе прогрессии опухолей, может получить дальнейшее разрешение при анализе образцов первичных опухолей. It is possible that mutations or loss of the MTS1 gene is the result of cell growth in culture. However, a high percentage of primary leukemia cells also has homozygous deletions in the alpha interferon gene cluster, a gene family located less than 500 kb from MTS1 (Diaz et al., 1990). Early studies of deletion indicated that alpha interferon gene deletions constantly capture markers located behind MTS1 toward the centromere (Weaver-Feldhaus et al., 1994). Since homozygous deletions of the MTS1 region are observed in both primary tumor cells and cultured cell lines, it is unlikely that deletions observed in tumor cell lines are an exclusively artifact of cell growth in culture. Nevertheless, the question of whether MTS1 mutations occur during tumor progression can be further resolved by analyzing samples of primary tumors.

Роль MTS1 in vivo
Для нормального деления эукариотическим клеткам необходим переход через две критические точки жизненного цикла: переход из фазы G1 в фазу S, когда начинается синтез ДНК, и переход из фазы G2 в фазу М, когда начинается митоз. У млекопитающих механизм контроля клеточного деления состоит из многих элементов, большей частью взаимосвязанных (см.Sherr, 1993). Основой контролирующего аппарата могут служить Cdk, поскольку они регулируют фосфорилирование ряда ключевых субстратов, которые в свою очередь включают переход из G1 в S и из G2 в М. Переход из G1 в S является, по-видимому, наиболее критической "точкой принятия решения", поскольку он происходит в клеточном цикле первым. Определены четыре типа Cdk (Cdk2-5), которые могут участвовать в контроле перехода из GI в S, а также ряд положительных регуляторов указанных Cdk (циклины С, D1-3, E). Недавно идентифицированы несколько отрицательных регуляторов: p16, p15, p18, p20, p21 и p27 (Xiong et al., 1993; Serrano et al., 1993; Gu et al., 1993; E1-Diery et al., 1993; Harper et al., 1993; Hannon and Beach, 1994; Polyak et al., 1994b; Toyshima and Hunter, 1994; Guan et al. , 1995). Эти отрицательные регуляторы, по-видимому, действуют путем ингибирования киназной активности Cdk.
The role of MTS1 in vivo
For normal division, eukaryotic cells need a transition through two critical points in the life cycle: a transition from phase G1 to phase S when DNA synthesis begins, and a transition from phase G2 to phase M when mitosis begins. In mammals, the mechanism of control of cell division consists of many elements, mostly interconnected (see Sherr, 1993). Cdk can serve as the basis of the control apparatus, since they regulate the phosphorylation of a number of key substrates, which in turn include the transition from G1 to S and from G2 to M. The transition from G1 to S is, apparently, the most critical “decision point”, since it occurs in the cell cycle first. Four types of Cdk (Cdk2-5) that can be involved in controlling the transition from GI to S, as well as a number of positive regulators of these Cdk (cyclins C, D1-3, E), are identified. Recently, several negative regulators have been identified: p16, p15, p18, p20, p21 and p27 (Xiong et al., 1993; Serrano et al., 1993; Gu et al., 1993; E1-Diery et al., 1993; Harper et al., 1993; Hannon and Beach, 1994; Polyak et al., 1994b; Toyshima and Hunter, 1994; Guan et al., 1995). These negative regulators appear to act by inhibiting the kinase activity of Cdk.

Некоторые из регуляторов клеточного цикла участвуют в развитии опухолей у человека (см. Hunter and Pines, 1994). p20 ингибирует Cdk2 и, возможно, другие Cdk, тогда как p16 (называемый также MTS1, CDKN2 или INK4a) ингибирует Cdk4, но не ингибирует Cdk2 в опытах in vitro (Serrano et al., 1993). Some of the cell cycle regulators are involved in the development of tumors in humans (see Hunter and Pines, 1994). p20 inhibits Cdk2 and possibly other Cdk, while p16 (also called MTS1, CDKN2, or INK4a) inhibits Cdk4 but does not inhibit Cdk2 in vitro (Serrano et al., 1993).

Исследования in vitro и взаимодействие с p53 позволили считать p21 общим ингибитором всех Cdk (Xiong et al., 1993). Таким образом, in vitro p16 очевидно более специфичен, чем p21. In vitro studies and interactions with p53 have made p21 a common inhibitor of all Cdk (Xiong et al., 1993). Thus, in vitro p16 is obviously more specific than p21.

По-видимому, каждый из этих ингибиторов препятствует вступлению в S-фазу. Кроме того, циклин D1 или CDK4 экспрессируется выше нормы в некоторых карциномах молочной железы, а ген p16 мутирован или делецирован в большом числе клеточных линий и первичных опухолей (Buckley et al., 1993; Caldas et al. , 1994; Kamb et al., 1994b; Mori et al., 1994; Tam et al, 1994a). Из приведенных результатов следует, что отдельные циклины и CDK являются протоонкогенами, а p16 (MTS1) - геном-супрессором опухолей. Биохимические свойства p15, p18, p21 и p27 указывают на то, что они также могут быть опухолевыми супрессорами, но детальный мутационный анализ их генов в опухолях или клеточных линиях еще не проводился. Приведенные здесь результаты свидетельствуют о функционировании MTS1 in vivo как ингибитора клеточного деления. Each of these inhibitors seems to prevent entry into the S phase. In addition, cyclin D1 or CDK4 is expressed above normal in some breast carcinomas, and the p16 gene is mutated or deleted in a large number of cell lines and primary tumors (Buckley et al., 1993; Caldas et al., 1994; Kamb et al., 1994b; Mori et al., 1994; Tam et al, 1994a). From the above results, it follows that individual cyclins and CDK are proto-oncogenes, and p16 (MTS1) is the tumor suppressor gene. The biochemical properties of p15, p18, p21 and p27 indicate that they can also be tumor suppressors, but a detailed mutational analysis of their genes in tumors or cell lines has not yet been performed. The results presented here indicate the functioning of MTS1 in vivo as an inhibitor of cell division.

Ген p16 (MTS1), локализованный в сегменте 9p21 девятой хромосомы человека, особенно интересен, поскольку он мутирован или гомозиготно делецирован во многих типах опухолей и опухолевых клеточных линиях (Caldas et al., 1994; Kamb et al., 1994b; Mori et al., 1994; Nobori et al., 1994). Кроме того, мутации MTS1 сегрегируют с предрасположенностью к меланоме в нескольких родословных, для которых показана сцепленная с 9p21 чувствительность к меланоме (Hussussian et al., 1994; Kamb et al., 1994а). Однако остается невыясненной роль MTS1 в возникновении наследственного и спорадического рака. В нескольких родословных с высокой частотой меланом и высокими значениями LOD для маркеров 9p21 не обнаружено мутаций в кодирующих последовательностях MTS1. Кроме того, преобладание гомозиготных делеций MTS1 в опухолях и клеточных линиях атипично для инактивации генов-супрессоров опухолей и может указывать на расположение поблизости от MTS1 другого гена (или генов), также участвующего в образовании опухоли. The p16 gene (MTS1), located in the 9p21 segment of the ninth human chromosome, is particularly interesting because it is mutated or homozygously deleted in many types of tumors and tumor cell lines (Caldas et al., 1994; Kamb et al., 1994b; Mori et al. 1994; Nobori et al., 1994). In addition, MTS1 mutations segregate with a predisposition to melanoma in several pedigrees for which 9p21-linked sensitivity to melanoma is shown (Hussussian et al., 1994; Kamb et al., 1994a). However, the role of MTS1 in the occurrence of hereditary and sporadic cancer remains unclear. In several pedigrees with a high melanin frequency and high LOD values for 9p21 markers, no mutations were found in the MTS1 coding sequences. In addition, the predominance of homozygous deletions of MTS1 in tumors and cell lines is atypical for inactivation of tumor suppressor genes and may indicate the location of another gene (or genes) also involved in tumor formation in the vicinity of MTS1.

Недавние исследования указывают на существование митогенных и антимитогенных сигналов, влияющих на клеточный цикл, по меньшей мере путем частичной регуляции активности ингибиторов CDK (Firpo et al., 1994; Hannon and Beach, 1994; Kato et al., 1994; Polyak et al., 1994а; Slingerland et al., 1994). Recent studies indicate the existence of mitogenic and anti-mitogenic signals that affect the cell cycle, at least by partially regulating the activity of CDK inhibitors (Firpo et al., 1994; Hannon and Beach, 1994; Kato et al., 1994; Polyak et al., 1994a; Slingerland et al., 1994).

Например, остановка клеточного цикла, индуцированная бета-TGF, может быть обусловлена активацией p15 и p27. Наоборот, p27 может быть ингибирован в ходе индуцированной IL-2 митогенной активации покоящихся Т-лимфоцитов. Сравнительно мало известно о регуляции MTS1. Во многих недавних публикациях имеются указания на то, что уровни MTS1 могут определяться Rb-белком (Serrano et al. , 1993; Li et al., 1994а; Tam et al., 1994b; Parry et al., 1995). Эти и другие наблюдения (Serrano et al., 1995) позволяют построить модель действия MTS1, согласно которой MTS1 ингибирует CDK4/6 и тем самым предотвращает фосфорилирование Rb. Белок Rb, в свою очередь, участвует в обратной связи и ограничивает уровни MTS1. For example, beta-TGF-induced cell cycle arrest may be due to activation of p15 and p27. Conversely, p27 can be inhibited during IL-2-induced mitogenic activation of resting T-lymphocytes. Relatively little is known about the regulation of MTS1. Many recent publications indicate that MTS1 levels can be determined by the Rb protein (Serrano et al., 1993; Li et al., 1994a; Tam et al., 1994b; Parry et al., 1995). These and other observations (Serrano et al., 1995) allow us to construct a model of the action of MTS1, according to which MTS1 inhibits CDK4 / 6 and thereby prevents phosphorylation of Rb. The Rb protein, in turn, is involved in feedback and limits the levels of MTS1.

Приведенные результаты служат генетическим доказательством важной роли MTS1 в регуляции клеточного цикла. Более того, из этих данных следует, что мишенью MTS1 in vivo служит один из главных факторов туморогенеза. Если MTS1 ингибирует Cdk4 in vivo и не ингибирует Cdk2, Cdk4 может быть весьма вероятным кандидатом в онкогены. Преобладание мутаций гена MTS1 указывает на то, что Cdk4 может функционировать как общий активатор клеточного деления в большинстве (если не во всех) клеток. Дальнейшие биохимические исследования эффектов MTS1 на различные Cdk помогут выяснить иерархию активности Cdk как в нормальных, так и в трансформированных клетках. По аналогии с p16, p21 действует как общий ингибитор различных Cdk и его ген может быть мутирован или утрачен в большом проценте опухолей. These results provide genetic evidence of the important role of MTS1 in cell cycle regulation. Moreover, it follows from these data that the target of MTS1 in vivo is one of the main factors of tumorigenesis. If MTS1 inhibits Cdk4 in vivo and does not inhibit Cdk2, Cdk4 can be a very likely candidate for oncogenes. The predominance of MTS1 gene mutations indicates that Cdk4 may function as a general activator of cell division in most (if not all) cells. Further biochemical studies of the effects of MTS1 on various Cdk will help to determine the hierarchy of Cdk activity in both normal and transformed cells. By analogy with p16, p21 acts as a common inhibitor of various Cdk and its gene can be mutated or lost in a large percentage of tumors.

Если MTS1 является общим супрессором опухолей, активным в большинстве нормальных клеток, зародышевые мутации этого гена должны предрасполагать к возникновению опухолей, отличных от меланомы. Например, зародышевая мутация гена p53, подобная обнаруживаемой при синдроме Ли-Фраумени, увеличивает вероятность возникновения опухолей многих типов, включая детскую саркому, рак молочной железы (Malkin et al., 1990). В ранних работах описана необычно высокая частота рака поджелудочной железы в некоторых семьях, подверженных меланомам (Bergman et al., 1990; Nancarrow et al., 1993). Эти наблюдения совпадают с данными о том, что в клеточных линиях рака поджелудочной железы обнаруживаются гомозиготные делеции MTS1. If MTS1 is a common tumor suppressor active in most normal cells, germline mutations of this gene should predispose to the emergence of tumors other than melanoma. For example, a germline mutation of the p53 gene, similar to that found in Li-Fraumeni syndrome, increases the likelihood of many types of tumors, including childhood sarcoma, breast cancer (Malkin et al., 1990). Early work described an unusually high incidence of pancreatic cancer in some families susceptible to melanomas (Bergman et al., 1990; Nancarrow et al., 1993). These observations are consistent with evidence that homozygous MTS1 deletions are found in pancreatic cancer cell lines.

Возможно, что генетика связанной с MTS1 предрасположенности к опухолям, может отличаться от генетики MTS1 соматических клеток. Например, протяженные делеции, которые могут удалить многие килобазы ДНК в окружающих MTS1 областях, скорее всего не будут закрепляться в генофонде в силу их селективного неблагоприятного воздействия. Однако подобные мутации могут быть благоприятны для трансформированных соматических клеток, возможно потому, что они удаляют много генов. Это предположение согласуется с существованием второго гена, весьма сходного с MTS1 и названного MTS2. MTS2 расположен приблизительно в 12 килобазах "выше" первого экзона MTS1, первый экзон MTS2 находится приблизительно в 2.5 килобазах "выше" второго экзона MTS2. MTS2 может функционировать подобно MTS1. Делеции, которые удаляют MTS1 и MTS2, могут обеспечить ростовое преимущество клеткам по сравнению с теми клетками, в которых инактивирован один из этих генов. Напротив, указанные гены могут действовать в "неперекрывающихся" или "частично перекрывающихся" типах. Эти возможности требуют дальнейшего тщательного изучения клеток. It is possible that the genetics of MTS1-related predisposition to tumors may differ from the genetics of MTS1 somatic cells. For example, extended deletions that can remove many kilobases of DNA in the surrounding MTS1 regions are unlikely to be fixed in the gene pool due to their selective adverse effects. However, such mutations may be beneficial for transformed somatic cells, possibly because they remove many genes. This assumption is consistent with the existence of a second gene, very similar to MTS1 and called MTS2. MTS2 is located approximately 12 kilobases "above" the first exon of MTS1, the first exon MTS2 is located approximately 2.5 kilobases "above" the second exon of MTS2. MTS2 can function like MTS1. Deletions that remove MTS1 and MTS2 can provide a cell growth advantage over cells in which one of these genes is inactivated. On the contrary, these genes can act in the "non-overlapping" or "partially overlapping" types. These capabilities require further careful study of cells.

