WO2001055198A9 - Haut- und magen-spezifischer sphingolipid-aktivator - Google Patents
Haut- und magen-spezifischer sphingolipid-aktivatorInfo
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Definitions
- the present invention relates to a sphingolipid activator.
- Lysosomal enzymes of lipid metabolism often require specific activator proteins.
- the lysosomal sphingolipid activators Sap-A, Sap-B, Sap-C and Sap-D are generated by proteolytic cleavage from a precursor, the so-called pro-saposin.
- the individual saposins activate various enzymes that break down sphingolipids. Their mode of operation is based on the fact that they present the degradable lipids to the enzymes or make them more easily accessible.
- a skin-specific pro-saposin with the sequence (Seq. ID No. 5):
- the protein according to the invention also includes proteins which are formed by modification in the side chains and which have the biological effectiveness of eSAP. sen, especially phosphorylations, glycolizations, amidations and other derivatizations in the side chains. It is also clear to the person skilled in the art that, by modifications in the primary sequence, fragments can be produced which likewise ensure the biological function of the protein according to the invention. These include, for example, fragmentations, where biologically active fragments can easily be determined by a person skilled in the art by means of appropriate experiments. These include, for example, site directed mutagenesis, with the aid of which structural variants which also have biological activity can be produced. In addition, protein chemistry can also be used to exchange amino acids or sequences or motifs within the primary structure.
- exchanges are well known to those skilled in the art and include, for example, conservative exchanges in which, for example, serine is exchanged for threonine.
- Other groups known to those skilled in the art are of course also suitable as exchange candidates.
- the groups of non-polar amino acids, polar amino acids, aromatic amino acids can be exchanged with one another without profound changes in the biological function being expected.
- the figure shows the result of the Northern blot analysis.
- a comparison of partial images A and B shows that a strong eSAP signal at 2.5 kB is only observed in the skin and stomach from a large number of human tissues. The weaker and shorter signals in the heart and muscle do not correspond to a functional transcript.
- Fragments which represent sphingolipid activators are also claimed according to the invention. These preferably have a length of 40 to 100, preferably 75 to 85, amino acids.
- Preferred fragments have the sequences mentioned in the sequence listing (Seq. ID No. 1 to 4):
- the polypeptide Seq. ID No. 1 becomes eSAP-A (position 61-144), the polypeptide
- BEST ⁇ T.GUNGS OP ⁇ E Seq. ID No. 2 becomes eSAP-B (position 181-257), the polypeptide Seq. ID No. 3 is eSAP-C (positions 290-369) and the polypeptide Seq. ID No. 4 is called e-SAP-D (position 392 - 473).
- the invention relates to pro-saposin and its fragments also encode nucleic acids of the invention for the purpose and complementary nucleic acids, which can for example be used as antisense Oligonucieotide.
- a pharmaceutical, cosmetic or diagnostic agent containing a skin-specific pro-saposin according to claim 1, a fragment according to claim 2 or nucleic acids according to one of claims 3 or 4 together with customary auxiliaries.
- Another aspect is the use of the medicinal or diagnostic agent according to claim 5 for the therapy or diagnosis of diseases related to lipid metabolism, in particular to the sphingolipid metabolism and lipid storage diseases, in particular neurodermatitis.
- saposin according to the invention or its fragments can be used as cosmetic agents in formulations known to those skilled in the art.
- the invention also relates to a transgenic animal with overexpression (gain of function) or gene deficiency or gene defect (loss of function) for a pro-saposin or fragment according to one of claims 1 and / or 2, and a cell line which is characterized in that that it overexpresses a pro-saposin or a fragment according to one of claims 1 and / or 2.
- overexpression gain of function
- gene deficiency loss of function
- the heSAP cDNA was amplified using PCR.
- the amplified cDNA was subcloned and the sequence subsequently verified.
- the tissue distribution of the heSAP was analyzed using the Norhern blot technique.
