WO2010123080A1 - 可溶化sr-a蛋白質の製造方法及びそれを用いた評価方法 - Google Patents

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WO2010123080A1
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solubilized
antibody
ligand
binding
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PCT/JP2010/057179
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浩司 湯浅
千鶴 宮田
あきば 濱本
泰治 松川
雄毅 松居
泰正 山田
一郎 山田
Original Assignee
ユーハ味覚糖株式会社
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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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2500/00Screening for compounds of potential therapeutic value

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing and evaluating a solubilized class A scavenger receptor (solubilized SR-A) protein. Furthermore, the present invention relates to the solubilized SR-A protein, a vaccine preparation using the solubilized SR-A protein, or an antiserum or an antibody.
  • solubilized SR-A protein a solubilized class A scavenger receptor (solubilized SR-A) protein.
  • the present invention relates to the solubilized SR-A protein, a vaccine preparation using the solubilized SR-A protein, or an antiserum or an antibody.
  • Membrane proteins in particular membrane receptors, play an important role in activating various substances uptake into cells and cascades of information transmission by binding to ligands on the cell surface. Since agonists (agonists) and antagonists (antagonists) of membrane receptors are drug candidates, it is very important in drug discovery research to develop efficient production techniques for membrane receptors and evaluation methods using them. is important.
  • the scavenger receptor which is one of membrane receptors, binds to a ligand such as low-density lipoprotein (LDL) modified by modification such as oxidation and acetylation, thereby causing foaming of macrophages and vascular endothelium.
  • LDL low-density lipoprotein
  • scavenger receptors are thought to be involved in the development of inflammation, blood clotting, arteriosclerosis and the like.
  • the SR-A protein is a scavenger receptor present in macrophages, vascular endothelial cells, and smooth muscle cells, and is known to have a main function among the scavenger receptors (Non-patent Document 1). ).
  • SR-A protein the functional unit in vivo has been confirmed to be a trimer, but the characteristics and characteristics of SR-A protein that formed a multimer exceeding the trimer, A comparative study with a trimer has not yet been reported.
  • One of the causes is that a solubilized SR-A protein having a ligand binding ability has not yet been prepared.
  • Non-patent Document 2 a method for evaluating SR-A protein using a cell lysate of macrophage cells expressing SR-A protein on the cell membrane.
  • Non-patent Document 2 a method for evaluating SR-A protein using a cell lysate of macrophage cells expressing SR-A protein on the cell membrane.
  • Non-patent Document 3 To overcome these technical problems, Tomokiyo et al. Use a mouse genetically knocked out for the expression of SR-A protein and a protein having a partial amino acid sequence of human-derived SR-A protein expressed in Escherichia coli. As an antigen, anti-SR-A antibody has been successfully produced (Non-patent Document 3). However, in normal animals and humans, since the gene encoding SR-A protein cannot be knocked out, it is very difficult to use the native SR-A protein as an antigen. There is a need for the development of antigens.
  • Proteins that are likely to become antigens can be used not only as antigens for antibody production but also as vaccine preparations (particularly component vaccines), and can stimulate immune activity including humoral and cellular properties. It is said that.
  • arteriosclerosis that is considered to involve SR-A protein, as one of the treatment methods, it relates to vaccine therapy using lipoprotein, cholesterol, cholesterol metabolism-related substance, heat shock protein, interleukin-12, etc. as an immunogen. Research has been conducted (Non-Patent Document 4).
  • oxidized LDL which is one of the ligands of SR-A protein, has a wide variety of epitopes even if it is the same oxidized LDL. The possibility of different epitopes cannot be denied.
  • solubilize the receptor which is a protein localized on the surface of the cell membrane, and use it as an immunogen.
  • SR-A protein is very difficult to be an antigen as described above, the possibility of use as a vaccine preparation is not mentioned at all.
  • the present inventors have made a recombination in which a base sequence encoding an SR-A protein in which a transmembrane domain is mutated or deleted from the N-terminus is mutated or deleted. It is the first time to produce a solubilized SR-A protein having the ability to bind to the same known ligand as SR-A protein by culturing animal cells into which SR-A gene has been introduced in a serum-free medium. Successful.
  • the present invention relates to the following (1) to (9).
  • a method for producing a solubilized class A scavenger receptor (SR-A) protein comprising the following steps a and b.
  • Step a cultured animal culture cells into which a recombinant SR-A gene into which the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence from the N-terminus of the SR-A protein to the transmembrane domain has been mutated or deleted are introduced in a serum-free medium
  • Step b A step of recovering the solubilized SR-A protein by purifying the culture solution containing the solubilized SR-A protein or the culture treatment solution thereof.
  • SR-A gene an SR-A gene in which a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence from the N-terminus of the SR-A protein to the transmembrane domain is mutated or deleted downstream of the secretion signal;
  • the production method according to (1) above wherein a DNA structure containing a tag sequence is used.
  • a solubilized SR-A protein produced by the production method according to any one of (1) to (3).
  • a vaccine preparation comprising the solubilized SR-A protein according to (4).
  • a method for evaluating the affinity of a test substance for SR-A protein comprising a step of allowing the test substance to act on the solubilized SR-A protein according to (4).
  • the action of the test substance on the binding between the SR-A protein and the ligand comprising the step of allowing the test substance and the ligand to act on the solubilized SR-A protein according to (4). Evaluation methods.
  • the antiserum or antibody according to (8) above which has a neutralizing action that suppresses the binding between SR-A protein and its ligand in vivo.
  • the solubilized SR-A protein obtained in the present invention is a solubilized recombinant protein of SR-A protein, which is an insoluble membrane protein, and is more multimeric than SR-A protein that has formed a trimer.
  • the solubilized SR-A protein of the present invention it is possible to evaluate the affinity of a test substance whose binding ability to the SR-A protein is unknown. By using this evaluation method, an SR-A protein agonist or antagonist can be screened.
  • solubilized SR-A protein of the present invention it is possible to evaluate the action of the test substance on the binding between the SR-A protein and the ligand.
  • the solubilized SR-A protein of the present invention forms a multimer exceeding a trimer, it easily becomes an antigen in vivo, facilitates production of antisera and antibodies, and is used as a vaccine preparation. Is also a possible protein. Therefore, the native SR-A protein has so far been considered to have low antibody-inducing ability as an antigen.
  • solubilized SR-A protein of the present invention as a vaccine preparation instead of the SR-A protein, By immunizing the species, it becomes possible to produce antisera and antibodies capable of specifically recognizing the native SR-A protein in the animal species. Therefore, the solubilized SR-A protein of the present invention is used in the medical field where SR-A protein is said to be related, for example, research on diseases such as arteriosclerosis, inflammation, infectious diseases, Alzheimer's disease, etc. Can contribute widely to the field of drug discovery.
  • the present invention has been a conventional problem in the field, (1) Preparation of a solubilized SR-A protein having ligand binding ability, (2) A departure from the in vivo oxidized LDL measurement method using an antibody against oxidized LDL, which can only deal with individual epitopes, (3) Overcoming the facts peculiar to SR-A protein that anti-SR-A antibody is very difficult to obtain due to its high homology and blood cell membrane surface receptor. (4) Development of a “vaccine” to directly suppress arteriosclerosis, not lipid lowering agents or blood pressure lowering agents, Can be solved brilliantly.
  • FIG. 1 shows the results of detecting the solubilized SR-A protein produced in the culture treatment solution obtained by the method of Example 1 using an anti-histidine tag antibody.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of verifying the molecular weight of a solubilized SR-A protein (solubilized SR-A in the figure) in a non-denatured state obtained by the method of Example 1 using a gel filtration column. . Calibration curves were prepared using 4 types of marker proteins (43, 158, 440, 660 kD).
  • FIG. 1 shows the results of detecting the solubilized SR-A protein produced in the culture treatment solution obtained by the method of Example 1 using an anti-histidine tag antibody.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of verifying the molecular weight of a solubilized SR-A protein (solubilized SR-A in the figure) in a non-denatured state obtained by the method of Example 1 using a gel filtration column.
  • FIG. 3 shows that proteins having the monomer, trimer, and multimer conformations were repurified from the solubilized SR-A protein purified in Example 1 using a gel filtration column.
  • 2 is a graph in which the binding characteristics to acetylated LDL (AcLDL in the figure) are analyzed according to the method of Example 2 after solid-phased on an enzyme immunoassay (ELISA) plate so as to have the same concentration.
  • the vertical axis indicates the absorbance at a wavelength of 450 nm, and the higher the value, the higher the affinity with acetylated LDL.
  • FIG. 4 shows the binding characteristics for native LDL (LDL in the figure) and acetylated LDL (AcLDL in the figure) using the solubilized SR-A protein obtained by the method of Example 1 and the method of Example 2. It is a graph which shows the result evaluated by ELISA. As in FIG. 3, the vertical axis indicates the absorbance at a wavelength of 450 nm, and the higher the value, the higher the affinity with native LDL or acetylated LDL.
  • FIG. 5 is a graph showing the concentration-dependent verification of the binding characteristics of the solubilized SR-A protein (sSRA in the figure) to fucoidan, which is a ligand of SR-A protein, in Example 3.
  • FIG. 6 shows the results of Example 4 in which the solubilized SR-A protein obtained by the method of Example 1 was used and the binding inhibition reaction with acetylated LDL by a plurality of extracts was evaluated by ELISA according to the method of Example 2. It is a graph which shows the result.
  • an extract having no affinity for the SR-A protein in the acetylated LDL uptake inhibition test using an SR-A stable expression cell line stably expressing another SR-A protein in advance is referred to as “negative”.
  • the extract with affinity is indicated as “positive”.
  • FIG. 7 shows each rabbit antiserum prepared by the method of Example 3 in Example 5 (pre-immune in the figure) and post-immunization (post-immune in the figure) and anti-histidine tag antibody.
  • Antiti-His in the figure Western-analyzed antigen-antibody reaction against the solubilized SR-A protein (solubilized SR-A in the figure).
  • FIG. 8 shows the IgG fraction purified from the rabbit antiserum prepared by the method of Example 3 (in the figure, anti-solubilized SR-A antibody) and the only commercially available neutralizing antibody, anti-SR- It is the graph which compared neutralizing activity with A monoclonal antibody (in the figure, commercially available antibody).
  • Example 9 shows the suppression of the uptake of fluorescently labeled acetylated LDL into macrophage differentiated cells by the method of Example 4 using the IgG fraction prepared and purified by the method of Example 3 in Example 6. It is the figure which compared the effect with control rabbit IgG which is a negative control.
  • “+ IgG” indicates the result of pretreatment of macrophages with immunoglobulin G
  • “+ Anti-sSRA” indicates the result of pretreatment of macrophages with anti-solubilized SR-A antibody.
  • Example 10 shows in Example 7 the method of Example 5 in which SHR-SP rats, which are spontaneous stroke model rats, were intravenously injected with a solubilized SR-A protein as a component vaccine preparation for anti-arteriosclerosis.
  • FIG. 5 is a graph showing the number of lipid deposits accumulated in the mesenteric artery as an index of arteriosclerosis.
  • “solubilized SR-A” indicates the result of intravenous injection of the solubilized SR-A protein
  • BSA control indicates the result of intravenous injection of BSA.
  • FIG. 11 shows whether anti-solubilized SR-A antibody is induced or produced in rats administered with solubilized SR-A protein using serum collected from rats immunized by the method of Example 4.
  • Anti-His tag indicates the solubilized SR-A protein (solubilized SR-A in the figure) detected by the anti-histidine tag antibody
  • immunosinized serum immunizes the solubilized SR-A protein.
  • 2 shows the detection results of solubilized SR-A protein when using serum collected from a rat collected as a primary antibody
  • control serum is the result when serum collected from a rat immunized with BSA is used as a primary antibody. The detection result of solubilized SR-A protein is shown.
  • the production method of the present invention includes the following steps a and b, Step a: cultured animal culture cells into which a recombinant SR-A gene into which the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence from the N-terminus of the SR-A protein to the transmembrane domain has been mutated or deleted are introduced in a serum-free medium
  • a step of producing a solubilized SR-A protein step b: a step of purifying a culture solution containing the solubilized SR-A protein or a culture treatment solution thereof and recovering the solubilized SR-A protein.
  • the SR-A protein, a scavenger receptor targeted in step a is a type II transmembrane protein that is mainly expressed in macrophages and is glycosylated, and is modified LDL, ⁇ -amyloid, terminal glycation It is known to bind to products and the like.
  • modified LDL include acetylated LDL, oxidized LDL, and saccharified LDL.
  • the ligand used in the present invention means a ligand known to bind to the SR-A protein as described above.
  • SR-A proteins include type 1 (SR-A1), type 2 (SR-A2), type 3 (SR-A3), and MARCO (macrophage receptor with collagenous structure) Is mentioned. Hereinafter, these are collectively referred to as the SR-A family.
  • Each SR-A protein consists of an amino acid sequence composed of an intracellular domain, a transmembrane domain, a spacer domain, and a collagen-like domain from the N-terminal side.
  • SR-A1 further has a cysteine-rich region on the C-terminal side of the collagen-like domain. Note that all of the SR-A proteins comprising the above amino acid sequences form a trimer in the cell membrane.
  • Examples of the origin of the SR-A protein include mammals such as humans, cows, rabbits, horses, rats, and pigs.