Пример 10. Мутационный анализ MTS1E1-бета
Широкое распространение гомозиготных делеций, инактивирующих p16 в опухолевых клеточных линиях, а также отсутствие мутаций p16 в родословных с 9p21-ассоциированными меланомами дают основания предположить, что поблизости от p16 находится другой ген (или гены), также участвующий в формировании опухоли (Cairns et al., 1994; Spruck et al., 1994). Если E1-бета кодирует белок, регулирующий рост клеток, то эти гены в случае спорадических и/или семейных раков, возможно, содержат мутации, которые могли быть не обнаружены ранними исследованиями.
Example 10. Mutation analysis of MTS1E1-beta
The widespread distribution of homozygous deletions that inactivate p16 in tumor cell lines, as well as the absence of p16 mutations in pedigrees with 9p21-associated melanomas, suggest that there is another gene (or genes) in the vicinity of p16 that is also involved in tumor formation (Cairns et al. 1994; Spruck et al., 1994). If E1-beta encodes a protein that regulates cell growth, then these genes in the case of sporadic and / or familial cancers may contain mutations that might not have been detected by earlier studies.

Генетическая характеристика родословных с высокой заболеваемостью меланомами опубликована ранее (Cannon-Albright et al., 1992). Описано и выделение геномной ДНК из меланом (Kamb et al., 1994а) и клеточных линий (Liu et al., 1995). Амплификация El-бета полимеразной цепной реакцией была осуществлена с прямым праймером (5'- AGTCTGCAGTTAAGG-3'SEQ ID NO:33) и обратным праймером (5'- GGCTAGAGGCGAATTATCTGT-3'SEQ ID NO:34) в течение 30 циклов в следующих условиях: 3 с при 97oC, 10 с при 65oC, 20 с при 75oC. Амплификационные смеси разводили в 100 раз и амплифицировали повторно в тех же условиях с тем же прямым праймером и другим обратным праймером (5'-CACCAAACAAAACAAGTGCCG- 3'SEQ ID NO:35). Продукты ПЦР фракционировали электрофорезом в 1%-ном геле агарозы и экстрагировали с помощью бус Qiagen (Qiagen,lnc.), а затем секвенировали с использованием набора Cyclist Sequencing (Stratagene) и указанного выше прямого праймера (SEQ ID NO:33).The genetic characteristics of pedigrees with a high incidence of melanomas have been published previously (Cannon-Albright et al., 1992). The isolation of genomic DNA from melanomas (Kamb et al., 1994a) and cell lines (Liu et al., 1995) has also been described. Amplification of El-beta by polymerase chain reaction was carried out with a direct primer (5'-AGTCTGCAGTTAAGG-3'SEQ ID NO: 33) and a reverse primer (5'-GGCTAGAGGCGAATTATCTGT-3'SEQ ID NO: 34) for 30 cycles under the following conditions : 3 s at 97 o C, 10 s at 65 o C, 20 s at 75 o C. Amplification mixtures were diluted 100 times and amplified repeatedly under the same conditions with the same forward primer and another reverse primer (5'-CACCAAACAAAACAAGTGCCG- 3'SEQ ID NO: 35). PCR products were fractionated by agarose gel electrophoresis and extracted with Qiagen beads (Qiagen, lnc.), And then sequenced using the Cyclist Sequencing kit (Stratagene) and the above direct primer (SEQ ID NO: 33).

Ни в 24 линиях клеток, полученных из опухолей 4 типов (Табл. 6), ни в шести "меланомных" родословных, у членов которых отмечено значительное совпадение гаплотипов (Cannon-Albright et al., 1992) и у которых ранее не выявлено мутаций P16 (Kamb et al., 1994а) не обнаружено вариантов последовательности E1-бета. Данные эксперименты показывают, что мутации E1-бета не обязательно сопровождают прогрессию опухолей и не ответственны за 9p21- ассоциированную чувствительность к меланомам в указанных родословных. Neither in 24 cell lines obtained from 4 types of tumors (Table 6), nor in six "melanoma" genealogies, whose members showed a significant coincidence of haplotypes (Cannon-Albright et al., 1992) and in which P16 mutations were not previously detected (Kamb et al., 1994a) no E1-beta sequence variants were found. These experiments show that E1-beta mutations do not necessarily accompany tumor progression and are not responsible for the 9p21-associated sensitivity to melanomas in these pedigrees.

Пример 11. Скрининг мутаций MTS2
Скрининг мутаций MTS2 в клеточных линиях
Преобладание в полученных из опухолей клеточных линиях гомозиготных делеций, удаляющих MTS1 дает основания предполагать, что поблизости от MTS1 расположен другой ген или гены, которые также могут участвовать в развитии опухоли. Если ген MTS2 вовлечен в развитие спорадического рака, то в клеточных линиях опухолевого происхождения должны иметься мутации. Поэтому для выявления мутаций в кодирующих последовательностях MTS2 был исследован набор опухолевых клеточных линий.
Example 11. Screening for MTS2 mutations
MTS2 Mutation Screening in Cell Lines
The predominance of homozygous deletions that remove MTS1 in tumor-derived cell lines suggests that another gene or genes are located near MTS1 that may also be involved in tumor development. If the MTS2 gene is involved in the development of sporadic cancer, then mutations must be present in tumor cell lines. Therefore, to identify mutations in the coding sequences of MTS2, a set of tumor cell lines was investigated.

Экзоны 1 и 2 MTS2 амплифицировали ПЦР, как описано Kamb et al. (1994а). Два праймера, а именно 2E1.F1 (5'-AGGGAGAGTGTCG-TTAAG-3' SEQ ID NO:19) и 2E1. R2 (5'- AGACTCCTGTACAAATCTAC-3' SEQ ID NO: 20) были использованы для получения экзона 1. Два праймера, а именно 89F (SEQ ID NO: 12) и 50R (SEQ ID NO: 11) использовались для получения экзона 2. После амплификации ДНКпродукты разделяли в 1%-ном геле агарозы и затем экстрагировали при использовании бус Qiagen (Qiagen, Inc.). Продукты секвенировали с помощью набора Cyclist Sequencing (Stratagene) с праймером 2E1.F1 для экзона 1 и 89F для экзона 2. Exons 1 and 2 of MTS2 amplified PCR as described by Kamb et al. (1994a). Two primers, namely 2E1.F1 (5'-AGGGAGAGTGTCG-TTAAG-3 'SEQ ID NO: 19) and 2E1. R2 (5'-AGACTCCTGTACAAATCTAC-3 'SEQ ID NO: 20) was used to produce exon 1. Two primers, namely 89F (SEQ ID NO: 12) and 50R (SEQ ID NO: 11) were used to produce exon 2. After amplification, the DNA products were separated on a 1% agarose gel and then extracted using Qiagen beads (Qiagen, Inc.). Products were sequenced using a Cyclist Sequencing kit (Stratagene) with primer 2E1.F1 for exon 1 and 89F for exon 2.

Кодирующие последовательности MTS2 скринировали на наличие мутаций в наборе клеточных линий, полученных из опухолей мочевого пузыря, легкого, почек, глиомы, астроцитомы и меланом. Все указанные типы опухолевых клеточных линий имели высокую частоту гомозиготных делеций MTS1 и MTS2 (Kamb et al., 1994b). Показано, что клеточные линии, полученные из меланомы, опухолей легкого, почек и мочевого пузыря, имеют точечные мутации MTS1 или мутации сдвига рамки считывания MTS1 (Liu et al., 1995). Глиомные и астроцитомные клеточные линии не имели подобных мутаций MTS2. Отдельные клеточные линии, использованные в настоящих экспериментах по скринингу, были отобраны из группы линий, для которых показано отсутствие гомозиготных делеций в последовательностях MTS1 и MTS2 (Kamb et al., 1994b). MTS2 coding sequences were screened for mutations in a set of cell lines derived from tumors of the bladder, lung, kidney, glioma, astrocytoma, and melanoma. All these types of tumor cell lines had a high frequency of homozygous deletions of MTS1 and MTS2 (Kamb et al., 1994b). Cell lines derived from melanoma, lung, kidney, and bladder tumors have been shown to have MTS1 point mutations or MTS1 reading frame shift mutations (Liu et al., 1995). Glioma and astrocytoma cell lines did not have similar MTS2 mutations. The individual cell lines used in these screening experiments were selected from the group of lines for which the absence of homozygous deletions in the MTS1 and MTS2 sequences was shown (Kamb et al., 1994b).

Ни в одной из 58 исследованных клеточных линий в кодирующих последовательностях MTS2 не обнаружено мутаций (см. Табл.7). На основе предыдущих исследований MTS1 в данных клеточных линиях можно предположить, что использованный набор линий должен содержать около 8 мутаций MTS1, приходящихся на линии, полученные и опухолей мочевого пузыря, легкого, почек, а также меланомы (Liu et al. , 1995). Таким образом, при скрининге данного набора опухолевых клеточных линий не обнаружено соматических мутаций MTS2. No mutations were found in any of the 58 studied cell lines in the MTS2 coding sequences (see Table 7). Based on previous studies of MTS1 in these cell lines, it can be assumed that the set of lines used should contain about 8 MTS1 mutations per line, obtained from tumors of the bladder, lung, kidney, and also melanoma (Liu et al., 1995). Thus, somatic mutations of MTS2 were not detected during screening of this set of tumor cell lines.

Скрининг мутаций MTS2 в родословных
Оставалась возможность того, что ген MTS2 отвечает за чувствительность к меланоме в тех подверженных меланоме родословных, в которых нет мутаций кодирующих последовательностей MTS1. Генетическая характеристика подверженных меланоме родословных была опубликована ранее (Cannon-Albright et al., 1992). Геномную ДНК членов указанных семей выделяли из лимфоцитов, которые получали из проб крови по стандартному методу (Kamb et al., 1994а). Скрининг проводили, как описано выше, для мутаций кодирующих последовательностей MTS2 в шести родословных с высокими значениями LOD для 9p21-ассоциированной предрасположенности к меланоме, но в которых не обнаружено мутаций MTS1 (см. Табл. 8) (Kamb et al., 1994а). Мутаций MTS2 обнаружено не было. Таким образом, данные эксперименты не подтвердили участие повреждений MTS2 в наследственном развитии меланомы, хотя только на основе этих экспериментов подобная возможность не может быть исключена полностью.
MTS2 Mutation Screening in Pedigrees
There remained the possibility that the MTS2 gene is responsible for sensitivity to melanoma in those melanoma-prone pedigrees in which there are no mutations in the MTS1 coding sequences. The genetic characteristics of melanoma-prone pedigrees have been published previously (Cannon-Albright et al., 1992). The genomic DNA of members of these families was isolated from lymphocytes, which were obtained from blood samples according to the standard method (Kamb et al., 1994a). Screening was performed as described above for mutations in the MTS2 coding sequences in six pedigrees with high LOD values for the 9p21-associated susceptibility to melanoma, but in which no MTS1 mutations were found (see Table 8) (Kamb et al., 1994a). No MTS2 mutations were detected. Thus, these experiments did not confirm the involvement of MTS2 damage in the hereditary development of melanoma, although only on the basis of these experiments, such a possibility cannot be completely excluded.

Пример 12. Экспрессия мРНК MTS1 и MTS1E1-бета
Два промотора p16
Две различные формы мРНК p16 могут быть получены двумя различными путями. Во-первых, транскрипция мРНК может начинаться с двух различных промоторов и, во-вторых, образовавшиеся при транскрипции с одного промотора мРНК могут затем подвергаться альтернативному сплайсингу с образованием двух различных транскриптов.
Example 12. Expression of MTS1 and MTS1E1 Beta mRNA
Two p16 promoters
Two different forms of p16 mRNA can be obtained in two different ways. Firstly, mRNA transcription can start from two different promoters and, secondly, mRNAs formed during transcription from one promoter can then be alternatively spliced to form two different transcripts.

