WO1998056908A1 - Vitamin d receptor isoform proteins - Google Patents

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WO1998056908A1
WO1998056908A1 PCT/JP1997/002052 JP9702052W WO9856908A1 WO 1998056908 A1 WO1998056908 A1 WO 1998056908A1 JP 9702052 W JP9702052 W JP 9702052W WO 9856908 A1 WO9856908 A1 WO 9856908A1
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vitamin
vdr
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rvdr1
nucleotide sequence
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PCT/JP1997/002052
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Kato
Kenju Ueno
Original Assignee
Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha
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.)
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants

Definitions

  • the present invention relates to a gene encoding a novel vitamin D receptor isoform protein, a recombinant vector containing the gene, a host cell transformed with the recombinant vector, and a vitamin obtained by culturing the host cell.
  • the present invention relates to a D receptor isoform protein, an antibody recognizing the protein, a method for diagnosing bone density using the protein, and a method for screening a vitamin D-like substance using the protein.
  • 1,25-Dihydroxyvitamin D 3 [1,25 (OH) 2 D 3 ] has biological activities such as controlling calcium homeostasis and cell differentiation, but most of its biological activities are in the nucleus. It also acts by the expression of genes mediated by the vitamin D receptor (VDR) (Darish and DeLuca, Crit. Rev. tukaryotic Gene Express., 3: 89-116, 1993). VDR is known to be a member of the nuclear receptor-superfamily that functions as a ligand-inducible transcription factor (Green and Chambon, Trends Genet., 4: 309-314, 1988; Parker, Curr. Opin. Cell Biol., 5: 499-504, 1993).
  • VDR vitamin D receptor
  • This family includes nuclear receptors for steroid hormones, thyroid hormone and retinoic acid, and an unknown ligand called the orphan 'receptor. Based on similarities in structure and function, VDRs are associated with retinoic acid receptors (RARs), 9-cis retinoic acid receptors (RXRs), and thyroid hormone receptors (TRs) along with subfamilies within nuclear receptors. Forming a ribbon.
  • RARs retinoic acid receptors
  • RXRs 9-cis retinoic acid receptors
  • TRs thyroid hormone receptors
  • VDR is known to form a heterodimer with RXR. These heterodimers bind to different but similar target enhancer elements.
  • This target enhancer element consists of two repetitive A AGGTCA motif (or a related 6-base motif).
  • the spacer existing between the two core motifs is 3 bp (DR 3) in the case of the RX R / VDR heterodimer, and the length is 7! In 3 ⁇ 4, it is 413 (DR4), and in RXR / RAR, it is 2 bp (DR2) and 5 bp (DR5). Distinguish (Umesono et al., Cell 6 ⁇ : 1255-1266, 1991; astineja d et al., Ature 375: 203-211, 1995)
  • VDR forms a homodimer at several vitamin D response elements (VDREs), indicating that vitamin D has two signaling pathways. Suggest (Carber et al., Nature 361: 657-660, 1993; Towers et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6310-6314, 1993).
  • VDR hereditary 1, 25 (OH) 2 D 3 resistance rickets
  • HVDRR hereditary 1, 25 (OH) 2 D 3 resistance rickets
  • Exons containing a stop codon in many nuclear receptors are known to be longer than other exons.
  • Various genetic polymorphisms are known in the nucleotide sequence of this final exon and the introns before and after it. These genetic polymorphisms are those that occur in non-coding regions, or that the encoded amino acids remain unchanged. It is known that the stability and expression level of mRNA are changed by mutation of bases due to polymorphism.
  • Abnormal splicing associated with disease due to base changes has been described as 1) exon 'skipping, 2) activation of hidden splice sites, 3) generation of pseudo-exons within introns, 4) exonization of introns.
  • Abnormal splicing is particularly likely around long exons.
  • mRNA polymorphisms in nuclear receptors there are various subtypes with different genes in TR, RAR, RXR, etc. It is known that mRNA polymorphism due to selective slicing occurs under physiological conditions from these genes. In addition, it is thought that the encoded protein changes to produce isoforms and that the stability of mRNA changes, contributing to more precise gene expression regulation.
  • VDR vitamin D receptor
  • the present inventors have designed DNA fragments encoding various regions of canonical rat VDR (hereinafter referred to as rVDR0) and oligonucleotides of P box in the DNA binding domain (hereinafter, referred to as rVDR0). Parker, Curr. Op in. Cell Biol. 5: 499-504, 1993) to encode novel VDR isoforms by screening cDNA libraries from various murine and avian tissues. The gene could be isolated and its structure determined.
  • the transformant transformed with the expression vector is cultured, and the produced target protein is separated and purified to obtain a novel VDR isoform protein. I was able to. This is the first example of such an isoform identified at the vitamin D receptor.
  • a preferred gene of the present invention is a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • a nucleotide sequence that encodes a protein having a partially substituted, deleted or added amino acid sequence and having vitamin D receptor isoform protein activity, or These are DNAs containing nucleotide sequences that hybridize to them, and this gene is derived from rat.
  • a preferred gene derived from such a rat is as shown in SEQ ID NO: 2.
  • a preferred gene of the present invention is also a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, or a nucleotide obtained by partially substituting, deleting or adding the nucleotide sequence.
  • a DNA comprising a sequence or a nucleotide sequence that hybridizes to them, the gene being derived from humans.
  • the present invention also provides a recombinant vector comprising a gene encoding a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides a prokaryotic or eukaryotic host cell transformed by a recombinant vector comprising a gene encoding a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides a set comprising a gene encoding a VDR isoform protein It is intended to provide a VDR isoform protein obtained by culturing a transformant obtained by transforming with a recombinant vector.
  • the present invention further provides an antibody that recognizes a VDR isoform protein ; the present invention further provides a method for diagnosing bone density using a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides a method for screening a vitamin D-like substance using a VDR isoform protein.
  • FIG. 1 shows the nucleotide and amino acid sequences of rVDR0 and rVDR1 cDNA isolated from one of the rat kidney cDNA libraries.
  • FIG. 2 shows the structure of the rat VDR genomic region near exons 7-9 and the protein of the two rVDR isoforms (rVDRO and rVDR1) generated by alternative splicing.
  • rVDRO and rVDR1 the protein of the two rVDR isoforms generated by alternative splicing.
  • rVDRO and rVDR1 the protein of the two rVDR isoforms (rVDRO and rVDR1) generated by alternative splicing.
  • S represents SmaI
  • H represents Hindm
  • K represents Kpnl
  • P Psttl.
  • FIG. 4 is a diagram (photograph of electrophoresis) analyzed by Northern blot using these poly A (+) mRNAs.
  • FIG. 4 shows the results of a dominant negative activity test of rVDR0 against rVDR1 using CAT technology.
  • FIG. 5 shows the results of a dose-dependent activity test of rVDR1 using CAT Atsey.
  • FIG. 6 shows the results of a study using CAT Atsey to study the effect of rVDR1 on thyroid hormone and retinoic acid signaling pathways.
  • FIG. 7 is a graph showing that the dominant negative activity of I ′′ VDR1 is sequence-specific.
  • FIG. 8 shows samples obtained by expressing rVDRO and rVDR1 as GST fusion proteins in Escherichia coli (GST-rVDR0 and GST-rVDR1), and digested and purified with thrombin. The molecular weight measured on a polyacrylamide SDS gel using rVDR0 and rVDR1 samples is shown (photograph of electrophoresis).
  • FIG. 9 shows the results of gel shift assay performed on various amounts of purified mouse RXR (RXR), purified rVDRO and rVDR1 using DR3T as a probe (electrophoresis pictures).
  • Figure 10 shows the gel shift assay performed on various amounts of purified rVDRI, chicken TRH (TR) and mouse RARa (RAR) using 0 shaku 4 and 0! 3 ⁇ 45 as probes. The results are shown (photograph of electrophoresis).
  • Figure 1 1 is a synthetic recombinant r VDR protein (r VDR O or r VDR 1) at E. coli, and 1, 2 5 (OH) 2 D 3 l nM labeled with [3 H], labels and Tei no 1, 2 5 (OH) 2 D 3 was added at various concentrations, 4 ° C, 1 to 6 hours ink Yupeto, vitamin D not bound except by centrifugation, the recombinant r VDR protein The result of measuring the radioactivity of the bound ligand is shown.
  • the gene encoding the VDR isoform protein was able to get by.
  • the method for obtaining the gene of the present invention is not limited to this.It is possible to prepare cDNA from tissues, cells, etc., which express the gene of the present invention, using methods known to those skilled in the art, as described below. Can 3
  • the gene encoding the cloned VDR isoform protein can be transformed into other prokaryotic or eukaryotic host cells by incorporating it into the appropriate vector DNA.
  • the gene can be expressed in each host cell.
  • a gene encoding a polypeptide can be expressed.
  • purification can be facilitated, or the expression level can be increased, and the target protein can be cut out by subjecting it to an appropriate treatment in the purification process.
  • GST was removed and the VDR isoform protein was isolated.
  • eukaryotic genes are considered to exhibit polymorphism, as is known at the human interferon gene (eg, Ni shi et al .: [. Biochem. 97 153 198 5]).
  • one or more amino acids may be replaced by a shape phenomenon, and in other cases, the amino acid may not change at all even though the nucleotide sequence changes.
  • a polypeptide lacking or adding one or more amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or a polypeptide in which an amino acid is substituted with one or more amino acids may have the activity of VDR isoform protein.
  • a polypeptide obtained by converting a nucleotide sequence corresponding to cysteine of the human interleukin 2 ((L-2) gene to a sequence corresponding to serine retains IL-12 activity. (Wang et al., Science, 224 1431 1984) c
  • sugar chains when expressed in eukaryotic cells, sugar chains are often added, but the addition of sugar chains can be regulated by converting one or more amino acids. May have the activity of
  • the present invention also includes a gene encoding a polypeptide containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a gene which hybridizes with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 3.
  • the conditions may be the same as those used in probe hybridization which is usually performed (for example, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold spring Habor Laboratory Press, 1989).
  • the expression vector of the present invention contains an origin of replication, a selection marker, a promoter located in front of the gene to be expressed, an RNA splice site, a polyadenylated sidanal, and the like.
  • Prokaryotic host cells among the hosts used in the expression system of the present invention include, for example, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus thermophilus, and the like. No. Among eukaryotes, host cells for eukaryotic microorganisms include, for example, Saccharomyces cerevisiae, and host cells derived from mammals include, for example, COS cells and Chinese hamster ovary. (CHO) cells, C127 cells, 3T3 cells, Hela cells, BHK cells, Nabarba cells and the like. The transformant of the present invention may be cultured by appropriately selecting culture conditions suitable for the host cell.
  • the transformant transformed with the gene encoding the desired VDR isoform protein is cultured, and the produced VDR isoform protein is isolated from inside or outside the cell. It can be purified to homogeneity.
  • VDR isoform protein which is the target protein of the present invention
  • Separation and purification of the VDR isoform protein may be performed by a separation and purification method used for ordinary proteins, and is not limited in any way.
  • a separation and purification method used for ordinary proteins for example, various types of chromatography, ultrafiltration, salting, dialysis and the like can be appropriately selected and used in combination.
  • a transient expression assay which is a method for measuring gene transcription activity using a CAT (chloramphenicylacetyltransferase) gene as a reporter gene, described below. (C AT Atsushi).
  • DNA used is 2 ⁇ g of CAT reporter plasmid and receptor expression
  • pCH100 Pharmacia
  • a 3-galactosidase expression vector which is used as an internal control to normalize the variation due to transformation efficiency, and adjust the total amount of DNA.
  • a ligand (1 ⁇ M of all-trans-retinoic acid or 0.1 ⁇ M of thyroid hormone or vitamin D O. 1 ⁇ M) to the medium.
  • a ligand (1 ⁇ M of all-trans-retinoic acid or 0.1 ⁇ M of thyroid hormone or vitamin D O. 1 ⁇ M
  • a cell extract is prepared by lyophilization, and the CAT is assayed after normalizing the j3-galactosidase activity by the method described in the literature (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995).
  • the antibody recognizing the VDR isoform protein of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • a conventional method for example, Shinsei Chemistry Laboratory Course 1, Protein I, According to p389-139, 1992
  • the antigen VDR isoform protein
  • the antibody can be obtained by collecting the antibody.
  • the titer of the obtained antibody can be measured by a method known in the art.
  • Monoclonal antibodies can also be prepared according to a conventional method (for example, Kohler et al., Nature 256: 496, 1975; Kohler et al., Eur. J. Immunol. 6: 511, 1976). That is, as described above, an animal is immunized to obtain antibody secreting somatic cells, which are fused with a myeloma cell line, and a hybrid that produces antibodies is selected. Also, binding fragments of such monoclonal and polyclonal antibodies, eg, Fab, F (ab,), Fv fragments, can be used as the antibodies of the present invention: Antibody fragments can be intact antibodies such as papain or pepsin. It can be obtained by conventional methods after digestion.
  • RVDR0 and rVDRl were sequenced and 285 nuclei specific for rVDR1 were sequenced.
  • the VDR isoform protein (rVDRl) of the present invention is The gene to be loaded has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the deduced amino acid sequence of rVDR1 lacks 86 amino acids at the C-terminus and has an extra 19 amino acids compared to rVDR0.) This is due to the 1 1 of the intron existing between exon 8 and exon 9. Probably because translation was stopped by the stobcodon located at 34 bp (see FIGS. 1 and 2) .: Then, this exon of rVDR1 was used as a specific probe for Northern blots.
  • the transcript r VD R 0 is detected in the kidney and intestine expressing (FIG. 3) 3 - Non comprising 1 04 2 bp of how, intron 6 located between Ekison 6 and 7 Specific transcripts could not be detected using the specific probe: Analysis of the specific band with a densitometer showed that the amount of rVDR1 transcript was 1/15 to 1 Z20 of the amount of rVDR0. Met.
  • poly (A) + mRNA from various tissues was converted into cDNA using reverse transcriptase, and then amplified with PCR to detect rVDR1 transcript in the cytosolic mRNA fraction.
  • the presence of the VDR1 transcript was confirmed: thus, it was suggested that the rVDR1 transcript was localized in the cytosol as mature mRNA for transcription.
  • VDRE consensus vitamin D response element
  • rVDR1 The dominant negative activity of rVDR1 is sequence-specific
  • the degree of inhibition of rVDR1 on rVDR0 was sequence-specific, and was more pronounced for mouse 'osteobontin than for human' osteocalcin VDRE. This is to be because the VDR homodimer prefers binding with murine Osuteoponchin target VDRE. (Cheskis et al, Molec Cell Biol 14:.... 3329-3338, 1994) found the following 0 AGTTCA motif
  • the notion of superiority as a binding core for VDRs over the AGGTCA motif is supported by the fact that DR3T is more active as a VDRE than DR3G (see Figure 7).
  • rVDR1 is a consensus response element for retinoic acid (DR5) and a consensus for thyroid hormone when the same type of receptor is present. It did not suppress the ligand-induced transcription-promoting activity of the sponge element (DR4) (see Fig. 6). When the same type of response element was present, r VDRl was replaced by another retinoic acid response element (0 2) and the estrogen response element (consensus ERE) had no apparent effect.c Therefore, these results indicate that the rVDR1 isoform acts as a dominant negative receptor for rVDR0. Suggest that.
  • rVPR1 binds to VDRE as a homodimer but does not form a heterodimer complex with RXR
  • rVDRO protein and rVDR1 protein were produced by genetic recombination.
  • the open reading frames of the rDNAs of rVDR0 and rVDR1 were predicted to be 48 KDa and 40 KDa proteins, respectively:
  • the purified rVDR0 and rVDR1 proteins were SDS- It moved to the position of the predicted molecular weight on the PAGE gel ( Figure 8).
  • rVDRl cannot form a heterodimer with rRXRa, which is a mutant without the C-terminus of human VDR (hVDR) (Nakajima et al., Mol.Endocrinol. 8: As in 159-172, 199 4), it seems to be because it does not have the C-terminal domain necessary for heterodimer formation.
  • rVDR1 does not specifically bind to the consensus thyroid response element (DR4) and retinoic acid response element (DR5) ( Figure 10), indicating that rVDR1 has specificity for the target enhancer element. Suggests that it is the same as VDR 0.
  • VDR similar to RAR, RXR and TR, conventional observations show that the dimer interface formed between DNA binding domains specifies receptor-dimer binding recognition with its cognate response element (eg, Rastinejad et al. , ature 375: 203-211, 1995) and this result agree well.
  • rVDR1 acts as a dominant negative receptor in the vitamin D signaling pathway by competitively binding to the target VDRE (vitamin D response element) as a homodimer.
  • the novel rat VDR isoform (rVDRl) obtained in the present invention is a primary rVDR transcript generated by alternative splicing, whereas rVDR1 is an extra gene present in intron 8 in rVDR0. With exon. This new exon
  • the stop codon at (intron 8 in rVDR0) loses part of the C-terminal ligand binding domain (86 amino acids) but adds 19 amino acids.