  • the “solubilized SR-A protein” as used in the present invention is a protein in which the amino acid sequence from the N-terminal to the transmembrane domain is mutated or deleted from the SR-A protein, and forms a trimer. This protein is different from the native SR-A protein, and forms a multimeric conformation exceeding the trimer.
  • one or several amino acids may be deleted, substituted or added in the amino acid sequence from the N-terminal to the transmembrane domain.
  • the whole amino acid sequence may be deleted.
  • a technique for the mutation or deletion for example, in the base sequence of the SR-A gene encoding the amino acid sequence from the N-terminal to the transmembrane domain of the SR-A protein, a general genetic engineering technique is used. Any known technique for introducing one or more mutations such as deletion, substitution or insertion may be used. Moreover, you may perform the variation
  • one or several amino acids in the extracellular domain such as the spacer domain and the collagen-like domain may be deleted, substituted or substituted as long as a multimer can be formed. It may be added.
  • the amino acid sequence of the extracellular domain is preferably modified within a range that does not impair the binding property with the ligand.
  • the SR-A gene is a gene encoding the SR-A protein, and the base sequence of the SR-A gene is provided by, for example, the National Center for Biotechnology Information (National Center for Biotechnology Information). Registered in the public base sequence database GenBank and Japan DNA Data Bank (DNA Data Bank of Japan). In addition, the amino acid sequence of SR-A protein can be easily determined from the base sequences registered in these institutions.
  • the recombinant SR-A gene encoding the SR-A protein in which the amino acid sequence from the N-terminal to the transmembrane domain is mutated or deleted as described above is used as a primer with various cDNA libraries as templates. It can be obtained by performing polymerase chain reaction (PCR) using the set. Alternatively, the recombinant SR-A gene may be obtained directly from the genomic sequence in an intron-containing form.
  • the cDNA library may be any library as long as it is related to cells expressing or inducing expression of the SR-A family, and commercially available products may be used.
  • Various animal cells may be used based on known genetic engineering techniques. Can also be produced.
  • the primer set refers to a combination of primers used simultaneously during PCR.
  • one primer can bind before and after the nucleotide sequence encoding the transmembrane domain on the N-terminal side of the SR-A protein, and the other primer is more than the collagen-like domain. What can be selected is one that can bind to the base sequence encoding the amino acid sequence on the C-terminal side.
  • PCR may be performed in a plurality of times. For example, primary PCR is performed with a primer set capable of amplifying a base sequence encoding SR-A protein including from the transmembrane domain to the C-terminal side, and then only the transmembrane domain is deleted using the primary PCR product. Secondary PCR may be performed with a primer set.
  • a primer set to which an appropriate restriction enzyme site is added may be used as the primer.
  • a plasmid vector can be easily constructed by inserting the primary or secondary PCR product into a pCR 8 / GW / TOPO vector (manufactured by Invitrogen) or an appropriate cloning vector by TA cloning.
  • the plasmid vector can be used in PCR as a template DNA by a known method to obtain a large amount of primary or secondary PCR products.
  • the PCR conditions may be appropriately adjusted according to the manual attached to the PCR device to be used.
  • the PCR product obtained as described above is inserted into a predetermined vector, and the obtained recombinant vector is introduced into various animal cultured cells.
  • the present invention has one feature in that animal cultured cells are used. That is, as described in Examples below, the protein obtained by introducing the recombinant SR-A gene into E. coli or yeast and expressing it does not have the ability to bind to the ligand of SR-A protein. Become. On the other hand, when animal cultured cells are used, the SR-A protein has a surprising property that it can bind to a ligand of the SR-A protein despite the difference in amino acid sequence and conformation. Have.
  • the predetermined vector may be an expression vector containing a secretion signal.
  • the secretory signal refers to a base sequence encoding a signal peptide that enables a desired protein translated from a vector to be secreted out of cultured animal cells as a host.
  • the type of secretion signal may be appropriately determined according to the type of animal cultured cells.
  • the secretion signal may be introduced into the target plasmid vector by a known genetic engineering means. From the viewpoint of simplicity, it is preferable to use a plasmid vector containing the secretion signal.
  • a plasmid vector includes, but is not limited to, pSecTag2 / Hygro vector (Invitrogen).
  • a cosmid vector, a virus vector, an artificial chromosome vector, or the like may be used as a vector containing a secretion signal.
  • the PCR product can be inserted into the vector by, for example, mixing a PCR product that has been cleaved with a restriction enzyme in advance with a vector that has been cleaved with a restriction enzyme whose sequence is complementary after cleavage.
  • a restriction enzyme cloning is performed downstream of the secretion signal of the vector without cleaving the internal sequence of the PCR product so that the solubilized SR-A protein to be expressed can form a multimeric conformation. Anything that exists on the site.
  • conditions for ligation between the PCR product and the vector when a commercially available ligation kit is used, it may be appropriately adjusted according to the manual attached to the kit.
  • the recombinant vector obtained as described above is a recombinant SR-A gene, wherein the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence from the N-terminus of the SR-A protein to the transmembrane domain is mutated or missing downstream of the secretion signal. It is a DNA structure containing the lost SR-A gene.
  • the DNA construct can further efficiently purify the expressed solubilized SR-A protein by including a tag sequence as necessary.
  • the tag sequence is preferably arranged downstream or upstream of the SR-A gene. There are no particular limitations on the type of tag sequence.
  • the animal cultured cells may be any cells capable of producing the solubilized SR-A protein by introducing the recombinant vector and corresponding to the secretory signal peptide expressed from the recombinant vector.
  • the animal cultured cells that can secrete the solubilized SR-A protein outside the cells are preferably cells that can be cultured at high density, and examples include freestyle 293F cells (manufactured by Invitrogen).
  • transient expression may be sufficient and a stable expression strain may be obtained by selection.
  • a known transfection technique for example, a commercially available transfection reagent, electroporation method, calcium phosphate method, DEAE-dextran method, lipofection method or the like can be used. Good. By such a method, the animal cultured cells can be transformed.
  • solubilized SR-A protein in which multimers are formed in the serum-free medium is produced from the animal cultured cells. Can do.
  • the solubilized SR-A protein of the present invention has a transmembrane domain mutated or deleted from the intracellular domain as described above, it does not remain at the cell membrane even if expressed in the cultured animal cells. It is secreted out of cultured animal cells by a secretory signal peptide. Therefore, in the present invention, compared to the conventional production method in which the expressed SR-A protein is present in the cell membrane, there is no physical limitation on the cell membrane surface area and the like, so that -Protein A can be produced.
  • the solubilized SR-A protein can be recovered very easily by simply separating the supernatant of the culture fluid from the cultured animal cells. Examples of the supernatant separation means include filtration with a filter and centrifugation.
  • the serum-free medium includes a protein-free medium and a chemically synthesized medium. Moreover, what is necessary is just to select suitably conditions according to the kind of cell about the composition of a serum-free culture medium, and the culture conditions of the said animal cultured cell.
  • the solubilized SR-A protein expressed is not a multimer but a monomer or trimer. May be high.
  • the polymer may be processed into a multimer using a monomer or trimer as a material by a known means, for example, a cross-linking technique using a tag sequence.
  • Step b the culture solution containing the solubilized SR-A protein or the culture treatment solution thereof is purified to recover the solubilized SR-A protein.
  • the culture solution collected from the serum-free medium or the culture treatment solution thereof column chromatography, organic solvent fractionation, salt fractionation, isoelectric point fractionation, density gradient centrifugation, crystallization method
  • the solubilized SR-A protein can be recovered by purification using a technique such as the above.
  • the culture treatment liquid means a liquid obtained by filtering the culture liquid with a filter or performing a centrifugal treatment to remove insoluble components.
  • the solubilized SR-A protein can be easily purified by using a carrier having affinity for the tag sequence.
  • the carrier include Ni-NTA agarose column (manufactured by Invitrogen), but are not particularly limited. Purification in this case may be performed according to the manual attached to the product.
  • the solubilized SR-A protein obtained as described above has a molecular weight of about 40 to 70 kDa under SDS-PAGE conditions and a molecular weight of 660 kDa or more under non-denaturing conditions. It is a protein that forms a multimeric conformation. Therefore, it can be said that the solubilized SR-A protein has a structure different from that of the native SR-A protein forming the trimer.
  • the solubilized SR-A protein has a property of binding to a native SR-A protein ligand, as confirmed in Examples described later.
  • the solubilized SR-A protein of the present invention having the above characteristics is an alternative to the SR-A protein, and SR-A, which has been difficult in the past, has been difficult by using the solubilized SR-A protein. It is possible to construct an evaluation system for proteins.
  • Examples of the evaluation system include a method for evaluating the affinity of a test substance that is unknown to bind to the SR-A protein.
  • Examples of the method for evaluating the affinity include mixing the test substance with the solubilized SR-A protein.
  • the solubilized SR-A protein since the solubilized SR-A protein has a high binding power to a ligand, the solubilized SR-A protein is mixed with the test substance and the ligand to act on the SR-A protein. It is possible to evaluate the effect of the test substance on the binding between the ligand and the ligand. By using such an evaluation method, it is possible to screen whether the test substance is a substance that inhibits or promotes the binding between the ligand and the SR-A protein.
  • the action of the two evaluation methods may be performed in a solvent in which the test substance, solubilized SR-A protein, ligand and the like are not denatured or altered. Further, the degree of action of the test substance can be confirmed using a test kit as described in the examples described later.
  • the solubilized SR-A protein can be used as a vaccine preparation for immunizing animal species.
  • the vaccine preparation of the present invention can immunize the animal species by administering a predetermined amount of solubilized SR-A protein to the animal species.
  • the titer of the vaccine preparation can be evaluated in the same manner as the preparation.
  • the administration route of the vaccine preparation of the present invention is generally subcutaneous injection, but is not limited to this administration route.
  • parenteral administration or oral administration such as intravenous or intramuscular administration may be employed.
  • the dose of the vaccine preparation of the present invention required for immunization can be appropriately determined.
  • the usual dose is about 0.01 to 10 mg / kg, and the administration is carried out 1 to 4 times. Is appropriate.
  • a carrier and a diluent can be appropriately used according to the administration route employed together with the solubilized SR-A protein.
  • an antiserum or an antibody produced in the immune system of the animal species can also be obtained.
  • This antiserum and antibody can selectively recognize the SR-A protein and can be an antiserum and an antibody against the SR-A protein, which has been difficult by conventional methods.
  • the solubilized SR-A protein can be used in mammals generally used for obtaining antiserum and antibodies, such as rabbits, mice, sheep, goats, monkeys, etc. Is administered in the presence or absence of the desired adjuvant and immunized, and then antisera and antibodies are collected from the blood of the animal species by a known technique.
  • a polyclonal antibody may be obtained by purifying the antiserum, or a monoclonal antibody may be obtained by cell fusion with myeloma cells.
  • the antiserum and antibody thus obtained bind to the SR-A protein expressed on the cell membrane in the animal species by administering to mammals by general treatment such as intravenous injection. Thus, it has a neutralizing action that suppresses the binding between the SR-A protein and the ligand.
  • the binding between the SR-A protein and the ligand is suppressed. Therefore, the SR-A protein interacts with the ligand in vivo. Therefore, it is expected to be effective for prevention and treatment of diseases considered to be, for example, arteriosclerosis, inflammation, coagulation promotion, or Alzheimer. Furthermore, it is expected to be effective for the prevention or treatment of diseases involving SR-A protein that may be discovered in the future.
  • Example 1 Polymerase chain reaction (PCR) was performed using a human spleen cDNA library as a template and the following primer set.
  • Primer 1 5'-tccttcaaagctgcactg-3 '(SEQ ID NO: 1)
  • Primer 2 5'-agagggccctgccctaatatg-3 '(SEQ ID NO: 2)
  • the extension time was 1 minute
  • the annealing temperature was 54 ° C.
  • the number of cycles was 30 cycles.
  • the base sequence of the obtained primary PCR product was examined according to a conventional method, it contained the 142-1074th base sequence among 1074 base sequences encoding SR-A protein (SR-A2). Met.
  • the primary PCR product was inserted into the pCR8 / GW / TOPO vector (Invitrogen) by TA cloning.
  • a plasmid vector in which the primary PCR product was correctly inserted was recovered, and this plasmid vector was used as a template DNA for the following.
  • PCR was performed using this template DNA and the following primer set.
  • Primer 3 5'-aaccaagcttctgaagtgggaaacg-3 '(SEQ ID NO: 3)
  • Primer 4 5'-ataagaatgcggccgcagagggccctgccctaatatg-3 '(SEQ ID NO: 4)
  • the extension time was 1 minute
  • the annealing temperature was 63 ° C.
  • the number of cycles was 30 cycles.
  • the obtained secondary PCR product was treated with each restriction enzyme of HindIII and NotI, and the secondary PCR product was adjusted so that the frame matched with the multiple cloning site of pSecTag2 / Hygro vector (manufactured by Invitrogen) pretreated with the same restriction enzyme. Inserted.
  • the DNA structure thus obtained contained the secondary PCR product downstream of the secretion signal and a tag sequence downstream thereof.
  • the plasmid vector into which the insert was correctly inserted was collected by confirmation by sequencing. This plasmid vector was transformed into Freestyle 293-F cells (manufactured by Invitrogen), and the cells were cultured for transient expression.
  • the conditions for inserting the secondary PCR product into the plasmid vector, transformation, and transient expression were in accordance with the product manual issued by Invitrogen.