О существовании двух различных промоторов для транскриптов альфа и бета свидетельствует тот факт, что альфа-транскрипт образуется в клеточных линиях даже в том случае, когда делетирована E1-бета последовательность, расположенная "выше". Клеточные линии A375 и SK-mel 93 содержат делецию с одной точкой разрыва между E1-альфа и E1-бета (Фиг. 13). Четкое расположение проксимальной точки разрыва в обеих клеточных линиях не было установлено, но она находилась по крайней мере на 85 килобаз "выше" 5'-конца E1-бета. С помощью обратно-транскриптазной ПЦР при использовании альфа-специфических праймеров было показано, что в обеих указанных клеточных линиях экспрессируется альфа-транскрипт (Фиг. 15). Методика проведения обратно-транскриптазной ПЦР заключалась в следующем: кДНК синтезировали на основе тотальной РНК (Sambrook et al. , 1989), выделенной из Т-клеток, клеточных линий или тканей человека (Clonetech). Для инициации синтеза кДНК использовали случайным образом выбранные затравки из девяти нуклеотидов и обратную транскриптазу Superscript II (Bethesda Research Laboratories). Выход кДНК определяли по включению альфа-32P-дАТФ (Amersham) в процессе реакции синтеза (0,1 Ки/мМ) с последующим выявлением количества радиоактивного нуклеотида, содержащегося в конечном продукте. Уровень транскриптов p16 альфа и бета анализировали с помощью ПЦР при использовании альфа- и бета-специфических прямых праймеров и обратных праймеров из E2 в двух продуктивных циклах амплификации. В начальном цикле амплификации 2 нг кДНК амплифицировали с помощью альфа-специфического праймера AS. 1 (5'- CAACGCACCGAATAGTTACG-3' SEQ ID NO:26) и бета-специфического праймера BS. 1 (5'-TACTGAGGAGCCAGCGTCTA-3' SEQ ID NO:27) и X2R140' (5'-AGCACCACCAGCGTGTC-3' SEQ ID NO:22). Реакции осуществляли в термосайклере Perkin-Elmer 9600 в течение 20 циклов в следующих условиях: 97oC 0,43 с; 65oC 0,410 с и 75oC 0,420 с. Реакционные смеси разводили в 100 раз и повторно амплифицировали при использовании AS.1 или BS.1 и ОХ42В (5'-CGTGTCCAGGAAGCCC-3' SEQ ID NO:23). Олигонуклеотид OX42B радиоактивно метили по 5'-концу (Sambrook et al., 1989) с помощью гамма-32P-дАТФ (DuPont). Условия ПЦР были аналогичны описанным выше, за исключением того, что проводили 15 циклов. Для устранения загрязнения геномной ДНК продукты ПЦР перекрывали сплайсинговое соединение E1-альфа или E2/E2. Затем их разделяли электрофорезом в денатурирующем 5%-ном полиакриламидном геле. Высушенные гели экспонировали с пленкой X-Omat (Kodak) в течение ночи.The existence of two different promoters for the alpha and beta transcripts is evidenced by the fact that the alpha transcript is formed in cell lines even when the E1-beta sequence located “above” is deleted. The cell lines A375 and SK-mel 93 contain a deletion with one break point between E1-alpha and E1-beta (Fig. 13). A clear location of the proximal rupture point in both cell lines has not been established, but it was at least 85 kilobases “above” the 5'-end of E1-beta. Using reverse transcriptase PCR using alpha-specific primers, it was shown that alpha transcript is expressed in both of these cell lines (Fig. 15). The reverse transcriptase PCR procedure was as follows: cDNA was synthesized based on total RNA (Sambrook et al., 1989) isolated from T cells, cell lines or human tissues (Clonetech). To initiate cDNA synthesis, randomly selected nine nucleotide seeds and reverse transcriptase Superscript II (Bethesda Research Laboratories) were used. The cDNA yield was determined by the incorporation of alpha-32P-dATP (Amersham) during the synthesis reaction (0.1 Ci / mmol), followed by detection of the amount of radioactive nucleotide contained in the final product. The level of p16 alpha and beta transcripts was analyzed by PCR using alpha and beta specific forward primers and reverse primers from E2 in two productive amplification cycles. In the initial amplification cycle, 2 ng of cDNA was amplified using an alpha-specific AS primer. 1 (5'-CAACGCACCGAATAGTTACG-3 'SEQ ID NO: 26) and beta-specific primer BS. 1 (5'-TACTGAGGAGCCAGCGTCTA-3 'SEQ ID NO: 27) and X2R140'(5'-TACTGAGGAGCCAGCGTCTA-3'SEQ ID NO: 22). The reactions were carried out in a Perkin-Elmer 9600 thermo-cycler for 20 cycles under the following conditions: 97 ° C. 0.43 s; 65 o C 0.410 s and 75 o C 0.420 s. The reaction mixtures were diluted 100-fold and re-amplified using AS.1 or BS.1 and OX42B (5'-CGTGTCCAGGAAGCCC-3 'SEQ ID NO: 23). The oligonucleotide OX42B was radioactively labeled at the 5'-end (Sambrook et al., 1989) using gamma-32P-dATP (DuPont). PCR conditions were similar to those described above, except that 15 cycles were performed. To eliminate contamination of genomic DNA, PCR products blocked the splicing compound E1-alpha or E2 / E2. Then they were separated by electrophoresis in denaturing 5% polyacrylamide gel. Dried gels were exposed with X-Omat (Kodak) film overnight.

Результаты исследований позволяют предположить, что альфа транскрипт считывается с промотора, который не имеет отношения к 5'- последовательностям E1-бета. Альтернативное объяснение состоит в том, что делении сливают эктопические промоторные последовательности с E1-альфа. Однако это маловероятно, поскольку A375 и SK-mel 93 представляют собой независимо полученные клеточные линии. Точное расположение альфа-промотора неизвестно, однако тест защиты от РНКазы показывает, что транскрипция инициируется "выше" p16 инициирующего кодона, причем это расстояние составляет по крайней мере 440 килобаз. Таким образом, ген p16 человека имеет сложное строение: два независимых промотора P-альфа и P-бета инициируют синтез двух частично перекрывающихся транскриптов с различной кодирующей емкостью. The results of the studies suggest that the alpha transcript is read from a promoter that is not related to the 5'-sequences of E1-beta. An alternative explanation is that ectopic promoter sequences are fused to E1 alpha by fission. However, this is unlikely, since A375 and SK-mel 93 are independently derived cell lines. The exact location of the alpha promoter is not known, but the RNase protection test shows that transcription is initiated “above” p16 of the initiating codon, and this distance is at least 440 kilobases. Thus, the human p16 gene has a complex structure: two independent promoters P-alpha and P-beta initiate the synthesis of two partially overlapping transcripts with different coding capacities.

Характер экспрессии P16
Функциональная активность генов может быть определена по характеру их экспрессии в различных тканях. Для выявления характера экспрессии p16 набор образцов кДНК, полученных из 11 типов тканей, скринировали с помощью ПЦР при использовании альфа- и бета-праймеров (Фиг. 16A-D). Во всех изученных тканях обнаружили обе формы p16-транскрипта, однако имели место некоторые различия. Например, в селезенке соотношение между альфа- и бета-формами было сдвинуто в сторону бета. В противоположность этому указанное соотношение в тканях молочной железы смещалось в сторону альфа. Полученные результаты согласуются с исследованиями, которые обнаруживают делеции и точечные мутации p16 в клеточных линиях, происходящих из многих различных типов тканей (Kamb et al., 1994b; Liu et al. , 1995), что свидетельствует об определенной роли p16 в этих тканях.
The expression pattern of P16
The functional activity of genes can be determined by the nature of their expression in various tissues. To identify the nature of p16 expression, a set of cDNA samples obtained from 11 types of tissues were screened by PCR using alpha and beta primers (Fig. 16A-D). Both forms of the p16 transcript were found in all the tissues studied, but there were some differences. For example, in the spleen, the ratio between alpha and beta forms was shifted towards beta. In contrast, the indicated ratio in the tissues of the mammary gland shifted towards alpha. The results are consistent with studies that detect deletions and point mutations of p16 in cell lines originating from many different types of tissues (Kamb et al., 1994b; Liu et al., 1995), indicating a specific role for p16 in these tissues.

Учитывая биохимическое значение p16 как ингибитора Cdk4 и Cdk6, показанное in vitro (Serrano et al., 1993; Li et al., 1994a; Perry et al., 1995), экспрессию p16 анализировали в клетках, прошедших клеточных цикл. Лимфоциты периферической крови человека (PBLs) стимулировали фитогемагглютинином (ФГА) и интерлейкином-2 (IL-2) и отбирали клетки в различное время после стимуляции. Затем клетки исследовали методом проточной цитометрии для определения стадии клеточного цикла, методом обратно-транскриптазной ПЦР для выявления относительного уровня экспрессии гена p16 и путем Вестерн-блоттинга для определения количества p16-белка. PBLs выделяли из крови, полученной от здоровых взрослых доноров и частично очищенной путем флотации в градиенте фиколл-гипака (Bogum, 1968). Затем лимфоциты очищали элютриацией во встречном потоке, как ранее описано Elstad et al., (1988). Указанные авторы определили, что полученная таким образом клеточная популяция содержит 98% очищенных Т- и В-клеток. Затем клетки выращивали в среде RPMI (Gibco) с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки. Given the biochemical significance of p16 as an inhibitor of Cdk4 and Cdk6, shown in vitro (Serrano et al., 1993; Li et al., 1994a; Perry et al., 1995), p16 expression was analyzed in cells that underwent a cell cycle. Human peripheral blood lymphocytes (PBLs) were stimulated with phytohemagglutinin (PHA) and interleukin-2 (IL-2) and cells were taken at different times after stimulation. Cells were then examined by flow cytometry to determine the stage of the cell cycle, by reverse transcriptase PCR to determine the relative level of p16 gene expression, and by Western blotting to determine the amount of p16 protein. PBLs were isolated from blood obtained from healthy adult donors and partially purified by ficoll-hypak gradient flotation (Bogum, 1968). Then, the lymphocytes were purified by reverse flow elution, as previously described by Elstad et al., (1988). These authors determined that the cell population thus obtained contains 98% purified T and B cells. Cells were then grown in RPMI medium (Gibco) supplemented with 10% calf fetal serum.

Неделящиеся клетки стимулировали 10 мкг/мл ФГА (Sigma) и 10 Ед/мл IL-2 (Sigma). Прохождение клеточного цикла контролировали проточной цитометрией. РНК выделяли из первичных Т- клеток с помощью набора RNAzol В (CINNA/BIOTECX Laboratories, Inc. ) как рекомендовано изготовителем. Количественную оценку обратно-транскриптазной ПЦР проводили с помощью последовательных разведений кДНК Т-клеток, полученной после их стимулирования. Количество кДНК в неразведенном образце определяли по тому разведению, при котором мишень уже не амплифицировалась. Несмотря на то, что результаты различных экспериментов при использовании ПЦР согласовывались между собой, эксперименты по разведению показали, что изменения уровней РНК могут быть выявлены только в том случае, если они различаются более чем в четыре раза. Аналогичным образом исследовали образцы Rb+ и Rb- клеточных линий. Актин человека легко определялся и обнаруживался в сходных количествах в каждом образце кДНК (клеточные линии, ткани или Т- клетки). Non-dividing cells were stimulated with 10 μg / ml PHA (Sigma) and 10 U / ml IL-2 (Sigma). Cell cycle progression was monitored by flow cytometry. RNA was isolated from primary T cells using the RNAzol B kit (CINNA / BIOTECX Laboratories, Inc.) as recommended by the manufacturer. Reverse transcriptase PCR was quantified using serial dilutions of T cell cDNA obtained after stimulation. The amount of cDNA in an undiluted sample was determined by the dilution at which the target was no longer amplified. Although the results of various experiments using PCR were consistent with each other, dilution experiments showed that changes in RNA levels can only be detected if they differ by more than four times. Similarly studied samples of Rb + and Rb- cell lines. Human actin was easily detected and detected in similar amounts in each cDNA sample (cell lines, tissues, or T cells).

Соотношение между двумя формами p16-транскрипта существенным образом изменяется по мере прохождения клеточного цикла (Фиг. 16B-C). Первоначально бета-форма обнаруживается в небольших количествах, но через 30-40 часов после стимуляции ее уровень начинает возрастать. В это время уровень экспрессии альфа-формы остается относительно постоянным, возможно незначительно возрастая. Проточная цитометрия показала, что изменение соотношения альфа- и бета-форм коррелирует с выходом клеток из фазы Go и вступлением в S-фазу. Количественную оценку обратно-транскриптазной ПЦР проводили в экспериментах по разведению матрицы. Было установлено, что обратно-транскриптазная ПЦР чувствительна более чем к четырехкратному увеличению уровня транскриптов. По оценкам, индукция бета-формы по крайней мере в десять раз превышала таковую альфа-формы. The relationship between the two forms of the p16 transcript changes significantly as the cell cycle progresses (Fig. 16B-C). Initially, the beta form is detected in small quantities, but after 30-40 hours after stimulation, its level begins to increase. At this time, the expression level of the alpha form remains relatively constant, possibly increasing slightly. Flow cytometry showed that a change in the ratio of alpha and beta forms correlates with the release of cells from the Go phase and entry into the S phase. Quantification of reverse transcriptase PCR was performed in matrix dilution experiments. It was found that reverse transcriptase PCR is sensitive to more than four-fold increase in the level of transcripts. It is estimated that beta form induction was at least ten times that of alpha form.

Таким образом, по мере того, как Т-клетки вступают в клеточный цикл, в них изменяется относительное содержание двух форм транскрипта p16, так что это соотношение изменяется в сторону бета. Thus, as T cells enter the cell cycle, the relative content of the two forms of the p16 transcript changes in them, so this ratio changes towards beta.

Кроме того, авторы исследовали уровень экспрессии p16 в Т-клетках, проходящих клеточный цикл. Белок выделяли из клеток в различное время после митогенной индукции и анализировали Вестерн-блоттингом. Уровень белка p16 определяли с помощью антител к p16, взаимодействующих с 20 терминальными аминокислотами целого полипептида. По мере выхода клеток из фазы Go содержание в них p16 оставалось относительно постоянным. Таким образом, во время прохождения клеточного цикла уровень транскрипта p16 (альфа-транскрипт) и белка p16 относительно не изменялся. Другими авторами отмечено умеренное увеличение содержания p16 во время S-фазы (Tam et al., 1994b). Авторы изобретения не отмечали накопления p16, что может отражать различия в регуляции p16 в разнообразных типах клеточных линий или же быть обусловлено существованием определенных проблем в выявлении двух- или трехкратного увеличения содержания белка или соответствующей кДНК. In addition, the authors investigated the level of p16 expression in T cells undergoing a cell cycle. Protein was isolated from cells at various times after mitogenic induction and analyzed by Western blotting. The level of p16 protein was determined using antibodies to p16 interacting with 20 terminal amino acids of the whole polypeptide. As the cells left the Go phase, the content of p16 in them remained relatively constant. Thus, during the cell cycle, the level of the p16 transcript (alpha transcript) and the p16 protein did not change relatively. Other authors have noted a moderate increase in p16 during the S phase (Tam et al., 1994b). The inventors did not note the accumulation of p16, which may reflect differences in the regulation of p16 in various types of cell lines or may be due to the existence of certain problems in detecting a two- or three-fold increase in the protein content or the corresponding cDNA.

Экспрессия p16 в опухолевых клеточных линиях
Предыдущие исследования позволили предположить, что Rb воздействует на экспрессию p16 (Serrano et al., 1993; Li et al., 1994a; Parry et al., 1995). Авторы изобретения исследовали влияние Rb-статуса клеток на экспрессию мРНК бета-формы (Фиг. 16 D). кДНК получали при использовании набора клеточных линий, пять из которых экспрессировали Rb-белок дикого типа, а в шести обнаруживался нефункциональный Rb-белок (Parry et al.,1995). Как и ожидалось, альфа-транскрипт выявлялся только в Rb-негативных линиях. Тем не менее бета-транскрипт присутствовал как в Rb- положительных, так в Rb-отрицательных линиях. Таким образом, в противоположность альфа-форме экспрессия мРНК бета-формы не зависит от мутационного процесса в гене Rb в опухолевых клеточных линиях.
The expression of p16 in tumor cell lines
Previous studies have suggested that Rb affects p16 expression (Serrano et al., 1993; Li et al., 1994a; Parry et al., 1995). The inventors investigated the effect of the Rb status of cells on the expression of beta form mRNA (Fig. 16 D). cDNA was obtained using a set of cell lines, five of which expressed wild-type Rb protein, and six showed non-functional Rb protein (Parry et al., 1995). As expected, the alpha transcript was detected only in Rb-negative lines. However, the beta transcript was present in both Rb-positive and Rb-negative lines. Thus, in contrast to the alpha form, expression of the beta form mRNA is independent of the mutation process in the Rb gene in tumor cell lines.