  • Primers were designed to specifically amplify intron 8 from the known human VDR intron 8 sequence (WO 94-036333), and intron 8 was amplified from human genomic DNA. Using this intron 8 as a probe incorporating 32 P-d CTP with random primers, a human leukocyte cDNA library (C1 ontech) was screened, and human VDR intron 7, exon 8, intron 8 A cDNA fragment containing 8 was obtained: in humans, unlike in rats, intron 7 is also different from rat, because intron 7 is in full-length frame and ligated to exon 8 during amino acid translation. The fragment of the retained isoform cDNA could be cloned.
  • the nucleotide sequence of the obtained cDNA fragment was determined, and the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 was determined. It was confirmed to have the peptide sequence.
  • VDR is unique within this subfamily because the RAR, RXR and TR isoform proteins consist of various exons combined by alternative splicing and the use of Z or different promoters It can be said that. For some genes, it is already known that retaining introns as exons results in functionally distinct isoform proteins (Nakaraura et al., Science 257: 1138—1142, 1992). This is the first example of a superfamily receptor isoform: this is why, unlike RAR, RXR and TR, the VDR isoform has been cloned despite its cDNA cloning.
  • VDR isoform protein of the present invention acts as a dominant negative receptor in the vitamin D signaling pathway: a recent report (Morrison et al., Pro atl. Acad. Sci. USA 89: 6665-6669, 1994), allelic changes in the human VDR gene indicate changes in blood osteocalcin concentration and bone mineral density. Closely related. Bone density can be a predictor of osteoporotic fracture risk: The report states that allelic changes in the human VDR gene that predict bone density are located in intron 8.
  • VDR isoform protein that r VD R 1 obtained in the present invention is caused by holding the Intoron 8 rats VDR gene is extremely interesting Q present invention It can be expected to elucidate the regulation mechanism of the vitamin D signaling pathway and to use it to improve bone density. In addition, it is possible to diagnose bone density using the VDR isoform proteins of the invention:
  • the expression level of the VDR isoform of the present invention is related to various diseases.
  • Diseases such as osteoporosis, fractures, secondary hyperthyroidism, immune diseases, and skin diseases are related to the onset of the expression of the isoform of the present invention in all diseases considered to be associated with VDR. Therefore, the isolation and characterization of the VDR isoforms of the present invention has great significance in elucidating and treating these diseases.
  • the VDR isoform protein of the present invention can be used to screen for a vitamin D-like substance .
  • a gene encoding the VDR protein of the present invention is transfected into an appropriate cell, A substance having at least one of vitamin D-like actions (eg, calcium-bone metabolism, differentiation-inducing action, immunosuppression, antitumor action, fat-lipid metabolism suppression) using the cells (eg, steroids) , Retinoic acid).
  • vitamin D-like actions eg, calcium-bone metabolism, differentiation-inducing action, immunosuppression, antitumor action, fat-lipid metabolism suppression
  • the cells eg, steroids
  • Retinoic acid e.g, Retinoic acid
  • rVD RO Polymer (Burmester et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 1005-1009, 1988). Polymers using primers corresponding to exons—zechase reaction (PCR) analyzing the emissions from 1 0 6 plaques were selected 1 0 positive clones: was further select two clones encoding the r VDR 1 is the same Aisofu ohms from this. That is, when the nucleotide sequence was determined, it was found that out of the 10 positive clones, 8 were rVDR0 and 2 were rVDR1.
  • PCR zechase reaction
  • a genomic fragment of about 20 kb having a BamHI site derived from a rat genomic library (cio ech) was cloned.
  • a 3.5 kb DNA fragment with a PstI site containing intron 8 was subcloned and sequenced.
  • the nucleotide sequence of the obtained rVDRl is shown in SEQ ID NO: 2, and the deduced amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 1.
  • the sequence compared to rVDR0 is shown in FIG. 1, and the relevant region of the VDR genome and the mapping of rVDR1 generated by alternative splicing are shown in FIG. 2 in comparison with rVDR0.
  • Example 2 Northern plot analysis
  • rVDRO and rVDR1 transcripts were tested by Northern plot analysis using 3 g of Bori A) mRNA from rat intestine and kidney. Exon 8 of rVDR1 was used as a probe. Fig. 3 shows the obtained results. The rVDR1 transcript was expressed in the gut and kidney where rVDR0 was expressed. The relative amount of rVDR transcript was calculated by scanning the specific band with a densitometer: When the average of three or more samples was determined, the amount of rVDR1 transcript was 1/15 to 1/20 of the amount of rVDR0.
  • Example 3 Construction of plasmid
  • cDNAs encoding rVDR0 and rVDRl were amplified by PCR using BamHI and EcoRI restriction sites and inserted into the corresponding sites of plasmid pGEX-2T (Pharmacia). did. Escherichia coli (DH5c) was transformed with these vectors and induced with IPTG (0.1 mM).
  • the resulting GST fusion protein was purified with Daltathione Sepharose 4B. After digesting 500 g of each GST fusion protein with thrombin (5 U), Thrombin and GST were removed through Thion Sepharose. The flow-through fraction was further supplemented with 50 mM Tris-HCI Knuffer-1 (pH 8.0) containing 1 M NaCI, 0.1 mM DTT and 10% glycerol, Sephadex G20. It was applied to column 0. The purity of these proteins was over 95% on SDS-PAGE.
  • Example 5 Effect of r VDR 1 by CAT technology
  • CAT reporter plasmid containing two 5'-AG TTCA motifs via a 3 bp (DR 3 T) spacer, as well as mouse RXR a (0.5 ⁇ g), r VDR 0 (0.5 ⁇ g) and rVDR1 (2 ⁇ g) were transformed into HeLa cells.
  • rVDR1 itself did not have a transcription promoting activity.
  • r VDR 0 and r VDR 1 co to transflector Ekushi Yon, H e L in a cell
  • r VDR 0 c embodiments inhibit transcription promoting activity of ligand-induced by 6: dose of r VDR 1 Dependent activity
  • the cells were transformed in the presence or absence of [acid].
  • the effect of rVDR1 was tested by co-transfection with the rVDR1 expression vector (2 ⁇ ).
  • CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5.
  • r VDR1 was found not to suppress ligand-induced transcriptional activation of retinoic acid consensus response element (DR5) or thyroid hormone consensus response element (DR4) in the presence of the same type of receptor.
  • DR5 retinoic acid consensus response element
  • DR4 thyroid hormone consensus response element
  • CAT reporter plasmids including DR3 G, DR 3T, hyosteocalcin VDRE (OC) and mouse steobontin VDRE (OPN), as well as RXR and VDR (rVDR0 or rVDR1) expression vectors HeLa cells were transformed in the presence or absence of 1,25- (OH) 2 D 3 ( ⁇ ⁇ ). CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5.
  • Fig. 7 shows the obtained results.
  • the degree of inhibition of rVDR1 against rVDR0 was sequence-specific, and was more pronounced for mouse osteobontin than for human osteocalcin VDRE. It was also observed that DR 3 T was more active as VDR E than DR 3 G.
  • Example 9 Formation of homodimers and heterodimers of rVDR1 and their DNA binding properties
  • rVDR0 and rVDR1 were expressed as GST fusion proteins in Escherichia coli, purified with daltathione.sepharose 4 ⁇ , and then digested with thrombin. The digested sample was applied to a Sephadex G-100 column to further purify rVDRO and rVDR1 proteins.
  • the GST fusion protein shown as GST-rVDR0 or GST-rVDR1 in Figure 8
  • the purified rVDR protein shown as rVDR0 or rVDR1 in Figure 8 are 5% polyacrylamide.
  • Electrophoresis was performed on a do SDS gel, and the molecular weight was determined from the molecular weight marker: the respective molecular weights expected from the open reading frames of rVDR0 and rVDR1 (48 KDa for rVDR0;! ”) At ⁇ 013 ⁇ 41, a band was observed at 401: 0 a).
  • Electrophoretic migration shift assay (EMSA) and antibody supershift were performed using the method described in the literature (Sasaki et a] .., Biochemistry 34: 370-377, 1995). The following purified receptors were also used in this assay:
  • RAR partially purified mouse RARct lacking AB region generated in E. coli
  • RXR partially purified mouse lacking AB region generated in E. coli
  • TR Partially purified chicken produced in E. coli TR
  • the antibody super one shift using a monoclonal antibody 4 RX (for RXR): receptor and [32 ⁇ ] - 5- end-labeled synthetic oligonucleotide (DR3 T, DR 3G, DR4 and DR5) coupled reaction mixture containing, And poly (did C) (Pharmacia, 2 ⁇ g) in a binding buffer [10 mM Tris-HC1 (pH 7.5), 1 mM dithiothreitol, 1 mM EDTA, 100 mM KC 10% [Glycerol] for 15 minutes at 25 ° C. ink Yubeshiyo emission start documents antibody was added during (s asa ki et al, Biochemistry 34:. 370-377, 1995) by the method described, it was dissolved the product obtained in 5% polyacrylamide Riruami de gel.
  • VDR intron 8 was specifically amplified from human genomic DNA by PCR, radiolabeled by random prime method, and used as a probe to screen a human leukocyte cDNA library (Clontech). Hybridization mixture 50% formamide in, 5 x D enhardt, s solution, 5 x SSC, 0. 1% SDS, 200 ⁇ g / m 1 denatured salmon sperm DNA and 1 0 6 cpm 32 P- labeled probes DNA was included. The nitrocellulose membrane was hybridized at 42 ° C for 16 hours, once in 4 x SSC, 0.1% SDS, once in 2 x SSC, 0.1% SDS, lx SSC, 0.1% Each was washed once in SDS at room temperature for 10 minutes. The film was exposed for 16 hours at 180 ° C using a sensitizing screen. 4 xl 0 6 claw N'yori about 1. 1 was obtained positive clones with Insato of 4 kb.
  • the nucleotide sequence of the obtained clone was determined, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 was determined. Sequence obtained: This nucleotide sequence contains human VDR intron 7, exon 8, intron 8. The nucleotide sequence of intron 7 in the human VDR isoform is shown in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing, and the nucleotide sequence of intron 8 is shown in SEQ ID NO: 5.
  • Sequence type nucleic acid
  • TCCATGCTGC CCCACCTGGC TGACCTTGTC AGTTACAGCA TCCAAAAGGT CATCGGCTTT 720
  • Sequence type nucleic acid
  • CTGTCCCAGC TCTCCATGCT GCCCCACCTG GCTGACCTGG TCAGTTACAG CATCCAAAAG 720
  • Sequence type nucleic acid
  • Sequence type nucleic acid

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Abstract

Genes encoding vitamin D receptor isoform proteins which are DNAs containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, nucleotide sequences encoding proteins having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 having a partial substitution, deletion or addition and showing a vitamin D receptor isoform protein activity or nucleotide sequences hybridizable therewith; recombinant vectors containing these genes; prokaryotic or eucaryotic host cells transformed by these recombinant vectors; vitamin D receptor isoform proteins obtained by culturing these host cells; antibodies recognizing these proteins; a method for determining bone density by using these proteins, and a method for screening vitamin D-like substances by using these proteins.

Description

明細書  Specification
ビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質  Vitamin D receptor isoform protein
枝術分野 Branch art
本発明は新規なビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質をコ一ドする 遺伝子、 該遺伝子を含む組換えベクター、 該組換えベクターによって形質転換さ れた宿主細胞、 該宿主細胞を培養することによって得られるビタミン Dレセプタ ーァイソフォームタンパク質、 該タンパク質を認識する抗体、 該タンパク質を用 いた骨密度の診断方法、 ならびに該タンパク質を用いたビタミン D様物質のスク リーニング法に関する。  The present invention relates to a gene encoding a novel vitamin D receptor isoform protein, a recombinant vector containing the gene, a host cell transformed with the recombinant vector, and a vitamin obtained by culturing the host cell. The present invention relates to a D receptor isoform protein, an antibody recognizing the protein, a method for diagnosing bone density using the protein, and a method for screening a vitamin D-like substance using the protein.
背景技術 Background art
1, 2 5—ジヒ ドロキシビタミン D3 [ 1, 25 (OH) 2 D 3] は、 カルシウム 恒常性や細胞分化を制御するなどの生物活性を有するが、 その生物活性のほとん どは核内ビタミン Dレセプター (VDR) によって媒介される遺伝子の発現によ つ又作用する (Dar ish and DeLuca, Crit. Rev. tukaryotic Gene Express. , 3 :89-116, 1993) 。 VDRは、 リガンド誘導可能な転写因子として機能する核内レ セプタ一スーパーファミリ一のメンバーであることが知られている (Green and Chambon, Trends Genet. , 4:309-314, 1988; Parker, Curr. Opin. Cell Biol. , 5:499-504, 1993) 。 このファミ リ一にはステロイ ドホルモン、 甲状腺ホルモン およびレチノイン酸に対する核内レセプター、 ならびにォーファン ' レセプター と呼ばれるリガンド未知のレセプターが含まれる。 構造や機能の類似性に基づく と、 VDRは、 レチノイン酸レセプター (RAR) 、 9一シスレチノイン酸レセ プター (RXR) や甲状腺ホルモンレセプタ一 (TR) と共に核内レセプタース —パーファミ リ一内でサブファミ リ一を形成する。 1,25-Dihydroxyvitamin D 3 [1,25 (OH) 2 D 3 ] has biological activities such as controlling calcium homeostasis and cell differentiation, but most of its biological activities are in the nucleus. It also acts by the expression of genes mediated by the vitamin D receptor (VDR) (Darish and DeLuca, Crit. Rev. tukaryotic Gene Express., 3: 89-116, 1993). VDR is known to be a member of the nuclear receptor-superfamily that functions as a ligand-inducible transcription factor (Green and Chambon, Trends Genet., 4: 309-314, 1988; Parker, Curr. Opin. Cell Biol., 5: 499-504, 1993). This family includes nuclear receptors for steroid hormones, thyroid hormone and retinoic acid, and an unknown ligand called the orphan 'receptor. Based on similarities in structure and function, VDRs are associated with retinoic acid receptors (RARs), 9-cis retinoic acid receptors (RXRs), and thyroid hormone receptors (TRs) along with subfamilies within nuclear receptors. Forming a ribbon.
R A Rや T Rと同様に、 VDRは RXRとへテロダイマーを形成することが知 られている。 これらのヘテロダイマーは異なってはいるが類似の標的ェンハンサ 一エレメントと結合する。 この標的ェンハンサ一エレメントは 2つの反復するコ ァ AGGTCAモチーフ (または関連の 6塩基からなるモチーフ) からなつてい る。 2つのコアモチーフの間に存在するスぺーサ一は RX R/VD Rヘテロダイ マーの場合には 3 b p (DR 3) であり、 尺乂尺7丁!¾では413 (DR4) で あり、 RXR/RARでは 2 b p (D R2) および 5 b p (DR5) である: こ のスベーサ一の違いにより、 標的ェンハンサ一エレメントを認識するための核内 レセプタ一を区別する (Umesono et al. , Cell 6δ: 1255-1266, 1991; astineja d et al. , ature 375:203 - 211, 1995) つ Like RAR and TR, VDR is known to form a heterodimer with RXR. These heterodimers bind to different but similar target enhancer elements. This target enhancer element consists of two repetitive A AGGTCA motif (or a related 6-base motif). The spacer existing between the two core motifs is 3 bp (DR 3) in the case of the RX R / VDR heterodimer, and the length is 7! In ¾, it is 413 (DR4), and in RXR / RAR, it is 2 bp (DR2) and 5 bp (DR5). Distinguish (Umesono et al., Cell 6δ: 1255-1266, 1991; astineja d et al., Ature 375: 203-211, 1995)
上述した RXRと VDRとのへテ口ダイマー形成に加えて、 V D Rはいくつか のビタミン Dレスポンスエレメント (VDRE) においてホモダイマ一を形成し、 これはビタミン Dに 2つのシグナル伝達経路の存在することを示唆する (Carber g et al. , Nature 361:657 - 660, 1993; Towers et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6310-6314, 1993) 。  In addition to the heterodimer formation between RXR and VDR described above, VDR forms a homodimer at several vitamin D response elements (VDREs), indicating that vitamin D has two signaling pathways. Suggest (Carber et al., Nature 361: 657-660, 1993; Towers et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6310-6314, 1993).