  • the culture medium was centrifuged to collect the culture solution, and the precipitate fraction such as cells was removed by passing through a 0.45 ⁇ m filter to obtain a culture treatment solution.
  • a part of the culture solution was sampled and then loaded onto a 2 ml Ni-NTA agarose column (Qiagen) equilibrated in advance with phosphate buffered saline (PBS).
  • PBS phosphate buffered saline
  • the column after loading was washed with PBS and further eluted with an aqueous solution containing 250 mM imidazole.
  • the eluted fraction was further dialyzed with PBS and used as a solubilized SR-A protein in the following experiments.
  • the amino acid sequence of the solubilized SR-A protein thus obtained was confirmed using a conventional method (DNA sequence), and as compared with the native SR-A2 protein, the N-terminal to transmembrane domain was deleted. And the extracellular domain, the spacer domain, the ⁇ -helical coiled-coil domain, and the collagen-like domain. In addition, an amino acid derived from a tag sequence was also added to the C-terminal side.
  • the amino acid sequence and base sequence of the solubilized SR-A protein are shown in Table 1 (SEQ ID NO: 5).
  • SDS polyacrylamide gel electrophoresis SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was performed according to a conventional method. Furthermore, after electrophoresis, it was transferred to a PVDF (polyvinylidene fluoride) membrane according to a conventional method, and an anti-mouse conjugated with horseradish peroxidase as a secondary antibody using an anti-histidine tag antibody (manufactured by GE Healthcare) as a primary antibody. Detection was performed using an IgG antibody (Bio-Rad). These results are shown in FIG.
  • the solubilized SR-A protein secreted into the culture supernatant was confirmed on the transcription membrane by the anti-histidine tag antibody, and further solubilized SR-A from the culture medium by the Ni-NTA agarose column.
  • the protein could be purified and concentrated.
  • the solubilized SR-A protein is certainly expressed and purified.
  • the molecular weight of the monomer predicted from the amino acid sequence of the solubilized SR-A protein was about 35 kD, but as shown in FIG. 1, it was about 40 to 70 kD on SDS-PAGE due to glycosylation and the like. Confirmed as molecular weight.
  • the molecular weight of the solubilized SR-A protein obtained by the method of Example 1 in a non-denatured state was verified using a gel filtration column.
  • the results of creating a calibration curve using four types of marker proteins are shown in FIG. 1 and 2, the obtained solubilized SR-A protein (in the figure, solubilized SR-A) has a molecular weight of more than 660 kD, and is converted into 3 amounts in terms of the molecular weight of the monomer. It was confirmed to have a multimeric conformation exceeding the body.
  • solubilized SR-A protein in a non-denaturing state calculated from the gel filtration column was examined, most of the obtained solubilized SR-A protein was a protein that formed a multimer. However, a protein group showing a small amount of monomer or trimer recognized by the anti-histidine tag antibody was also included. For fractionation of monomer, trimer, and multimer conformations, the obtained solubilized SR-A protein was further fractionated using a Sephacryl S-300HR gel filtration column (manufactured by GE Healthcare). It was.
  • the affinity of the solubilized SR-A protein having each conformation structure for acetylated LDL was measured by the method described in Example 2 below.
  • the solubilized SR-A in which a multimer was formed as shown in FIG. It was also revealed that the protein has a significantly higher affinity for acetylated LDL. Further, from the results of FIG. 3, it can be confirmed that the binding to acetylated LDL is higher in affinity as it is a multimer.
  • solubilized SR-A protein that formed a multimer was high in affinity with a ligand to which the native SR-A protein can bind. Further, regarding the solubilized SR-A protein that was expressed, the solubilized SR-A protein that formed this multimer accounted for a major portion as an abundance ratio compared to the monomer and trimer. The solubilized SR-A protein used in these examples was not further purified to remove monomers and trimers.
  • Example 2 When the secondary PCR product obtained in Example 1 was expressed in Escherichia coli according to a conventional method, it became an insoluble fraction forming an inclusion body, and an inactive protein was obtained. Further, when the secondary PCR product obtained in Example 1 was expressed in yeast according to a conventional method, a secreted solubilized SR-A protein was obtained, but it was an inactive protein as in E. coli. However, as shown in Example 1, when animal cultured cells were used, it was recovered not only as a solubilized protein but also as an active protein capable of binding to a ligand of SR-A protein. . These results are summarized in Table 2.
  • SR-A protein is glycosylated in animal cells but glycosylation does not occur in Escherichia coli, it is fully possible that this glycosylation is an essential element as an active protein.
  • yeast cells are known to undergo translational modification of proteins unlike E. coli, but are also known to undergo glycosylation modification different from higher animal species such as humans. Therefore, even though it has the same amino acid sequence as the solubilized SR-A protein, the ability to bind to the ligand has been lost due to a sugar chain modification that is different from the original sugar chain addition structure such as humans. Conceivable.
  • Example 2 The evaluation system for the solubilized SR-A protein obtained in Example 1 was constructed as follows. However, this embodiment is an example of the evaluation system and is not particularly limited. Maxisorp immunoplate (96 well type, manufactured by NUNC) was used as an ELISA plate. The solubilized SR-A protein purified as described above was prepared in PBS buffer to 5 ⁇ g / ml, and 100 ⁇ l was applied to each well. After allowing to stand at 4 ° C. overnight, each well was washed with 400 ⁇ l ⁇ 2 times with PBS buffer, and 300 ⁇ l of PBS buffer containing 25% Block Ace (Dainippon Sumitomo Pharma Co., Ltd.) was applied to each well.
  • Maxisorp immunoplate 96 well type, manufactured by NUNC
  • each well was washed 400 ⁇ l ⁇ 3 times with PBS buffer, and PBS buffer (1% BSA / PBS) containing 1% bovine serum albumin (BSA) to give 5 ⁇ g / ml.
  • PBS buffer 1% BSA / PBS
  • BSA bovine serum albumin
  • each well was washed with PBS buffer 400 ⁇ l ⁇ 3 times, and anti-apolipoprotein B antibody (manufactured by The Binding Site) conjugated with horseradish peroxidase was added to 1% BSA / PBS.
  • the resultant was diluted 1000 times with a buffer, and 100 ⁇ l was applied to each well. After standing at room temperature for 2 hours, each well was washed with PBS buffer 400 ⁇ l ⁇ 5 times, and 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) -peroxidase-enzyme immunoassay (EIA) -Substrate-kit reagent (Biorad) 100 ⁇ l was applied to each well. After an appropriate reaction time, 50 ⁇ l of 2MH 2 SO 4 was applied to each well to stop the reaction. Finally, the absorbance at a wavelength of 450 nm was measured for detection, and the affinity for SR-A protein was quantified as the binding amount of native LDL or acetylated LDL.
  • TMB 5,5′-tetramethylbenzidine
  • EIA peroxidase-enzyme immunoassay
  • Biorad Biorad
  • the obtained solubilized SR-A protein does not react with native LDL (in the figure, LDL), is specific to acetylated LDL (in the figure, “AcLDL”), and Binding was confirmed in a concentration-dependent manner.
  • LDL native LDL
  • AcLDL acetylated LDL
  • SRA solid-solubilized solubilized SR-A protein
  • Anti-apolipoprotein B antibody conjugated with horseradish peroxidase that recognizes Apo-B100 contained in acetylated LDL (“anti-ApoB (HRP)" in the figure) binds to -The amount of acetylated LDL bound to protein A can be quantified.
  • HRP horseradish peroxidase
  • acetylated LDL acetylated LDL
  • HRP horseradish peroxidase that recognizes Apo-B100 contained in acetylated LDL
  • Example 3 In addition, using fucoidan known as a ligand of native SR-A protein, an experiment was conducted to examine the binding between fucoidan and solubilized SR-A protein. In this experiment, the solubilized SR-A protein was not immobilized, but fucoidan or negative control BSA was immobilized on the plate, and then the solubilized SR-A protein was added. Detection was performed using an anti-mouse IgG antibody conjugated with an anti-histidine tag antibody as a secondary antibody and HRP (horseradish peroxidase) as a secondary antibody. About parts other than these experimental operation methods, it carried out similarly to Example 2 fundamentally. The results are shown in FIG.
  • the solubilized SR-A protein since the solubilized SR-A protein showed concentration-dependent binding characteristics to fucoidan, the solubilized SR-A protein has binding characteristics with the ligand of the native SR-A protein. It was confirmed that As shown in the schematic diagram of FIG. 5, since the solubilized SR-A protein (sSRA in the figure) binds to the immobilized fucoidan (Fu in the figure), the solubilized SR-A protein is then bound.
  • Example 4 Using the solubilized SR-A protein obtained by the method of Example 1, in the method of Example 2, Block Ace was applied to each well and allowed to stand at 4 ° C. overnight, and then each well was washed with PBS buffer. After washing with 400 ⁇ l ⁇ 2 times, 100 ⁇ l each of a plurality of extracts prepared at a suitable dilution ratio with PBS buffer containing 1% bovine serum albumin (BSA) was applied to each well. Thereafter, native LDL or acetylated LDL was applied in the same manner as in Example 2, and the binding inhibition reaction with acetylated LDL by a plurality of extracts was evaluated by ELISA using a kit reagent. The results are shown in FIG.
  • the extract was selected by evaluating the affinity of the extract for SR-A protein by a preliminary test using cells expressing SR-A protein as follows. Preliminary tests were conducted on about 500 types of extracts derived from plants or foods using CHO cells stably expressing the full length of the SR-A protein (hereinafter referred to as stable expression strains). Cells were seeded in a 24-well plate (Falcon) under a HamF12 medium containing 10% fetal bovine serum (FBS) at 0.5 mL per well so that the concentration was 5.0 ⁇ 10 4 cells / mL. The cells were cultured for 2 days in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 concentration.
  • FBS fetal bovine serum
  • a binding reaction of the extract to the SR-A protein was performed by performing pretreatment for 1 hour in the above environment. Thereafter, acetylated LDL labeled with 1,1′-dioctadecyl-3,3,3 ′, 3′-tetramethylindocarbocyanine percolate (DiI), which is a carbocyanine fluorescent dye, was adjusted to 5 ⁇ g / ml. It was added to the well and incubated for 5 hours under the same conditions.
  • DI 1,1′-dioctadecyl-3,3,3 ′, 3′-tetramethylindocarbocyanine percolate
  • the evaluation system using the solubilized SR-A protein which is simpler than the evaluation system using the cells having the native SR-A protein, has an SR that is not affected by other factors. -It became possible to analyze the direct binding characteristics composed of only the A protein and the substance to be evaluated.
  • Example 5 Polyclonal antibodies were prepared using the solubilized SR-A protein forming the multimer obtained in Example 1 as an antigen and a rabbit (body weight 2.5 kg, female) as an immunized animal. Two rabbits were immunized twice with the solubilized SR-A protein obtained in Example 1 twice so that the amount of immunization at one time was 0.2 mg. On the day of immunization, immunization was performed twice at 0 and 4 weeks, and 1 ml of blood was collected at 0 and 5 weeks, and used as serum for measurement. The immunization period was 6 weeks in total. Six weeks later, whole blood was collected, and about 55 ml of serum could be obtained from one rabbit.
  • the obtained serum was mixed with the same amount of protein A binding buffer (1.5 M glycine, 3 M NaCl, pH 8.9), filtered to a 0.45 ⁇ m filter, and loaded onto a protein A affinity column (Bio-Rad). . After loading the protein A affinity column three times, the non-specifically bound protein group was removed with 20 column volumes of protein A binding buffer. Then, using 3 column volumes as 1 elution fraction, 10 elution fractions were eluted with elution buffer (50 mM glycine, 150 mM NaCl, pH 2.8) and fractionated.
  • protein A binding buffer 1.5 M glycine, 3 M NaCl, pH 8.9
  • the solubilized SR-A protein was electrophoresed at 500 ng / lane, and transferred from the gel after electrophoresis to a transfer membrane by a conventional method. After blocking with a blocking solution containing 5% skim milk, serum diluted 1000 times with PBS buffer or the like, or anti-histidine tag antibody was reacted as a primary antibody. After the serum or antibody was washed with PBS buffer, anti-rabbit IgG antibody was used as serum, and anti-mouse tag antibody was used as secondary antibody for anti-histidine tag antibody, and detection was performed according to a conventional method. The results are shown in FIG.
  • Example 2 using the anti-solubilized SR-A protein antibody (immunoglobulin G fraction) purified as described above according to the manual attached to the product using a protein A affinity column (manufactured by Bio-Rad), Example 2 was used. Similarly, the binding inhibition ability between solubilized SR-A protein and acetylated LDL was examined by ELISA. Specifically, in the method described in Example 2, Block Ace was applied to each well and allowed to stand at 4 ° C. overnight, and then each well was washed twice with PBS buffer at 400 ⁇ l ⁇ 2 to give 1% bovine.
  • PBS buffer 400 ⁇ l ⁇ 2
  • the anti-solubilized SR-A protein antibody 100 ⁇ l of anti-solubilized SR-A protein antibody prepared at a suitable dilution ratio with PBS buffer containing serum albumin (BSA) was applied to each well. Thereafter, native LDL or acetylated LDL was applied in the same manner as in Example 2, and the binding inhibition reaction with acetylated LDL by the anti-solubilized SR-A protein antibody was evaluated by ELISA using the kit reagent. As a result, as shown in FIG. 8, the anti-solubilized SR-A protein antibody is a neutralizing antibody capable of suppressing the reaction between the SR-A protein and acetylated LDL in a concentration-dependent manner. It was confirmed from the result of ELISA.