Существует свидетельство в пользу того, что ген p16 принадлежит к мультигенному семейству (Guan et al., 1995). По аналогии с другими мультигенными семействами, составляющие указанного семейства должны бы отвечать за избыточную функциональную активность, а также за различные функции или же за функции, осуществляемые в различное время в различных тканях. There is evidence that the p16 gene belongs to the multigenic family (Guan et al., 1995). By analogy with other multigenic families, the components of this family should be responsible for excessive functional activity, as well as for various functions or for functions performed at different times in different tissues.

Таким образом, принимая во внимание низкий уровень белка p16 и очевидное отсутствие регуляции p16 со стороны Rb, можно предположить, что p16 не влияет на регуляцию клеточного цикла в Т-лимфоцитах. Однако поскольку образование бета-транскрипта существенным образом индуцируется при стимуляции Т-клеток и поскольку p16 делетирован в большом проценте опухолей Т-клеточного происхождения (Hebert et al., 1994) представляется вероятным, что p16 играет существенную роль в Т-клетках человека. Значительное влияние Rb на p16 наблюдается только в трансформированных и происходящих из опухолей клеточных линиях. Возможно, p16 регулируется в тканях дикого типа несколько иным образом. Thus, taking into account the low level of p16 protein and the apparent lack of regulation of p16 by Rb, it can be assumed that p16 does not affect the regulation of the cell cycle in T lymphocytes. However, since beta-transcript formation is substantially induced during T-cell stimulation, and since p16 is deleted in a large percentage of T-cell tumors (Hebert et al., 1994), it seems likely that p16 plays a significant role in human T cells. A significant effect of Rb on p16 is observed only in transformed and tumor-derived cell lines. Perhaps p16 is regulated in wild-type tissues in a slightly different way.

E1-бета представляет собой консервативную и регулируемую область p16
Несмотря на то, что роль бета-транскрипта неясна, результаты исследований
позволяют предположить его важное значение для функционирования p16-локуса по некоторым причинам. Во-первых, E1-бета - это консервативная последовательность в геноме мыши; во-вторых, относительное содержание бета-транскрипта регулируется как на тканеспецифическом уровне, так и в зависимости от стадии клеточного цикла, и, в-третьих, две клеточные линии имеют гомозиготные делеции, которые удаляют E1-бета, но не E1-альфа. Приведенные данные свидетельствуют о том, что E1-бета необходим для функционирования p16 дикого типа.
E1-beta is a conservative and regulated region of p16
Although the role of the beta transcript is unclear, research results
suggest its importance for the functioning of the p16 locus for some reason. First, E1-beta is a conserved sequence in the mouse genome; secondly, the relative content of beta transcript is regulated both at the tissue-specific level and depending on the stage of the cell cycle, and thirdly, two cell lines have homozygous deletions that remove E1-beta, but not E1-alpha. These data indicate that E1-beta is necessary for the functioning of wild-type p16.

кДНК бета-формы мыши выделяли и сравнивали с MTS1e1-бета-формой человека. кДНК-клоны мыши получали с помощью модифицированной методики селекции гибридов, называемой захватом гибридов RACE (HCR). Обогащенную поли A + РНК мыши выделяли из тканей тимуса и молочной железы. Первую цепь кДНК в реакции синтеза (Sambrook et al., 1989) получали при использовании случайных олигомеров из 12 нуклеотидов и обратной транскриптазы Superscript II (Bethesda Research Laboratories). После синтеза второй цепи кДНК "заякоривали" лигированием 5'-концов кДНК со специфическим двуцепочечным олигонуклеотидом dsRP.2 (5'-TGAGTAGAATTCTAACGGCCGTCATTGTTC-3' SEQ ID N0:28). 5'-конец второй цепи кДНК был единственным фосфорилированным ДНК-концом в реакции лигирования. После лигирования "заякоренную" кДНК очищали путем фракционирования на колонке с Сефарозой CL-4B. "Заякоренную" кДНК амплифицировали при использовании p16-специфического обратного праймера (5'- AGCGTGTCCAGGAAGCCTTC-3' SEQ ID NO:29) и набора RP.2 (RP.B) (5'-TGAGTAGAATTCTAACGGCCGTCATTG-3' SEQ ID NO:30) с последующим захватом биотинилированного геноспецифического олигонуклеотида (5'ACTGCGAGGACCCCACTACCTTCTCC-3' SEQ ID NO:31) "выше" обратного праймера, использованного в первой амплификации. Захваченную кДНК затем вновь амплифицировали с помощью RP. B и геноспецифического обратного праймера (5'-GAACGTTGCCCATCATCATC-3' SEQ ID NO:32) "выше" олигонуклеотида, используемого при "захвате". Полученный в результате описанных манипуляций продукт очищали электрофорезом в геле, клонировали и секвенировали. P16 олигонуклеотидов мыши определяли путем клонирования и секвенирования геномного клона мыши, который содержал последовательности, слабо гибридизующиеся с пробой на основе E2 человека. mouse beta cDNAs were isolated and compared to human MTS1e1 beta form. Mouse cDNA clones were obtained using a modified hybrid selection technique called RACE Hybrid Capture (HCR). Mouse enriched poly A + RNA was isolated from the tissues of the thymus and mammary gland. The first cDNA strand in the synthesis reaction (Sambrook et al., 1989) was obtained using random oligomers of 12 nucleotides and Superscript II reverse transcriptase (Bethesda Research Laboratories). After the second strand synthesis, cDNAs were anchored by ligation of the 5'-ends of the cDNA with the specific double-stranded oligonucleotide dsRP.2 (5'-TGAGTAGAATTCTAACGGCCGTCATTGTTC-3 'SEQ ID N0: 28). The 5'-end of the second cDNA strand was the only phosphorylated DNA end in the ligation reaction. After ligation, the “anchored” cDNA was purified by fractionation on a Sepharose CL-4B column. The "anchored" cDNA was amplified using a p16-specific reverse primer (5'-AGCGTGTCCAGGAAGCCTTC-3 'SEQ ID NO: 29) and a set of RP.2 (RP.B) (5'-TGAGTAGAATTCTAACGGCCGTCATTG-3' SEQ ID NO: 30) followed by capture of a biotinylated gene-specific oligonucleotide (5'ACTGCGAGGACCCCACTACCTTCTCC-3 'SEQ ID NO: 31) "above" the reverse primer used in the first amplification. The captured cDNA was then again amplified by RP. B and the gene-specific reverse primer (5'-GAACGTTGCCCATCATCATC-3 'SEQ ID NO: 32) "above" the oligonucleotide used in the "capture". The product obtained as a result of the described manipulations was purified by gel electrophoresis, cloned and sequenced. P16 mouse oligonucleotides were determined by cloning and sequencing a mouse genomic clone that contained sequences that weakly hybridized to a human E2-based probe.

Сравнение бета-транскриптов человека и мыши позволяет предположить, что E1-бета не кодирует белка. Только последовательность рамки считывания p16 в E2 была сильно консервативной. Таким образом, если бета- транскрипт транслируется, представляется вероятным, что синтез белка начинается в E2 и происходит в той же самой рамке считывания, что и p16. Гипотетический полипептид имеет вычисленную молекулярную массу порядка 10 кДа и сохраняет 2 3/4 из четырех шпилечных повторов, присутствующих в p16. Однако p16 содержит только 2 1/2 шпилечных повторов (Hannon and Beach, 1994) и другие белки укладываются и функционируют только с помощью одного или двух повторов. Существует ли молекула p10 in vivo и служит ли она ингибитором Cdk4/6, еще предстоит исследовать. Comparison of human and mouse beta transcripts suggests that E1 beta does not encode a protein. Only the p16 reading frame sequence in E2 was highly conserved. Thus, if the beta transcript is translated, it seems likely that protein synthesis begins in E2 and occurs in the same reading frame as p16. The hypothetical polypeptide has a calculated molecular weight of the order of 10 kDa and retains 2 3/4 of the four hairpin repeats present in p16. However, p16 contains only 2 1/2 hairpin repeats (Hannon and Beach, 1994) and other proteins fit and function with only one or two repeats. Whether the p10 molecule exists in vivo and whether it serves as a Cdk4 / 6 inhibitor remains to be investigated.

Функция РНК бета-формы
Если роль бета-транскрипта заключается в ингибировании клеточного роста, то следует ожидать наличия разрывающих E1-бета мутаций в клеточных линиях опухолевого происхождения. Подтверждением этому служит существование двух меланомных линий с делециями, которые удаляют E1-бета, но при этом продолжается образование альфа-транскрипта. В указанных клеточных линиях кодирующая последовательность p16 является последовательностью дикото типа. Тем не менее в 25 исследованных опухолевых клеточных линиях в локусе E1-бета не было найдено незначительных генетических повреждений (например, замен нуклеотидов). Таким образом, трудно заключить, что E1-бета является мишенью гомозиготных делеций. Если E1-бета экзон не кодирует белка, небольших генетических повреждений может оказаться недостаточно для нарушения его функции. Альтернативно, мишенью указанных выше делеций может быть какой-либо другой ген. Например, возможно, что ген p15 (MTS2) служит релевантной мишенью для делеций в упоминаемых выше меланомных клеточных линиях. С этой точки зрения, E1-бета может быть легко делетирован, поскольку он расположен ближе к p15, чем E1-альфа. Однако поскольку авторы изобретения не смогли выявить точечные мутации в гене p15 различных клеточных линий и поскольку они не имели клеточных линий, содержащих делеции, специфически удаляющие p15 (Kamb et al., 1994b), приведенное объяснение выглядит неправдоподобным.
Beta RNA Function
If the role of the beta transcript is to inhibit cell growth, then one should expect the presence of disruptive E1 beta mutations in tumor cell lines. This is confirmed by the existence of two melanoma lines with deletions that remove E1-beta, but at the same time the formation of an alpha transcript continues. In these cell lines, the p16 coding sequence is a wild type sequence. However, in the 25 studied tumor cell lines at the E1-beta locus, no minor genetic damage was found (e.g., nucleotide substitutions). Thus, it is difficult to conclude that E1-beta is the target of homozygous deletions. If the E1-beta exon does not encode a protein, minor genetic damage may not be enough to impair its function. Alternatively, the target of the above deletions may be any other gene. For example, it is possible that the p15 gene (MTS2) serves as a relevant target for deletions in the melanoma cell lines mentioned above. From this point of view, E1-beta can be easily deleted, since it is closer to p15 than E1-alpha. However, since the inventors were not able to detect point mutations in the p15 gene of various cell lines, and because they did not have cell lines containing deletions that specifically delete p15 (Kamb et al., 1994b), this explanation seems implausible.

Генетические исследования позволяют предположить, что p16 и Rb являются составляющими системы регуляции роста, которая часто инактивируется при прогрессии опухоли. Если роль бета-транскрипта заключается в негативной регуляции клеточного роста, возможно он входит в состав другой системы, которая мутирует независимо от p16 и Rb. Этим можно объяснить тот факт, что делеции, специфически разрывающие E1-бета, обнаруживаются только в Rb-негативных клеточных линиях. Основываясь на характере экспрессии E1-бета, с большой долей вероятности можно заключить, что E1-бета играет определенную роль в клетках, активно проходящих жизненный цикл. Определенное суждение о значении E1-бета можно будет сделать после исследований его экспрессии in vivo. Genetic studies suggest that p16 and Rb are components of a growth regulation system that is often inactivated during tumor progression. If the role of the beta transcript is to upregulate cell growth, it may be part of another system that mutates independently of p16 and Rb. This may explain the fact that deletions that specifically break E1-beta are found only in Rb-negative cell lines. Based on the nature of the expression of E1-beta, with a high degree of probability we can conclude that E1-beta plays a role in cells that are actively going through the life cycle. A definite judgment on the value of E1-beta can be made after studies of its expression in vivo.

Пример 13. Экспрессия мРНК MTS2
РНК выделяли из клеточных линий или первичных Т-клеток с помощью набора RNAzol В (CINNA/BIOTECX Laboratories,Inc.), как рекомендовано изготовителем. кДНК синтезировали при использовании тотальной РНК (Sambrook et al., 1989) с помощью случайно выбранного праймера из девяти нуклеотидов. Выход кДНК определяли по включению альфа-32P-дАТФ (Amersham) в процессе реакции синтеза (0,1 Ки/мМ) с последующим выявлением количества радиоактивного нуклеотида, содержащегося в конечном продукте.
Example 13. Expression of MTS2 mRNA
RNA was isolated from cell lines or primary T cells using the RNAzol B kit (CINNA / BIOTECX Laboratories, Inc.), As recommended by the manufacturer. cDNA was synthesized using total RNA (Sambrook et al., 1989) using a randomly selected nine-nucleotide primer. The cDNA yield was determined by the incorporation of alpha-32P-dATP (Amersham) during the synthesis reaction (0.1 Ci / mmol), followed by detection of the amount of radioactive nucleotide contained in the final product.