これらのレセプターの機能上および構造上の類似性にもかかわらず、 現在まで に VDRタンパク質ではただ 1つのタイプが見いだされているのみである。 一方、 RAR、 RXRや TRでは複数のサブタイプならびにこれによりコードされるタ ンパク質が変化した形のアイソフォームが見いだされている (Kastner et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2700 - 2704, 1990; Leroy et al. , EMBO J. 10: 59 - 69, 1991; Zelent et al. , EMBO J. 10:71-81, 1991) 。 八 ぉょび丁!^の アイソフォームは選択的スプライシングおよび Zまたは異なるプロモーターの制 御により生じると考えられている。 また、 一過性発現アツセィを用いる機能的分 析によると、 レセプタ一アイソフォーム間では転写促進活性が異なることが示さ れている (Nagpal, et al. , Cell 70:1007-1019, 1992) 0 さらに、 RARおよび RX Rのレセプターアイソフ -一ムゃサブタイプを欠失するマウス系を用いる遺 伝実験から、 レチノイン酸シグナル経路に及ぼす各サブタイプやアイソフォーム の組織特異的ならびに発生段階特異的な役割が明らかとなった (Kastner et al. , Cell 78:987-1003, 1994) 。 したがって、 核内レセプターのサブタイプおよびァ イソフォームはリガンドの生物学的作用を区別して調節しているように思われる。 Despite the functional and structural similarities of these receptors, only one type of VDR protein has been found to date. On the other hand, in RAR, RXR and TR, multiple subtypes and isoforms with altered proteins encoded by them have been found (Kastner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2700-2704, 1990; Leroy et al., EMBO J. 10: 59-69, 1991; Zelent et al., EMBO J. 10: 71-81, 1991). Eight chopcho! The ^ isoform is thought to result from alternative splicing and the control of Z or a different promoter. Further, according to the functional analysis using transient expression Atsusi, than between receptors one isoform has been shown to transfer promoting activity is different (Nagpal, et al, Cell 70 :. 1007-1019, 1992) 0 In addition, genetic experiments using mouse strains lacking the RAR and RXR receptor isoform subtypes have shown that tissue- and development-specific effects of each subtype and isoform on retinoic acid signaling pathways. Important roles have been elucidated (Kastner et al., Cell 78: 987-1003, 1994). Thus, nuclear receptor subtypes and isoforms appear to differentially regulate the biological effects of the ligand.
VDRのインビトロでの機能的分析 (Nakajima et al. , Mol. Endocrinol. 8: 159-172, 1994) ならびに遺伝性 1, 25 (OH) 2D3耐性佝僂病 (HVDRR) 患者に見られる遺伝的突然変異 (Kristjansson et al. , J. Clin. Invest. 92:1 2-16, 1993) を用いることにより、 ビタミン Dシグナル伝達経路にとっての VD Rの重要性が示されている。 また最近になって、 ヒ 卜 VDR遺伝子 (h VDR) の第 8イントロンにマッピングされる対立遺伝子の変異体が、 ォステオカルシン (骨形成やその維持に関与するタンパク質) の循環と骨密度に密接に関連するこ とが報告されている (Morrison et al., ature 367:284-287, 1994) 0 これらの 知見に基づき、 彼らは h VD R遺伝子の対立遺伝子変異体を用いて骨密度を予測 し、 これを成人の骨折危険度予測に用いることを提案している。 ヒ ト VDR遺伝 子の対立遺伝子の相違が原因となるスプライシングの変化による mRN Aの 3 ' 非翻訳領域 (UTR) の配列の変化によって、 転写の半減期が異なる可能性を彼 らは示唆しているが、 対立遺伝子の変異がビタミン Dのシグナル経路にどのよう に影響するかについての分子生物学的な研究はなされていない。 In vitro functional analysis of VDR (Nakajima et al., Mol. Endocrinol. 8: 159-172, 1994) and hereditary 1, 25 (OH) 2 D 3 resistance rickets (HVDRR) genetic mutations seen in patients (Kristjansson et al, J. Clin Invest 92:... 1 2-16, 1993) has shown the importance of VDR for the vitamin D signaling pathway. More recently, a variant of the allele that maps to intron 8 of the human VDR gene (hVDR) is closely linked to osteocalcin (a protein involved in bone formation and maintenance) and bone density. (Morrison et al., Ature 367: 284-287, 1994) 0 Based on these findings, they used an allelic variant of the hVDR gene to predict bone density, It is proposed that this be used to predict the risk of fracture in adults. They suggest that alterations in the 3 ′ untranslated region (UTR) sequence of mRNA due to splicing alterations due to allelic differences in the human VDR gene may result in different transcriptional half-lives. However, there has been no molecular biological study of how allelic variation affects the vitamin D signaling pathway.
したがって、 ビタミン Dの広範な効果や 1 , 25 (OH) 2D3の種々の代謝誘 導体を考えると、 ビタミン Dの作用に影響する VDRタンパク質のサブタイプや アイソフォームが存在する可能性がある。 Therefore, considering the various metabolic derivative conductor broad effect and 1, 25 (OH) 2 D 3 vitamin D, there may be subtypes or isoforms of VDR protein that affects the activity of vitamin D .
多くの核内レセプターにおいて終止コドンを含むェキソンは他のェキソンに比 ベて長さが長いことが知られている。 この最終ェキソンおよびその前後のィント ロンの塩基配列には種々の遺伝的多型が知られている: この遺伝的多型は非コー ド領域に生じる力、、 あるいはコードされるアミノ酸は変化しない場合が多いが、 多型による塩基の変異により mRNAの安定性および発現量が変化することが知 られている。 塩基の変化による疾患と関連した異常なスプライシングに関しては、 1) ェキソン 'スキッピング、 2) 隠れたスプライス部位の活性化、 3) イント ロン内における偽ェキソンの生成、 4) イントロンのェキソン化、 の 4つが知ら れており、 多くの疾患と関連している: 特に長いェキソンの前後において異常な スプライシングが起きやすい。  Exons containing a stop codon in many nuclear receptors are known to be longer than other exons. Various genetic polymorphisms are known in the nucleotide sequence of this final exon and the introns before and after it. These genetic polymorphisms are those that occur in non-coding regions, or that the encoded amino acids remain unchanged. It is known that the stability and expression level of mRNA are changed by mutation of bases due to polymorphism. Abnormal splicing associated with disease due to base changes has been described as 1) exon 'skipping, 2) activation of hidden splice sites, 3) generation of pseudo-exons within introns, 4) exonization of introns. Are known and are associated with many diseases: Abnormal splicing is particularly likely around long exons.
上述したように、 核内レセプターにおける mRNAの多型については、 TR、 RAR、 RXRなどでは遺伝子が異なる種々のサブタイプが存在し、 さらに個々 の遺伝子から選択的スブライシングによる m R N Aの多型が生理的条件で生じる ことが知られている。 また、 これによりコードされるタンパク質が変化してアイ ソフォームが生成したり、 mRN Aの安定性が変化し、 より精緻な遺伝子発現調 節に寄与していると考えられる。 As described above, regarding mRNA polymorphisms in nuclear receptors, there are various subtypes with different genes in TR, RAR, RXR, etc. It is known that mRNA polymorphism due to selective slicing occurs under physiological conditions from these genes. In addition, it is thought that the encoded protein changes to produce isoforms and that the stability of mRNA changes, contributing to more precise gene expression regulation.
しかしながら、 ビタミン Dレセプタ一 (VDR) ではこのような現象はまだ知 られていない: したがって、 本発明の目的は、 VD Rの選択的スプライシングに より生じるァイソフォームの有無を検討し、 併せてその機能を研究することにあ る - 発明の開示  However, such a phenomenon is not yet known for the vitamin D receptor (VDR); therefore, the object of the present invention was to examine the presence or absence of isoforms resulting from the alternative splicing of VDR, and To study function-Disclosure of invention
上記目的を達成するために、 本発明者らは正規の (canonical) ラッ ト VDR (以下において r VDR0という) の種々の領域をコードする DNA断片および DN A結合ドメイン中の Pボックスのオリゴヌクレオチド (Parker, Curr. Op in. Cell Biol. 5:499-504, 1993) を用いて、 各種ネズミおよび鳥類組織由来の c D N Aライブラリーをスクリーニングすることにより、 新規な VDRアイソフォー ムをコ一ドする遺伝子を単離し、 その構造を決定することができた。  In order to achieve the above object, the present inventors have designed DNA fragments encoding various regions of canonical rat VDR (hereinafter referred to as rVDR0) and oligonucleotides of P box in the DNA binding domain (hereinafter, referred to as rVDR0). Parker, Curr. Op in. Cell Biol. 5: 499-504, 1993) to encode novel VDR isoforms by screening cDNA libraries from various murine and avian tissues. The gene could be isolated and its structure determined.
また、 この遺伝子を適当なベクターに挿入した後、 この発現ベクターにより形 質転換された形質転換体を培養し、 産生された目的タンパク質を分離、 精製する ことにより新規な VDRァイソフォームタンパク質を得ることができた。 ビタミ ン Dレセプターでこのよう.なアイソフォームが同定されたのはこれが最初の例で あ 。  After inserting the gene into an appropriate vector, the transformant transformed with the expression vector is cultured, and the produced target protein is separated and purified to obtain a novel VDR isoform protein. I was able to. This is the first example of such an isoform identified at the vitamin D receptor.
併せて、 上記新規な VDRァイソフォームタンパク質の機能を検討し、 これが ビタミン Dのシグナル伝達経路をネガティブに調節することを確認した。  In addition, the function of the novel VDR isoform protein was examined, and it was confirmed that this function negatively regulates the vitamin D signaling pathway.
したがって、 本発明は、 VD Rァイソフォームタンパク質をコードする遺伝子 を提供するつ 本発明の好ましい遺伝子は、 配列番号 1に示すアミノ酸配列をコー ドするヌクレオチド配列、 または配列番号 1に示すアミノ酸配列の一部を置換、 欠失もしくは付加したアミノ酸配列であってビタミン Dレセプターアイソフォー ムタンパク質活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列、 あるいは これらにハイプリダイズするヌクレオチド配列を含む DN Aであり、 この遺伝子 はラットに由来する。 このようなラッ ト由来の好ましい遺伝子は配列番号 2に示 すものである: 本発明の好ましい遺伝子はまた、 配列番号 3に示すヌク レオチド 配列、 またはこれを一部置換、 欠失もしくは付加したヌクレオチド配列、 あるい はこれらにハイブリダィズするヌクレオチド配列を含む DN Aであり、 この遺伝 子はヒ トに由来する。 Therefore, the present invention provides a gene encoding a VDR isoform protein. A preferred gene of the present invention is a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. A nucleotide sequence that encodes a protein having a partially substituted, deleted or added amino acid sequence and having vitamin D receptor isoform protein activity, or These are DNAs containing nucleotide sequences that hybridize to them, and this gene is derived from rat. A preferred gene derived from such a rat is as shown in SEQ ID NO: 2. A preferred gene of the present invention is also a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, or a nucleotide obtained by partially substituting, deleting or adding the nucleotide sequence. A DNA comprising a sequence or a nucleotide sequence that hybridizes to them, the gene being derived from humans.
本発明はまた、 VD Rアイソフォームタンパク質をコードする遺伝子を含む組 換えベクターを提供する。  The present invention also provides a recombinant vector comprising a gene encoding a VDR isoform protein.
本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質をコードする遺伝子を含む 組換えベクターによって形質転換された原核もしくは真核宿主細胞を提供する: 本発明はさらに、 VDRァイソフォームタンパク質をコードする遺伝子を含む 組換えベクターによって形質転換して得られた形質転換体を培養することによつ て得られる VD Rアイソフォームタンパク質を提供する。  The present invention further provides a prokaryotic or eukaryotic host cell transformed by a recombinant vector comprising a gene encoding a VDR isoform protein. The present invention further provides a set comprising a gene encoding a VDR isoform protein It is intended to provide a VDR isoform protein obtained by culturing a transformant obtained by transforming with a recombinant vector.
本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質を認識する抗体を提供する ; 本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質を用いた骨密度の診断方法 を提供する。 The present invention further provides an antibody that recognizes a VDR isoform protein ; the present invention further provides a method for diagnosing bone density using a VDR isoform protein.
本発明はさらに、 VDRァイソフォームタンパク質を用いたビタミン D様物質 のスクリ一ニング法を提供する。 図面の簡単な説明  The present invention further provides a method for screening a vitamin D-like substance using a VDR isoform protein. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 r VD R 0およびラッ ト腎臓 c DN Aライブラリ一から単離された r VD R 1の c DN Aのヌクレオチドおよびァミノ酸配列を示す。  FIG. 1 shows the nucleotide and amino acid sequences of rVDR0 and rVDR1 cDNA isolated from one of the rat kidney cDNA libraries.
図 2は、 ェキソン 7〜 9近傍のラット VDRゲノム領域および選択的スプライ シングによって生じた 2つの r VDRァイソフォーム (r VDROおよび r VD R 1 ) のタンパク質の構造を示す。 r VDRの A〜E領域およびそのアミノ酸残 基を模式的に示す。 ラット VDRゲノム領域の制限酵素部位の Sは S ma Iを、 Hは H i n dmを、 Kは Kp n lを、 Ρは P s t l を表す。  FIG. 2 shows the structure of the rat VDR genomic region near exons 7-9 and the protein of the two rVDR isoforms (rVDRO and rVDR1) generated by alternative splicing. r Schematic representation of the A to E regions of VDR and their amino acid residues. In the restriction enzyme sites of the rat VDR genomic region, S represents SmaI, H represents Hindm, K represents Kpnl, and P represents Psttl.
図 3は、 r VD R 0および r VDR 1転写物の発現を、 ラッ ト腸および腎臓か らのポリ A ( + ) mRN Aを用いてノーザンブロッ トで分析した図 (電気泳動の 写真) である。 Figure 3 shows the expression of rVDR0 and rVDR1 transcripts in rat intestine and kidney. FIG. 4 is a diagram (photograph of electrophoresis) analyzed by Northern blot using these poly A (+) mRNAs.
図 4は、 CATアツセィを用いた、 r VDR0の r VDR 1に対する ドミナン トネガティブ活性試験の結果を示す。  FIG. 4 shows the results of a dominant negative activity test of rVDR0 against rVDR1 using CAT technology.
図 5は、 CATアツセィを用いた、 r VD R 1の用量依存的活性試験の結果を 示す。  FIG. 5 shows the results of a dose-dependent activity test of rVDR1 using CAT Atsey.
図 6は、 CATアツセィを用いた、 r VDR 1の甲状腺ホルモンおよびレチノ イン酸シグナリング経路に及ぼす試験の結果を示す  FIG. 6 shows the results of a study using CAT Atsey to study the effect of rVDR1 on thyroid hormone and retinoic acid signaling pathways.
図 7は、 I" VDR 1のドミナントネガティブ活性が配列特異的であることを示 すグラフである。  FIG. 7 is a graph showing that the dominant negative activity of I ″ VDR1 is sequence-specific.
図 8は、 大腸菌中で r VDROおよび r VDR 1を G ST融合タンパク質とし て発現させた試料 (G S T— r VDR 0および G S T— r VDR 1 ) 、 ならびに 卜ロンビンで消化し、 精製して得た r VDR 0および r VDR 1試料を用いて、 ポリアクリルアミ ドー SDSゲルで測定した分子量を示す (電気泳動の写真) 。 図 9は、 DR 3 Tをプローブとして用い、 種々の量の精製マウス RX Rひ (R XR) 、 精製 r VDROおよび r VDR 1で行ったゲルシフトアツセィの結果を 示す (電気泳動の写真) 。 Figure 8 shows samples obtained by expressing rVDRO and rVDR1 as GST fusion proteins in Escherichia coli (GST-rVDR0 and GST-rVDR1), and digested and purified with thrombin. The molecular weight measured on a polyacrylamide SDS gel using rVDR0 and rVDR1 samples is shown (photograph of electrophoresis). FIG. 9 shows the results of gel shift assay performed on various amounts of purified mouse RXR (RXR), purified rVDRO and rVDR1 using DR3T as a probe (electrophoresis pictures).
図 1 0は、 0尺4ぉょび0!¾ 5をプローブとして用い、 種々の量の精製 r VD R l、 ニヮ トリ TRひ (TR) およびマウス RARa (RAR) で行ったゲルシ フトアツセィの結果を示す (電気泳動の写真) 。  Figure 10 shows the gel shift assay performed on various amounts of purified rVDRI, chicken TRH (TR) and mouse RARa (RAR) using 0 shaku 4 and 0! ¾5 as probes. The results are shown (photograph of electrophoresis).