  • the solubilized SR-A protein forming the multimer obtained in Example 1 can be used as an antigen, and the obtained antibody can be used as a neutralizing antibody.
  • the titer of the anti-solubilized SR-A protein antibody was compared with the anti-SR-A monoclonal antibody (obtained from Trans Genic Inc.), which is the only neutralizing antibody available on the market. It was found that the titer of the anti-solubilized SR-A protein antibody was remarkably high.
  • THP-1 cells a human monocyte-like cell line, are known to differentiate into macrophages upon treatment with PMA (phorbol-12-myristate-13-acetate). It is also known that scavenger receptors such as SR-A and CD36 are expressed. Therefore, THP-1 cells (obtained from RIKEN) were placed in a 24-well plate (BD Falcon) at 5 ⁇ 10 5 cells / ml and contained 10% fetal bovine serum. Differentiation into macrophages was induced by adding 100 nM PMA to RPMI 1640 medium (Invitrogen). The cells were cultured for 3 days under conditions of 37 ° C.
  • PMA phorbol-12-myristate-13-acetate
  • SR-A and CD36 scavenger receptors
  • + IgG indicates the result of pretreatment of macrophage cells with a negative control rabbit IgG (commercially available), and “+ Anti-sSRA” indicates pretreatment of macrophages with anti-solubilized SR-A antibody. Results are shown.
  • the anti-solubilized SR-A protein antibody significantly inhibited the intracellular uptake of acetylated LDL (p ⁇ 0.05) compared to rabbit IgG. It was confirmed that the anti-solubilized SR-A protein antibody functions as a neutralizing antibody against native SR-A protein on macrophage cells. On the other hand, when rabbit IgG containing no antibody against the solubilized SR-A protein was used, the uptake of acetylated LDL into the cells was not significantly different from that when rabbit IgG was not used. (ND in the figure).
  • Example 7 Lipid deposition in the mesenteric artery of spontaneous stroke model rats (SHRSP / Izm strain, male, 8 weeks old) obtained from Japan SLC Co., Ltd. using the solubilized SR-A protein obtained in Example 1 The ability to suppress numbers was evaluated.
  • the rats were given High Fat Diet special diet (no sodium cholate and ⁇ -tocopherol) and physiological saline (manufactured by Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) in the form of free intake by Nippon Claire Co., Ltd. did.
  • BSA bovine serum albumin
  • rats were inhaled by anesthesia with diethyl ether, followed by laparotomy and thoracotomy.
  • the mesenteric artery was removed together with the surrounding adipose tissue from the laparotomy / thoracotomy rat, and after the removal, the surrounding adipose tissue of the mesenteric artery was removed using tweezers in PBS buffer.
  • the obtained mesenteric artery was washed and equilibrated with 60% isopropanol, and then the lipid deposited in the mesenteric artery was stained with Oil Red O staining solution to obtain 60% isopropanol / 30% isopropanol / PBS buffer.
  • FIG. 10 is a graph obtained by analyzing, as an index of arteriosclerosis, the number of lipid deposits formed in the mesenteric artery after 3 weeks when the solubilized SR-A protein was administered from the tail vein as a vaccine preparation.
  • a vaccine preparation containing solubilized SR-A protein was used rather than a rat (BSA control in the figure) that was similarly intravenously injected with bovine serum albumin (BSA) as a control.
  • BSA bovine serum albumin
  • the vaccine preparation since the rats administered with the vaccine preparation did not lose weight or showed any disease or abnormal behavior, the vaccine preparation was found to be excellent in safety.
  • FIG. 11 is a view in which whether or not neutralizing antibodies are induced and produced in Western analysis using rat serum collected 3 weeks after loading with the high fat diet. From FIG. 11, an antibody against the SR-A protein is present in the rat serum (immunized serum in the figure) immunized with the solubilized SR-A protein, and the serum of the rat administered with BSA as a control (control in the figure). Serum) is not detected. Based on this result, administration of solubilized SR-A protein induces and produces anti-SR-A antibody in rats in a short period of time, resulting in an index of arteriosclerosis as seen in FIG. The number of lipid deposits in the mesenteric artery was thought to have decreased.
  • SR-A1, SR-A3, or MARCO other than SR-A2 derived from human spleen can be used as the SR-A protein, or SR-A proteins derived from other mammals can be used. It can also be used.
  • the primary PCR product of Example 1 can also be used as the recombinant SR-A gene.
  • SR-A gene in which the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence from the N-terminus of the SR-A protein to the transmembrane domain can be mutated or deleted can be prepared.
  • the type of animal cultured cells can be changed to other than freestyle 293F cells.
  • the animals used for immunization can be changed to animals other than rabbits and rats.

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Abstract

 多量体のコンフォメーションを形成する可溶化SR-A蛋白質を得るための手段を開発し、該蛋白質のアゴニストやアンタゴニストのスクリーニングに極めて有用な、変性LDL等のリガンドに対する評価系の構築を提供する。さらには動脈硬化抑制剤となるワクチン製剤や抗体製剤を提供する。SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させた組換えSR-A遺伝子を導入した動物培養細胞を、無血清培地で培養して可溶化SR-A蛋白質を産生させ、可溶化SR-A蛋白質を含む培養液又はその培養処理液を精製して可溶化SR-A蛋白質を回収することで、リガンド結合能を有する可溶化SR-A蛋白質の製造が可能になった。可溶化SR-A蛋白質は、多量体のコンフォメーションを持つことにより、ワクチン製剤、中和抗体作製用抗原として利用することが可能である。

Description

可溶化SR-A蛋白質の製造方法及びそれを用いた評価方法
 本発明は、可溶化クラスAスカベンジャー受容体(可溶化SR-A)蛋白質の製造方法及び評価方法に関する。さらには、本発明は、前記可溶化SR-A蛋白質、該可溶化SR-A蛋白質を用いるワクチン製剤、あるいは抗血清又は抗体に関する。
 膜蛋白質、特に膜受容体は、細胞表面でリガンドと結合することにより、細胞内への様々な物質の取り込みや情報伝達のカスケードを作動させる重要な働きを担っている。膜受容体のアゴニスト(作動薬)、アンタゴニスト(拮抗薬)は医薬品候補となるために、膜受容体の効率的な生産技術及びこれを用いた評価方法を開発することは創薬研究において非常に重要である。
 また、膜受容体に対する抗体医薬市場は年々伸びているが、実用化されている抗体医薬のターゲットとなる膜受容体の種類は限られている。抗膜受容体抗体の開発には、免疫原となる膜受容体及び免疫応答によって生産された抗体の評価の双方に組換え膜受容体を必要とする。例えば、G蛋白質共役型受容体(GPCR)のような7回膜貫通型膜受容体はその効率的生産技術が開発されていないため、これらをターゲットとする抗体をはじめとする医薬品の開発は遅れている。
 従来は一般的に、創薬のターゲットとなる哺乳動物由来の膜受容体は、CHO細胞のような動物細胞、sf9のような昆虫細胞を用いた細胞膜での発現が試みられていた(特許文献1、2、3)。しかしながら、細胞膜画分への膜受容体の発現効率は低く、また細胞膜に発現しても細胞膜上に存在する多種類の他の膜蛋白質の存在が精製上で問題となっていた。さらに膜画分からの膜受容体の精製においては、イオン強度、pH、界面活性剤の種類や濃度等の複雑に係わる因子の影響を考慮しながら、目的の膜受容体本来の活性を保持した状態での可溶化は非常に困難である。また、簡便な方法としてはバクテリアを宿主として用いる方法がある(特許文献4)が、バクテリアでは哺乳動物由来の膜受容体を発現させることが難しく、発現しても不溶性画分に回収されたり翻訳後修飾が無いために目的の活性を保持しない等の問題点が多くあった。
 ところで、膜受容体の一つであるスカベンジャー受容体(SR)は、酸化・アセチル化等の修飾を受け変性した低密度リポプロテイン(LDL)等のリガンドと結合し、マクロファージの泡沫化や血管内皮細胞の障害等に深く関わる因子群であることが知られている。例えば、スカベンジャー受容体は、炎症、血液凝固、動脈硬化等の発症に関係していると考えられている。その中でSR-A蛋白質はマクロファージ・血管内皮細胞・平滑筋細胞に存在するスカベンジャー受容体であり、スカベンジャー受容体の中でも主用な機能を担っていることが知られている(非特許文献1)。