Экспрессию MTS2 определяли при помощи ПЦР с обратными праймерами в двух последовательных раундах амплификации. В первом раунде 2 нг кДНК амплифицировали при использовании E1F (5'TGAGGGTCTGGCCAGC-3' SEQ ID NO:21) и X2. R140' (5'-AGCACCACCAGC-GTGTC-3/SEQ ID NO:22). Реакции амплификации проводили в термосайклере Perkin-Elmer 9600 в течение 20 циклов в следующих условиях: 97oC, 3 с; 65oC, 10 с; 75oC, 20 с. Реакционные смеси разводили в 100 раз и реамплифицировали при использовании E1F и Х2В (5'-CGTGTCCAGGAAGCCC-3' SEQ ID NO:23). Олигонуклеотид Х2В радиоактивно метили по 3'-концу (Sambrook et al., 1989) гамма-32P-дАТФ (DuPont). Условия проведения ПЦР были аналогичны описанным выше, за тем исключением, что проводили 15 циклов. Полученные продукты разделяли электрофорезом в денатурирующем 5%-ном полиакриламидном геле. Высушенные гели экспонировали с пленкой X-Omat (Kodak) в течение ночи.The expression of MTS2 was determined by PCR with reverse primers in two consecutive amplification rounds. In the first round, 2 ng of cDNA was amplified using E1F (5'TGAGGGTCTGGCCAGC-3 'SEQ ID NO: 21) and X2. R140 '(5'-AGCACCACCAGC-GTGTC-3 / SEQ ID NO: 22). Amplification reactions were carried out in a Perkin-Elmer 9600 thermo-cycler for 20 cycles under the following conditions: 97 ° C, 3 s; 65 o C, 10 s; 75 o C, 20 s. The reaction mixtures were diluted 100 times and reamplified using E1F and X2B (5'-CGTGTCCAGGAAGCCC-3 'SEQ ID NO: 23). X2B oligonucleotide was radioactively labeled at the 3'-end (Sambrook et al., 1989) of gamma-32P-dATP (DuPont). The PCR conditions were similar to those described above, with the exception that 15 cycles were performed. The resulting products were separated by electrophoresis in denaturing 5% polyacrylamide gel. Dried gels were exposed with X-Omat (Kodak) film overnight.

Экспрессия MTS2 в различных тканях
Обнаружено, что MTS2 экспрессируется во многих типах тканей, включая те, которые дают начало опухолям с гомозиготными делециями MTS2 (см. Фиг.10A). Однако имеются некоторые различия между указанными тканями. Например, в то время как транскрипт MTS2 легко выявляется в ткани легких, он не обнаруживается в тканях предстательной железы и мозга. В противоположность этому, экспрессия близко расположенного гена MTS1 определяется во всех исследованных тканях. Не известно, отражают ли тканеспецифические различия в уровнях РНК MTS2 потребности различных тканей в белке MTS2.
MTS2 expression in various tissues
MTS2 has been found to be expressed in many types of tissues, including those that give rise to tumors with homozygous deletions of MTS2 (see Fig. 10A). However, there are some differences between these tissues. For example, while the MTS2 transcript is easily detected in lung tissue, it is not found in the tissues of the prostate and brain. In contrast, the expression of the closely spaced MTS1 gene is detected in all tissues examined. It is not known whether tissue-specific differences in MTS2 RNA levels reflect the needs of different tissues in the MTS2 protein.

Экспрессия MTS2 по мере прохождения клеточного цикла
Если MTS2 регулирует важные переходные стадии в клеточном цикле, уровень его экспрессии изменяется по мере прохождения клеточного цикла. Например, в нормально делящихся клетках избыточность мРНК p21 варьирует как функция определенной фазы клеточного цикла (Li et al., 1994b). Для того чтобы определить, регулируется или нет транскрипция MTS2 по мере прохождения клеточного цикла, покоящиеся Т-клетки стимулировали ФГА и IL-2 и исследовали на различных этапах после стимуляции (см. Фиг. 10B). Не выявлялось очевидной связи между уровнем экспрессии MTS2 по мере выхода клеток из фазы Go и прохождения их через фазы клеточного цикла. В противоположность этому, как и ожидалось, экспрессия контрольного гена, Cdk4, изменялась (Matsushime et al., 1992). Таким образом, не было обнаружено свидетельства в пользу того, что уровень экспрессии мРНК MTS2 в нормально делящихся клетках по мере прохождения ими клеточного цикла неодинаков.
MTS2 expression as the cell cycle progresses
If MTS2 regulates important transitional stages in the cell cycle, its expression level changes as the cell cycle progresses. For example, in normally dividing cells, p21 mRNA redundancy varies as a function of a specific phase of the cell cycle (Li et al., 1994b). In order to determine whether or not transcription of MTS2 is regulated as the cell cycle progresses, resting T cells stimulated PHA and IL-2 and were examined at various stages after stimulation (see Fig. 10B). There was no obvious relationship between the level of MTS2 expression as the cells left the Go phase and passed through the phases of the cell cycle. In contrast, as expected, the expression of the control gene, Cdk4, changed (Matsushime et al., 1992). Thus, there was no evidence in favor of the fact that the level of expression of MTS2 mRNA in normally dividing cells as they pass through the cell cycle is not the same.

Предполагается, что белок MTS1 участвует в одном из путей регуляции роста, в котором задействован белок ретинобластомы Rb (Serrano et al., 1993; Guan et al., 1995; Serrano et al., 1995). В недавних работах были получены обстоятельные данные о том, что экспрессия MTS1 контролируется, по крайней мере частично, белком Rb (Li et al., 1994a; Parry et al., 1995). Биохимическое сходство между MTS1 и MTS2 позволяет предположить, что MTS2 также мог бы регулироваться Rb. Указанная возможность была исследована путем сравнения уровней мРНК MTS2 в Rb-позитивных и Rb-негативных клеточных линиях. Не было обнаружено какой-либо корреляции между Rb-статусом и уровнем РНК MTS2 (см. Фиг. 10C). Это позволяет предположить, что Rb-статус клеточной линии не оказывает существенного влияния на избыточность MTS2-транскрипта. Таким образом, в противоположность MTS1, экспрессия MTS2 может не зависеть от Rb. It is believed that the MTS1 protein is involved in one of the growth regulation pathways in which the Rb retinoblastoma protein is involved (Serrano et al., 1993; Guan et al., 1995; Serrano et al., 1995). Comprehensive evidence has been obtained in recent studies that the expression of MTS1 is controlled, at least in part, by the Rb protein (Li et al., 1994a; Parry et al., 1995). The biochemical similarities between MTS1 and MTS2 suggest that MTS2 could also be regulated by Rb. This possibility was investigated by comparing the levels of MTS2 mRNA in Rb-positive and Rb-negative cell lines. No correlation was found between the Rb status and the MTS2 RNA level (see Fig. 10C). This suggests that the Rb status of the cell line does not significantly affect the redundancy of the MTS2 transcript. Thus, in contrast to MTS1, the expression of MTS2 may not be dependent on Rb.

Пример 14. Эктопическая экспрессия MTS1 и MTS2
При помощи полимеразной цепной реакции с праймером MTS1.F (5'AAA GGA ТСС ATT GCC ACC ATG GAG CCG GCG GCG GGG AGC AGC ATG GAG CCT TCG GCT 3') (SEQ ID NO: 17) и праймером E3.R (5'TTT GAA TTC AAT CGG GGA TGT CTG 3') (SEQ ID NO: 18) был получен фрагмент MTS1 длиной 483 пар оснований. Праймер MTS1.F был сконструирован таким образом, чтобы он содержал сайты рестрикции возле 5'-конца для последующего клонирования, а также консенсусную последовательность Козака (Kozak, 1987).
Example 14. Ectopic expression of MTS1 and MTS2
By polymerase chain reaction with primer MTS1.F (5'AAA GGA TCC ATT GCC ACC ATG GAG CCG GCG GCG GGG AGC AGC ATG GAG CCT TCG GCT 3 ') (SEQ ID NO: 17) and primer E3.R (5' TTT GAA TTC AAT CGG GGA TGT CTG 3 ') (SEQ ID NO: 18), a 483 bp MTS1 fragment was obtained. MTS1.F primer was designed to contain restriction sites near the 5'-end for subsequent cloning, as well as Kozak's consensus sequence (Kozak, 1987).

Матричной ДНК для этой реакции служила кДНК из молочной железы. Полученный фрагмент встраивали в вектор экспрессии pcDNA3 (In Vitrogen), который затем рестрицировали Eco RI и Bam HI. Вектор pcDNA3 содержит цитомегаловирусный промотор (CMV) и несет гены устойчивости к ампициллину и неомицину. Полученный рекомбинантный вектор pcDNApl6 при помощи электропорации был введен в клетки линии HS294T. Клетки HS294T получены из меланомы и имеют гомозиготную делецию как MTS1, так и MTS2. Клетки HS294T выращивали на среде DMEM (Gibco) с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки, не-необходимых аминокислот, пирувата натрия и L-глутамата. Клетки выращивали при 37oC в атмосфере 5% CO2. Клетки HS294T котрансформировали в соотношении 1:4 вектором pSS (Stratagene), сообщающим клеткам устойчивость к гигромицину, и вектором экспрессии pcDNA3 (Invitrogen), содержащим кодирующую последовательность MTS1 под контролем CMV промотора, или же вектором pcDNA3 без вставки.The cDNA from the mammary gland served as template DNA for this reaction. The resulting fragment was inserted into the pcDNA3 expression vector (In Vitrogen), which was then digested with Eco RI and Bam HI. The pcDNA3 vector contains the cytomegalovirus promoter (CMV) and carries ampicillin and neomycin resistance genes. The resulting recombinant pcDNApl6 vector was introduced by electroporation into HS294T cells. HS294T cells are derived from melanoma and have a homozygous deletion of both MTS1 and MTS2. HS294T cells were grown on DMEM (Gibco) supplemented with 10% fetal calf serum, unnecessary amino acids, sodium pyruvate and L-glutamate. Cells were grown at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO 2 . HS294T cells were co-transformed at a 1: 4 ratio with a pSS vector (Stratagene) reporting hygromycin resistance to the cells and pcDNA3 expression vector (Invitrogen) containing the MTS1 coding sequence under the control of the CMV promoter, or pcDNA3 without insertion.

Кодирующая область MTS2 была аналогичным образом клонирована в вектор pcDNA3 с образованием последовательности Козака и полученный рекомбинантный вектор pcDNApl5 был введен в клетки HS294T. В этих опытах использовали кДНК MTS2, полученную, как описано в Примере 13. Плазмида pSS (Stratagene), содержащая селективный маркер устойчивости к гигромицину, использовалась для котрансфекции с pcDNApl6 или pcDNAl5. Эту плазмиду в количестве 20 мкг на кювету добавляли при электропорации. Условия электропорации были следующими: 800 мкл суспензии клеток в концентрации 1,5 миллиона клеток в миллилитре; емкость конденсатора - 500 микрофарад; напряжение - 400 вольт. В контрольных экспериментах использовали смесь плазмид pcDNa3 и pSS. Электропорированные клетки (около 400 мкл) засевали на чашки Петри в среде с гигромицином (300 мкг/мл). Колонии (фокусы) подсчитывали на 14-й день. Результаты представлены в Табл. 9. The coding region of MTS2 was likewise cloned into the pcDNA3 vector to form a Kozak sequence, and the resulting recombinant pcDNApl5 vector was introduced into HS294T cells. MTS2 cDNA obtained as described in Example 13 was used in these experiments. Plasmid pSS (Stratagene) containing a selective marker of hygromycin resistance was used for cotransfection with pcDNApl6 or pcDNAl5. This plasmid in an amount of 20 μg per cuvette was added by electroporation. Electroporation conditions were as follows: 800 μl cell suspension at a concentration of 1.5 million cells per milliliter; capacitor capacity - 500 microfarads; voltage - 400 volts. In control experiments, a mixture of plasmids pcDNa3 and pSS was used. Electroporated cells (about 400 μl) were seeded on Petri dishes in medium with hygromycin (300 μg / ml). Colonies (tricks) were counted on the 14th day. The results are presented in Table. 9.

При введении в клетки HS294T конструкции, содержащей кодирующую последовательность MTS2 под контролем CMV промотора, образование колоний снижалось в семь раз, что сравнимо по эффекту с эктопической экспрессией MTS1. Этот результат показывает, что эктопической экспресии MTS2 достаточно для ингибирования роста клеток. Неясно, остановлены ли трансформированные клетки в G1- фазе, что явилось бы результатом эктопической экспресии MTS1, или же их рост остановлен другим образом. Из данных Табл. 9 можно заключить, что экспрессия p15 или p16 в клеточной линии, в которой до трансформации p15 или p16 не экспрессировались (в силу гомозиготной делеции), ингибирует рост клеток. Точный механизм этого явления неясен, но возможно, что экспрессия p15 или p16 останавливает клеточное деление или убивает клетку. Данные результаты свидетельствуют о действии p15 и p16 in vivo как белков-супрессоров опухолей bona fide и указывают на их возможное терапевтическое использование. When a construct containing the MTS2 coding sequence under the control of the CMV promoter was introduced into HS294T cells, colony formation decreased by a factor of seven, which is comparable in effect to the ectopic expression of MTS1. This result indicates that ectopic expression of MTS2 is sufficient to inhibit cell growth. It is not clear whether the transformed cells are stopped in the G1 phase, which would result from the ectopic expression of MTS1, or whether their growth was stopped in another way. From the data tab. 9, it can be concluded that expression of p15 or p16 in a cell line in which p15 or p16 were not expressed before transformation (due to homozygous deletion) inhibits cell growth. The exact mechanism of this phenomenon is unclear, but it is possible that expression of p15 or p16 stops cell division or kills the cell. These results indicate the action of p15 and p16 in vivo as suppressor proteins of bona fide tumors and indicate their possible therapeutic use.

По многим причинам MTS2 является привлекательным кандидатом в качестве гена-супрессора опухолей. Он обладает значительным сходством по последовательности с MTS1, связывается с CDK и ингибирует их действие in vitro, а эктопическая экспрессия MTS2 ингибирует рост клеток in vivo. Данные результаты указывают на возможность того, что несмотря на биохимическое сходство между MTS2 и MTS1, функции этих двух белков in vivo могут существенно различаться. Две особенности MTS2 указывают на это: MTS2, а не MTS1 индуцируется TGF-beta (Hannon and Beach, 1994) и 2) в отличие от MTS1, транскрипция MTS2 не зависит от Rb. Возможно, что MTS2 вообще не участвует в туморогенезе. Напротив, MTS2 может участвовать в супрессии опухолей иным образом, чем MTS1. Составляющие этого процесса неизвестны, но можно полагать, что некоторые из них могут мутировать со значительно более высокой частотой, нежели MTS2 в соматических тканях. For many reasons, MTS2 is an attractive candidate as a tumor suppressor gene. It has significant sequence similarity with MTS1, binds to CDK and inhibits their action in vitro, and ectopic expression of MTS2 inhibits cell growth in vivo. These results indicate the possibility that, in spite of the biochemical similarity between MTS2 and MTS1, the functions of the two proteins in vivo can vary significantly. Two features of MTS2 indicate this: MTS2 rather than MTS1 is induced by TGF-beta (Hannon and Beach, 1994) and 2) unlike MTS1, the transcription of MTS2 is not dependent on Rb. It is possible that MTS2 is not involved in tumorigenesis at all. In contrast, MTS2 may participate in tumor suppression in a different way than MTS1. The components of this process are unknown, but it can be assumed that some of them can mutate at a significantly higher frequency than MTS2 in somatic tissues.