図 1 1は、 大腸菌にて合成した組換え r VDRタンパク質 ( r VDR Oまたは r VDR 1 ) と、 [3H] でラベルした 1 , 2 5 (OH) 2D3 l nMと、 ラベルし ていない 1 , 2 5 (OH) 2D3をいろいろな濃度で加え、 4°C、 1 6時間インキ ュペートし、 結合しなかったビタミン Dを遠心分離にて除き、 組換え r VDRタ ンパク質に結合したリガンドの放射活性を測定した結果を示す。 発明を実施するための最良の形餱 Figure 1 1 is a synthetic recombinant r VDR protein (r VDR O or r VDR 1) at E. coli, and 1, 2 5 (OH) 2 D 3 l nM labeled with [3 H], labels and Tei no 1, 2 5 (OH) 2 D 3 was added at various concentrations, 4 ° C, 1 to 6 hours ink Yupeto, vitamin D not bound except by centrifugation, the recombinant r VDR protein The result of measuring the radioactivity of the bound ligand is shown. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明では VD Rアイソフォームタンパク質をコードする遺伝子を以下の手順 によって得ることができた。 しかし、 本発明の遺伝子を得るには、 これに限定さ れず、 後述するように本発明の遺伝子を発現する組織、 細胞などから当業者に公 知の方法を用いて c D N Aを調製することができる 3 In the present invention, the gene encoding the VDR isoform protein Was able to get by. However, the method for obtaining the gene of the present invention is not limited to this.It is possible to prepare cDNA from tissues, cells, etc., which express the gene of the present invention, using methods known to those skilled in the art, as described below. Can 3
このようにして、 クローン化された V D Rアイソフォ一ムタンパク質をコ一ド する遺伝子は適当なベクター D N Aに組み込むことにより、 他の原核細胞または 真核細胞の宿主細胞を形質転換させることができる。  In this way, the gene encoding the cloned VDR isoform protein can be transformed into other prokaryotic or eukaryotic host cells by incorporating it into the appropriate vector DNA.
さらに、 これらのベクターに適当なプロモーターおよび形質発現に係わる配列 を導入することにより、 それぞれの宿主細胞において遺伝子を発現することがで きる また、 目的とする遺伝子の他にポリペプチドをコードする遺伝子を連結し て、 融合タンパク質として発現させ、 精製を容易にしたり、 発現量を上げ、 精製 工程中で適当な処理を施すことにより、 目的のタンパク質を切り出すことも可能 である。 後述する実施例では G S T融合タンパク質として発現させ、 精製した後、 G S Tを除去して V D Rアイソフォームタンパク質を単離した。  Furthermore, by introducing an appropriate promoter and a sequence relating to expression into these vectors, the gene can be expressed in each host cell. In addition to the gene of interest, a gene encoding a polypeptide can be expressed. By ligating and expressing as a fusion protein, purification can be facilitated, or the expression level can be increased, and the target protein can be cut out by subjecting it to an appropriate treatment in the purification process. In the examples described below, after expressing and purifying as a GST fusion protein, GST was removed and the VDR isoform protein was isolated.
一般に、 真核生物の遺伝子はヒ トインターフェロン遺伝午等で知られているよ うに、 多型現象を示すと考えられ (例えば、 Ni shi等、 : [. Biochem. 97 153 198 5)、 この多形現象によって 1個またはそれ以上のァミノ酸が置換される場合もあ れば、 塩基配列の変化はあってもアミノ酸は全く変わらない場合もある。  In general, eukaryotic genes are considered to exhibit polymorphism, as is known at the human interferon gene (eg, Ni shi et al .: [. Biochem. 97 153 198 5]). In some cases, one or more amino acids may be replaced by a shape phenomenon, and in other cases, the amino acid may not change at all even though the nucleotide sequence changes.
また、 配列番号 1のァミノ酸配列の中の 1個またはそれ以上のァミノ酸を欠く かまたは付加したポリぺプチドあるいはァミノ酸が 1個もしくはそれ以上のァミ ノ酸で置換されたポリぺプチドでも V D Rアイソフォームタンパク質の活性を有 することがある。 例えば、 ヒ トインターロイキン 2 ( ί L— 2 ) 遺伝子のシステ ィンに相当するヌクレオチド配列をセリンに相当する配列に変換して得られたボ リペプチドが I L一 2活性を保持することも既に公知となっている (Wang等、 Sc ience, 224 1431 1984) c Also, a polypeptide lacking or adding one or more amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or a polypeptide in which an amino acid is substituted with one or more amino acids. However, it may have the activity of VDR isoform protein. For example, it is already known that a polypeptide obtained by converting a nucleotide sequence corresponding to cysteine of the human interleukin 2 ((L-2) gene to a sequence corresponding to serine retains IL-12 activity. (Wang et al., Science, 224 1431 1984) c
また、 真核細胞で発現させた場合その多くは糖鎖が付加されるが、 アミノ酸を 1ないしそれ以上変換することにより糖鎖付加を調節することができるがこの場 合も、 V D Rアイソフォームタンパク質の活性を有することがある。  In addition, when expressed in eukaryotic cells, sugar chains are often added, but the addition of sugar chains can be regulated by converting one or more amino acids. May have the activity of
さらに、 得られたポリべプチドが V D Rアイソフォームタンパク質活性を有し、 配列番号 1に示されたアミノ酸配列を含むポリべプチドをコ一ドする遺伝子また は配列番号 2または 3に示すヌクレオチド配列とハイプリダイズする遺伝子も本 発明に含まれる:, なお、 ハイブリダィゼ一シヨ ン条件は、 通常行われているプロ ーブハイブリダイゼーションの条件を適用することもできる (例えば Molecular Cloning : A Laboratory Manual, Sambrook ら、 Cold spring Habor Laboratory Press, 1989) 。 Further, the obtained polypeptide has VDR isoform protein activity, The present invention also includes a gene encoding a polypeptide containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a gene which hybridizes with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 3. The conditions may be the same as those used in probe hybridization which is usually performed (for example, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold spring Habor Laboratory Press, 1989).
本発明の発現ベクターは、 複製起源、 選択マーカー、 発現させようとする遺伝 子の前に位置するプロモーター、 RN Aスプライス部位、 ポリアデニル化シダナ ルなどを含んでいる。  The expression vector of the present invention contains an origin of replication, a selection marker, a promoter located in front of the gene to be expressed, an RNA splice site, a polyadenylated sidanal, and the like.
本発明の発現系に用いる宿主のうち原核生物宿主細胞としては、 例えば、 大腸 菌 (Escherichia coli) 、 ノくシノレス -ズブチリ ス (Bacillus subtilis) 、 ノく シルス 'サーモフィルス (Bacillus thermophi lus) 等が挙げられる。 また真核 生物のうち、 真核微生物の宿主細胞としては、 例えばサッカロミセス ·セレビシ ェ一 (Saccharomvces cerevisiae) 等が挙げられ、 哺乳動物由来の宿主細胞と しては、 例えば CO S細胞、 チャイニーズ ハムスター卵巣 (CHO) 細胞、 C 1 2 7細胞、 3 T 3細胞、 H e 1 a細胞、 BHK細胞、 ナバルバ細胞などが挙げ られる。 なお、 本発明の形質転換体の培養は、 宿主細胞に適した培養条件を適宜 選択して行えばよい。  Prokaryotic host cells among the hosts used in the expression system of the present invention include, for example, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus thermophilus, and the like. No. Among eukaryotes, host cells for eukaryotic microorganisms include, for example, Saccharomyces cerevisiae, and host cells derived from mammals include, for example, COS cells and Chinese hamster ovary. (CHO) cells, C127 cells, 3T3 cells, Hela cells, BHK cells, Nabarba cells and the like. The transformant of the present invention may be cultured by appropriately selecting culture conditions suitable for the host cell.
以上のようにして目的とする VDRァイソフォームタンパク質をコードする遺 伝子で形質転換した形質転換体を培養し、 産生した VD Rァイソフォームタンパ ク質は、 細胞内または細胞外から分離し均一にまで精製することができる。  As described above, the transformant transformed with the gene encoding the desired VDR isoform protein is cultured, and the produced VDR isoform protein is isolated from inside or outside the cell. It can be purified to homogeneity.
なお、 本発明の目的タンパク質である VD Rアイソフォームタンパク質の分離 •精製は、 通常の蛋白質で用いられる分離 ·精製方法を使用すればよく、 何ら限 定されるものではない。 例えば各種クロマトグラフィー、 限外濾過、 塩折、 透析 等を適宜選択、 組合せれて用いることができる。  Separation and purification of the VDR isoform protein, which is the target protein of the present invention, may be performed by a separation and purification method used for ordinary proteins, and is not limited in any way. For example, various types of chromatography, ultrafiltration, salting, dialysis and the like can be appropriately selected and used in combination.
VDRアイソフォームタンパク質の活性を測定するには、 例えば以下に記載す る、 CAT (クロラムフエニコ一ルァセチルトランスフェラ一ゼ) 遺伝子をレポ 一ター遺伝子として用いる遺伝子転写活性測定法である一過性発現アツセィ (C ATアツセィ) を用いて評価することができる。 To measure the activity of a VDR isoform protein, for example, a transient expression assay, which is a method for measuring gene transcription activity using a CAT (chloramphenicylacetyltransferase) gene as a reporter gene, described below. (C AT Atsushi).
H e L a細胞をダルべッコの改変ィーグル培地 (フエノールレッド不含、 5 % デキス トランコーティングチヤコール処理をしたゥシ胎児血清補充) 中に維持す る。 リン酸カルシウム法により全量 2 0 μ gの DNAを用いて 9 c mのべトリ皿 で 4 0— 5 0%コンフルェントの細胞に形質転換する:, 用いる DN Aは CATレ ポータープラスミ ド 2 μ gとレセプター発現ベクター 5 0 0 n gを、 さらに形質 転換の効率によるバラツキを正規化するための内部対照として用いる 3—ガラク トシダ一ゼ発現ベクターである p CH 1 0 0 (Pharmacia) も加え、 DNA の全量を合わせるためのキヤリアとして B l u e s c r i b e M1 3 + (Stra tagene) を使用する。  Maintain the HeLa cells in Dulbecco's modified Eagle's medium (without phenol red, supplemented with 5% dextran coated charcoal-treated fetal serum). Transform 40-50% confluent cells in a 9-cm petri dish using a total of 20 μg of DNA by the calcium phosphate method: DNA used is 2 μg of CAT reporter plasmid and receptor expression Add 500 ng of vector and pCH100 (Pharmacia), a 3-galactosidase expression vector, which is used as an internal control to normalize the variation due to transformation efficiency, and adjust the total amount of DNA. Use Bluescribe M1 3 + (Stra tagene) as a carrier for
形質転換の 1時間後および各培地交換時に、 培地中にリガンド (オールトラン スレチノィン酸 1 μ Mあるいは甲状腺ホルモン 0. 1 μ \ あるいはビタミン D O . 1 μ M) を加える。 リン酸カルシウム沈殿化 DNAとともに 2 0時間インキュべ ートした後、 細胞を新しい培地で洗浄し、 さらに 2 0〜 2 4時間インキュベート する。 凍結乾燥により細胞抽出物を調製し、 文献 (Sasaki et al. , Biochemistr y 34:370-377, 1995) 記載の方法で j3—ガラク トシダーゼ活性を正規化した後、 CATをァッセィする。  One hour after transformation and at the time of each medium change, add a ligand (1 μM of all-trans-retinoic acid or 0.1 μM of thyroid hormone or vitamin D O. 1 μM) to the medium. After a 20 hour incubation with the calcium phosphate precipitated DNA, wash the cells with fresh medium and incubate for an additional 20 to 24 hours. A cell extract is prepared by lyophilization, and the CAT is assayed after normalizing the j3-galactosidase activity by the method described in the literature (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995).
本発明の VD Rアイソフォームタンパク質を認識する抗体はポリクローナル抗 体であっても、 モノクローナル抗体であってもよい: ポリクローナル抗体の作製 にあたっては、 常法 (例えば、 新生化学実験講座 1、 タンパク質 I、 p 3 8 9〜 3 9 7、 1 9 9 2参照) に従い、 抗原 (VD Rァイソフォームタンパク質) をゥ サギ、 ラッ ト、 ャギ、 ヒッジ、 マウスなどの動物に免役し、 生体内に産生される 抗体を採取することにより得ることができる。 得られた抗体の力価は当業界で公 知の方法により測定できる。 モノクローナル抗体の作製も常法 (例えば、 Kohler et al. , Nature 256:496, 1975; Kohler et al. , Eur. J. Immunol. 6:511, 19 76) に従って行うことができる。 すなわち、 上述したように動物を免疫して抗体 分泌体細胞を得て、 これを骨髄腫細胞系と融合し、 抗体を産生するハイプリ :ぺ'一 マを選択することにより行う。 また、 このようなモノクローナル抗体およびボリクローナル抗体の結合性断片、 例えば、 F a b、 F (a b, ) 、 F v断片も本発明の抗体として使用できる: 抗 体断片は完全な抗体をパパインまたはペプシンなどで消化して常法により得るこ とができる。 The antibody recognizing the VDR isoform protein of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. In preparing a polyclonal antibody, a conventional method (for example, Shinsei Chemistry Laboratory Course 1, Protein I, According to p389-139, 1992), the antigen (VDR isoform protein) is immunized to animals such as egrets, rats, goats, sheep, and mice, and is produced in vivo. The antibody can be obtained by collecting the antibody. The titer of the obtained antibody can be measured by a method known in the art. Monoclonal antibodies can also be prepared according to a conventional method (for example, Kohler et al., Nature 256: 496, 1975; Kohler et al., Eur. J. Immunol. 6: 511, 1976). That is, as described above, an animal is immunized to obtain antibody secreting somatic cells, which are fused with a myeloma cell line, and a hybrid that produces antibodies is selected. Also, binding fragments of such monoclonal and polyclonal antibodies, eg, Fab, F (ab,), Fv fragments, can be used as the antibodies of the present invention: Antibody fragments can be intact antibodies such as papain or pepsin. It can be obtained by conventional methods after digestion.
本発明を以下において具体的に説明する。  The present invention will be specifically described below.
VDRァイソフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子の単離 Isolation of genes encoding VDR isoform proteins
正規の (canonical) ラット VDR ( r VDRO) のリガンド結合ドメイン (S asaki et al. , Biochemistry 34:370-377, 1995) を用いて、 r VDRO c D N Aと密接に関連する 1 0個の陽性クローンを単離した。 次いで r VDR 0タンパ ク質 (Burmester et al. , Pro Natl. Acad. Sci. USA 85 : 1005-1009, 1988) を コードするェキソンに対応するプライマー対を用いるボリメラーゼチェインリア クシヨン (PCR) によってこれらのクローンを分析し、 同じアイソフォーム (以下において r VDR 1という) をコードする 2つのクローンを見いだした〕 r VDR Oと r VDR lの配列決定を行い、 r VDR 1に特異的な 2 85ヌク レオチドを同定した (図 1) 。 r VD R 1では r VDR 0のリガンド結合ドメィ ンに 1 1 34 b pが挿入されていたが、 r VDR 1のその他の配列は r VDR 0 のオープンリーディングフレームと同一であった (図 1) 。  Using the ligand-binding domain of canonical rat VDR (rVDRO) (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995), 10 positive clones closely related to rVDRO cDNA Was isolated. These are then performed by volimerase chain reaction (PCR) using primer pairs corresponding to exons encoding the rVDR0 protein (Burmester et al., Pro Natl. Acad. Sci. USA 85: 1005-1009, 1988). Were analyzed and two clones encoding the same isoform (hereinafter referred to as rVDR1) were found.] RVDR0 and rVDRl were sequenced and 285 nuclei specific for rVDR1 were sequenced. Leotide was identified (Figure 1). In rVDR1, 1134 bp was inserted into the ligand binding domain of rVDR0, but the other sequences of rVDR1 were identical to the open reading frame of rVDR0 (FIG. 1).
r VDR遺伝子のゲノム構造と配列とを分析することにより、 この挿入された 配列がェキソン 8と 9の間にあるイントロンに由来すること (図 2) 、 ならびに このェキソン一ィントロ の間の配列が C h a m b o nの一般則 (イントロンの 両側の 5, 側が GT、 3, 側が AGとなる) に合致し、 したがつてこのアイソフ オームが選択的スプライシングによる一次転写物により生じたことを示唆する:, 遺伝子座の r VDR 1のェキソンとしてィントロン 8を保持することは、 遺伝子 座の最も下流領域に位置する比較的大きなェキソンを生じることになる。 ラット VDRのこの遺伝子構造は、 大きな最終ェキソンをもつこのレセプタースーパ一 ファミリーの他のメンバーの構造とよく似ている (Gronemeyer, Annu. Rev. Gen et. 25:89-123, 1991) 。  r By analyzing the genomic structure and sequence of the VDR gene, it was found that the inserted sequence was derived from the intron between exons 8 and 9 (Fig. 2), and that the sequence between exons and intro was C This is consistent with Hambon's general rule (5, sides on both sides of the intron is GT, 3 on the side is AG), thus suggesting that this isoform was generated by the primary transcript by alternative splicing: Retaining intron 8 as an exon of rVDR1 will result in a relatively large exon located in the most downstream region of the locus. This gene structure of the rat VDR is very similar to the structure of other members of the receptor superfamily with large final exons (Gronemeyer, Annu. Rev. Gen et. 25: 89-123, 1991).