- purchased blots were used (OriGene Technologie Inc., Catalog #: HB-2010, HB-1102).
- the 318bp PstI fragment of the cDNA was used as a probe.
- the cDNA fragment was radiolabelled.
- the hybridization took place via Nadht at 65 ° C.
- the radioactive signals were measured using the Cyclone Storage Phosphor System (both from Packard Instrument Company, Dreieich) and evaluated using the OptiQuant program.
- the blots were normalized with ß-actin.
- the entire cDNA was cloned into a eukaryotic expression vector under the control of the CMV promoter.
- HEK293 cells were electroporated with the construct and subsequently selected with G418. Cell clones that survived the selection were examined for heSAP overexpression.
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Abstract
Offenbart wird ein haut- und magen-spezifisches pro-Saposin eSAP.
Description
Haut- und Magen-spezifischer Sphinqolipid-A tivator
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sphingolipid-Aktivator.
Lysosomale Enzyme des Lipid-Metabolismus erfordern oftmals spezifische Aktivator Proteine. Die lysosomalen Sphingolipid-Aktivatoren Sap-A, Sap-B, Sap-C und Sap-D werden durch proteolytische Spaltung aus einem Vorläufer, dem sogenannten pro-Saposin generiert. Die einzelnen Saposine aktivieren verschiedene Enzyme, die Sphingolipide abbauen. Ihre Funktionsweise beruht darauf, dass sie die abzubauenden Lipide den Enzymen präsentieren bzw. leichter zugänglich machen.
Defekte im pro-Saposin oder den einzelnen Saposinen führen zu Lipid- Speicherkrankheiten, die ähnliche Symptome haben wie der Ausfall der entsprechenden Enzyme.
Erfindungsgemäß wird ein haut-spezifisches pro-Saposin mit der Sequenz (Seq. ID Nr. 5):
eSAP (human protein)
M LCALLLLPSLLGATRASPTSGPQECAKGSTVWCQDLQTAARCGAVGYCQGAVWN KP
TAKSLPCDVCQDIAAAAGNGLNPDATESDILALVMKTCEWLPSQESSAGCKWMVDAH
SSAILSMLRGAPDSAPAQVCTALSLCEPLQRHLATLRPLSKEDTFEAVAPFMANGPLTFH
PRQAPEGALCQDCVRQVSRLQEAVRSNLTLADLNIQEQCESLGPGLAVLCKNYLFQFFV
PADQALRLLPPQELCRKGGFCEELGAPARLTQWAMDGVPSLELGLPRKQSEMQMKAG
VTCEVCMNVVQKLDHWLMSNSSELMITHALERVCSVMPASITKECIILVDTYSPSLVQL
VAKITPEKVCKFIRLCGNRRRARAVHDAYAIVPSPEWDAENQGSFCNGCKRLLTVSSHN
LESKSTKRDILVAFKGGCSILPLPYMIQCKHFVTQYEPVLIESLKDMMDPVAVCKKVGAC
HGPRTPLLGTDQCALGPSFWCRSQEAAKLCNAVQHCQKHVWKEMHLHAGEHA bereitgestellt.