 SR-A蛋白質については、生体内での機能ユニットは3量体であることが確認されているが、3量体を超える多量体を形成したSR-A蛋白質の特性・特徴や、多量体と3量体との比較検討等は未だ報告されていない。その原因の一つとして、リガンド結合能を有した状態の可溶化SR-A蛋白質が未だ作製できていないことにある。
 また、上述のようにSR-A蛋白質に関しては可溶化蛋白質が作製されていなかったために、生体内での重要な膜受容体であるにも関わらず、その測定方法も確立されていない。
 ただし、細胞膜上にSR-A蛋白質を発現しているマクロファージ細胞の細胞溶解液を用いたSR-A蛋白質の評価方法などは知られている(非特許文献2)。さらに当業者であれば、遺伝子組換えを行いSR-A蛋白質を発現させた株化細胞を用いての評価方法も検討されるであろう。しかしながら、これらの前記細胞溶解液や前記SR-A発現細胞株を用いた評価方法では、細胞全体に含まれる受容体や蛋白質などSR-A蛋白質以外の因子とも評価対象物質が相互作用することになり、結合特性を解析する上で必要となる他因子を排除した条件下でのSR-A蛋白質とリガンドのみでの結合評価を行うことが不可能である。
 一方、近年、抗体医薬の研究・開発は活発なものがあり、日本において2010年には1700億円の市場になるとの試算もある。例えば、関節リウマチ、乳がん、血液がん等での治療が改善され、大きな効果が得られるようになり、臨床現場において抗体医薬品の評価が確立することで利用が広まっている。
 ところが、SR-A蛋白質に対する抗体作製については、
(1)げっ歯類からヒトまでの哺乳類の間において、SR-A蛋白質のアミノ酸配列の相同性が高いこと、
(2)SR-A蛋白質が血中細胞の細胞膜表面に露出していること、
等の理由から、非常に抗体ができにくいとされている(非特許文献3)。Tomokiyoらはこれらの技術的問題点を克服するために、SR-A蛋白質の発現を遺伝学的にノックアウトしたマウスを用い、大腸菌で発現させたヒト由来SR-A蛋白質の部分アミノ酸配列を持つ蛋白質を抗原とすることで、抗SR-A抗体の作製に成功している(非特許文献3)。しかしながら、正常な動物やヒトにおいてはSR-A蛋白質をコードする遺伝子をノックアウトすることができないので、ネイティブなSR-A蛋白質を抗原として用いることは非常に困難であり、これに代わる高い力価を有する抗原の開発が必要である。
 また、抗原となりやすい蛋白質は、抗体作製のための抗原としてのみでなく、ワクチン製剤(特にコンポーネントワクチン)としての可能性があり、液性・細胞性等を含めた免疫活性を刺激することが可能であると言われている。例えば、SR-A蛋白質が関与すると考えられる動脈硬化においても、その治療方法の一つとしてリポプロテイン、コレステロール、コレステロール代謝関連物質、熱ショック蛋白質、インターロイキン-12等を免疫原としたワクチン療法に関する研究が行われている(非特許文献4)。
 しかしながら、SR-A蛋白質のリガンドの一つである酸化LDLは、同じ酸化LDLであってもエピトープは多種多様であることから、免疫原となる酸化LDLと免疫される側の生体内酸化LDLのエピトープが異なる可能性も否定できない。
 さらに用いる免疫原の組合せによっては、動脈硬化等を促進する(つまりアゴニストとして作用してしまう)ことも報告されており(特許文献5)、リガンドを免疫原として利用することに対してはリスクを伴う可能性がある。
 一方で、細胞膜表面に局在する蛋白質である受容体を何らかの方法で可溶化し、免疫原として利用することも考えられる。
 ところが、SR-A蛋白質は、上述のように非常に抗原となりにくい理由から、ワクチン製剤としての利用の可能性は全く言及されていない。さらにはSR-A蛋白質以外のスカベンジャー受容体に関して、可溶化スカベンジャー受容体をワクチンとして利用する方法についての報告は現在のところ、存在しない。
特表2003-516109号公報 特表2005-507245号公報 特表2002-525095号公報 特表2007-531502号公報 特表2004-529143号公報
Journal of Lipid Research vol.46,2005,pp.11-20 Journal of Immunological Methods vol.329,2008,pp.167-75 Atherosclerosis vol.161,2002,pp.123-32 Clinical Review Allergy Immunology, 2009
 本発明の目的は、SR-A蛋白質と同等のリガンド結合能を有する可溶化SR-A蛋白質及びその製造方法を提供することにある。
 また、本発明の他の目的は、SR-A蛋白質のアゴニストやアンタゴニストのスクリーニングに極めて有用な、変性LDL等のリガンドに対する評価方法を提供することにある。
 また、本発明の他の目的は、SR-A蛋白質を特異的に認識できる抗血清及び抗体、さらには動物種を免疫可能なワクチン製剤を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、N末端から膜貫通ドメインを変異あるいは欠失したSR-A蛋白質をコードする塩基配列を変異又は欠失させた組換えSR-A遺伝子を導入した動物細胞を無血清培地で培養することにより、SR-A蛋白質と同じ公知のリガンドに対して結合能を有する、可溶化型のSR-A蛋白質を製造することに初めて成功した。そして、このようにして得られた可溶化SR-A蛋白質を用いることにより、SR-A蛋白質に対する結合能が不明な被検物質について、前記結合能を評価する方法、あるいはSR-A蛋白質と公知のリガンドとの結合を阻害したり、促進したりする作用の有無を評価する方法を構築することに初めて成功した。
 すなわち、本発明は以下の(1)~(9)の係るものである。
(1)以下のa工程及びb工程を含むことを特徴とする、可溶化クラスAスカベンジャー受容体(SR-A)蛋白質の製造方法。
a工程:SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させた組換えSR-A遺伝子を導入した動物培養細胞を、無血清培地で培養して可溶化SR-A蛋白質を産生させる工程。
b工程:可溶化SR-A蛋白質を含む培養液又はその培養処理液を精製して可溶化SR-A蛋白質を回収する工程。
(2)前記組換えSR-A遺伝子として、分泌シグナルの下流にSR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させたSR-A遺伝子と、タグ配列とを含むDNA構造物を用いる前記(1)に記載の製造方法。
(3)前記可溶化SR-A蛋白質が多量体を形成している前記(1)又は(2)記載の製造方法。
(4)前記(1)~(3)いずれか記載の製造方法で製造された可溶化SR-A蛋白質。
(5)前記(4)記載の可溶化SR-A蛋白質を含むワクチン製剤。
(6)前記(4)記載の可溶化SR-A蛋白質に、被検物質を作用させる工程を有することを特徴とするSR-A蛋白質に対する被検物質の親和性の評価方法。
(7)前記(4)記載の可溶化SR-A蛋白質に、被検物質とリガンドとを作用させる工程を有することを特徴とする、SR-A蛋白質とリガンドの結合に対する被検物質の作用の評価方法。
(8)前記(4)記載の可溶化SR-A蛋白質を用いて、動物種を免疫することにより作製された抗血清又は抗体。
(9)生体内でSR-A蛋白質とそのリガンドとの結合を抑制するような中和作用を持つ前記(8)記載の抗血清又は抗体。
 本発明で得られる可溶化SR-A蛋白質は、不溶性膜蛋白質であるSR-A蛋白質の可溶化型の組換え蛋白質であって、しかも3量体を形成したSR-A蛋白質よりもより多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質はリガンドに結合しやすいという特性を有している。このことから、可溶化SR-A蛋白質は、SR-A蛋白質の可溶化蛋白質として使用することができる。
 本発明の可溶化SR-A蛋白質を用いることで、SR-A蛋白質に対する結合能が未知である被検物質の親和性の評価が可能となる。この評価方法を用いることで、SR-A蛋白質のアゴニスト又はアンタゴニストのスクリーニングが可能になる。
 また、本発明の可溶化SR-A蛋白質を用いることで、SR-A蛋白質とリガンドの結合に対する被検物質の作用の評価が可能となる。
 特に、本発明の可溶化SR-A蛋白質は、3量体を超える多量体を形成しているため、生体内で抗原となりやすく、抗血清や抗体の作製を容易にし、且つワクチン製剤としての利用も可能な蛋白質である。
 したがって、ネイティブのSR-A蛋白質はこれまでは抗原として抗体誘導能が低いとされていたが、本発明の可溶化SR-A蛋白質をSR-A蛋白質の代わりにワクチン製剤として用いることにより、動物種を免疫して、ネイティブのSR-A蛋白質を特異的に認識できる抗血清や抗体を動物種に産生させることが可能になる。
 よって、本発明の可溶化SR-A蛋白質は、SR-A蛋白質が関連するといわれている医療分野として、例えば、動脈硬化症、炎症、感染症、アルツハイマー症等の疾患の研究や、これらに疾患に対する創薬の分野に広く貢献することができる。
 つまり、本発明は、従来の当該分野での課題であった、
(1)リガンド結合能を有した可溶化SR-A蛋白質の作製、
(2)個別のエピトープにしか対応できない、酸化LDLに対する抗体を用いた生体内酸化LDL測定法からの脱却、
(3)高い相同性や血中細胞膜表面受容体であるため抗SR-A抗体が非常に得られにくいという、SR-A蛋白質に特有の事実の克服、
(4)脂質低下剤や血圧降下剤ではなく、直接動脈硬化を抑制するための「ワクチン」開発、
を見事に解決できるものである。
図1は、実施例1の方法により得られた培養処理液中に産生された可溶化SR-A蛋白質を、抗ヒスチジンタグ抗体により検出した結果を示す図である。図中、左から培地のみ、培養処理液、培養処理液を精製したものの結果を示す。 図2は、実施例1の方法により得られた可溶化SR-A蛋白質(図中、可溶化SR-A)の非変性状態での分子量を、ゲル濾過カラムにより検証した結果を示すグラフである。マーカー蛋白質4種類(43,158,440,660kD)を用いて検量線の作製を行った。 図3は、実施例1で精製した可溶化SR-A蛋白質から、単量体、3量体、多量体のそれぞれのコンフォメーションを持つ蛋白質をゲル濾過カラムにより再精製し、各分子量の蛋白質ごとに同濃度となるように酵素免疫測定法(ELISA)用プレートに固相化し、実施例2の方法に従いアセチル化LDL(図中、AcLDL)に対する結合特性を解析したグラフである。縦軸は波長450nmの吸光度を示しており、数値が高いほどアセチル化LDLとの親和性が高いことを示している。 図4は、実施例1の方法により得られた可溶化SR-A蛋白質を用い、実施例2の方法によりネイティブLDL(図中、LDL)とアセチル化LDL(図中、AcLDL)に対する結合特性をELISAで評価した結果を示すグラフである。図3と同様に縦軸は波長450nmの吸光度を示しており、数値が高いほどネイティブLDL又はアセチル化LDLとの親和性が高いことを示している。 図5は、実施例3において、SR-A蛋白質のリガンドであるフコイダンに対する、可溶化SR-A蛋白質(図中、sSRA)の結合特性を濃度依存的に検証したグラフである。なお、コントロールとしてBSAを用いた結果も示している。 図6は、実施例1の方法により得られた可溶化SR-A蛋白質を用い、実施例2の方法に準じて複数のエキスによるアセチル化LDLとの結合阻害反応をELISAで評価した実施例4の結果を示すグラフである。図中、予め別のSR-A蛋白質を安定的に発現したSR-A安定発現細胞株を用いたアセチル化LDLの取り込み抑制試験で、SR-A蛋白質に対する親和性のなかったエキスを「ネガ」、親和性のあったエキスを「ポジ」として示している。 図7は、実施例5において、実施例3の方法により作製された免疫前(図中、Pre-immun)及び免疫後(図中、Post-immun)の各ウサギ抗血清、及び抗ヒスチジンタグ抗体(図中、Anti-His)を用いて、可溶化SR-A蛋白質(図中、可溶化SR-A)に対する抗原-抗体反応をウェスタン解析した図である。 図8は、実施例3の方法により作製されたウサギ抗血清から精製したIgG画分(図中、抗可溶化SR-A抗体)と、市販されている唯一の中和抗体である抗SR-Aモノクローナル抗体(図中、市販抗体)との中和活性を比較したグラフである。 図9は、実施例6において、実施例3の方法により作製し、精製されたIgG画分を用いて、実施例4の方法によりマクロファージ分化細胞中への蛍光標識したアセチル化LDLの取り込みに対する抑制効果を、ネガティブコントロールであるコントロールウサギIgGと比較した図である。 図中、「+IgG」は、イムノグロブリンGでマクロファージを前処理した結果を示し、「+Anti-sSRA」は抗可溶化SR-A抗体でマクロファージを前処理した結果を示す。 図10は、実施例7において、実施例5の方法により自然発症脳卒中モデルラットであるSHR-SPラットに、抗動脈硬化用のコンポーネントワクチン製剤として可溶化SR-A蛋白質を静脈注射した後に、腸間膜動脈に蓄積した脂質沈着数を動脈硬化の指標としてグラフ化した図である。図中、「可溶化SR-A」は前記可溶化SR-A蛋白質を静脈注射した結果、「BSA control」はBSAを静脈注射した結果を示す。 図11は、実施例4の方法により免疫されたラットより採血した血清を用い、可溶化SR-A蛋白質を投与したラットで、抗可溶化SR-A抗体が誘導・産生されているか否かをウェスタン解析した図である。図中、「Anti-His tag」は抗ヒスチジンタグ抗体により検出された可溶化SR-A蛋白質(図中、可溶化SR-A)を示し、「immunized serum」は可溶化SR-A蛋白質を免疫したラットより採血した血清を1次抗体として用いた場合の可溶化SR-A蛋白質の検出結果を示し、「control serum」はBSAを免疫したラットより採血した血清を1次抗体として用いた場合の可溶化SR-A蛋白質の検出結果を示す。
 本発明の製造方法は、以下のa工程及びb工程、
a工程:SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させた組換えSR-A遺伝子を導入した動物培養細胞を、無血清培地で培養して可溶化SR-A蛋白質を産生させる工程
b工程:可溶化SR-A蛋白質を含む培養液又はその培養処理液を精製して可溶化SR-A蛋白質を回収する工程
を含むことを特徴とする。
 (a工程)
 a工程で標的とするスカベンジャー受容体であるSR-A蛋白質は、マクロファージで主に発現されており、糖鎖付加されたII型膜貫通型の蛋白質であり、修飾LDL、β-アミロイド、終末糖化産物等と結合することが知られている。修飾LDLとしては、アセチル化LDL、酸化LDL、糖化LDL等が挙げられる。本発明で使用するリガンドとは、前記のようにSR-A蛋白質と結合することが知られているリガンドを意味する。
 SR-A蛋白質の種類としては、1型(SR-A1)、2型(SR-A2)、3型(SR-A3)及びMARCO(コラーゲン様構造を伴うマクロファージ受容体:macrophage receptor with collagenous structure)が挙げられる。以下、これらをまとめてSR-Aファミリーともいう。
 いずれのSR-A蛋白質も、N末端側から、細胞内ドメイン、膜貫通ドメイン、スペーサードメイン、及びコラーゲン様ドメインで構成されているアミノ酸配列からなる。なお、SR-A1は、コラーゲン様ドメインのC末端側にさらにシステインリッチ領域を有している。