Таким образом, отсутствие соматических мутаций MTS2 не исключает его важной роли в супрессии опухолей. Как указывалось выше, эктопическая экспрессия MTS2 ингибирует рост клеток, что совместимо с ролью MTS2 как опухолевого супрессора. Постоянный уровень экспресии MTS2 в ходе клеточного цикла, его индукция TGF-beta указывает на значение MTS2 в остановке G1 и необязательно на его участие в определении времени других событий клеточного цикла. Наоборот, регуляция экспрессии MTS1 посредством Rb указывает на возможную роль MTS1 как осциллятора клеточного цикла. Важно изучить in vivo функцию MTS2 как регулятора роста и установить способы его действия. Thus, the absence of somatic mutations of MTS2 does not exclude its important role in tumor suppression. As mentioned above, ectopic expression of MTS2 inhibits cell growth, which is compatible with the role of MTS2 as a tumor suppressor. A constant level of expression of MTS2 during the cell cycle, its induction of TGF-beta indicates the value of MTS2 at G1 stop and not necessarily its participation in determining the time of other events of the cell cycle. Conversely, regulation of MTS1 expression by Rb indicates a possible role for MTS1 as an oscillator of the cell cycle. It is important to study in vivo the function of MTS2 as a growth regulator and to establish methods of its action.

Пример 15. Двухступенчатый анализ присутствия MTS в пробе
Пробу ДНК больного обрабатывали согласно методу, описанному Antonarakis et al. (1985). ДНК фракционировали электрофорезом в 1%-ном геле агарозы и переносили на нейлоновый фильтр (Southern blot). ДНК "пришивали" к фильтру с помощью ультрафиолетового облучения при 150 mJ (GS Gene Linker, Bio-Rad).
Example 15. Two-stage analysis of the presence of MTS in the sample
A patient's DNA sample was processed according to the method described by Antonarakis et al. (1985). DNA was fractionated by electrophoresis on a 1% agarose gel and transferred onto a nylon filter (Southern blot). DNA was “sewn” to the filter by ultraviolet irradiation at 150 mJ (GS Gene Linker, Bio-Rad).

Пробу MTS, соответствующую нуклеотидам 448-498 последовательности SEQ ID NO: 4, субклонировали в вектор pTZ18U. Фагемидами трансформировали клетки E. coli штамма MV1190, инфицированные фагом-помощником М13КO7 (Bio-Rad, Richmond, CA). Одноцепочечную ДНК выделяли стандартным методом (см. Sambrook, et al., 1989). A MTS sample corresponding to nucleotides 448-498 of the sequence SEQ ID NO: 4 was subcloned into the pTZ18U vector. Phagemides transformed E. coli cells of strain MV1190 infected with helper phage M13KO7 (Bio-Rad, Richmond, CA). Single-stranded DNA was isolated by a standard method (see Sambrook, et al., 1989).

Блоты прегибридизовали 15-30 мин при 65oC в 7%-ном SDS в 0,5 М NaPO4. Использованные далее методы описаны Nguyen et al., 1992. Блоты гибридизовали в течение ночи при 65oC в 7%-ном SDS, 0,5 М NaPO4 с 25-50 нг/мл одноцепочечной ДНК-пробы. После гибридизации фильтры отмывали два раза по 30 мин в 5%-ном SDS, 40 мМ NaPO4 при 65oC и затем два раза по 30 мин в 1%-ном SDS, 40 мМ NaPO4 при 65oC.Blots were prehybridized for 15-30 minutes at 65 ° C. in 7% SDS in 0.5 M NaPO 4 . The methods used below are described by Nguyen et al., 1992. Blots were hybridized overnight at 65 ° C. in 7% SDS, 0.5 M NaPO 4 with 25-50 ng / ml single-stranded DNA sample. After hybridization, the filters were washed twice for 30 minutes in 5% SDS, 40 mm NaPO 4 at 65 o C and then twice for 30 minutes in 1% SDS, 40 mm NaPO 4 at 65 o C.

Затем блоты ополаскивали в фосфатном буферном растворе (PBS, pH 6,8) в течение 5 мин при комнатной температуре и инкубировали в 0,2%-ном растворе казеина в PBS при комнатной температуре, а затем ополаскивали в PBS 5 мин. Затем следовала преинкубация 5-10 мин на качающейся водяной бане при 45oC с гибридизационным буфером следующего состава: 6M мочевина, 0,3 М NaCl и 5х раствор Денхардта (Sambrook et al., 1989). Буфер удаляли и заменяли свежим гибридизационным буфером (из расчета 50- 75 мкл на квадратный сантиметр фильтра), содержащим 2,5 нМ ковалентно связанного конъюгата олигонуклеотид-щелочная фосфатаза с нуклеотидной последовательностью, комплементарной универсальному праймерному сайту (UP-AP, BioRad). Гибридизация продолжалась 20-30 мин при 45oC, а после гибридизации блоты отмывали два раза по 10 мин в 6М мочевине, 1х стандартном цитратном растворе (SSC), 0.1% SDS при 45oC и один раз в течение 10 мин в 1х SSC, 0,1% Triton Х-100. Затем блоты ополаскивали 10 мин при комнатной температуре в 1х SSC.The blots were then rinsed in phosphate buffered saline (PBS, pH 6.8) for 5 min at room temperature and incubated in a 0.2% solution of casein in PBS at room temperature, and then rinsed in PBS for 5 min. This was followed by preincubation for 5-10 min in a shaking water bath at 45 o C with hybridization buffer of the following composition: 6M urea, 0.3 M NaCl and 5x Denhardt's solution (Sambrook et al., 1989). The buffer was removed and replaced with fresh hybridization buffer (calculated at 50-75 μl per square centimeter of filter) containing 2.5 nM covalently linked oligonucleotide-alkaline phosphatase conjugate with a nucleotide sequence complementary to the universal primer site (UP-AP, BioRad). Hybridization lasted 20-30 minutes at 45 ° C, and after hybridization, blots were washed twice for 10 minutes in 6M urea, 1x standard citrate solution (SSC), 0.1% SDS at 45 ° C and once for 10 minutes in 1x SSC , 0.1% Triton X-100. The blots were then rinsed for 10 min at room temperature in 1x SSC.

Блоты инкубировали 10 минут при комнатной температуре при покачивании в субстратном буфере, состоящем из 0,1 М диэтаноламина, 1 мМ MgCl2, 0,02% азида натрия, pH 10,0. Отдельные фильтры помещали в запаиваемые пакеты с субстратным б у ф е р о м и 0.2 М А М P P D (3-(2'-спироадамантан)-4-метокси-4-(3'-фосфорилокси)фенил-1,2-диоксиэтан, двунатриевая coль, Bio-Rad). После 20 мин инкубации при комнатной температуре при покачивании, избыток раствора AMPPD удаляли. Блоты экспонировали с рентгеновской пленкой в течение ночи. Положительные полосы указывали на присутствие MTS.Blots were incubated for 10 minutes at room temperature while shaking in a substrate buffer consisting of 0.1 M diethanolamine, 1 mM MgCl 2 , 0.02% sodium azide, pH 10.0. Separate filters were placed in sealed bags with substrate buffer and 0.2 M AM PPD (3- (2'-spiroadamantane) -4-methoxy-4- (3'-phosphoryloxy) phenyl-1,2-dioxethane , disodium salt, Bio-Rad). After 20 minutes of incubation at room temperature with shaking, the excess AMPPD solution was removed. Blots were exposed with x-ray film overnight. Positive bands indicated the presence of MTS.

Пример 16. Получение поликлональных антител против MTS
Сегменты кодирующей последовательности MTS экспрессировали в E.coli в виде слитого белка. Суперэкспрессированный белок очищали элицией из геля и использовали для иммунизации кроликов и мышей согласно протоколу, аналогичному описанному Harlow и Lane, 1988. Показано, что при таком способе иммунизации также образуются антитела и против различных других белков (см., например, Kraemer et al., 1993).
Example 16. Obtaining polyclonal antibodies against MTS
MTS coding sequence segments were expressed in E. coli as a fusion protein. The superexpressed protein was purified by gel elution and used to immunize rabbits and mice according to a protocol similar to that described by Harlow and Lane, 1988. It was shown that antibodies also against various other proteins are formed with this method of immunization (see, for example, Kraemer et al., 1993).

Кратко, фрагмент кодирующей последовательности MTS был клонирован в виде слитого белка в плазмиде РЕТ5A (Novagen Inc., Madison, WI). Клонированная последовательность MTS включала аминокислоты 448-498 последовательности SEQ ID NO:4. После индукции IPTG суперэкспрессия слитого белка с ожидаемой молекулярной массой была подтверждена методом SDS/PAGE. Белок выделяли из геля электроэлюцией. Идентификация белка как слитого продукта MTS была подтверждена белковым секвенированием с N-конца. Затем очищенный белок использовали для иммунизации кроликов. Животных иммунизировали 100 мкг белка в полном адъюванте Фрейнда и бустировали дважды с 3-недельными интервалами, первый раз 100 мкг иммуногена в неполном адъюванте Фрейнда, а второй - 100 мкг иммуногена в PBS. Содержащую антитела сыворотку собирали через две недели. Briefly, a fragment of the MTS coding sequence was cloned as a fusion protein in the plasmid PET5A (Novagen Inc., Madison, WI). The cloned MTS sequence included amino acids 448-498 of the sequence SEQ ID NO: 4. Following IPTG induction, overexpression of the expected molecular weight fusion protein was confirmed by SDS / PAGE. Protein was isolated from the gel by electroelution. Identification of the protein as an MTS fusion product was confirmed by protein sequencing from the N-terminus. The purified protein was then used to immunize rabbits. Animals were immunized with 100 μg of protein in complete Freund's adjuvant and boosted twice at 3-week intervals, the first time with 100 μg of immunogen in incomplete Freund's adjuvant, and the second 100 μg of immunogen in PBS. Serum containing antibodies was collected after two weeks.

Согласно этому же протоколу получали антитела против мутантных форм MTS. Эти антитела вместе с антителами к MTS дикого типа использовали для обнаружения и определения относительного уровня мутантных форм в различных тканях и биологических жидкостях. Antibodies against mutant forms of MTS were obtained according to the same protocol. These antibodies, together with antibodies to wild-type MTS, were used to detect and determine the relative level of mutant forms in various tissues and biological fluids.

Пример 17. Получение моноклональных антител, специфичных по отношению к MTS
Моноклональные антитела получали согласно следующему протоколу. Мышей иммунизировали иммуногеном, состоящим из интактного MTS или пептидов MTS (мутантного или дикого типа), конъюгированного при помощи глутарового альдегида или EDC с гемоцианином моллюска фиссуреллы. Иммуноген смешивали с адъювантом. Каждой мыши вводили четырежды от 10 до 100 мкг иммуногена и после четвертой инъекции брали пробы крови для определения наличия антител к иммуногену в сыворотке. Титр сыворотки определяли с помощью ELISA или RIA. Мышей, в сыворотке крови которых были обнаружены антитела к иммуногену, отбирали для получения гибридом.
Example 17. Obtaining monoclonal antibodies specific for MTS
Monoclonal antibodies were prepared according to the following protocol. Mice were immunized with an immunogen consisting of intact MTS or MTS peptides (mutant or wild type) conjugated with glutaraldehyde or EDC with fissurella mollusk hemocyanin. The immunogen was mixed with adjuvant. Each mouse was injected four times from 10 to 100 μg of the immunogen, and after the fourth injection, blood samples were taken to determine the presence of antibodies to the immunogen in serum. Serum titer was determined using ELISA or RIA. Mice in the serum of which antibodies to the immunogen were detected were selected to obtain hybridomas.

У иммунных мышей забирали селезенки и приготавливали из них одноклеточные суспензии (см. Harlow and Lane, 1988). Слияние клеток проводили, как описано Kohler и Milstein, 1975. Клетки миеломы P3.63.3 (Американская коллекция культур клеток, Rockville, MD) сливали с иммунными спленоцитами при использовании полиэтиленгликоля, как описано Harlow and Lane, 1988. Клетки засевали по 200 000 на лунку в 96-луночные культуральные планшеты. Супернатанты из тех ячеек, в которых был отмечен рост гибридных клеток, проверяли на наличие MTS-специфических антител при помощи ELISA или RIA с мутантным MTS или MTS дикого типа. Клетки из положительных ячеек подращивали и субклонировали для подтверждения моноклональности. Spleens were taken from immune mice and unicellular suspensions were prepared from them (see Harlow and Lane, 1988). Cell fusion was performed as described by Kohler and Milstein, 1975. P3.63.3 myeloma cells (American Cell Culture Collection, Rockville, MD) were fused to immune splenocytes using polyethylene glycol as described by Harlow and Lane, 1988. 200,000 cells were seeded per well in 96-well culture plates. Supernatants from cells in which hybrid cell growth was observed were examined for the presence of MTS-specific antibodies using ELISA or RIA with mutant wild-type MTS or MTS. Cells from positive cells were grown and subcloned to confirm monoclonality.

Клоны желаемой специфичности размножали и культивировали в виде асцитов в организме мышей или же на системах с полыми волокнами для получения количеств антител, достаточных для их характеристики и разработки теста. Clones of the desired specificity were propagated and cultured as ascites in the body of mice or on systems with hollow fibers to obtain sufficient quantities of antibodies for their characterization and development of the test.