したがって、 本発明の VD Rァイソフォームタンパク質 ( r VDR l) をコ一 ドする遺伝子は配列番号 2に示すヌクレオチド配列、 ならびに配列番号 1に示す アミノ酸配列をもつ。 r VDR 1の推定アミノ酸配列は r VDR0と比べて、 C 末端の 8 6アミノ酸を欠失し、 1 9アミノ酸を余分にもつ〕 これは、 ェキソン 8 とェキソン 9の間に存在するイントロンの 1 1 34 b pに位置するストツブコド ンによって翻訳が停止したためであると考えられる (図 1および図 2参照) ,: 次いで、 r VD R 1のこのェキソンをノーザンブロットの特異的プローブとし て用いて r VDR l転写物 (Sasaki et al. , Biochemistry 34:370-377, 1995) の存在を検出した。 その結果、 この転写物は r VD R 0が発現している腎臓と腸 で検出された (図 3) 3 —方、 ェキソン 6と 7の間にあるイントロン 6の 1 04 2 b pを含む非特異的プローブを用いると特異的転写物は検出できなかった: 特 異的バンドをデンシトメーターで分析したところ、 r VDR 1転写物の量は r V D R 0の量の 1 / 1 5〜 1 Z 20であった。 また、 各種組織由来のポリ (A) +m RNAを逆転写酵素を用いて c DNAとした後、 P CRで增幅し、 細胞質ゾルの mRNA分画中の r VDR 1転写物を検出し、 r VDR 1転写物の存在を確認し た: したがって、 r VDR 1転写物は転写のための成熟 mRNAとして細胞質ゾ ル中に局在していることが示唆された。 Therefore, the VDR isoform protein (rVDRl) of the present invention is The gene to be loaded has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The deduced amino acid sequence of rVDR1 lacks 86 amino acids at the C-terminus and has an extra 19 amino acids compared to rVDR0.) This is due to the 1 1 of the intron existing between exon 8 and exon 9. Probably because translation was stopped by the stobcodon located at 34 bp (see FIGS. 1 and 2) .: Then, this exon of rVDR1 was used as a specific probe for Northern blots. The presence of the transcript (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995) was detected. As a result, the transcript r VD R 0 is detected in the kidney and intestine expressing (FIG. 3) 3 - Non comprising 1 04 2 bp of how, intron 6 located between Ekison 6 and 7 Specific transcripts could not be detected using the specific probe: Analysis of the specific band with a densitometer showed that the amount of rVDR1 transcript was 1/15 to 1 Z20 of the amount of rVDR0. Met. In addition, poly (A) + mRNA from various tissues was converted into cDNA using reverse transcriptase, and then amplified with PCR to detect rVDR1 transcript in the cytosolic mRNA fraction. The presence of the VDR1 transcript was confirmed: thus, it was suggested that the rVDR1 transcript was localized in the cytosol as mature mRNA for transcription.
r VDR 1の機能的役割  r Functional role of VDR 1
ヒ ト VDRの C末端にあるリガンド結合ドメインの正確な位置は 403〜42 7ァミノ酸残基 ( r V D R 0では 39 9〜 4 23アミノ酸) にマッピングされる という最近の報告 (Nakajima et al. , ol. Endocrinol. , 8:159 - 172, 1994) と 合致して、 インビトロ合成した r VDR 1タンパク質はリガンド結合を示さなか つた (図 1 1) 。  A recent report that the exact location of the ligand-binding domain at the C-terminus of human VDR maps to 403-427 amino acid residues (399-423 amino acids in rVDR0) (Nakajima et al., ol. Endocrinol., 8: 159-172, 1994), the rVDR1 protein synthesized in vitro showed no ligand binding (Fig. 11).
RX Rとのへテロダイマー形成に必要とされる 2つのドメインのうちの 1つ (h e p t a d 9 : r VDROでは 399〜40 7アミノ酸) は r VDR lには なかったが、 特異的 DN A結合に関与するもう一方の領域 (h e p t a d 4 : r VDROでは 32 1〜328アミノ酸) は r VDR lに存在していた。  One of the two domains required for heterodimer formation with RX R (heptad 9: 399-407 amino acids in rVDRO) was absent from rVDRl but involved in specific DNA binding The other region (heptad 4: 321 to 328 amino acids in rVDRO) was present in rVDRl.
そこで、 一過性発現アツセィ (CATアツセィ) (Sasaki et al. , Biochemis try 34:370-377, 1995) を用いて、 r V D R 1の転写促進活性を評価した。 r V I 2 Therefore, the transcription promoting activity of rVDR1 was evaluated using transiently expressed atsate (CAT atsee) (Sasaki et al., Biochemis try 34: 370-377, 1995). r V I 2
D R 0、 r V D R 1およびラッ ト R X R c を発現するベクター、 ならびにコンセ ンサスなビタミン Dレスポンスエレメント (V D R E) を含む C ATレポーター プラスミ ドを調製した。 このコンセンサスなビタミン Dレスポンスエレメントは 上述した 3 b pのスぺ一サー (D R 3 T) を介して 2つの AG T T C Aモチ一フ が直接連結したものである。 このモチーフは AG G T C Aよりも強い V D Rの結 合モチーフであると言われている (Freedman et al. , Mol. Endcrinol. , 8:265- 273, 1994) : その結果、 r V D R 1 自体は転写促進活性を有していなかった: し 力、し、 r V D R O ( 0 . 5 μ g ) と r V D R l { 2 μ g ) とをコトランスフエク シヨンした場合には、 試験したすべての細胞 (以下の実施例では代表例として H e L a細胞について示す) において、 r V D R 0によるリガンド誘導の転写促進 活性を阻害した (図 4参照) 。 また、 r V D R Oの存在下 (発現べクタ一 0 . 5 M g ) に r V D R 1発現ベクターの添加量を増加すると、 r V D R lの阻害活性 はより顕著になった (図 5参照) 。 r VD R 0発現ベクターを 5 μ g添加したと きにもリガンド誘導の転写促進活性は抑制されなかったので (図 5 ) 、 この阻害 作用は限られた核内ファクターに対する 2つのアイソフォーム間の単なる拮抗 Vectors expressing DR0, rVDR1 and rat RXRc, and a CAT reporter plasmid containing a consensus vitamin D response element (VDRE) were prepared. This consensus vitamin D response element is one in which two AGTTCA motifs are directly linked via the 3 bp spacer (DR3T) described above. This motif is said to be a stronger VDR binding motif than AG GTCA (Freedman et al., Mol. Endcrinol., 8: 265-273, 1994): As a result, rVDR1 itself promotes transcription. Did not have any activity: When co-transfection of rVDRO (0.5 μg) and rVDRl (2 μg), all cells tested (see below) In the examples, HeLa cells are shown as a representative example), and the ligand-induced transcription promoting activity by rVDR0 was inhibited (see FIG. 4). In addition, when the amount of the rVDR1 expression vector added was increased in the presence of rVDRO (expression vector-0.5 Mg), the inhibitory activity of rVDR1 became more remarkable (see FIG. 5). The addition of 5 μg of the rVDR0 expression vector did not suppress ligand-induced transcription-promoting activity (Figure 5), indicating that this inhibitory effect was limited by the interaction between the two isoforms with limited nuclear factors. Just antagonism
(Tasset et al., Cell 62: 1177 - 1187, 1990) によるものではない。 さらに、 本 明細書ではデータを記載していないが、 R X Rの 3つのサブタイプ (α、 β、 γ ) 間では明瞭な差は観察されなかった。 (Tasset et al., Cell 62: 1177-1187, 1990). Further, although no data is described herein, no clear difference was observed between the three subtypes of RXR (α, β, γ).
r V D R l のドミナントネガティブ活性は配列特異的である  The dominant negative activity of rVDR1 is sequence-specific
r VD R 0に対する r V D R 1の阻害程度は配列特異的であり、 これはヒ ト ' ォステオカルシン V D R Eよりもマウス ' ォステオボンチンについての方が顕著 であった。 これは V D Rホモダイマーがマウス .ォステオポンチンの標的 V D R Eとの結合をより好むためであるとされている (Cheskis et al., Molec. Cell. Biol. 14:3329-3338, 1994) 0 A G T T C Aモチーフの方が A G G T C Aモチー フよりも V D Rの結合コアとして優れているという考えは、 D R 3 Tが D R 3 G よりも V D R Eとしてより活性であるという事実からも支持される (図 7参照) 。 一方、 r V D R 1は同種のレセプターが存在するときには、 レチノイン酸のコ ンセンサスレスポンスエレメント (D R 5 ) や甲状腺ホルモンのコンセンサスレ スポンスエレメント (DR4) のリガンド誘導の転写促進活性を抑制しなかった (図 6参照) 同種のレスポンスエレメントが存在するときに、 r VDR lはそ の他のレチノイン酸レスポンスエレメント (0尺 1ぉょび0!¾ 2) やエストロゲ ンレスポンスエレメント (コンセンサス ERE) に明瞭な効果を及ぼさなかった c したがって、 これらの結果は r V D R 1ァイソフォームが r VD R 0に対するド ミナントネガティブレセプターとして作用することを示唆する。 The degree of inhibition of rVDR1 on rVDR0 was sequence-specific, and was more pronounced for mouse 'osteobontin than for human' osteocalcin VDRE. This is to be because the VDR homodimer prefers binding with murine Osuteoponchin target VDRE. (Cheskis et al, Molec Cell Biol 14:.... 3329-3338, 1994) found the following 0 AGTTCA motif The notion of superiority as a binding core for VDRs over the AGGTCA motif is supported by the fact that DR3T is more active as a VDRE than DR3G (see Figure 7). On the other hand, rVDR1 is a consensus response element for retinoic acid (DR5) and a consensus for thyroid hormone when the same type of receptor is present. It did not suppress the ligand-induced transcription-promoting activity of the sponge element (DR4) (see Fig. 6). When the same type of response element was present, r VDRl was replaced by another retinoic acid response element (0 2) and the estrogen response element (consensus ERE) had no apparent effect.c Therefore, these results indicate that the rVDR1 isoform acts as a dominant negative receptor for rVDR0. Suggest that.
r VP R 1はホモダイマーとして VD R Eと結合するが、 R X Rとはへテロダイ マー複合体を形成しない  rVPR1 binds to VDRE as a homodimer but does not form a heterodimer complex with RXR
r VDR lのドミナントネガティブ活性についての分子メカニズムを検討する ため、 コンセンサス VDRE (DR3 T) との結合活性を試験し、 r VDROの 結合活性と比較した。  To investigate the molecular mechanism of dominant negative activity of rVDR1, binding activity to consensus VDRE (DR3T) was tested and compared to that of rVDRO.
このため、 遺伝子組換え法により r VDROタンパク質と r VDR 1タンパク 質とを生産した。 r VDR 0および r VDR 1の c DN Aのオープンリーディン ダフレームからは、 それぞれ 48 KD aおよび 40 KD aのタンパク質であるこ とが予測された: 精製した r V D R 0および r V D R 1タンパク質は S D S— P AG Eゲル上で予測された分子量の位置に移動した (図 8) 。  For this reason, rVDRO protein and rVDR1 protein were produced by genetic recombination. The open reading frames of the rDNAs of rVDR0 and rVDR1 were predicted to be 48 KDa and 40 KDa proteins, respectively: The purified rVDR0 and rVDR1 proteins were SDS- It moved to the position of the predicted molecular weight on the PAGE gel (Figure 8).
DR 3 Tとの結合試験の結果、 精製組換え r VDROタンパク質は、 文献 (Fr eedman et al. , ol. Endocrinol. 8:265—273, 1994) に記載するように、 RXR がなくてもホモダイマーとして D R 3 Tと結合した (図 9) 。 r VDR lホモダ イマ一もこれと同程度に D R 3 Tと結合した。 次いで、 マウス RX Rctを r VD R0に加えると、 ヘテロダイマー形成によって DN A結合が顕著に増加し、 RX R αに対する特異的モノクローナル抗体がこの DN Α—へテロダイマーを認識し 結合することにより、 電気泳動のバンドがシフトした。 これによつて複合体中に RX Rが存在することが確認された。 しかしながら、 r VDR lは r RXRaと ヘテロダイマーを形成することができず、 これはヒ ト VDR (hVDR) の C末 端をもたない突然変異体 (Nakajima et al. , Mol. Endocrinol. 8: 159 - 172, 199 4) と同様に、 ヘテロダイマー形成に必要な C末端ドメインをもたないためである と思われる。 r VDR lは、 コンセンサス甲状腺レスポンスエレメント (DR4) およびレ チノイン酸レスポンスエレメント (DR5) とは特異的結合をせず (図 10) 、 これは標的ェンハンサーエレメントに対する r VDR 1の特異性が r VDR 0と 同じであることを示唆する。 As a result of the binding test with DR3T, the purified recombinant rVDRO protein was homodimer-free without RXR, as described in the literature (Freedman et al., Ol. Endocrinol. 8: 265-273, 1994). As DR3T (Fig. 9). r VDR l homodimer also bound DR 3 T to the same extent. Then, when mouse RX Rct was added to rVD R0, DNA binding was significantly increased by heterodimer formation, and a specific monoclonal antibody against RXR α recognized and bound this DNΑ-heterodimer, resulting in electrical The migration band shifted. This confirmed that RXR was present in the complex. However, rVDRl cannot form a heterodimer with rRXRa, which is a mutant without the C-terminus of human VDR (hVDR) (Nakajima et al., Mol.Endocrinol. 8: As in 159-172, 199 4), it seems to be because it does not have the C-terminal domain necessary for heterodimer formation. rVDR1 does not specifically bind to the consensus thyroid response element (DR4) and retinoic acid response element (DR5) (Figure 10), indicating that rVDR1 has specificity for the target enhancer element. Suggests that it is the same as VDR 0.
VDRでは、 RAR、 RXRや TRと同様に、 D N A結合ドメイン間に形成さ れるダイマー境界面がその同種のレスポンスエレメントとのレセプタ一ダイマー の結合認識を特定するという従来の観察 (例えば、 Rastinejad et al. , ature 375:203-211, 1995) と今回の結果はよく一致する。  In VDR, similar to RAR, RXR and TR, conventional observations show that the dimer interface formed between DNA binding domains specifies receptor-dimer binding recognition with its cognate response element (eg, Rastinejad et al. , ature 375: 203-211, 1995) and this result agree well.
転写促進活性アツセィの結果をまとめると、 r VDR l力 ホモダイマ一とし て標的 VDRE (ビタミン Dレスポンスエレメント) と競合的に結合することに よって、 ビタミン Dシグナル伝達経路においてドミナントネガティブレセプター として作用することを示している  To summarize the results of the transcriptional activation activity, rVDR1 acts as a dominant negative receptor in the vitamin D signaling pathway by competitively binding to the target VDRE (vitamin D response element) as a homodimer. Shows
本発明で得られた新規ラット VDRァイソフォーム ( r VDR l) は選択的ス プライシングによって生じた一次 r VDR転写物であるが、 r VDR 1は r VD R 0ではイントロン 8に存在する余分のェキソンをもつ。 この新しいェキソン The novel rat VDR isoform (rVDRl) obtained in the present invention is a primary rVDR transcript generated by alternative splicing, whereas rVDR1 is an extra gene present in intron 8 in rVDR0. With exon. This new exon
( r VDR0中のイントロン 8) のストップコドンは C末端にあるリガンド結合 ドメイン (86アミノ酸) の一部を失わせるが、 1 9アミノ酸を付加する。 The stop codon at (intron 8 in rVDR0) loses part of the C-terminal ligand binding domain (86 amino acids) but adds 19 amino acids.
ヒ ト VDRアイソフオームの単離  Isolation of human VDR isoforms
既知のヒ ト VDRイントロン 8の配列 (WO 94— 036 3 3号) よりイント ロン 8を特異的に増幅するプライマーをデザインし、 ヒ トゲノム DNAよりイン トロン 8を増幅した。 このイントロン 8をランダムプライマーにより 32 P— d C T Pを取り込ませたプローブとして用い、 ヒ ト白血球 c DN Aライブラリ一 (C1 ontech社) をスクリーニングし、 ヒ ト VDRイン卜ロン 7、 ェキソン 8、 イント ロン 8を含む c DNA断片を得た.: ヒ トの場合には、 アミノ酸への翻訳の際にィ ントロン 7全長のフレームが合ってェキソン 8と連結するためにラットの場合と 異なり、 イントロン 7も保持したアイソフォーム c DN Aの断片をクローニング することができた。 Primers were designed to specifically amplify intron 8 from the known human VDR intron 8 sequence (WO 94-036333), and intron 8 was amplified from human genomic DNA. Using this intron 8 as a probe incorporating 32 P-d CTP with random primers, a human leukocyte cDNA library (C1 ontech) was screened, and human VDR intron 7, exon 8, intron 8 A cDNA fragment containing 8 was obtained: in humans, unlike in rats, intron 7 is also different from rat, because intron 7 is in full-length frame and ligated to exon 8 during amino acid translation. The fragment of the retained isoform cDNA could be cloned.
得られた c DN A断片のヌクレオチド配列を決定し、 配列番号 3に示すヌクレ ォチド配列を有することを確認した。 The nucleotide sequence of the obtained cDNA fragment was determined, and the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 was determined. It was confirmed to have the peptide sequence.