Das erfindungsgemäße Protein umfasst auch Proteine, die durch Modifikation in den Seitenketten entstehen und die biologische Wirksamkeit von eSAP aufwei-
sen, insbesondere Phosphorylierungen, Glykolisierungen, Amidierungen und andere Derivartisierungen in den Seitenketten. Dem Fachmann ist überdies klar, dass durch Modifikationen in der Primärsequenz Fragmente hergestellt werden können, die ebenfalls die biologische Funktion des erfindungsgemäßen Proteins gewährleisten. Dazu gehören beispielsweise Fragmentierungen, wobei biologisch wirksame Fragmente vom Fachmann leicht durch entsprechende Experimente ermittelt werden können. Hierzu gehören beispielsweise Site directed Mutagene- sis mit deren Hilfe Strukturvarianten, die ebenfalls biologische Aktivität aufweisen, hergestellt werden können. Proteinchemisch bieten sich darüber hinaus auch Austausche von Aminosäuren oder Sequenzen oder Motiven innerhalb der Primärstruktur an. Solche Austausche sind dem Fachmann wohl bekannt und umfassen beispielsweise konservative Austausche, bei denen beispielsweise Serin gegen Threonin ausgetauscht wird. Als Austauschkandidaten kommen selbstverständlich auch andere, dem Fachmann bekannte Gruppen in Betracht. Beispielsweise lassen sich die Gruppen der unpolaren Aminosäuren, polaren Aminosäuren, aromatischen Aminosäuren untereinander austauschen ohne dass tiefgreifende Änderungen der biologischen Funktion zu erwarten sind.
Die Figur zeigt das Ergebnis der Northern Blot Analyse. Ein Vergleich der Teilabbildungen A und B zeigt, dass aus einer Vielzahl humaner Gewebe ein starkes eSAP Signal bei 2.5 kB nur in Haut und Magen beobachtet wird. Die schwächeren und verkürzten Signale in Herz und Muskel entsprechen keinem funktioneilen Transkript.
Erfindungsgemäß ebenfalls beansprucht werden Fragmente, die Sphingolipid- Aktivatoren darstellen. Diese weisen bevorzugt eine Länge von 40 bis 100, vorzugsweise 75 bis 85 Aminosäuren auf.
Bevorzugte Fragmente haben die im Sequenzprotokoll genannten Sequenzen (Seq. ID Nr. 1 bis 4):
Das Polypeptid Seq. ID Nr. 1 wird eSAP-A (Position 61 - 144), das Polypeptid
BESTÄT.GUNGS OPΪE
Seq. ID Nr. 2 wird eSAP-B (Position 181 - 257), das Polypeptid Seq. ID Nr. 3 wird eSAP-C (Position 290 - 369) sowie das Polypeptid Seq. ID Nr. 4 wird e- SAP-D (Position 392 - 473) genannt.
Gegenstand der Erfindung sind auch Nucleinsäuren, die für das erfindungsgemäße pro-Saposin und seine Fragmente kodieren sowie hierzu komplementäre Nucleinsäuren,, die beispielsweise als Antisense-Oligonucieotide Verwendung finden können.
Beansprucht wird auch ein Arznei-, Kosmetik- oder Diagnostikmittel enthaltend ein haut-spezifisches pro-Saposin gemäß Anspruch 1, ein Fragment gemäß Anspruch 2 oder Nucleinsäuren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4 zusammen mit üblichen Hilfsstoffen.
Ein weiterer Aspekt ist die Verwendung des Arznei- oder Diagnostikmittels gemäß Anspruch 5 zur Therapie oder Diagnostik von Erkrankungen im Zusammenhang mit dem Lipid-Metabolismus stehen, insbesondere mit dem Sphingoli- pid-Metabolisrhus sowie Lipid-Speicherkrankheiten, insbesondere Neurodermitis,
Metachromatische Leukpdystrophie, Niemann-Pick Syndrom, Farber-Syndrom, i Sandhoff-Syndrom, Tay-Sachs-Syndrom, Fabry-Syndrom, Krabbe-Syndrom, und üpofuscinose. Das erfindungsgemäße Saposin oder seine Fragmente können als Kosmetikmittel in dem Fachmann an sich bekannten Formulierungen eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein transgenes Tier mit Überexpression (gain of function) oder Gendefizienz oder Gendefekt (loss of function) für einen pro- Saposin oder Fragment nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, sowie eine Zelllinie, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein pro-Saposin oder ein Fragment nach einer der Ansprüche 1 und/oder 2 überexprimiert.
Beispiele:
Klonierung der gesamt cDNA:
Die cDNA der heSAP wurde mit Hilfe der PCR amplifiziert.