Пример 18. Сэвдвич-метод для выявления MTS
Моноклональные антитела адсорбируют на твердофазном носителе (планшеты, пробирки, бусы или микроносители). Предпочтительно адсорбировать антитела на поверхности лунок 96-луночных планшетов для ELISA. Образец материала (сыворотка, моча, тканевой цитозоль) объемом 100 мкл, содержащий пептид/белок MTS (дикого типа или мутантный), добавляют к антителам, связанным на твердофазном носителе. Образцы инкубируют 2 часа при комнатной температуре. Затем образцы декантируют, а твердофазный носитель промывают буфером для удаления несвязавшегося материала. Затем к твердофазному носителю добавляют вторые антитела (к другой детерминанте пептида/белка MTS) в объеме 100 мкл. Вторые антитела, обычно меченные 125-1, ферментом, флуорофором или хромофором, наносят на твердую фазу и инкубируют 2 часа при комнатной температуре. Затем вторые антитела удаляют и твердую фазу промывают буфером для удаления несвязавшегося материала.
Example 18. Savdwich method for detecting MTS
Monoclonal antibodies are adsorbed on a solid phase carrier (tablets, tubes, beads or microcarriers). It is preferable to adsorb antibodies on the surface of the wells of 96-well ELISA plates. A 100 μl sample of material (serum, urine, tissue cytosol) containing MTS peptide / protein (wild-type or mutant) is added to the antibodies bound on a solid phase support. Samples are incubated for 2 hours at room temperature. Then the samples are decanted, and the solid phase carrier is washed with buffer to remove unbound material. Then, second antibodies (to another determinant of the peptide / MTS protein) are added to the solid phase carrier in a volume of 100 μl. The second antibodies, usually labeled 125-1, with an enzyme, fluorophore or chromophore, are applied to the solid phase and incubated for 2 hours at room temperature. Then the second antibodies are removed and the solid phase is washed with buffer to remove unbound material.

Определяют количество связавшейся метки, которое пропорционально количеству пептида/белка MTS, присутствующему в пробе. Отдельные определения проводят с использованием моноклональных антител, специфичных по отношению к MTS дикого типа, так же как и с моноклональными антителами, специфичными по отношению к MTS каждого мутантного типа. The amount of bound label is determined which is proportional to the amount of MTS peptide / protein present in the sample. Separate determinations are made using monoclonal antibodies specific for wild-type MTS, as well as monoclonal antibodies specific for MTS of each mutant type.

Следует понимать, что охарактеризованные методы и композиции могут быть использованы в различных воплощениях заявленного изобретения, только часть из которых раскрыта в данном описании. Специалисту ясно, что могут иметь место другие воплощения изобретения, не изменяющие его сущности. Таким образом, приведенные примеры являются иллюстративными и не могут рассматриваться как ограничивающие заявленное изобретение. It should be understood that the described methods and compositions can be used in various embodiments of the claimed invention, only part of which is disclosed in this description. The specialist is clear that there may be other embodiments of the invention that do not change its essence. Thus, the above examples are illustrative and cannot be construed as limiting the claimed invention.

Claims (53)

1. Выделенная ДНК, кодирующая полипептид многофункционального опухолевого супрессора (MTS), имеющий аминокислотную последовательность SOQ ID NO : 2, 14 или 16, представленную в описании, или модифицированную форму указанного полипептида, который функционально эквивалентен или ассоциирован с предрасположенностью к раку, включая меланому, лейкемию, астроцитому, глиобластому, лимфому, глиому, лимфому Ходжкина, хронический лимфоидный лимфолейкоз (CLL), опухоли, поджелудочной железы, молочной железы, щитовидной железы, яичников, матки, семенников, почек, желудка и прямой кишки. 1. Isolated DNA encoding a multifunctional tumor suppressor (MTS) polypeptide having the amino acid sequence of SOQ ID NO: 2, 14 or 16 described herein, or a modified form of said polypeptide that is functionally equivalent to or associated with a predisposition to cancer, including melanoma, leukemia, astrocytoma, glioblastoma, lymphoma, glioma, Hodgkin's lymphoma, chronic lymphoid lymphocytic leukemia (CLL), tumors, pancreas, breast, thyroid gland, ovaries, uterus, testes, kidney , Stomach and rectum. 2. Выделенная ДНК по п.1, имеющая нуклеотидную последовательность SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36, указанную в описании, или соответствующая РНК. 2. The isolated DNA according to claim 1, having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36 specified in the description, or the corresponding RNA. 3. Выделения ДНК по п.1, которая является ДНК с аллельным вариантом нуклеотидной последовательности SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36, указанной в описании, или соответствующая РНК. 3. Isolation of DNA according to claim 1, which is DNA with an allelic variant of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36 specified in the description, or the corresponding RNA. 4. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1, которая представляет собой ДНК с мутированной формулой нуклеотидной последовательности SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36 или соответствующую РНК. 4. The isolated nucleic acid according to claim 1, which is a DNA with a mutated formula of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36 or the corresponding RNA. 5. Выделенная нуклеиновая кислота по п.4, отличающаяся тем, что мутация представляет собой делецию, разорванный аллель, нонсенс-мутацию, мутацию со сдвигом рамки или миссенс-мутацию. 5. The isolated nucleic acid according to claim 4, characterized in that the mutation is a deletion, a torn allele, a nonsense mutation, a frame shift mutation or a missense mutation. 6. Выделенная ДНК по п.4, выбранная из группы, состоящей из (a) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид A в положении 241; (b) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид T в положении 148; (c) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид A в положении 418; (d) SEQ ID NO : 1, в которой нуклеотиды 226 - 270 делетированы; (e) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид T в положении 214; (f) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид A в положении 306; (q) SEQ ID NO : 1, в которой нуклеотиды 148 - 155 делетированы; (h) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид T в положении 317; (i) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид A в положении 305; (j) SEQ ID NO : 1, имеющей нуклеотид A в положении 124 и (k) SEQ ID NO : 1, в которой нуклеотиды 104 - 105 делетированы, или соответствующая РНК. 6. The isolated DNA according to claim 4, selected from the group consisting of (a) SEQ ID NO: 1, having nucleotide A at position 241; (b) SEQ ID NO: 1 having a T nucleotide at position 148; (c) SEQ ID NO: 1 having nucleotide A at position 418; (d) SEQ ID NO: 1, in which nucleotides 226-270 are deleted; (e) SEQ ID NO: 1 having a T nucleotide at position 214; (f) SEQ ID NO: 1 having nucleotide A at position 306; (q) SEQ ID NO: 1, in which nucleotides 148-155 are deleted; (h) SEQ ID NO: 1 having a T nucleotide at position 317; (i) SEQ ID NO: 1 having nucleotide A at position 305; (j) SEQ ID NO: 1 having nucleotide A at position 124; and (k) SEQ ID NO: 1 in which nucleotides 104-105 are deleted, or the corresponding RNA. 7. Выделенная нуклеиновая кислота по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что она представляет собой ДНК, содержащую регуляторные последовательности гена MTS. 7. An isolated nucleic acid according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is a DNA containing regulatory sequences of the MTS gene. 8. Выделенная ДНК по п.2 или 3, отличающаяся тем, что нуклеотидная последовательность, представленная SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36, или ее аллельный вариант являются функционально связанной с регуляторными последовательностями, имеющими мутацию, которая in vivo ингибирует или предотвращает экспрессию полипептида MTS. 8. The isolated DNA according to claim 2 or 3, characterized in that the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36, or its allelic variant are functionally associated with regulatory sequences having a mutation which in vivo inhibits or prevents the expression of the MTS polypeptide. 9. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая по меньшей мере 15 соседних нуклеотидов ДНК по любому из п.4 - 6, имеющая мутации в нуклеотидных последовательностях, представленных SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36. 9. An isolated nucleic acid containing at least 15 adjacent DNA nucleotides according to any one of claims 4 to 6, having mutations in the nucleotide sequences represented by SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36. 10. Выделенная ДНК по любому из предшествующих пунктов, встроенная в репликативный клонирующий вектор, имеющий репликон, работающий в клетке-хозяине. 10. The isolated DNA according to any one of the preceding paragraphs, embedded in a replicative cloning vector having a replicon operating in a host cell. 11. Выделенная ДНК по любому из пп.1 - 9, встроенная в экспрессирующий вектор, характеризующийся тем, что указанная выделенная ДНК функционально связана с соответствующими контролирующими последовательностями. 11. The isolated DNA according to any one of claims 1 to 9, embedded in an expression vector, characterized in that said isolated DNA is functionally linked to the corresponding control sequences. 12. Гибридизационная проба для определения в образце ДНК с нуклеотидной последовательностью, выбранной из нуклеотидных последовательностей SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36, их аллельных вариантов и их мутированных форм или РНК, соответствующей указанной ДНК, представляющая собой выделенную ДНК, содержащую часть нуклеотидной последовательности ДНК по любому из пп.1 - 6. 12. Hybridization test for determining in a sample DNA with a nucleotide sequence selected from the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36, their allelic variants and their mutated forms or RNA corresponding to the specified DNA, representing an isolated DNA containing a portion of the nucleotide sequence of the DNA according to any one of claims 1 to 6. 13. Проба по п.12, отличающаяся тем, что последовательность ДНК указанной пробы представляет собой часть последовательности нуклеиновой кислоты по любому из пп.4 - 6, имеющей мутацию в нуклеотидной последовательности, представленной SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36. 13. The sample according to p. 12, characterized in that the DNA sequence of the specified sample is part of the nucleic acid sequence according to any one of claims 4 to 6, having a mutation in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36. 14. Штамм культуры клеток-хозяев, трансформированных вектором по п.10 или 11. 14. The culture strain of host cells transformed with the vector of claim 10 or 11. 15. Способ получения полипептида, который представляет собой полипептид MTS с аминокислотной последовательностью, изображенной SEQ ID NO : 2, 14 или 16, или модифицированную форму указанного полипептида по п.1, который заключается в культивировании клетки-хозяина, содержащей экспрессирующий вектор, кодирующий указанный полипептид в пригодных условиях, и регенерации указанного полипептида. 15. The method of obtaining the polypeptide, which is an MTS polypeptide with the amino acid sequence depicted by SEQ ID NO: 2, 14 or 16, or a modified form of the specified polypeptide according to claim 1, which consists in culturing a host cell containing an expression vector encoding the specified a polypeptide under suitable conditions; and regenerating said polypeptide. 16. Способ получения полипептида MTS человека, практически свободного от других белков человека, при этом указанный полипептид имеет аминокислотную последовательность, изображенную SEQ ID NO : 2, 14 или 16, или аминокислотную последовательность, практически гомологичную с полипептидом MTS дикого типа, аминокислотная последовательность которого изображена SEQ ID NO : 2, 14 или 16, и указанный полипептид имеет функцию, практически подобную таковой полипептида MTS дикого типа. 16. A method of producing a human MTS polypeptide that is substantially free of other human proteins, wherein said polypeptide has the amino acid sequence depicted by SEQ ID NO: 2, 14 or 16, or an amino acid sequence substantially homologous to the wild-type MTS polypeptide whose amino acid sequence is depicted SEQ ID NO: 2, 14 or 16, and said polypeptide has a function substantially similar to that of the wild-type MTS polypeptide. 17. Антитело, способное специфически связываться с одним или более полипептидов, упомянутых в способе по п.16. 17. An antibody capable of specifically binding to one or more polypeptides mentioned in the method of claim 16. 18. Антитело по п.17, отличающееся тем, что оно представляет собой моноклональное антитело. 18. The antibody according to 17, characterized in that it is a monoclonal antibody. 19. Пара одноцепочечных олигонуклеотидных праймеров для определения нуклеотидной последовательности гена MTS с помощью реакции амплификации нуклеиновой кислоты, причем последовательность указанных праймеров произведена из хромосомы человека 9p21 и применение указанных праймеров в реакции амплификации нуклеиновой кислоты приводит к синтезу ДНК и/или РНК, соответствующей части или полной последовательности гена MTS. 19. A pair of single-stranded oligonucleotide primers for determining the nucleotide sequence of the MTS gene using a nucleic acid amplification reaction, the sequence of these primers being made from 9p21 human chromosome and the use of these primers in the nucleic acid amplification reaction leads to the synthesis of DNA and / or RNA, the corresponding part or the whole MTS gene sequences. 20. Пара праймеров по п.19 для обнаружения полной или части последовательности гена MTS с нуклеотидной последовательностью, представленной SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 или 36, и/или их мутированной формой. 20. The pair of primers according to claim 19 for detecting the full or part of the sequence of the MTS gene with the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 or 36, and / or their mutated form. 21. Способ диагностирования или прогнозирования поражения ткани млекопитающего, заключающийся в обнаружении изменения в гене многофункционального опухолевого супрессора (MTS) или в регуляторной последовательности гена MTS в образце пораженной ткани указанного субъекта, причем изменение указывает на неоплазию указанной ткани. 21. A method for diagnosing or predicting a lesion of a mammalian tissue, comprising detecting a change in the gene of a multifunctional tumor suppressor (MTS) or in the regulatory sequence of the MTS gene in a sample of affected tissue of a specified subject, the change indicating neoplasia of the specified tissue. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что последовательность гена MTS указанного образца сравнивают с последовательностью одного или более последовательностей гена MTS дикого типа, выбранных из последовательностей SEQ ID NO : 1, 3, 4, 5, 13, 15 и их аллельных вариантов дикого типа. 22. The method according to item 21, wherein the sequence of the MTS gene of the specified sample is compared with the sequence of one or more sequences of the wild-type MTS gene selected from the sequences of SEQ ID NO: 1, 3, 4, 5, 13, 15 and their allelic wild type options. 23. Способ по п.21, отличающийся тем, что исследуется уровень и/или последовательность продукта экспрессии гена MTS в указанном образце. 23. The method according to item 21, wherein the level and / or sequence of the product of expression of the MTS gene in the specified sample is examined. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что указанный продукт экспрессии представляет собой мРНК. 24. The method according to item 23, wherein the specified expression product is an mRNA. 25. Способ по п.24, отличающийся тем, что мРНК указанного образца контактирует с пробой на основе гена MTS в условиях, пригодных для гибридизации указанной пробы с РНК, соответствующей указанному гену MTS, а затем определяют гибридизацию указанной пробы. 25. The method according to paragraph 24, wherein the mRNA of the specified sample is in contact with a sample based on the MTS gene under conditions suitable for hybridization of the specified sample with RNA corresponding to the specified MTS gene, and then the hybridization of the specified sample is determined. 26. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что проба на основе гена MTS контактирует с геномной ДНК, выделенной из указанного образца в условиях, пригодных для гибридизации указанной пробы с указанным геном, а затем определяют гибридизацию указанной пробы. 26. The method according to item 21 or 22, characterized in that the sample based on the MTS gene is in contact with genomic DNA isolated from the specified sample under conditions suitable for hybridization of the specified sample with the specified gene, and then the hybridization of the specified sample is determined. 27. Способ по п.25 или 26, отличающийся тем, что указанная проба является мутированной аллель-специфической пробой. 27. The method according to claim 25 or 26, wherein said sample is a mutated allele-specific sample. 28. Способ по п.23, отличающийся тем, что указанный продукт экспрессии представляет собой полипептид, кодируемый геном MTS в указанном образце. 28. The method according to item 23, wherein the specified expression product is a polypeptide encoded by the MTS gene in the specified sample. 29. Способ по п.28, отличающийся тем, что указанный полипептид обнаруживают иммуноблоттингомо или иммуноцитохимически. 29. The method according to p, characterized in that the polypeptide is detected immunoblotting or immunocytochemistry. 30. Способ по п.28, отличающийся тем, что изменение белка MTS-гена дикого типа обнаруживают определением связывающих взаимодействий между белком гена MTS, выделенным из указанной ткани, и циклинзависимой киназой Cdk. 30. The method according to p. 28, characterized in that the change in the protein of the wild-type MTS gene is detected by determining the binding interactions between the MTS gene protein isolated from the specified tissue and the cyclin-dependent Cdk kinase. 31. Способ по п.28, отличающийся тем, что изменение в белке гена MTS устанавливают определением ингибирования биохимической активности Cdk. 31. The method according to p, characterized in that the change in the protein of the MTS gene is determined by determining the inhibition of the biochemical activity of Cdk. 32. Способ по п.30 или 31, отличающийся тем, что Cdk представляет собой Cdk4. 32. The method according to item 30 or 31, characterized in that Cdk is a Cdk4. 33. Способ по п.21 или 23, отличающийся тем, что устанавливают изменения в регуляторных областях гена MTS в указанном образце. 33. The method according to item 21 or 23, characterized in that it establishes changes in the regulatory regions of the MTS gene in the specified sample. 34. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что обнаруживают изменения в последовательности гена MTS в указанном образце по сдвигу электрофоретической активности одноцепочечной ДНК указанного образца в неденатурирующих полиакриламидных гелях. 34. The method according to item 21 or 22, characterized in that detect changes in the sequence of the MTS gene in the specified sample by the shift of the electrophoretic activity of single-stranded DNA of the specified sample in non-denaturing polyacrylamide gels. 35. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что целый или часть гена MTS указанного образца амплифицируют и указанную амплифицированную последовательность секвенируют. 35. The method according to item 21 or 22, characterized in that the whole or part of the MTS gene of the specified sample is amplified and the specified amplified sequence is sequenced. 36. Способ по п.21 или 23, отличающийся тем, что для идентификации специфического мутантного аллеля MTS в указанном образце амплификацией нуклеиновой кислоты применяют олигонуклеотидные праймеры. 36. The method according to item 21 or 23, characterized in that oligonucleotide primers are used to identify the specific mutant MTS allele in said sample by nucleic acid amplification. 37. Способ по п. 21 или 22, отличающийся тем, что клонируют целый или часть гена MTS указанного образца с целью получения клонированной последовательности, и секвенируют указанную клонированную последовательность. 37. The method according to p. 21 or 22, characterized in that clone the whole or part of the MTS gene of the specified sample in order to obtain a cloned sequence, and the specified cloned sequence is sequenced. 38. Способ по любому из пп.21 - 24, отличающийся тем, что обнаруживают несовпадения между молекулами (1) гена MTS геномной ДНК или мРНК MTS, выделенными из указанного образца, и (2) нуклеотидной пробой, комплементарной человеческой MTS-области дикого типа, когда молекулы (1) и (2) гибридизуют друг с другом с образованием дуплекса. 38. The method according to any one of paragraphs.21-24, characterized in that mismatches between the molecules of (1) the MTS gene of the genomic DNA or MTS mRNA isolated from the specified sample, and (2) a nucleotide probe complementary to the wild-type human MTS region are detected when molecules (1) and (2) hybridize with each other to form a duplex. 39. Способ по любому из пп. 21 - 24, отличающийся тем, что проводят амплификацию последовательностей гена MTS указанного образца и определяют гибридизацию амплифицированных последовательностей с одной или более нуклеотидными пробами, которые содержат последовательность MTS-гена дикого типа или последовательность мутированного гена MTS, имеющего мутацию. 39. The method according to any one of paragraphs. 21 to 24, characterized in that the amplification of the sequences of the MTS gene of the specified sample and determine the hybridization of the amplified sequences with one or more nucleotide samples that contain the sequence of the wild-type MTS gene or the sequence of the mutated MTS gene having a mutation. 40. Способ по п.21 или 22, заключающийся в обнаружении гибридизации in situ гена MTS указанного образца с одной или более нуклеотидных проб, которые содержат последовательность MTS-гена дикого типа или последовательность мутированного гена MTS, имеющего мутацию. 40. The method according to item 21 or 22, which consists in detecting in situ hybridization of the MTS gene of the specified sample from one or more nucleotide samples that contain the sequence of the wild-type MTS gene or the sequence of the mutated MTS gene having a mutation. 41. Способ по любому из пп.21 - 40, отличающийся тем, что изменение обнаруживают путем скрининга на делеционную мутацию. 41. The method according to any one of paragraphs.21 to 40, characterized in that the change is detected by screening for a deletion mutation. 42. Способ по любому из пп.21 - 40, отличающийся тем, что изменение обнаруживают путем скрининга на точечную мутацию. 42. The method according to any one of paragraphs.21 to 40, characterized in that the change is detected by screening for a point mutation. 43. Способ по любому из пп.21 - 40, отличающийся тем, что изменение обнаруживают путем скрининга на инсерцию. 43. The method according to any one of paragraphs.21 to 40, characterized in that the change is detected by screening for insertion. 44. Нуклеиновая кислота, выбранная из группы, состоящей из нуклеиновой кислоты, кодирующей MTS-полипептид дикого типа, и нуклеиновой кислоты, практически гомологичной и функционально эквивалентной ей или ее частям, которая может быть использована в генной терапии для восстановления функции MTS-гена дикого типа или функций MTS, сходных с таковыми для дикого типа, в клетке, утратившей указанную генную функцию или имеющей измененную генную функцию вследствие мутации в MTS-гене. 44. A nucleic acid selected from the group consisting of a nucleic acid encoding a wild-type MTS polypeptide and a nucleic acid substantially homologous and functionally equivalent to it or its parts, which can be used in gene therapy to restore the function of the wild-type MTS gene or MTS functions similar to those of the wild type in a cell that has lost the indicated gene function or has an altered gene function due to a mutation in the MTS gene. 45. Нуклеиновая кислота по п.44, которая представляет собой регуляторные последовательности гена MTS. 45. The nucleic acid according to item 44, which is a regulatory sequence of the MTS gene. 46. Нуклеиновая кислота по п. 44 или 45, отличающаяся тем, что она встроена в геном указанной клетки. 46. The nucleic acid according to claim 44 or 45, characterized in that it is integrated into the genome of the specified cell. 47. Молекула из MTS-полипептида дикого типа, полипептида, практически гомологичного и имеющего сходную функцию с MTS-полипептидом дикого типа, функциональных частей и молекул, имитирующих функцию MTS-полипептида дикого типа, которые могут быть использованы в пептидной терапии для восстановления функции MTS-гена дикого типа в клетке, утратившей генную функцию или имеющей измененную генную функцию вследствие мутации в MTS-гене. 47. A molecule of a wild-type MTS polypeptide, a polypeptide that is practically homologous and has a similar function to a wild-type MTS polypeptide, functional parts and molecules that mimic the function of a wild-type MTS polypeptide that can be used in peptide therapy to restore the function of MTS- wild-type gene in a cell that has lost its gene function or has an altered gene function due to a mutation in the MTS gene. 48. Способ скрининга потенциальных противораковых препаратов, который включает (a) смешивание подходящего раствора для определения циклинзависимой киназы (Cdk) с определением, предположительно являющимся противораковым препаратом, Cdk, циклином, субстратом Cdk и меченным АТФ; (b) определение количества фосфорилированного субстрата и (c) сравнение количества фосфорилированного субстрата на стадии (b) с контрольным образцом, полученным в соответствии со стадией (a) причем указанный контрольный образец содержит MTS-полипептид вместо указанного противоракового препарата. 48. A method for screening potential anticancer drugs, which comprises (a) mixing a suitable cyclin-dependent kinase (Cdk) solution with a definition of what is suspected to be an anti-cancer drug, Cdk, cyclin, Cdk substrate and labeled ATP; (b) determining the amount of phosphorylated substrate; and (c) comparing the amount of phosphorylated substrate in step (b) with a control sample obtained in accordance with step (a) wherein said control sample contains an MTS polypeptide instead of said anticancer drug. 49. Способ скрининга потенциальных противораковых препаратов, который включает смешивание циклинзависимой киназы (Cdk), MTS-полипептида и соединения, предположительно являющегося противораковым препаратом, и определение количества связавшегося полипептида MTS с Cdk. 49. A method for screening potential anti-cancer drugs, which comprises mixing a cyclin-dependent kinase (Cdk), an MTS polypeptide and a compound presumably an anti-cancer drug, and determining the amount of bound MTS polypeptide to Cdk. 50. Способ скрининга потенциальных противораковых препаратов, который включает смешивание циклинзависимой киназы Cdk и соединения, предположительно являющегося противораковым препаратом, и определение биологической активности Cdk. 50. A method for screening potential anti-cancer drugs, which comprises mixing a cyclin-dependent Cdk kinase and a compound presumably an anti-cancer drug, and determining the biological activity of Cdk. 51. Способ по любому из пп.48 - 50, отличающийся тем, что Cdk представляет собой Cdk4. 51. The method according to any one of claims 48 to 50, wherein Cdk is Cdk4. 52. Способ скрининга потенциальных противораковых препаратов, который включает выращивание трансформированной эукариотической клетки-хозяина, содержащей измененный ген MTS, в присутствии соединения, предположительно являющегося противораковым препаратом, и определение скорости роста указанной клетки-хозяина. 52. A method for screening potential anti-cancer drugs, which comprises growing a transformed eukaryotic host cell containing an altered MTS gene in the presence of a compound presumably an anti-cancer drug, and determining the growth rate of said host cell. 53. Способ по п.52, отличающийся тем, что скорость роста указанной клетки-хозяина определяют по биологической активности циклинзависимой киназы (Cdk). 53. The method according to paragraph 52, wherein the growth rate of the specified host cell is determined by the biological activity of the cyclin-dependent kinase (Cdk).
RU95122128A 1994-03-18 1995-03-17 Mts gene, mutations of this gene and methods of diagnosis of malignant tumors using mts gene sequence RU2164419C2 (en)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21458194A 1994-03-18 1994-03-18
US21508894A 1994-03-18 1994-03-18
US21458294A 1994-03-18 1994-03-18
US215.088 1994-03-18
US214.581 1994-03-18
US214582 1994-03-18
US215088 1994-03-18
US214581 1994-03-18
US214.582 1994-03-18
US227.369 1994-04-14
US251.938 1994-06-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95122128A RU95122128A (en) 1998-02-10
RU2164419C2 true RU2164419C2 (en) 2001-03-27