ヒ トの場合、 イントロン 7も保持したクローンが得られたことから、 他のアイ ソフォーム (例えば、 イントロン 7のみをもつアイ ソフ; Γーム、 イントロン 7と 8をもつアイソフォーム、 イントロン 8のみをもつアイソフォームなど) の存在 が示唆される: なお、 ヒ ト V D Rアイソフォ一ムにおけるイントロン 7のヌクレ ォチド配列を配列表の配列番号 4に、 またィントロン 8のヌクレオチド配列を配 列番号 5に示す。  In humans, clones that also retained intron 7 were obtained, so other isoforms (eg, isofs with only intron 7; arms, isoforms with introns 7 and 8, only intron 8) The nucleotide sequence of intron 7 in the human VDR isoform is shown in SEQ ID NO: 4 in the Sequence Listing, and the nucleotide sequence of intron 8 is shown in SEQ ID NO: 5. .
VDRアイソフォームの機能とその利用  Functions of VDR isoforms and their use
構造と機能の類似性から、 VDI^tRAR、 RXRおよび TRとともに核内レ セプターフーバーファミ リーの中でサブファミ リーを形成する。 しかしながら、  Due to the similarity of structure and function, it forms a subfamily in the nuclear receptor Hoover family with VDI ^ tRAR, RXR and TR. However,
RAR、 RXRや TRのアイソフォームタンパク質は選択的スプライシングおよ び Zまたは異なるプロモーターの使用によつて組合わされる種々のェキソンから なっているので、 VDRはこのサブファミリ一中では特異なものであるといえる。 いくつかの遺伝子では、 イントロンをェキソンとして保持すると機能的に異なる ァイソフォームタンパク質を生じることが既に知られている (Nakaraura et al. , Science 257:1138— 1142, 1992) 、 核内レセプタ一遺伝子スーパーファミリー のレセプターアイソフォームとしてはこれが最初の例である:. このために、 RA R、 RXRや TRとは異なり、 VDRァイソフォームはその c DN Aクローニン グがなされたにも拘わらず、 その後も長く発見されなかったともの思われる: 本発明の VDRアイソフォームタンパク質はビタミン Dシグナル伝達経路にお いてドミナントネガティブレセプタ一として作用する: 最近の報告 (Morrison e t al., Pro atl. Acad. Sci. U.S.A. 89:6665—6669, 1994) によると、 ヒ ト V DR遺伝子における対立遺伝子の変化が血中ォステオカルシンの濃度と骨密度に 密接に関連する。 骨密度は骨粗鬆症による骨折の危険性を予測する基準となり う るものである: この報告によると、 骨密度を予測するヒ ト VDR遺伝子の対立遺 伝子変化はイントロン 8に位置するという。 したがって、 本発明において得られ た r VD R 1がラット VDR遺伝子のィントロン 8を保持することによって生じ たものであることは極めて興味深い Q 本発明の VDRアイソフォームタンパク質 を用いることにより ビタミン Dシグナル伝達経路の調節メカニズムを解明し、 ま た骨密度の改善などに使用することが期待できる。 さらに、 本発明の VDRアイ ソフォームタンパク質を用いて骨密度の診断を行うことも可能である:. VDR is unique within this subfamily because the RAR, RXR and TR isoform proteins consist of various exons combined by alternative splicing and the use of Z or different promoters It can be said that. For some genes, it is already known that retaining introns as exons results in functionally distinct isoform proteins (Nakaraura et al., Science 257: 1138—1142, 1992). This is the first example of a superfamily receptor isoform: this is why, unlike RAR, RXR and TR, the VDR isoform has been cloned despite its cDNA cloning. It appears that the VDR isoform protein of the present invention acts as a dominant negative receptor in the vitamin D signaling pathway: a recent report (Morrison et al., Pro atl. Acad. Sci. USA 89: 6665-6669, 1994), allelic changes in the human VDR gene indicate changes in blood osteocalcin concentration and bone mineral density. Closely related. Bone density can be a predictor of osteoporotic fracture risk: The report states that allelic changes in the human VDR gene that predict bone density are located in intron 8. Thus, VDR isoform protein that r VD R 1 obtained in the present invention is caused by holding the Intoron 8 rats VDR gene is extremely interesting Q present invention It can be expected to elucidate the regulation mechanism of the vitamin D signaling pathway and to use it to improve bone density. In addition, it is possible to diagnose bone density using the VDR isoform proteins of the invention:
また、 本発明の VD Rァイソフォームの発現量が種々の疾患と関係していると 考えられる。 疾患としては、 骨粗鬆症、 骨折、 二次性甲状腺機能亢進症、 免疫疾 患、 皮膚疾患など VDRが関係していると考えられるすべての疾患において本発 明のアイソフォームの発現の大小が発病と関連のある可能性がある: したがって、 本発明の VDRアイソフ ^ -一ムの単離、 性状決定はこれらの疾患の解明、 治療に 大きな意味を有する。  Further, it is considered that the expression level of the VDR isoform of the present invention is related to various diseases. Diseases such as osteoporosis, fractures, secondary hyperthyroidism, immune diseases, and skin diseases are related to the onset of the expression of the isoform of the present invention in all diseases considered to be associated with VDR. Therefore, the isolation and characterization of the VDR isoforms of the present invention has great significance in elucidating and treating these diseases.
さらには、 本発明の VDRァイソフォームタンパク質を用いて、 ビタミン D様 物質のスク リーニングを行うことができる.:, 例えば、 本発明の VDRタンパク質 をコードする遺伝子を適当な細胞にトランスフヱク 卜し、 該細胞を用いてビタミ ン D様の作用 (例えばカルシウム ·骨代謝作用、 分化誘導作用、 免疫抑制作用、 抗腫瘍作用、 脂肪 ·脂質代謝抑制作用) の少なくとも 1つをもつ物質 (例えばス テロイ ド、 レチノイン酸) をスクリーニングすることができる。  Furthermore, the VDR isoform protein of the present invention can be used to screen for a vitamin D-like substance .: For example, a gene encoding the VDR protein of the present invention is transfected into an appropriate cell, A substance having at least one of vitamin D-like actions (eg, calcium-bone metabolism, differentiation-inducing action, immunosuppression, antitumor action, fat-lipid metabolism suppression) using the cells (eg, steroids) , Retinoic acid).
本スクリ一二ング系に本発明の VD Rアイソフォームタンパク質の遺伝子を用 いれば, より生理的条件下に近い系を構築できる (実際に腎臓などではアイソフ オームは既存の VDRの 1 0分の 1量ほど発現している) ため、 既存の VDR遺 伝子を用いたスクリ一二ング系よりも精度が上がると考えられる。  By using the gene for the VDR isoform protein of the present invention in this screening system, a system closer to physiological conditions can be constructed. Therefore, the accuracy is expected to be higher than that of the screening system using the existing VDR gene.
本発明を以下の実施例によってさらに詳しく説明するが、 本発明の範囲はこれ に限定されない。 実施例  The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited thereto. Example
実施例 1 : c DN Aおよびゲノム DN Aのクロ一ユング Example 1: Cloning of cDNA and Genomic DNA
c DNAのクロー ング  c Cloning of DNA
r VDR0のリガンド結合ドメインを含む Xh o I -P s t I制限酵素断片を 放射性標識し、 ラット腎臓 c DN Aライブラリー (Clontech) をスクリーニング するプローブとして用いた。 ハイブリダィゼーシヨン混合物には、 50%ホルム I 7 アミ ド、 l x D e n h a r d s溶液、 5 x S S PE、 1 00 μ g/m 1変性 サケ精子 DNAおよび 1 0ec p mの32 P—標識プローブ DNAを含んでいた: 二 トロセルロース膜を 42 C、 1 6時間ハイブリダィズさせ、 2 x S SC、 0. 1 %S DS中、 55CC、 30分、 2回洗浄した。 膜を增感スク リーンを用いて一 8 0 で1 6時間露光した。 r An XhoI-PstI restriction enzyme fragment containing the ligand binding domain of VDR0 was radiolabeled and used as a probe to screen a rat kidney cDNA library (Clontech). 50% Holm for the hybridization mixture I7 amide, lx Denhards solution, 5 x SSPE, 100 μg / m 1 denatured salmon sperm DNA and 10 e cpm of 32 P-labeled probe DNA: 42 C of dinitrocellulose membrane Hybridized for 16 hours, washed twice in 2 × SSC, 0.1% SDS, 55 C C, 30 minutes. The film was exposed to 180 using a sensitive screen for 16 hours.
r VD ROタンパク質 (Burmester et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 1005-1009, 1988) をコードするェキソンに対応するプライマーを用いるポリメラ —ゼチェインリアクション (PCR) によってこれらのクロ一ンを分析し、 1 0 6個のプラークから、 1 0個の陽性クローンを選択した:, この中から同じアイソフ オームである r VDR 1をコードする 2個のクローンをさらに選択した。 すなわ ち、 ヌクレオチド配列の決定を行ったところ、 1 0個の陽性クローンのうち、 8 個が r VD R 0であり、 2個が r VD R 1であることが判明した。 rVD RO Polymer (Burmester et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 1005-1009, 1988). Polymers using primers corresponding to exons—zechase reaction (PCR) analyzing the emissions from 1 0 6 plaques were selected 1 0 positive clones: was further select two clones encoding the r VDR 1 is the same Aisofu ohms from this. That is, when the nucleotide sequence was determined, it was found that out of the 10 positive clones, 8 were rVDR0 and 2 were rVDR1.
ゲノム D N Aのクローニング Cloning of genome DNA
r VDR l c DNAの Sma I -K p n I断片をプローブとして用いて、 ラ ットゲノムライブラリー (cio ech) 由来の B a mH I部位をもつ約 2 0 k bの ゲノム断片をクローニングした。 イントロン 8を含む P s t I部位をもつ 3. 5 k bの DN A断片をサブクローユングし、 配列決定した。  Using the SmaI-KpnI fragment of rVDRlcDNA as a probe, a genomic fragment of about 20 kb having a BamHI site derived from a rat genomic library (cio ech) was cloned. A 3.5 kb DNA fragment with a PstI site containing intron 8 was subcloned and sequenced.
得られた r VDR lのヌクレオチド配列を配列番号 2に、 推定ァミノ酸配列を 配列番号 1に示す。 また、 r VD R 0と比較した配列を図 1に、 VDRゲノムの 関連領域と選択的スプライシングによって生じる r VDR 1のマッピングを r V DR 0と比較して図 2に示す。 実施例 2 : ノーザンプロッ ト分析  The nucleotide sequence of the obtained rVDRl is shown in SEQ ID NO: 2, and the deduced amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 1. The sequence compared to rVDR0 is shown in FIG. 1, and the relevant region of the VDR genome and the mapping of rVDR1 generated by alternative splicing are shown in FIG. 2 in comparison with rVDR0. Example 2: Northern plot analysis
r VDROおよび r VDR 1転写物の発現を、 ラット腸および腎臓由来のボリ A ) mRN A 3 gを用いて、 ノーザンプロッ ト分析により試験した。 ブロ一 ブとして r VDR 1のェキソン 8を用いた。 得られた結果を図 3に示す。 r VD R 1転写物は r VDR 0が発現している腸と腎臓で発現していた。 r VD R転写 物の相対量は、 特異的バンドをデンシトメーターでスキャニングして計算した: 3つ以上の試料の平均を求めたところ、 r VD R 1転写物の量は r VD R 0の量 の 1 / 1 5〜 1 / 2 0であった。 実施例 3 : プラスミ ドの構築 Expression of rVDRO and rVDR1 transcripts was tested by Northern plot analysis using 3 g of Bori A) mRNA from rat intestine and kidney. Exon 8 of rVDR1 was used as a probe. Fig. 3 shows the obtained results. The rVDR1 transcript was expressed in the gut and kidney where rVDR0 was expressed. The relative amount of rVDR transcript was calculated by scanning the specific band with a densitometer: When the average of three or more samples was determined, the amount of rVDR1 transcript was 1/15 to 1/20 of the amount of rVDR0. Example 3: Construction of plasmid
H i n d ί I Iおよび X b a I制限部位をもつ合成オリゴヌクレオチドをブラ スミ ド p GCAT (Kato et al., Cell 68:731-742, 1992) の対応する制限部位 に揷入して CATレポーター遺伝子を構築した。 CATレボーター遺伝子および ゲルシフトアツセィでプローブとして用いたオリゴヌクレオチド配列は以下の通 りである :  Synthetic oligonucleotides with Hind II and Xba I restriction sites were inserted into the corresponding restriction sites of the plasmid pGCAT (Kato et al., Cell 68: 731-742, 1992) to insert the CAT reporter gene. It was constructed. The oligonucleotide sequences used as probes in the CAT reporter gene and gel shift assay are as follows:
DR3G: 5' -AGCTTCAGGTCAGGAAGGTCAGT-3' ; DR3G: 5'-AGCTTCAGGTCAGGAAGGTCAGT-3 ';
DR3T: 5' -AGCTTCAGTTCGGAAGTTCAGT-3' ; DR3T: 5'-AGCTTCAGTTCGGAAGTTCAGT-3 ';
DR4: 5' -AGCTTCAGGTCACGGAAGGTCAGT-3' ; DR4: 5'-AGCTTCAGGTCACGGAAGGTCAGT-3 ';
DR5: δ' -AGCTTCAGGTCACCGGAAGGTCAGT-3' ; DR5: δ'-AGCTTCAGGTCACCGGAAGGTCAGT-3 ';
ヒ トォステオカルシン VD R E (O C) : マウスォステオポンチン VD RE (Ο ΡΝ) : Human osteocalcin VD RE (O C): Mouse osteopontin VD RE (Ο ΡΝ):
δ' -AGCTTGCTCGGGTAGGGTTCACGAGGTTCACTCGACTCGT-3'  δ'-AGCTTGCTCGGGTAGGGTTCACGAGGTTCACTCGACTCGT-3 '
また、 r VDR 0の S a c I — B a mH I断片を、 P C Rで増幅した r VD R 1断片 (図 1中の 9 1 1〜: L 0 7 1 b p) で置換することにより r VDR l発現 べクターを構築した。 実施例 4 :組換え VDRタンパク質の発現と精製  In addition, by replacing the SacI—BamHI fragment of rVDR0 with the rVDR1 fragment (911 to L071 bp in FIG. 1) amplified by PCR, rVDRl An expression vector was constructed. Example 4: Expression and purification of recombinant VDR protein
r VDR Oおよび r VDR lをコードする c DNAを、 B a mH Iおよび E c o R I制限部位を用いる P C Rにより増幅し、 プラスミ ド p G EX— 2 T (Phar macia) の対応する部位に揷入した。 これらのベクターを用いて大腸菌 (DH 5 c ) を形質転換し、 I PTG (0. 1 mM) で誘導した。  The cDNAs encoding rVDR0 and rVDRl were amplified by PCR using BamHI and EcoRI restriction sites and inserted into the corresponding sites of plasmid pGEX-2T (Pharmacia). did. Escherichia coli (DH5c) was transformed with these vectors and induced with IPTG (0.1 mM).
得られる G S T融合タンパク質をダルタチオン ·セファロース 4 Bで精製した。 各 G S T融合タンパク質 5 0 0 gをトロンビン (5 U) で消化した後、 グルタ チオン ·セファロースに通してトロンビンと G S Tを除去した。 フロースルー分 画をさらに、 1 M N a C I , .1 mM D T T、 1 0 %グリセロールを含む 5 0 m T r i s— H C I ノくッファ一 (p H 8 . 0 ) で平衡化したセフアデックス G 2 0 0カラムにかけた。 これらのタンパク質の純度は S D S — P AG Eで 9 5 %以上であった。 実施例 5 : C A Tアツセィによる r V D R 1の作用 The resulting GST fusion protein was purified with Daltathione Sepharose 4B. After digesting 500 g of each GST fusion protein with thrombin (5 U), Thrombin and GST were removed through Thion Sepharose. The flow-through fraction was further supplemented with 50 mM Tris-HCI Knuffer-1 (pH 8.0) containing 1 M NaCI, 0.1 mM DTT and 10% glycerol, Sephadex G20. It was applied to column 0. The purity of these proteins was over 95% on SDS-PAGE. Example 5: Effect of r VDR 1 by CAT technology
r V D R 0に対する r V D R 1のドミナントネガティブ活性を試験した。  The dominant negative activity of rVDR1 against rVDR0 was tested.
3 b p (D R 3 T) のスぺーサーを介して 2つの 5 ' — AG T T C Aモチーフ を含む C ATレボータープラスミ ド、 ならびにマウス R X R a ( 0 . 5 μ g ) , r V D R 0 ( 0. 5 μ g ) および r V D R 1 ( 2 μ g ) を発現するべクタ一で H e L a細胞を形質転換した。 形質転換した細胞を 1, 2 5 — (OH) 2D 3 ( 1 0 n ) の存在下 (+ ) または不在下 (一) に 4 4時間維持し、 p C H l l O内部 対照ベクターによって発現する β 一ガラク トシダ一ゼ活性によって C AT活性を 正規化し、 少なくとも 3つの独立した試験から得られる平均値土標準偏差で示し た: 得られた結果を図 4に示す。 CAT reporter plasmid containing two 5'-AG TTCA motifs via a 3 bp (DR 3 T) spacer, as well as mouse RXR a (0.5 μg), r VDR 0 (0.5 μg) and rVDR1 (2 μg) were transformed into HeLa cells. The transformed cells 1, 2 5 - (OH) and maintained 4 4 hours in the presence of 2 D 3 (1 0 n) (+) or absence (1), expressed by p CH ll O internal control vector CAT activity was normalized by β-galactosidase activity and is expressed as the mean soil standard deviation from at least three independent tests: The results obtained are shown in FIG.