 なお、前記のアミノ酸配列からなるSR-A蛋白質は、いずれも細胞膜において3量体を形成している。
 前記SR-A蛋白質の由来としては、ヒト、ウシ、ウサギ、ウマ、ラット、ブタ等の哺乳動物が挙げられる。
 本発明でいう「可溶化SR-A蛋白質」とは、前記SR-A蛋白質のうち、N末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列が変異又は欠失された蛋白質であって、3量体を形成しているネイティブのSR-A蛋白質とは異なった、3量体を超える多量体のコンフォメーションを形成している蛋白質をいう。
 前記変異又は欠失の程度としては、N末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されていてもよく、N末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列が全て欠失されたものでもよい。
 また、前記変異又は欠失の手法としては、例えば、前記SR-A蛋白質の前記N末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードするSR-A遺伝子の塩基配列において、一般的な遺伝子工学手法により、欠失、置換又は挿入等の1個以上の変異を導入するような公知の手法であればよい。また、後述のように前記N末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を全て欠失するような変異を行ってもよい。
 また、本発明の可溶化SR-A蛋白質においては、多量体を形成できるのであれば、前記スペーサードメイン、及びコラーゲン様ドメイン等の細胞外ドメインの1個又は数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されていてもよい。ただし、前記細胞外ドメインのアミノ酸配列はリガンドとの結合特性が損なわれない範囲内での改変であることが好ましい。
 なお、前記SR-A遺伝子とは、前記SR-A蛋白質をコードする遺伝子であり、SR-A遺伝子の塩基配列は、例えば、米国国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information)が提供している塩基配列データベースGenBankや日本DNAデータバンク(DNA Data Bank of Japan)に登録されて、公開されている。また、これらの機関に登録されている塩基配列からSR-A蛋白質のアミノ酸配列は容易に決定できる。
 本発明において、前記のようなN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列を変異又は欠失させたSR-A蛋白質をコードする組換えSR-A遺伝子は、各種のcDNAライブラリーを鋳型として、プライマーセットを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行うことで得えられる。あるいは、組換えSR-A遺伝子は、ゲノム配列よりイントロンを含む形で直接得てもよい。
 前記cDNAライブラリーとしては、SR-Aファミリーを発現、あるいは発現誘導させた細胞に関連するものであればよく、市販品を用いてもよいし、公知の遺伝子工学手法に基づいて種々の動物細胞から作製することもできる。
 前記プライマーセットとは、PCRの際に同時に用いられるプライマーの組み合わせをいう。本発明で使用するプライマーセットについて、一方のプライマーは、前記SR-A蛋白質のN末端側の膜貫通ドメインをコードする塩基配列前後に結合可能なものとし、もう一方のプライマーはコラーゲン様ドメインよりもC末端側のアミノ酸配列をコードする塩基配列に結合可能なものを選べばよい。
 また、PCRは複数回に分けて行ってもよい。例えば、膜貫通ドメインからC末端側までを含むSR-A蛋白質をコードする塩基配列を増幅できるプライマーセットで1次PCRを行い、次いで1次PCR産物を用いて、膜貫通ドメインのみを欠失させるプライマーセットで2次PCRを行ってもよい。
 また、前記プライマーとしては、適切な制限酵素サイトを付加したプライマーセットを用いればよい。また、TAクローニングによりpCR 8/GW/TOPOベクター(インビトロジェン社製)や適切なクローニングベクターに前記1次又は2次PCR産物を挿入することで、簡易にプラスミドベクターを構築できる。該プラスミドベクターは、公知の手法により、鋳型DNAとしてPCRに使用することで、一次又は2次PCR産物を大量に得ることができる。
 前記PCRの条件は、使用するPCR装置に添付のマニュアルに準じて適宜調整すればよい。
 本発明では、前記のようにして得られるPCR産物等を所定のベクターに挿入し、得られた組換えベクターを各種の動物培養細胞に導入する。
 本発明では、動物培養細胞を用いる点に一つの特徴がある。すなわち、後述の実施例に記載のように、前記組換えSR-A遺伝子を大腸菌や酵母に導入し発現させて得られる蛋白質は、SR-A蛋白質のリガンドへの結合能を備えていないものとなる。これに対して、動物培養細胞を用いた場合には、SR-A蛋白質とはアミノ酸配列やコンフォメーションが相違しているにも関わらず、SR-A蛋白質のリガンドと結合できるという驚くべき特性を有する。
 前記所定のベクターとしては、分泌シグナルが入っている発現ベクターであればよい。本発明において、分泌シグナルとは、ベクターから翻訳された所望の蛋白質を宿主である動物培養細胞の外へ分泌させることを可能とするシグナルペプチドをコードする塩基配列をいう。分泌シグナルの種類は、動物培養細胞の種類に応じて適宜決定すればよい。また、分泌シグナルは、公知の遺伝子工学的な手段によって目的のプラスミドベクターに導入すればよいが、簡便性の観点から、分泌シグナルが入ったプラスミドベクターを用いることが好ましい。例えば、プラスミドベクターとしては、pSecTag2/Hygroベクター(インビトロジェン社製)が挙げられるが、これらに限定されない。また、分泌シグナルが入っているベクターとして、コスミドベクター、ウイルスベクター、人工染色体ベクター等を用いてもよい。
 前記ベクターへのPCR産物の挿入は、例えば、予め制限酵素を用いて切断したPCR産物と、切断後配列が相補する制限酵素を用いて切断したベクターとを混合することで行うことができる。ここで、制限酵素としては、発現される可溶化SR-A蛋白質が多量体のコンフォメーションを形成できるように、前記PCR産物の内部配列を切断せず、前記ベクターの分泌シグナルの下流にあるクローニングサイトに存在するものであればよい。また、PCR産物とベクターとのライゲーションの条件としては、市販のライゲーションキットを用いる場合には、キットに添付のマニュアルに従って適宜調整すればよい。
 前記のようにして得られる組換えベクターは、組換えSR-A遺伝子として、分泌シグナルの下流に、SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させたSR-A遺伝子を含むDNA構造物である。また、該DNA構築物は、必要に応じてさらにタグ配列を含むことで、発現された可溶化SR-A蛋白質を効率よく精製することができる。タグ配列は、好ましくは前記SR-A遺伝子の下流側あるいは上流側に配置されていればよい。タグ配列の種類としては特に限定はない。
 前記動物培養細胞としては、前記組換えベクターを導入して、可溶化SR-A蛋白質を産生することができ、かつ前記組換えベクターから発現される分泌シグナルペプチドに対応したものであればよい。中でも、可溶化SR-A蛋白質を細胞外に分泌することができる動物培養細胞としては、高密度培養が可能な細胞が好ましく、例えば、フリースタイル293F細胞(インビトロジェン社製)が挙げられる。また、一過性発現でもよいし、安定発現株をセレクションにより得てもよい。
 前記動物培養細胞への組換えベクターの導入には、公知のトランスフェクション技術、例えば、市販のトランスフェクション試薬を用いたり、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法、DEAE-デキストラン法、リポフェクション法等を用いればよい。このような方法により、前記動物培養細胞を形質転換することができる。
 本発明では、前記組換えベクターを導入した動物培養細胞を無血清培地で培養することで、前記動物培養細胞から前記無血清培地中に多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質を産生させることができる。
 本発明の可溶化SR-A蛋白質は、前記のように細胞内ドメインから膜貫通ドメインが変異又は欠失されているため、前記動物培養細胞内で発現されても細胞膜にとどまることはなく、また、分泌シグナルペプチドにより動物培養細胞外に分泌される。したがって、本発明では、発現させたSR-A蛋白質を細胞膜中に存在させるような従来の製造方法に比べると、細胞膜の表面積等の物理的な制限がないため、連続的に大量に可溶化SR-A蛋白質を製造することができる。また培養液の上清を動物培養細胞から分離するだけで可溶化SR-A蛋白質をきわめて容易に回収できる。なお、上清の分離手段としては、フィルターでのろ過、遠心分離等が挙げられる。
 前記無血清培地には、無蛋白質培地、化学合成培地も含まれる。また、無血清培地の組成、前記動物培養細胞の培養条件については、細胞の種類に応じて適切な条件を適宜選択すればよい。
 なお、a工程において、組換えSR-A遺伝子の変異・欠失の程度、動物培養細胞の種類によっては、発現される可溶化SR-A蛋白質が多量体ではなく、単量体や3量体の割合が多い場合がある。この場合には、公知の手段、例えば、タグ配列を利用したクロスリンク技術などによって、単量体、3量体を材料として、多量体化にする処理を行ってもよい。
(b工程)
 本発明では、次いでb工程として、可溶化SR-A蛋白質を含む培養液又はその培養処理液を精製して可溶化SR-A蛋白質を回収する。
 具体的には、前記無血清培地から回収した培養液又はその培養処理液については、カラムクロマトグラフィー、有機溶媒分画、塩による分画、等電点分画、密度勾配遠心法、結晶化法等の手法を用いることで精製して、可溶化SR-A蛋白質を回収することができる。
 なお、培養処理液とは、培養液をフィルターでろ過したり遠心処理して不溶成分を取り除いた液を意味する。
 また、前記組換えベクターとしてタグ配列を含むベクターを使用した場合には、そのタグ配列に対して親和性のある担体を用いることで、可溶化SR-A蛋白質を容易に精製することができる。前記担体としては、Ni-NTAアガロースカラム(インビトロジェン社製)等が挙げられるが、特に限定はされない。この場合の精製は製品に添付のマニュアルに準じて行えばよい。
 前記のようにして得られる可溶化SR-A蛋白質は、SDS-PAGE条件下での分子量が約40~70kDaとなり、かつ非変性条件下での分子量が660kDa以上となることから、3量体を超える、多量体のコンフォメーションを形成している蛋白質である。したがって、可溶化SR-A蛋白質は、3量体を形成しているネイティブのSR-A蛋白質とは異なった構造を有しているといえる。また、前記可溶化SR-A蛋白質は、後述の実施例で確認されているように、ネイティブのSR-A蛋白質のリガンドと結合する特性を有するものである。
 以上の特性を有する本発明の可溶化SR-A蛋白質は、SR-A蛋白質の代替物となるものであり、可溶化SR-A蛋白質を用いることで、従来は困難であった、SR-A蛋白質に対する評価系の構築が可能になる。
 前記評価系としては、例えば、SR-A蛋白質へ結合することが未知である被検物質の親和性の評価方法が挙げられる。前記親和性を評価する方法としては、前記可溶化SR-A蛋白質に被検物質を混合して作用させることが挙げられる。かかる評価方法を用いることで、被検物質について、ネイティブのSR-A蛋白質と結合するリガンド(修飾LDL、β-アミロイド、終末糖化産物等)との親和性の違い評価できるだけでなく、前記被検物質がアゴニストまたはアンタゴニストであることをスクリーニングすることもできる。
 また、前記可溶化SR-A蛋白質についてはリガンドへの結合力が高いことから、前記可溶化SR-A蛋白質に、被検物質と前記リガンドとを混合して作用させることで、SR-A蛋白質と前記リガンドとの結合に対する被検物質の作用を評価することができる。かかる評価方法を用いることで、被検物質が、前記リガンドとSR-A蛋白質との結合を阻害したり、促進したりする物質であるかどうかをスクリーニングすることもできる。
 なお、前記2つの評価方法での作用は、被検物質、可溶化SR-A蛋白質、リガンドなどが変性・変質したりしない溶媒中で行えばよい。また、被検物質の作用の程度については、後述の実施例に記載のような検査キットを用いて確認することができる。
 また、本発明では、前記可溶化SR-A蛋白質を、動物種を免疫するためのワクチン製剤とすることができる。
 本発明のワクチン製剤は、他の既知のワクチン製剤等と同様に、所定量の可溶化SR-A蛋白質を動物種に投与することによって該動物種を免疫することができ、他の既知のワクチン製剤等と同様にしてワクチン製剤の力価を評価することができる。本発明のワクチン製剤の投与経路は皮下注射が一般的であるが、この投与経路に限定されることはなく、例えば、静脈内又は筋肉内のような非経口投与や経口投与も採用し得る。免疫感作に必要な本発明のワクチン製剤の投与量は適宜決定できるが、例えば、通常投与量としては0.01~10mg/kg程度の量を目安とし、投与は1~4回行うのが適当である。
 なお、本発明のワクチン製剤の製剤化の際には、可溶化SR-A蛋白質とともに、担体及び希釈剤を、採用される投与経路にしたがって適宜使用することができる。
 また、前記可溶化SR-A蛋白質を用いて動物種を免疫することにより、動物種の免疫系で作製された抗血清又は抗体を得ることもできる。この抗血清及び抗体は、SR-A蛋白質を選択的に認識できるものであり、従来の方法では困難であった、SR-A蛋白質に対する抗血清及び抗体となり得る。
 前記抗血清又は抗体の作製方法としては、抗血清、抗体を得るのに一般的に使用されている哺乳動物、例えば、ウサギ、マウス、ヒツジ、ヤギ、サル等に、前記可溶化SR-A蛋白質を所望のアジュバンド存在下あるいは非存在下で、投与して免疫したのち、前記動物種の血液等から抗血清や抗体を公知の手法により回収すればよい。抗血清を精製することでポリクローナル抗体を得てもよいし、ミエローマ細胞との細胞融合によりモノクローナル抗体を得てもよい。
 このようにして得られた抗血清や抗体は、静脈注射等の一般的な処置により、哺乳動物に投与することで、動物種内で細胞膜上に発現しているSR-A蛋白質に結合して、SR-A蛋白質とリガンドとの結合を抑制する中和作用を持つものとなる。
 前記ワクチン製剤あるいは抗血清又は抗体のどちらを動物種に投与した場合においても、SR-A蛋白質とリガンドとの結合は抑制されるため、SR-A蛋白質が生体内リガンドと相互作用することで発症すると考えられる疾病、例えば、動脈硬化、炎症、凝固促進あるいはアルツハイマー等の予防及び治療に有効であると予想される。さらに、今後発見される可能性のあるSR-A蛋白質が関与している疾病の予防又は治療に対しても有効であると予想される。