Family

ID=27396002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95122128A RU2164419C2 (en) 1994-03-18 1995-03-17 Mts gene, mutations of this gene and methods of diagnosis of malignant tumors using mts gene sequence

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2164419C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462246C2 (en) * 2006-03-30 2012-09-27 ПиТиСи ТЕРАПЬЮТИКС, ИНК. Method for producing functional protein from dna having nonsense mutations, and treating associated disorders
WO2013086464A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 The Broad Institute, Inc. Markers associated with chronic lymphocytic leukemia prognosis and progression
RU2509809C2 (en) * 2008-07-04 2014-03-20 Транслэшионал Кэнсэр Драгз Фарма, С.Л. Methods of treating and diagnosing cancer
RU2644284C1 (en) * 2017-03-14 2018-02-08 Федеральное Государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр колопроктологии им. А.Н. Рыжих" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method of ii stage colon cancer treatment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lewin Oncogenic conversion by regolatory chenges ....Cell. - 1992, p. 303-342. Adams et al. Transgenic model of tumor development. Science. - 1991, 254, 1161-1167. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462246C2 (en) * 2006-03-30 2012-09-27 ПиТиСи ТЕРАПЬЮТИКС, ИНК. Method for producing functional protein from dna having nonsense mutations, and treating associated disorders
RU2509809C2 (en) * 2008-07-04 2014-03-20 Транслэшионал Кэнсэр Драгз Фарма, С.Л. Methods of treating and diagnosing cancer
WO2013086464A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 The Broad Institute, Inc. Markers associated with chronic lymphocytic leukemia prognosis and progression
RU2644284C1 (en) * 2017-03-14 2018-02-08 Федеральное Государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр колопроктологии им. А.Н. Рыжих" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method of ii stage colon cancer treatment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2161309C2 (en) Mutations of mts gene in embryonic line and method of detection of predisposition to malignant tumors
US5989815A (en) Methods for detecting predisposition to cancer at the MTS gene
JP3399539B2 (en) Methods for diagnosing predisposition to breast and ovarian cancer
JP3455228B2 (en) Chromosome 13 linkage-breast cancer susceptibility gene
US5747282A (en) 17Q-linked breast and ovarian cancer susceptibility gene
AU686004B2 (en) In vivo mutations and polymorphisms in the 17q-linked breast and ovarian cancer susceptibility gene
US5709999A (en) Linked breast and ovarian cancer susceptibility gene
US5710001A (en) 17q-linked breast and ovarian cancer susceptibility gene
US5693473A (en) Linked breast and ovarian cancer susceptibility gene
AU694502B2 (en) Mts gene, mutations therein, and methods for diagnosing cancer using mts gene sequence
US5753441A (en) 170-linked breast and ovarian cancer susceptibility gene
RU2164419C2 (en) Mts gene, mutations of this gene and methods of diagnosis of malignant tumors using mts gene sequence
US5843756A (en) Mouse MTSI gene
US6465629B1 (en) BRG1 is a tumor suppressor that is mutated in prostate and other cancer types
JP3241736B2 (en) 17q-linked breast and ovarian cancer susceptibility genes
US6060301A (en) Vector containing MTS1E1β gene
US6440699B1 (en) Prostate cancer susceptible CA7 CG04 gene
NZ328515A (en) Diagnostic method for detecting predisposition to cancer at the multiple tumour suppressor (mts) gene
Liang United States Patent te