Als Template diente humanische genomische DNA. Zur Amplifikation wurden folgende Primer verwendet: hesap atgl s: cagcATGCTGTGTGCCCTGCTC Seq. ID No 7 hesap el as: cagccacggtcacgcgtgttc Seq. ID No 8
Die amplifizierte cDNA wurde subkloniert und nachfolgend die Sequenz verifiziert.
Gewebeverteilung
Die Gewebeverteilung der heSAP wurde mit Hilfe der Norhern Blot Technik analysiert. Hierzu wurden käuflich erworbene Blots verwendet (OriGene Technologie Inc., Catalog#: HB-2010, HB-1102). Als Sonde wurde das 318bp PstI Fragment der cDNA verwendet. Das cDNA Fragment wurde radioaktiv markiert. Die Hybri- disierung fand über Nadht bei 65°C statt. Die radioaktiven Signale wurden mit Hilfe des Cyclone Storage Phosphor System (beides von Packard Instrument Company, Dreieich) gemessen und dem Programm OptiQuant ausgewertet. Normalisiert wurde die Blots mit ß-actin.
heSAP stabil überexprimierende Zellinien:
Die gesamt cDNA wurde unter der Kontrolle des CMV Promotors in einen euka- ryontischen Expressionsvektor Moniert. HEK293 Zellen wurden mit dem Kon- strukt elektroporiert und nachfolgend mit G418 selktioniert. Zellklone, die die Selektion überlebten wurden auf heSAP Überexpression untersucht.
BESTÄTIGUNGS OPJE
Claims
1. Haut- und Magen-spezifisches pro-Saposin mit der Seq. ID No 5.
2. Fragmente des Haut- und Magen-spezifischen pro-Saposins gemäß Anspruch 1, die als Sphingolipid-Aktivatoren wirken, insbesondere Fragmente mit den folgenden Aminosäuresequenzen:
Seq. ID Nr. 1 : eSAP-A (Position 61 - 144), Seq. ID Nr. 2: eSAP-B (Position 181 - 257), Seq. ID Nr. 3 : eSAP-C (Position 290 - 369) sowie Seq. ID Nr. 4: eSAP-D (Position 392 - 473).
3. Nucleinsäuren kodierend für haut- und magen-spezifisches pro-Saposin oder seine Fragmente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, insbesondere mit der Nucleinsäuresequenz Seq. ID No 6.
4. Nucleinsäure dadurch gekennzeichnet, dass sie komplementär zur Nuclein- säure gemäß Anspruch 3 ist.
5. Arznei- oder Diagnostikmittel enthaltend ein haut- und magen-spezifisches pro-Saposin gemäß Anspruch 1, ein Fragment gemäß Anspruch 2 oder Nucleinsäuren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4 zusammen mit üblichen Hilfsstoffen.
6. Verwendung des Arznei- oder Diagnostikmittels gemäß Anspruch 5 zur Therapie oder Diagnostik von Erkrankungen im Zusammenhang mit dem Lipid-Metabolismus stehen, insbesondere mit dem Sphingolipid- Metabolismus sowie Lipid-Speicherkrankheiten, insbesondere Neurodermi- tis, Metachromatische Leukodystrophie, Niemann-Pick Syndrom, Farber- Syndrom, Sandhoff-Syndrom, Tay-Sachs-Syndrom, Fabry-Syndrom, Krab- be-Syndrom, und Lipofuscinose.
7. Verwendung des pro-Saposins gemäß Anspruch 1 und/oder 2 als Kosmetikmittel.
8. Transgenes Tier mit Überexpression (gain of function) oder Gendefizienz oder Gendefekt (loss of function) für einen pro-Saposin oder Fragment nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2.
9. Zelllinie, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein pro-Saposin oder ein Fragment nach einer der Ansprüche 1 und/oder 2 überexprimiert.
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