 次に、本発明をその実施例によって具体的に説明する。
(実施例1)
 ヒトの脾臓cDNAライブラリーを鋳型として、次のようなプライマーセットを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行った。
 プライマー1:5´-tccttcaaagctgcactg-3´(配列番号1)
 プライマー2:5´-agagggccctgccctaatatg-3´(配列番号2)

伸長時間は1分間、アニーリング温度は54℃とし、サイクル数は30サイクルとした。このPCRにより、膜貫通ドメインからC末端までのSR-A2蛋白質をコードする塩基配列を増幅させることができた。
 得られた1次PCR産物の塩基配列を常法に基づいて調べたところ、SR-A蛋白質(SR-A2)をコードする1074個の塩基配列のうち、142~1074番目の塩基配列を含むものであった。
 次に、TAクローニングによりpCR8/GW/TOPOベクター(インビトロジェン社製)に前記1次PCR産物を挿入した。正しく1次PCR産物が挿入されたプラスミドベクターを回収し、このプラスミドベクターを以降の鋳型DNAとした。
 次にこの鋳型DNAを用い、次のようなプライマーセットを用いてPCRを行った。
 プライマー3:5´-aaccaagcttctgaagtgggaaacg-3´(配列番号3)
 プライマー4:5´-ataagaatgcggccgcagagggccctgccctaatatg-3´(配列番号4)
 伸長時間は1分間、アニーリング温度は63℃とし、サイクル数は30サイクルとした。
 このPCRにより、膜貫通ドメインを除く、スペーサードメインからC末端までのSR-A2蛋白質をコードする塩基配列(226~1074番目)を増幅させることができた。
 得られた2次PCR産物をHindIII及びNotIの各制限酵素で処理し、同制限酵素で予め処理したpSecTag2/Hygroベクター(インビトロジェン社製)のマルチクローニングサイトにフレームが合うように2次PCR産物を挿入した。このようにして得られたDNA構造物は、分泌シグナルの下流に前記2次PCR産物、その下流にタグ配列を含むものであった。正しくインサートが挿入されたプラスミドベクターをシーケンスにより確認した後に回収した。このプラスミドベクターをフリースタイル293-F細胞(インビトロジェン社製)に形質転換し、前記細胞を培養して一過性発現を行った。なお、前記プラスミドベクターへの2次PCR産物の挿入、形質転換及び一過性発現の条件は、インビトロジェン社が発行する製品マニュアルに準じた。
 培養4日後に培地を遠心分離して培養液を回収し、さらに0.45μmのフィルターを通すことにより細胞等の沈殿画分を除去して培養処理液を得た。培養処理液の一部をサンプリングした後に、予めリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で平衡化した2mlのNi-NTAアガロースカラム(キアゲン社製)に負荷した。負荷後のカラムをPBSで洗浄後し、さらに250mMのイミダゾールを含む水溶液で溶出した。溶出画分は、さらにPBSで透析処理し、これを可溶化SR-A蛋白質として以下の実験に用いた。
 得られた可溶化SR-A蛋白質のアミノ酸配列について、常法(DNAシーケンス)を用いて確認したところ、ネイティブのSR-A2蛋白質と比較すると、N末端から膜貫通ドメインまでが欠失しており、細胞外ドメインであるスペーサードメイン、α-へリックスコイルドコイルドメイン、コラーゲン様ドメインを全て含んでいた。なお、C末端側には、タグ配列由来のアミノ酸も付加されていた。可溶化SR-A蛋白質のアミノ酸配列及び塩基配列を表1に示す(配列番号5)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 サンプリングした培養処理液及び最終標品である可溶化SR-A蛋白質を用いて、常法に従いSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)を行った。さらに電気泳動後に常法に従いPVDF(ポリフッ化ビニリデン)膜に転写し、1次抗体として抗ヒスチジンタグ抗体(GEヘルスケア社製)を用い、2次抗体として西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼをコンジュゲートした抗マウスIgG抗体(バイオラッド社製)を用いて検出した。これらの結果を図1に示す。
 図1のように培養上清に分泌された可溶化SR-A蛋白質は、抗ヒスチジンタグ抗体により転写膜上で発現が確認され、さらにNi-NTAアガロースカラムにより培養培地中から可溶化SR-A蛋白質を精製濃縮することができた。このように、発現したSR-A蛋白質は抗ヒスチジンタグ抗体により検出されることからも、可溶化SR-A蛋白質が確かに発現・精製されていることが確認できる。
 可溶化SR-A蛋白質のアミノ酸配列から予想される単量体の分子量は約35kDであったが、図1に示されるようにSDS-PAGE上では糖鎖付加等のために約40~70kDの分子量として確認された。
 また、実施例1の方法により得られた可溶化SR-A蛋白質の非変性状態での分子量を、ゲル濾過カラムにより検証した。マーカー蛋白質4種類を用いて検量線の作成を行った結果を、図2に示す。図1、2の結果より、得られた可溶化SR-A蛋白質(図中、可溶化SR-A)は660kDを超える分子量を有しており、単量体の分子量から換算して、3量体を超える多量体のコンフォメーションを持つことが確認できた。
 また、ゲル濾過カラムより算出された非変性状態での可溶化SR-A蛋白質の分子量を精査したところ、得られた可溶化SR-A蛋白質は、そのほとんどが多量体を形成した蛋白質であったが、抗ヒスチジンタグ抗体で認識される少量の単量体あるいは3量体を示す蛋白質群も含まれていた。単量体、3量体、多量体の各コンフォメーションの分画においては、得られた可溶化SR-A蛋白質をさらにSephacryl S-300HRゲル濾過カラム(GEヘルスケア社製)による分画を行った。
 次いで、以下の実施例2記載の方法でアセチル化LDLに対する各コンフォメーション構造を有する可溶化SR-A蛋白質の親和性を測定したところ、図3のように多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質がアセチル化LDLに対して顕著に高い親和性を持つことも明らかとなった。また、図3の結果より、アセチル化LDLに対する結合は、多量体であるほど親和性が高いことが確認できる。
 以上のように、ネイティブのSR-A蛋白質が結合しうるリガンドとの親和性については、多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質が高かった。さらに発現した可溶化SR-A蛋白質については、この多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質が単量体や3量体に比べて、存在比率として主要な部分を占めていたことから、以降の実施例に使用する可溶化SR-A蛋白質は、単量体、3量体を除去するような更なる精製は行わなかった。
(試験例)
 実施例1で得られた2次PCR産物を常法に従って大腸菌で発現させたところ、インクルージョンボディーを形成した不溶性画分となり、不活性な蛋白質が得られた。また、実施例1で得られた2次PCR産物を常法に従って酵母において発現させたところ、分泌型の可溶化SR-A蛋白質が得られたものの、大腸菌同様に不活性な蛋白質であった。しかしながら、実施例1で示すように動物培養細胞を用いた場合には、可溶化蛋白質であるだけでなく、SR-A蛋白質のリガンドへ結合することができる活性型蛋白質として回収することができた。これらの結果を表2にまとめる。
 表2の結果から、動物培養細胞を用いることで初めて活性を有する可溶化SR-A蛋白質を作製することができることがわかる。
 なお、大腸菌及び酵母細胞を用いて発現させた蛋白質が、SR-A蛋白質のリガンドとの結合能を喪失している原因の詳細は不明であるが、以下のように考えられる。大腸菌を用いた場合では、同じアミノ酸配列を有していても、正しい蛋白質のコンフォメーション(折りたたみ構造)を取れないために不溶性画分として回収され、アグリゲートを起こしているためであると考えられる。また、SR-A蛋白質は動物細胞では糖鎖付加されるが、大腸菌では糖鎖付加が起こらないために、この糖鎖付加が活性蛋白質として必須の要素である可能性も十分に考えられる。また、酵母細胞は大腸菌と異なり蛋白質の翻訳語修飾が起こることは知られているが、ヒトなどの高等動物種とは異なった糖鎖付加修飾が起こることも知られている。よって、可溶化SR-A蛋白質と同じアミノ酸配列を有していても、ヒトなど本来の糖鎖付加構造とは異なった糖鎖修飾等が生じたため、リガンドとの結合能が喪失していると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(実施例2)
 実施例1により取得した可溶化SR-A蛋白質に対する評価系の構築は以下のように行った。ただし本実施例は評価系のなかの1例であり、特に限定されるものではない。
 マキシソープ・イムノプレート(96ウェルタイプ、NUNC社製)をELISA用プレートとして用いた。上記のように精製した可溶化SR-A蛋白質を5μg/mlとなるようにPBSバッファーで調製し、100μlずつ各ウェルにアプライした。4℃で1晩静置した後に、PBSバッファーで各ウェルを400μl×2回で洗浄し、25%ブロックエース(大日本住友製薬社製)を含むPBSバッファー300μlを各ウェルにアプライした。4℃で1晩静置した後に、PBSバッファーで各ウェルを400μl×3回で洗浄し、5μg/mlとなるように1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBSバッファー(1%BSA/PBS)で調製したネイティブLDLあるいはアセチル化LDL(Affinity BioReagents社製)を、100μlずつ各ウェルにアプライした。4℃で1晩静置した後に、PBSバッファーで各ウェルを400μl×3回で洗浄し、西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼをコンジュゲートした抗アポリポプロテインB抗体(The Binding Site社製)を1%BSA/PBSバッファーで1000倍希釈し、100μlずつ各ウェルにアプライした。室温で2時間の静置後、PBSバッファーで各ウェルを400μl×5回で洗浄し、3,3´,5,5´-テトラメチルベンヂジン(TMB)-ペルオキシダーゼ-酵素免疫測定(EIA)-基質-キット試薬(バイオラッド社製)を100μlずつ各ウェルにアプライした。適当な反応時間後に、2M H2SO4を50μlずつ各ウェルにアプライして反応を停止させた。最終的に波長450nmの吸光度を測定して検出を行い、SR-A蛋白質に対する親和性をネイティブLDL又はアセチル化LDLの結合量として定量した。
 図4に示すように、得られた可溶化SR-A蛋白質は、ネイティブLDL(図中、LDL)とは反応せず、アセチル化LDL(図中、「AcLDL」)に対して特異的、かつ濃度依存的に結合することが確認された。このように、可溶化SR-A蛋白質は、ネイティブのSR-A蛋白質と同じリガンド選択性を有していることが分かる。
 なお、図4中の概略図で示すように、固相化された可溶化SR-A蛋白質(図中「sSRA」)にアセチル化LDL(図中「AcLDL」)が結合し、このアセチル化LDLに対してアセチル化LDLに含まれるApo-B100を認識する西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼをコンジュゲートした抗アポリポプロテインB抗体(図中、「anti-ApoB(HRP)」)が結合することで、可溶化SR-A蛋白質に結合したアセチル化LDLの結合量を定量できる。一方、LDLは可溶化SR-A蛋白質と結合できないため、抗アポリポプロテイン抗体で検出されないことがわかる。また、図には示していないが、可溶化SR-A蛋白質の変わりにネガティブコントロールとして固相化したBSAに対してはこれらのアセチル化LDLの結合は確認されなかった。
(実施例3)
 また、ネイティブのSR-A蛋白質のリガンドとして知られるフコイダンを用い、フコイダンと可溶化SR-A蛋白質との結合を調べる実験を行った。この実験では、可溶化SR-A蛋白質を固相化するのではなく、フコイダンあるいはネガティブコントロールであるBSAをプレートに固相化し、次いで可溶化SR-A蛋白質を添加後に、定法に基づいて、1次抗体として抗ヒスチジンタグ抗体、及び2次抗体としてのHRP(西洋ワサビペルオキシダーゼ)をコンジュゲートした抗マウスIgG抗体を用いて検出した。これらの実験操作方法以外の部分については、基本的に実施例2と同様に行った。結果を図5に示す。この場合において、可溶化SR-A蛋白質はフコイダンに対して濃度依存的な結合特性を示したことからも、可溶化SR-A蛋白質はネイティブなSR-A蛋白質が持つリガンドとの結合特性を有していることが確認された。
 なお、図5中の概略図で示すように、固定されたフコイダン(図中、Fu)には可溶化SR-A蛋白質(図中、sSRA)が結合するため、次いで可溶化SR-A蛋白質に抗ヒスチジンタグ抗体(anti-His)が結合し、さらに抗ヒスチジンタグ抗体に2次抗体であるHRP(西洋ワサビペルオキシダーゼ)をコンジュゲートした抗マウスIgG抗体(図示せず)を結合させることで、フコイダンに可溶化SR-A蛋白質が結合していることが分かる。一方、BSAには可溶化SR-A蛋白質は結合しないため、検出されないことがわかる。
(実施例4)
 実施例1の方法により得られた可溶化SR-A蛋白質を用い、実施例2の方法において、ブロックエースを各ウェルにアプライして4℃で1晩静置した後に、PBSバッファーで各ウェルを400μl×2回で洗浄し、1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBSバッファーで適当な希釈倍率となるように調製した複数のエキスを100μlずつ各ウェルにアプライした。以降は、実施例2の方法と同様にネイティブLDL又はアセチル化LDLをアプライし、キット試薬を用いて、複数のエキスによるアセチル化LDLとの結合阻害反応をELISAで評価した。結果を図6に示す。
 なお、前記エキスは、以下のように、SR-A蛋白質を発現した細胞を用いた予備試験により、エキスのSR-A蛋白質に対する親和性を評価することで選択した。
 SR-A蛋白質の全長を安定的に発現しているCHO細胞(以下、安定発現株)を用いて、植物あるいは食品に由来するエキス約500種類についての予備試験を行った。24ウェルプレート(ファルコン社製)に5.0×104cells/mLとなるように各ウェルに0.5mLずつ10%牛胎児血清(FBS)含有HamF12培地のもとで細胞のまき込みを行い、37℃、5%のCO2濃度の環境下で2日間培養した。2日間の培養後、培養上清0.25mLを除去し、各エキスを適当な希釈倍率で含む0.25mLの新しい培養液を添加した。エキスを含む新しい培養液を添加した後に、1時間の前処理を上記環境下で行うことにより、SR-A蛋白質へのエキスの結合反応を行った。その後、カルボシアニン蛍光色素である1,1´-ジオクタデシル-3,3,3´,3´-テトラメチルインドカルボシアニン パーコレート(DiI)で標識したアセチル化LDLを5μg/mlとなるように各ウェルに添加し、同条件で5時間インキュベーションした。インキュベーション後、リン酸緩衝生理食塩水で3回ウェルを洗浄し、最終的に125μlの0.1%SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)で細胞を溶解した。溶解液の蛍光波長は、励起光530nm、蛍光590nmで測定し、同溶解液の蛋白質量で除した値を細胞あたりのDiI-アセチル化LDLの取り込み量とした。