図から明らかなように、 r V D R 1 自体は転写促進活性を有していなかった。 しかし、 r V D R 0と r V D R 1 とをコトランスフエクシヨンした場合には、 H e L a細胞において、 r V D R 0によるリガンド誘導の転写促進活性を阻害した c 実施例 6 : r V D R 1の用量依存的活性 As is clear from the figure, rVDR1 itself did not have a transcription promoting activity. However, when the r VDR 0 and r VDR 1 co to transflector Ekushi Yon, H e L in a cell, r VDR 0 c embodiments inhibit transcription promoting activity of ligand-induced by 6: dose of r VDR 1 Dependent activity
細胞を r V D R 0発現ベクター 0. 5 /i g、 ならびに 1, 2 5 — (O H) 2D 3 ( 1 0 n M) の存在下に、 図 5に示す量の V D R発現べクタ一 (r V D R Oまた は r V D R l ) で形質転換した。 C AT活性は実施例 5と同様の方法で計算した。 図 5から明らかなように、 r V D R 0の存在下に r V D R 1発現ベクターの添加 量を増加すると、 r V D R 1の阻害活性はより顕著になった。 r V D R O発現べ クタ一を 5 μ g添加したときにもリガンド誘導の転写促進活性は抑制されなかつ た。 実施例 7 : 甲状腺ホルモンおよびレチノイン酸シグナル伝達経路に及ぼす r VD R 1の効果 Cells r VDR 0 expression vector 0. 5 / ig, as well as 1, 2 5 - (OH) in the presence of 2 D 3 (1 0 n M ), the amount of VDR expression base Kuta one shown in FIG. 5 (r VDRO Or rVDR1). CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5. As is clear from FIG. 5, the inhibitory activity of rVDR1 became more prominent when the amount of the rVDR1 expression vector added was increased in the presence of rVDR0. r When 5 μg of the VDRO expression vector was added, the ligand-induced transcription promoting activity was not suppressed. Example 7: Effect of rVDR1 on thyroid hormone and retinoic acid signaling pathway
4 b p (D R 4 : コンセンサス甲状腺ホルモンレスポンスエレメント) または 5 b p (D R 5 : コンセンサスレチノィン酸レスポンスエレメント) のスベ一サ 一を介して 2つの 5 ' — AGTT C Aモチーフを含む C ATレポータープラスミ ド、 ならびにマウス RXRひおよびニヮトリ TR ct (DR4用) あるいは RXR αおよびマウス RARct (DR 5用) を発現するベクターで、 同種のリガンド [Ι Ο ηΜ甲状腺ホルモン (Τ3) 、 1 μ Μオールトランスレチノイン酸] の存在 下または不在下に、 細胞を形質転換した。 r VDR l発現ベクター (2 μ ) で コ トランスフエクションすることにより r VDR 1の効果を試験した。 CAT活 性は実施例 5と同様の方法で計算した。 Cat reporter plasmid containing two 5'-AGTT CA motifs via a 4 bp (DR4: consensus thyroid hormone response element) or 5 bp (DR5: consensus retinoic acid response element) promoter , And a vector that expresses mouse RXR and chicken TR ct (for DR4) or RXR α and mouse RARct (for DR 5), and the same type of ligand [Ι ΜηΜ thyroid hormone (Τ 3 ), 1 μΜ all-trans retinoin The cells were transformed in the presence or absence of [acid]. The effect of rVDR1 was tested by co-transfection with the rVDR1 expression vector (2 μ). CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5.
得られた結果を図 6に示す。 r VDR 1は同種のレセプターが存在するときに は、 レチノイン酸のコンセンサスレスポンスエレメント (DR5) や甲状腺ホル モンのコンセンサスレスポンスエレメント (DR4) のリガンド誘導の転写促進 活性を抑制しないことが判明した。 実施例 8 : r V D R 0に対する r VD R 1の阻害活性の配列特異性  The results obtained are shown in FIG. r VDR1 was found not to suppress ligand-induced transcriptional activation of retinoic acid consensus response element (DR5) or thyroid hormone consensus response element (DR4) in the presence of the same type of receptor. Example 8: Sequence specificity of rVDR1 inhibitory activity against rVDR0
DR3 G、 DR 3T、 ヒ トォステオカルシン V D R E (O C) およびマウスォ ステオボンチン VDRE (OPN) を含む CATレポータープラスミ ド、 ならび に RXRおよび VDR ( r VD R 0または r VD R 1 ) の発現ベクターを用いて、 1, 25 - (OH) 2D3 (Ι Ο ηΜ) の存在下または不在下に、 H e L a細胞を 形質転換した。 CAT活性は実施例 5と同様の方法で計算した。 Using CAT reporter plasmids, including DR3 G, DR 3T, hyosteocalcin VDRE (OC) and mouse steobontin VDRE (OPN), as well as RXR and VDR (rVDR0 or rVDR1) expression vectors HeLa cells were transformed in the presence or absence of 1,25- (OH) 2 D 3 (Ι ΜηΜ). CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5.
得られた結果を図 7に示す。 r VDR 0に対する r VD R 1の阻害程度は配列 特異的であり、 これはヒ ト ·ォステオカルシン VD REよりもマウス ·ォステオ ボンチンについての方が顕著であった。 また、 DR 3 Tは DR 3 Gよりも VDR Eとしてより活性であることが観察された。 実施例 9 : r VD R 1のホモダイマ一およびへテロダイマ一形成ならびにその D N A結合性 Fig. 7 shows the obtained results. The degree of inhibition of rVDR1 against rVDR0 was sequence-specific, and was more pronounced for mouse osteobontin than for human osteocalcin VDRE. It was also observed that DR 3 T was more active as VDR E than DR 3 G. Example 9: Formation of homodimers and heterodimers of rVDR1 and their DNA binding properties
(A) r VDR lの分子量  (A) r Molecular weight of VDR l
実施例 4の方法により大腸菌中で r VD R 0および r VD R 1を G S T融合タ ンパク質として発現させ、 ダルタチオン .セファロース 4 Βで精製した後トロン ビンで消化した。 消化した試料をセフアデックス G— 1 00カラムにかけてさら に r VDROと r VDR lタンパク質を精製した。 GS T融合タンパク質 (図 8 中、 GS T— r VDR0または G ST— r VDR 1 として示す) および精製 r V DRタンパク質 (図 8中、 r VDR0または r VDR 1 として示す) を 5%ポリ アク リルアミ ドー S D Sゲルで電気泳動を行い、 分子量マーカーから分子量を測 定した: r VDR 0および r VDR 1のオープンリ一ディングフレームから予期 されたそれぞれの分子量 ( r VD R 0では 48 KD a ; !" ¥01¾ 1では401:0 a) の位置にバンドが観察された。  According to the method of Example 4, rVDR0 and rVDR1 were expressed as GST fusion proteins in Escherichia coli, purified with daltathione.sepharose 4Β, and then digested with thrombin. The digested sample was applied to a Sephadex G-100 column to further purify rVDRO and rVDR1 proteins. The GST fusion protein (shown as GST-rVDR0 or GST-rVDR1 in Figure 8) and the purified rVDR protein (shown as rVDR0 or rVDR1 in Figure 8) are 5% polyacrylamide. Electrophoresis was performed on a do SDS gel, and the molecular weight was determined from the molecular weight marker: the respective molecular weights expected from the open reading frames of rVDR0 and rVDR1 (48 KDa for rVDR0;! ") At ¥ 01¾1, a band was observed at 401: 0 a).
(B) ゲルシフ トアツセィ  (B) Gersif Totssey
文献 (Sasaki et a].., Biochemistry 34:370-377, 1995) 記載の方法を用いて、 電気泳動移動シフ トアツセィ (EMSA) および抗体スーパーシフ トを行った。 このアツセィには以下の精製レセプターも使用した:  Electrophoretic migration shift assay (EMSA) and antibody supershift were performed using the method described in the literature (Sasaki et a] .., Biochemistry 34: 370-377, 1995). The following purified receptors were also used in this assay:
RAR :大腸菌中で生成した AB領域を欠く部分精製マウス RARct  RAR: partially purified mouse RARct lacking AB region generated in E. coli
(mRAR αΔΑΒ) ;  (mRAR αΔΑΒ);
RXR :大腸菌中で生成した A B領域を欠く部分精製マウス RXRひ  RXR: partially purified mouse lacking AB region generated in E. coli
(mRX R αΔΑΒ) ;  (mRX R αΔΑΒ);
TR :大腸菌中で生成した部分精製ニヮトリ TRひ :  TR: Partially purified chicken produced in E. coli TR
抗体スーパ一シフ トにはモノクローナル抗体 4 RX (RXR用) を用いた: レセプターおよび [32Ρ] — 5—末端標識合成オリゴヌクレオチド (DR3 T、 DR 3G、 DR4および DR5) を含む結合反応混合物、 ならびにポリ (d i d C) (Pharmacia, 2 μ g ) を、 結合バッファー [ 1 0 mM T r i s - H C 1 ( p H 7. 5) 、 1 mMジチオスレィ トール、 1 mM EDTA、 1 00 mM KC 1 0%グリセロール] 中、 2 5 °Cで 1 5分インキュベートした。 インキ ュベーシヨ ン開始時に抗体を添加した 文献 (sasaki et al. , Biochemistry 34 :370-377, 1995) 記載の方法により、 得られた生成物を 5 %ポリアク リルアミ ド ゲルに溶解した。 The antibody super one shift using a monoclonal antibody 4 RX (for RXR): receptor and [32 Ρ] - 5- end-labeled synthetic oligonucleotide (DR3 T, DR 3G, DR4 and DR5) coupled reaction mixture containing, And poly (did C) (Pharmacia, 2 μg) in a binding buffer [10 mM Tris-HC1 (pH 7.5), 1 mM dithiothreitol, 1 mM EDTA, 100 mM KC 10% [Glycerol] for 15 minutes at 25 ° C. ink Yubeshiyo emission start documents antibody was added during (s asa ki et al, Biochemistry 34:. 370-377, 1995) by the method described, it was dissolved the product obtained in 5% polyacrylamide Riruami de gel.
D R 3 Tをプローブとして用い、 図 9に示す種々の量の精製マウス RX R α (RXR) 、 精製 r VD R 0および r VD R 1でゲルシフトアツセィを行った。 得られた結果を図 9に示す: モノクローナル抗体 (マウス RX R α用の 4 RX) を用いるスーパーシフ ト試験によって DR 3 Τ一 RXR— VDR複合体の存在が 確認された。 図 9中、 レーン 6のバンドは抗 RX R抗体でスーパーシフ トした複 合体の位置を示す: これより r VDR 1ホモダイマーがコンセンサス VDRE (DR3 T) と結合することが示された。 Using DR3T as a probe, gel shift assays were performed with various amounts of purified mouse RXRα (RXR), purified rVDR0 and rVDR1 shown in FIG. The results obtained are shown in Figure 9: The presence of DR 3 T one RXR-VDR complex by super shift trials with monoclonal antibodies (4 RX for mouse RX R alpha) was confirmed. In FIG. 9, the band in lane 6 shows the position of the complex supershifted with the anti-RXR antibody: This shows that the rVDR1 homodimer binds to the consensus VDRE (DR3T).
次に、 D R 4および D R 5をプローブとして用い、 図 1 0に示す種々の量の精 製 r VDR l、 ニヮトリ TRc (TR) およびマウス RAR ct (R AR) でゲル シフ トアツセィを行った: 得られた結果を図 1 0に示す: r VDR lホモダイマ 一はコンセンサス甲状腺ホルモンレスポンスエレメントまたはレチノィン酸レス ポンスエレメント (0 4ぉょび0!^ 5) と結合しなかった。 実施例 1 0 : ヒ ト VD Rァイソフォームの単離  Next, gel shift assays were performed with DR 4 and DR 5 as probes using various amounts of purified rVDR1, chicken TRc (TR) and mouse RAR ct (R AR) as shown in FIG. The results obtained are shown in Figure 10: rVDRl homodimer did not bind to the consensus thyroid hormone response element or the retinoic acid response element (0.40 and 0! ^ 5). Example 10: Isolation of human VDR isoform
ヒ トゲノム DNAより VDRイントロン 8を特異的に P C R法により増幅し、 ランダムプライム法にて放射性標識し、 ヒ ト白血球 c DNAライブラリー (Clon tech社) をスクリーニングするプローブとした。 ハイブリダイゼーション混合液 には 50%ホルムアミ ド、 5 x D e n h a r d t, s溶液、 5 x S S C、 0. 1 % S D S、 200 μ g/m 1変性サケ精子 DNAおよび 1 06 c p mの32 P—標識 プローブ DNAを含んでいた。 ニトロセルロース膜を 42°C、 1 6時間ハイブリ ダイズさせ、 4 x S S C、 0. 1 %503中で1回、 2 x S S C、 0. 1 % S D S中で 1回、 l x S S C、 0. 1 %S D S中で 1回それぞれ室温 1 0分間洗浄し た。 膜を増感スク リーンを用いて一 8 0°Cで 1 6時間露光した。 4 x l 06クロー ンより約 1. 4 k bのィンサートをもつ 1個の陽性クローンを得た。 VDR intron 8 was specifically amplified from human genomic DNA by PCR, radiolabeled by random prime method, and used as a probe to screen a human leukocyte cDNA library (Clontech). Hybridization mixture 50% formamide in, 5 x D enhardt, s solution, 5 x SSC, 0. 1% SDS, 200 μ g / m 1 denatured salmon sperm DNA and 1 0 6 cpm 32 P- labeled probes DNA was included. The nitrocellulose membrane was hybridized at 42 ° C for 16 hours, once in 4 x SSC, 0.1% SDS, once in 2 x SSC, 0.1% SDS, lx SSC, 0.1% Each was washed once in SDS at room temperature for 10 minutes. The film was exposed for 16 hours at 180 ° C using a sensitizing screen. 4 xl 0 6 claw N'yori about 1. 1 was obtained positive clones with Insato of 4 kb.
得られたクローンのヌクレオチド配列を決定し、 配列番号 3のヌクレオチド配 列を得た: このヌク レオチド配列には、 ヒ ト V D Rイントロン 7、 ェキソン 8、 イントロン 8を含む。 ヒ ト V D Rアイソフォームにおけるィントロン 7のヌク レ ォチド配列を配列表の配列番号 4に、 またイントロン 8のヌク レオチド配列を配 列番号 5に示す。 The nucleotide sequence of the obtained clone was determined, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 was determined. Sequence obtained: This nucleotide sequence contains human VDR intron 7, exon 8, intron 8. The nucleotide sequence of intron 7 in the human VDR isoform is shown in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing, and the nucleotide sequence of intron 8 is shown in SEQ ID NO: 5.