 その結果、SR-A蛋白質に対して親和性を有するエキスが複数見つかったので、2種類のエキスをエキスポジ1、2として採用した。一方、SR-A蛋白質に対する親和性のないエキスのうち適当に3種類を選択し、これをエキスネガ1~3として採用した。
 図6に示すように、可溶化SR-A蛋白質を用いることにより、SR-A蛋白質とアセチル化LDLとの結合を阻害あるいは促進する物質等を多検体でスクリーニングすることが可能となった。また、これらの結果より、SR-A蛋白質と親和性のないエキス(エキスネガ1~3)に対してはアセチル化LDLの結合は阻害されず、SR-A蛋白質と親和性のあるエキス(エキスポジ1、2)に対してのみアセチル化LDLの結合が特異的に阻害されていた。このことから、可溶化SR-A蛋白質を用いた評価系の結果は、細胞上のネイティブなSR-A蛋白質を利用した予備試験を用いた結果と、相関性があることも確認された。これらの結果から、ネイティブなSR-A蛋白質を持つ細胞を用いた評価系に比べて、よりシンプルである可溶化SR-A蛋白質を用いた評価系では、他因子に影響されない条件下で、SR-A蛋白質と評価対象物質のみで構成される直接的な結合特性を解析することが可能となった。
(実施例5)
 実施例1で得られた多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質を抗原とし、ウサギ(体重2.5kg、雌)を免疫動物としてポリクローナル抗体の作製を行った。ウサギ2羽に対し、1回の免疫量を0.2mgとなるように実施例1で得られた可溶化SR-A蛋白質でウサギのフットパッドに2回免疫した。免疫日は0、4週目の2回免疫とし、0、5週間目に各々1mlの採血を行い、測定用の血清として用いた。また、免疫期間は計6週間で行った。6週間後に全採血を行い、ウサギ1羽より約55mlの血清を得ることができた。
 得られた血清を同量のプロテインA結合用バッファー(1.5M グリシン、3M NaCl、pH8.9)と混合し、0.45μmのフィルター濾過後にプロテインAアフィニティーカラム(バイオラッド社製)に負荷した。プロテインAアフィニティーカラムに3回負荷した後に、20カラムボリュームのプロテインA結合用バッファーで非特異的に結合した蛋白質群を除去した。その後、3カラムボリュームを1溶出画分として、10溶出画分を溶出バッファー(50mM グリシン、150mM NaCl、pH2.8)により溶出し、分画した。なお、各溶出チューブには予め1/10容量となるように1.5M Tris-HCl(pH8.5)を添加しておき、溶出し分画と同時に中和した。IgGが含まれていた溶出画分は、さらに限外ろ過膜を用いて遠心分離して濃縮し、最終的に0.45μmのフィルター濾過により無菌サンプルとした。また、得られた各溶出画分のIgG濃度は波長280nmの吸光度を測定することにより濃度換算を行った。
 可溶化SR-A蛋白質に対する血清中の抗体量を定性的に判断するために、ウェスタン解析を行った。500ng/レーンで可溶化SR-A蛋白質を電気泳動し、電気泳動後のゲルから定法により転写膜に転写した。5%スキムミルクを含むブロッキング溶液でブロッキングした後に、PBSバッファーなどで1000倍希釈した血清、あるいは抗ヒスチジンタグ抗体を1次抗体として反応させた。前記血清又は抗体をPBSバッファーで洗浄後に、血清は抗ウサギIgG抗体を用い、抗ヒスチジンタグ抗体については抗マウスIgG抗体を各々2次抗体として用い、定法に従って検出を行った。結果を図7に示す。
 図7で見られるように、免疫前の血清(図中、Pre-immun)と比較して免疫後の血清(図中、Post-immun)には可溶化SR-A蛋白質を認識する抗体ができていることが確認された。この結果から、免疫後の血清において可溶化SR-A蛋白質に対する抗体(抗可溶化SR-A蛋白質抗体)が多量に含まれているため、抗血清が得られていることが分かる。
 次に、上記のようにプロテインAアフィニティーカラム(バイオラッド社製)で製品に添付のマニュアルに従い精製された抗可溶化SR-A蛋白質抗体(イムノグロブリンG画分)を用いて、実施例2に準じて、可溶化SR-A蛋白質とアセチル化LDLとの結合阻害能をELISAで調べた。具体的には、実施例2に記載の方法において、ブロックエースを各ウェルにアプライして4℃で1晩静置した後に、PBSバッファーで各ウェルを400μl×2回で洗浄し、1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBSバッファーで適当な希釈倍率となるように調製した抗可溶化SR-A蛋白質抗体を100μlずつ各ウェルにアプライした。以降は、実施例2の方法と同様にネイティブLDL又はアセチル化LDLをアプライし、キット試薬を用いて、抗可溶化SR-A蛋白質抗体によるアセチル化LDLとの結合阻害反応をELISAで評価した。
 その結果、図8に示すように、抗可溶化SR-A蛋白質抗体は、SR-A蛋白質とアセチル化LDLとの反応を濃度依存的に抑制することが可能な中和抗体であることが、ELISAでの結果より確認された。
 このことから実施例1で得られた多量体を形成した可溶化SR-A蛋白質は抗原として使用でき、得られた抗体は中和抗体として利用可能なことも確認された。また、図8の結果から、抗可溶化SR-A蛋白質抗体の力価を、市販されている唯一の中和抗体である抗SR-Aモノクローナル抗体(Trans Genic Inc.より入手)と比較したところ、抗可溶化SR-A蛋白質抗体の力価が顕著に高いことが分かった。
(実施例6)
 ヒト単球様細胞株であるTHP-1細胞は、PMA(ホルボール-12‐ミリスタート-13-アセタート)処理することにより、マクロファージに分化することが知られており、さらにこの分化したマクロファージには、SR-AやCD36等のスカベンジャー受容体が発現することも知られている。そこで、24ウェルプレート(BDファルコン社製)に5×105個/mlとなるようにTHP-1細胞(独立行政法人理化学研究所より入手)のまき込みを行い、10%ウシ胎児血清を含むRPMI1640培地(Invitrogen社製)中に100nM PMAを添加することでマクロファージへの分化誘導を行った。37℃、5%のCO2条件下で3日間培養を行い、接着細胞へと変化した細胞をマクロファージとして使用した。3日間の培養後、新しい培地と交換した。新しい培地への交換後に、抗可溶化SR-A蛋白質抗体又はウサギIgG(市販品)等の抗体を適切な濃度となるように添加し、同条件で30分間のインキュベーションを行った。インキュベーション後、カルボシアニン蛍光色素である1,1´-ジオクタデシル-3,3,3´,3´-テトラメチルインドカルボシアニン パーコレート(DiI)で標識したアセチル化LDLを5μg/mlとなるように各ウェルに添加し、同条件で5時間インキュベーションした。インキュベーション後、リン酸緩衝生理食塩水で3回ウェルを洗浄し、最終的に125μlの0.1%SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)で細胞を溶解した。溶解液の蛍光波長は、励起光530nm、蛍光590nmで測定し、同溶解液の蛋白質量で除した値を細胞あたりのDiI-アセチル化LDLの取り込み量とした。結果を図9に示す。
 なお、図中、「+IgG」は、ネガティブコントロールであるウサギIgG(市販品)でマクロファージ細胞を前処理した結果を示し、「+Anti-sSRA」は抗可溶化SR-A抗体でマクロファージを前処理した結果を示す。
 図9で示されるように、抗可溶化SR-A蛋白質抗体は、ウサギIgGに比べて、アセチル化LDLについて細胞内への取り込みを有意に(p<0.05)阻害していることから、マクロファージ細胞上のネイティブなSR-A蛋白質に対しても抗可溶化SR-A蛋白質抗体は中和抗体として機能することが確認できた。一方、前記可溶化SR-A蛋白質に対する抗体を含まないウサギIgGを用いた場合、アセチル化LDLの細胞内への取り込みは、ウサギIgGを用いない場合に比べて、有意差があるとはいえなかった(図中、ND)。
(実施例7)
 実施例1で得られた可溶化SR-A蛋白質を用いて、日本エスエルシー株式会社より入手した自然発症脳卒中モデルラット(SHRSP/Izm系、雄、8週齢)の腸間膜動脈における脂質沈着数に対する抑制能を評価した。
 上記ラットは、日本クレア(株)製のHigh Fat Diet特殊飼料(コール酸ナトリウム、α―トコフェロール抜き)及び生理食塩水(大塚製薬社製)を自由摂取の形態で与え、3週間を飼育期間とした。
 尾静脈注射による可溶化SR-A蛋白質の投与は、高脂肪食負荷前に2週間に1回ずつの頻度で合計3回投与し、投与量は250μg/匹で行った。コントロールとしてBSA(ウシ血清アルブミン)を同量・同回数で投与した。
 また、自然発症脳卒中モデルラットを用いた腸間膜動脈の脂質沈着に関する実験は、既報
(Japanese Circulation Journal, Vol.39, p601-609, 1975)を参考に、下記のように変法して行った。
 3週間の各高脂肪食負荷後に、ジエチルエーテルでラットの吸入麻酔を行い、開腹・開胸を行った。開腹・開胸したラットから腸間膜動脈を周囲脂肪組織とともに摘出し、摘出後にPBSバッファー中でピンセットを用いながら腸間膜動脈の周囲脂肪組織を除去した。得られた腸間膜動脈を60%イソプロパノールで洗浄・平衡化した後に、Oil Red O染色液による腸間膜動脈に沈着した脂質の染色を行い、60%イソプロパノール/30%イソプロパノール/PBSバッファーへと段階的にイソプロパノール濃度を下げながら脱色操作を行った。最終的に、顕微鏡下でOil Red O染色により染色された脂質沈着数を計測した。なお、染色後に脂質沈着はリング状で観察されることから、1リングを1個の沈着数として測定した。2人による測定を行い、その2人の平均値をn=1での測定数とした。
 図10は、ワクチン製剤として可溶化SR-A蛋白質を尾静脈より投与した時に、3週間後に腸間膜動脈で形成された脂質沈着数を動脈硬化の指標として解析したグラフである。この図で示されるように、このようにコントロールとしてウシ血清アルブミン(BSA)を同様に静脈注射したラット(図中、BSA control)よりも、可溶化SR-A蛋白質を含むワクチン製剤を用いた場合(図中、可溶化SR-A)の方が、有意に(p<0.05)動脈での脂質沈着を抑制していることが分かる。したがって、可溶化SR-A蛋白質を静脈から投与することにより、短期間で抗可溶化SR-A蛋白質抗体の産生誘導を行うことが可能となり、抗可溶化SR-A蛋白質抗体が生体内の細胞膜上に発現しているネイティブのSR-A蛋白質と結合して、SR-A蛋白質における変性LDL等のリガンドとの結合を阻害した結果、動脈硬化を短期間で効果的・有意に抑制することが可能であることが確認できた。即ち、前記可溶化SR-A蛋白質は、抗動脈硬化用のコンポーネントワクチン製剤として使用できることがわかる。
 なお、前記ワクチン製剤を投与したラットには、体重が減少したり、疾患や異常行動は見られなかったことから、前記ワクチン製剤は安全性に優れることがわかる。
 また、図11は前記高脂肪食負荷後3週間で採血したラット血清を用い、ウェスタン解析において中和抗体が誘導・産生されているか否かを検証した図である。図11から、SR-A蛋白質に対する抗体が、可溶化SR-A蛋白質を免疫したラット血清(図中、immunized serum)中には存在し、コントロールであるBSA投与のラットの血清(図中、control serum)では検出されていないことがわかる。この結果を踏まえると、可溶化SR-A蛋白質を投与することにより、ラットにおいて抗SR-A抗体が短期間で誘導・産生され、その結果として図10に見られるように動脈硬化の指標となる腸間膜動脈での脂質沈着数が減少したと考えられた。
 本発明は、その好ましい態様を参照して、詳細に示され、かつ記載されているが、形態及び詳細における種々の変更が、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱せずに、本明細書中でなされ得ることは、当業者によって理解される。
 例えば、上記実施例において、SR-A蛋白質として、ヒトの脾臓由来のSR-A2以外のSR-A1、SR-A3又はMARCOを用いることもできるし、他の哺乳動物由来のSR-A蛋白質を用いることもできる。
 組換えSR-A遺伝子としては、実施例1の一次PCR産物を使用することもできる。また、別のプライマーセットを用いることで、SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させた組換えSR-A遺伝子を作製することもできる。
 また、動物培養細胞の種類を、フリースタイル293F細胞以外のものに変更することもできる。さらに免疫化に用いる動物を、ウサギ、ラット以外の動物に変更することもできる。

Claims (9)

  1.  以下のa工程及びb工程を含むことを特徴とする、可溶化クラスAスカベンジャー受容体(SR-A)蛋白質の製造方法。
    a工程:SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させた組換えSR-A遺伝子を導入した動物培養細胞を、無血清培地で培養して可溶化SR-A蛋白質を産生させる工程。
    b工程:可溶化SR-A蛋白質を含む培養液又はその培養処理液を精製して可溶化SR-A蛋白質を回収する工程。
  2.  前記組換えSR-A遺伝子として、分泌シグナルの下流に、SR-A蛋白質のN末端から膜貫通ドメインまでのアミノ酸配列をコードする塩基配列を変異又は欠失させたSR-A遺伝子と、タグ配列とを含むDNA構造物を用いる請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記可溶化SR-A蛋白質が多量体を形成している請求項1又は2記載の製造方法。
  4.  請求項1~3いずれか記載の製造方法で製造された可溶化SR-A蛋白質。
  5.  請求項4記載の可溶化SR-A蛋白質を含むワクチン製剤。
  6.  請求項4記載の可溶化SR-A蛋白質に、被検物質を作用させる工程を有することを特徴とするSR-A蛋白質に対する被検物質の親和性の評価方法。
  7.  請求項4記載の可溶化SR-A蛋白質に、被検物質とリガンドとを作用させる工程を有することを特徴とする、SR-A蛋白質とリガンドの結合に対する被検物質の作用の評価方法。
  8.  請求項4記載の可溶化SR-A蛋白質を用いて、動物種を免疫することにより作製された抗血清又は抗体。
  9.  生体内でSR-A蛋白質とそのリガンドとの結合を抑制するような中和作用を持つ請求項8記載の抗血清又は抗体。
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