【配列表】 [Sequence list]
配列番号: 1 SEQ ID NO: 1
配列の長さ : 3 5 6 Array length: 3 5 6
配列の型: アミノ酸 Sequence type: amino acid
トポ口ジー :直鎖状  Topo mouth: linear
配列の種類:ペプチド Sequence type: Peptide
配列 Array
Figure imgf000026_0001
配列番号: 2
Figure imgf000026_0001
SEQ ID NO: 2
配列の長さ : 1 0 7 1 Array length: 1 0 7 1
配列の型:核酸 Sequence type: nucleic acid
鎖の数:二本 Number of chains: two
トポロジー :直鎖状  Topology: linear
配列の種類: c D N A Sequence type: c D N A
配列 Array
ATGGAGGCAA CAGCGGCCAG CACCTCCCTG CCCGACCCTG GTGACTTTGA CCGGAACGTG 60 CCCCGGATCT GTGGAGTGTG TGGAGACCGA GCCACAGGCT TCCACTTCAA TGCTATGACC 120 TGTGAAGGCT GCAAAGGTTT CTTCAGGCGG AGCATGAAGC GGAAGGCCCT GTTCACCTGT 180 CCCTTCAATG GAGATTGCCG CATCACCAAG GACAACCGGC GACACTGCCA GGCCTGCCGG 240 CTCAAACGCT GTGTGGACAT CGGCATGATG AAGGAGTTCA TCCTGACAGA TGAGGAGGTA 300 CAGCGTAAGA GGGAGATGAT AATGAAGAGA AAAGAGGAAG AGGCCTTGAA GGACAGTCTG 360 AGGCCCAAGC TATCTGAAGA ACAACAGCAC ATCATAGCCA TCCTGCTGGA CGCCCACCAC 420 AAGACCTATG ACCCCACCTA CGCTGACTTC AGGGACTTCC GGCCTCCAGT TCGTATGGAC 480ATGGAGGCAA CAGCGGCCAG CACCTCCCTG CCCGACCCTG GTGACTTTGA CCGGAACGTG 60 CCCCGGATCT GTGGAGTGTG TGGAGACCGA GCCACAGGCT TCCACTTCAA TGCTATGACC 120 TGTGAAGGCT GCAAAGGTTT CTTCAGGCGG AGCATGAAGC GGAAGGCCCT GTTCACCTGT 180 CCCTTCAATG GAGATTGCCG CATCACCAAG GACAACCGGC GACACTGCCA GGCCTGCCGG 240 CTCAAACGCT GTGTGGACAT CGGCATGATG AAGGAGTTCA TCCTGACAGA TGAGGAGGTA 300 CAGCGTAAGA GGGAGATGAT AATGAAGAGA AAAGAGGAAG AGGCCTTGAA GGACAGTCTG 360 AGGCCCAAGC TATCTGAAGA ACAACAGCAC ATCATAGCCA TCCTGCTGGA CGCCCACCAC 420 AAGACCTATG ACCCCACCTA CGCTGACTTC AGGGACTTCC GGCCTCCAGT TCGTATGGAC 480
GGAAGTACAG GGAGCTATTC TCCAAGGCCC ACACTCAGCT TCTCCGGGAA CTCCTCCTCC 540GGAAGTACAG GGAGCTATTC TCCAAGGCCC ACACTCAGCT TCTCCGGGAA CTCCTCCTCC 540
TCCAGCTCTG ACCTGTACAC CACCTCACTA GACATGATGG AACCATCCGG CTTTTCCAAC 600TCCAGCTCTG ACCTGTACAC CACCTCACTA GACATGATGG AACCATCCGG CTTTTCCAAC 600
CTGGATCTGA ACGGAGAGGA TTCTGATGAC CCGTCTGTGA CTCTGGACCT GTCTCCTCTC 660CTGGATCTGA ACGGAGAGGA TTCTGATGAC CCGTCTGTGA CTCTGGACCT GTCTCCTCTC 660
TCCATGCTGC CCCACCTGGC TGACCTTGTC AGTTACAGCA TCCAAAAGGT CATCGGCTTT 720TCCATGCTGC CCCACCTGGC TGACCTTGTC AGTTACAGCA TCCAAAAGGT CATCGGCTTT 720
GCCAAGATGA TCCCAGGATT CAGGGATCTC ACCTCCGATG ACCAGATTGT CCTGCTTAAG 780GCCAAGATGA TCCCAGGATT CAGGGATCTC ACCTCCGATG ACCAGATTGT CCTGCTTAAG 780
TCAAGCGCCA TTGAGGTGAT CATGTTACGC TCCAACCAGT CTTTCACCAT GGATGATATG 840TCAAGCGCCA TTGAGGTGAT CATGTTACGC TCCAACCAGT CTTTCACCAT GGATGATATG 840
TCCTGGGACT GTGGCAGCCA GGACTACAAG TACGACGTCA CCGATGTCTC CAAAGCTGGG 900TCCTGGGACT GTGGCAGCCA GGACTACAAG TACGACGTCA CCGATGTCTC CAAAGCTGGG 900
CACACCCTGG AGCTGATCGA GCCCCTCATA AAGTTCCAGG TGGGGCTGAA GAAGCTGAAC 960CACACCCTGG AGCTGATCGA GCCCCTCATA AAGTTCCAGG TGGGGCTGAA GAAGCTGAAC 960
TTACATGAGG AAGAGCATGT CCTTCTCATG GCCATCTGCA TTGTCTCCCC GGGTACGGAG 1020TTACATGAGG AAGAGCATGT CCTTCTCATG GCCATCTGCA TTGTCTCCCC GGGTACGGAG 1020
CCTGGCAGGG AGGAGCTGAG GGACCTGGGA CACGTTGGGG ACTGTGAATG A 1071 配列番号: 3 CCTGGCAGGG AGGAGCTGAG GGACCTGGGA CACGTTGGGG ACTGTGAATG A 1071 SEQ ID NO: 3
配列の長さ : 1 4 0 4 Array length: 1 4 0 4
配列の型:核酸 Sequence type: nucleic acid
鎖の数:二本 Number of chains: two
トポロジー :直鎖状  Topology: linear
配列の種類: c D N A Sequence type: c D N A
配列 Array
ATGGAGGCAA TGGCGGCCAG CACTTCCCTG CCTGACCCTG GAGACTTTGA CCGGAACGTG 60 CCCCGGATCT GTGGGGTGTG TGGAGACCGA GCCACTGGCT TTCACTTCAA TGCTATGACC 120 TGTGAAGGCT GCAAAGGCTT CTTCAGGCGA AGCATGAAGC GGAAGGCACT ATTCACCTGC 180 ATGGAGGCAA TGGCGGCCAG CACTTCCCTG CCTGACCCTG GAGACTTTGA CCGGAACGTG 60 CCCCGGATCT GTGGGGTGTG TGGAGACCGA GCCACTGGCT TTCACTTCAA TGCTATGACC 120 TGTGAAGGCT GCAAAGGCTT CTTCAGGCGA AGCATGAAGC GGAAGGCACT ATTCACCTGC 180
CCCTTCAACG GGGACTGCCG CATCACCAAG GACAACCGAC GCCACTGCCA GGCCTGCCGG 240CCCTTCAACG GGGACTGCCG CATCACCAAG GACAACCGAC GCCACTGCCA GGCCTGCCGG 240
CTCAAACGCT GTGTGGACAT CGGCATGATG AAGGAGTTCA TTCTGACAGA TGAGGAAGTG 300CTCAAACGCT GTGTGGACAT CGGCATGATG AAGGAGTTCA TTCTGACAGA TGAGGAAGTG 300
CAGAGGAAGC GGGAGATGAT CCTGAAGCGG AAGGAGGAGG AGGCCTTGAA GGACAGTCTG 360CAGAGGAAGC GGGAGATGAT CCTGAAGCGG AAGGAGGAGG AGGCCTTGAA GGACAGTCTG 360
CGGCCCAAGC TGTCTGAGGA GCAGCAGCGC ATCATTGCCA TACTGCTGGA CGCCCACCAT 420CGGCCCAAGC TGTCTGAGGA GCAGCAGCGC ATCATTGCCA TACTGCTGGA CGCCCACCAT 420
AAGACCTACG ACCCCACCTA CTCCGACTTC TGCCAGTTCC GGCCTCCAGT TCGTGTGAAT 480AAGACCTACG ACCCCACCTA CTCCGACTTC TGCCAGTTCC GGCCTCCAGT TCGTGTGAAT 480
GATGGTGGAG GGAGCCATCC TTCCAGGCCC AACTCCAGAC ACACTCCCAG CTTCTCTGGG 540 GACTCCTCCT CCTCCTGCTC AGATCACTGT ATCACCTCTT CAGACATGAT GGACTCGTCC 600GATGGTGGAG GGAGCCATCC TTCCAGGCCC AACTCCAGAC ACACTCCCAG CTTCTCTGGG 540 GACTCCTCCT CCTCCTGCTC AGATCACTGT ATCACCTCTT CAGACATGAT GGACTCGTCC 600
AGCTTCTCCA ATCTGGATCT GAGTGAAGAA GATTCAGATG ACCCTTCTGT GACCCTAGAG 660AGCTTCTCCA ATCTGGATCT GAGTGAAGAA GATTCAGATG ACCCTTCTGT GACCCTAGAG 660
CTGTCCCAGC TCTCCATGCT GCCCCACCTG GCTGACCTGG TCAGTTACAG CATCCAAAAG 720CTGTCCCAGC TCTCCATGCT GCCCCACCTG GCTGACCTGG TCAGTTACAG CATCCAAAAG 720
GTCATTGGCT TTGCTAAGAT GATACCAGGA TTCAGAGACC TCACCTCTGA GGACCAGATC 780GTCATTGGCT TTGCTAAGAT GATACCAGGA TTCAGAGACC TCACCTCTGA GGACCAGATC 780
GTACTGCTGA AGTCAAGTGC CATTGAGGTC ATCATGTTGC GCTCCAATGA GTCCTTCACC 840GTACTGCTGA AGTCAAGTGC CATTGAGGTC ATCATGTTGC GCTCCAATGA GTCCTTCACC 840
ATGGACGACA TGTCCTGGAC CTGTGGCAAC CAAGACTACA AGTACCGCGT CAGTGACGTG 900ATGGACGACA TGTCCTGGAC CTGTGGCAAC CAAGACTACA AGTACCGCGT CAGTGACGTG 900
ACCAAAGGTA TGCCTAGNNN NCACCTCCTG GGGAGTCTTT TTCAGCTCCC AGATTCTGGC 960ACCAAAGGTA TGCCTAGNNN NCACCTCCTG GGGAGTCTTT TTCAGCTCCC AGATTCTGGC 960
TCCACCCGTC CTGGGGTTTG GCTCCAATCA GATACATGGG AGGGAGTTAG GCACCAACAG 1020TCCACCCGTC CTGGGGTTTG GCTCCAATCA GATACATGGG AGGGAGTTAG GCACCAACAG 1020
GCAGAGAAGG GCGAGGGTCA GACCCATGGG GTTGGAGGTG GGTGGGCGGC TCCTCAGCTC 1080GCAGAGAAGG GCGAGGGTCA GACCCATGGG GTTGGAGGTG GGTGGGCGGC TCCTCAGCTC 1080
TTGCCCGCAG TACCTCCCCA TTGTCTCTCA CAGGCCGGAC ACAGCCTGGA GCTGATTGAG 1140TTGCCCGCAG TACCTCCCCA TTGTCTCTCA CAGGCCGGAC ACAGCCTGGA GCTGATTGAG 1140
CCCCTCATCA AGTTCCAGGT GGGACTGAAG AAGCTGAACT TGCATGAGGA GGAGCATGTC 1200CCCCTCATCA AGTTCCAGGT GGGACTGAAG AAGCTGAACT TGCATGAGGA GGAGCATGTC 1200
CTGCTCATGG CCATCTGCAT CGTCTCCCCA GGTATGGGGC CAGGCAGGGA GGAGCTCAGG 1260CTGCTCATGG CCATCTGCAT CGTCTCCCCA GGTATGGGGC CAGGCAGGGA GGAGCTCAGG 1260
GACCTGGGGA GCGGGGAGTA TGAAGGACAA AGACCTGCTG AGGGCCAGCT GGGCAACCTG 1320GACCTGGGGA GCGGGGAGTA TGAAGGACAA AGACCTGCTG AGGGCCAGCT GGGCAACCTG 1320
AAGGGAGACG TAGCAAAAGG AGACACAGAT AAGGAAATAC CTACTTTGCT GGTTTGCAGA 1380AAGGGAGACG TAGCAAAAGG AGACACAGAT AAGGAAATAC CTACTTTGCT GGTTTGCAGA 1380
GCCCCTGTGG TGTGTGGACG CTGA 1404 配列番号: 4 GCCCCTGTGG TGTGTGGACG CTGA 1404 SEQ ID NO: 4
配列の長さ : 2 1 0 Array length: 2 1 0
配列の型:核酸 Sequence type: nucleic acid
鎖の数:二本 Number of chains: two
トポロジー :直鎖状  Topology: linear
配列の種類: c D N A Sequence type: c D N A
配列 Array
GGTATGCCTA GNNNNCACCT CCTGGGGAGT CTTTTTCAGC TCCCAGATTC TGGCTCCACC 60 CGTCCTGGGG TTTGGCTCCA ATCAGATACA TGGGAGGGAG TTAGGCACCA ACAGGCAGAG 120 AAGGGCGAGG GTCAGACCCA TGGGGTTGGA GGTGGGTGGG CGGCTCCTCA GCTCTTGCCC 180 GGTATGCCTA GNNNNCACCT CCTGGGGAGT CTTTTTCAGC TCCCAGATTC TGGCTCCACC 60 CGTCCTGGGG TTTGGCTCCA ATCAGATACA TGGGAGGGAG TTAGGCACCA ACAGGCAGAG 120 AAGGGCGAGG GTCAGACCCA TGGGGTTGGA GGGCGCTCTC GC
GCAGTACCTC CCCATTGTCT CTCACAGGCC 210 配列番号: 5 GCAGTACCTC CCCATTGTCT CTCACAGGCC 210 SEQ ID NO: 5
配列の長さ : 1 7 3 Array length: 1 7 3
配列の型:核酸 Sequence type: nucleic acid
鎖の数:二本 Number of chains: two
トボ口ジー :直鎖状  Toboguchi: straight chain
配列の種類: c D N A Sequence type: c D N A
配列 Array
GTATGGGGCC AGGCAGGGAG GAGCTCAGGG ACCTGGGGAG CGGGGAGTAT GAAGGACAAA 60 GACCTGCTGA GGGCCAGCTG GGCAACCTGA AGGGAGACGT AGCAAAAGGA GACACAGATA 120 AGGAAATACC TACTTTGCTG GTTTGCAGAG CCCCTGTGGT GTGTGGACGC TGA 173  GTATGGGGCC AGGCAGGGAG GAGCTCAGGG ACCTGGGGAG CGGGGAGTAT GAAGGACAAA 60 GACCTGCTGA GGGCCAGCTG GGCAACCTGA AGGGAGACGT AGCAAAAGGA GACACAGATA 120 AGGAAATACC TACTTTGCTG GTTTGCAGAG CCCCTGTGGT GTGTGGACGC TGA 173

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . ビタミン Dレセプタ一アイソフォームタンパク質をコードする遺伝子:1. The gene encoding the vitamin D receptor isoform protein:
2 . ビタミン Dレセプタ一アイソフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子がラ ット由来である請求項 1記載の遺伝子。 2. The gene according to claim 1, wherein the gene encoding the vitamin D receptor isoform protein is derived from rat.
3 . 配列番号 1に示すァミノ酸配列をコ一ドするヌクレオチド配列、 または配 列番号 1に示すアミノ酸配列の一部を置換、 欠失もしくは付加したアミノ酸配列 であってビタミン Dレセプタ一アイソフォームタンパク質活性を有するタンパク 質をコ一ドするヌクレオチド配列、 あるいはこれらにハイブリダイズするヌクレ ォチド配列を含む D N Aである請求項 1または 2記載の遺伝子。  3. A nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence in which a part of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is substituted, deleted or added, and is a vitamin D receptor isoform protein 3. The gene according to claim 1, which is a nucleotide sequence encoding a protein having an activity, or a DNA containing a nucleotide sequence hybridizing thereto.
4 . 配列番号 2に示すヌク レオチド配列を有する請求項 3記載の遺伝子。 4. The gene according to claim 3, which has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2.
5 . ビタミン Dレセプタ一アイソフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子がヒ ト由来である請求項 1記載の遺伝子。 5. The gene according to claim 1, wherein the gene encoding the vitamin D receptor isoform protein is derived from human.
6 . 配列番号 4および/または配列番号 5に示すヌクレオチド配列を含む請求 項 5記載の遺伝子。  6. The gene according to claim 5, comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 and / or SEQ ID NO: 5.
7 . 配列番号 3に示すヌク レオチド配列、 またはこれを一部置換、 欠失もしく は付加したヌクレオチド配列、 あるいはこれらにハイブリダイズするヌクレオチ ド配列を含む D N Aである請求項 5または 6記載の遺伝子。  7. The gene according to claim 5 or 6, which is a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3, a nucleotide sequence obtained by partially substituting, deleting or adding the nucleotide sequence, or a DNA comprising a nucleotide sequence hybridizing thereto. .
8 . 請求項 1記載の遺伝子を含む組換えベクター。  8. A recombinant vector containing the gene according to claim 1.
9 . 請求項 8記載の組換えべクターにより形質転換された原核もしくは真核宿 主細胞。  9. A prokaryotic or eukaryotic host cell transformed by the recombinant vector according to claim 8.
1 0 . 請求項 9記載の宿主細胞を培養することによって得られるビタミン Dレセ プターアイソフォームタンパク質。  10. A vitamin D receptor isoform protein obtained by culturing the host cell according to claim 9.
1 1 . 請求項 1 0記載のビタミン Dレセプターアイソフォームンパク質を認識す る抗体。  11. An antibody that recognizes the vitamin D receptor isoform protein according to claim 10.
1 2 . 請求項 1 0記載のビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質を用い た骨密度の診断方法。  12. A method for diagnosing bone density using the vitamin D receptor isoform protein according to claim 10.
1 3 . 請求項 1 0記載のビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質を用い たビタミン D様物質のスクリ一二ング法,: 13. The vitamin D receptor isoform protein according to claim 10 is used. Vitamin D-like substance screening method ,:
PCT/JP1997/002052 1997-06-13 1997-06-13 Vitamin d receptor isoform proteins WO1998056908A1 (en)

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