JP2005330231A - Pharmaceutical composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アミロイドβペプチドおよびその前駆物質の産生を抑制する作用を有する医薬組成物に関する。また、本発明は、アミロイドβペプチドおよびその前駆物質の産生を抑制する作用を増強(亢進)する物質のスクリーニング方法に関する。 The present invention relates to a pharmaceutical composition having an action of suppressing production of amyloid β peptide and its precursor. The present invention also relates to a screening method for a substance that enhances (enhances) the action of suppressing the production of amyloid β peptide and its precursor.
アルツハイマー病(Alzheimer's Disease)は、高齢の集団における痴呆の一つである。該アルツハイマー病の古典的な病理学的特徴としては、40〜42のアミノ酸からなるアミロイドβ(Amyloidβ)ペプチド(以下「Aβ」と略す)を含有する大多数の老人性斑の蓄積が認識される。遺伝的および細胞生物学的知見は、両者とも、脳におけるAβの蓄積がアルツハイマー病の原因であることを示唆している(Yankner, (1996), Neuron, 16: 921-932; Selkoe, (1997), Science, 275: 630-631)。 Alzheimer's Disease is one of the dementias in the elderly population. As a classic pathological feature of Alzheimer's disease, accumulation of a large number of senile plaques containing an amyloid β peptide (hereinafter referred to as “Aβ”) consisting of 40 to 42 amino acids is recognized. . Genetic and cell biology findings both suggest that Aβ accumulation in the brain is responsible for Alzheimer's disease (Yankner, (1996), Neuron, 16: 921-932; Selkoe, (1997 ), Science, 275: 630-631).
Aβの病理学的役割を支持する強力な遺伝学的証拠は、アミロイド前駆タンパク質(amyloid precursor protein:以下「APP」と略称する)における変異を遺伝する個体が、ほとんど若年において、必ずアルツハイマー病を発症するという観察から生じている。この変異は、脳における老人性斑を形成する、Aβの長い改変体の産生を増加させる(Goateら、(1991), Nature, 349: 704-706)。 Strong genetic evidence supporting the pathological role of Aβ is that individuals who inherit mutations in amyloid precursor protein (hereinafter abbreviated as “APP”) always develop Alzheimer's disease almost at an early age. Arises from the observation that This mutation increases the production of long variants of Aβ that form senile plaques in the brain (Goate et al. (1991), Nature, 349: 704-706).
アルツハイマー病を発症させる上記APP以外の他の遺伝子における変異および対立遺伝子改変体(プレセニリンおよびアポリポタンパク質Eを含む)もまた、Aβの産生および沈着の増加を生じる。さらに、ダウン症候群に属する個体は、APPを過剰発現し、若年において脳にAβ沈着を惹起し、また若年においてアルツハイマー病を発症する。 Mutations and allelic variants (including presenilin and apolipoprotein E) in other genes than the APP that cause Alzheimer's disease also result in increased production and deposition of Aβ. Furthermore, individuals belonging to Down's syndrome overexpress APP, cause Aβ deposition in the brain at a young age, and develop Alzheimer's disease at a young age.
Aβの形成は、正常な生理学的プロセスである。即ち、このペプチドは、インビトロで培養された細胞の場合に自然に産生されることが見出されている(Haassら, (1992), Nature, 359: 322-325; Seubertら, (1992), Nature, 359: 325-327; Shojiら, (1992), Science, 258: 126-129)。また、インビボでも同様の報告が種々認められる(Seubertら, (1992), Nature, 359: 325-327; Vigo-Pelfreyら, (1993), J. Neurochem., 61: 1965-1968; Tabatonら, (1994), Biochem. Biophys. Res. Commun., 200: 1598-1603; Tellerら, (1996), Nature Med., 2: 93-95)。 Aβ formation is a normal physiological process. That is, this peptide has been found to be naturally produced in the case of cells cultured in vitro (Haass et al., (1992), Nature, 359: 322-325; Seubert et al., (1992), Nature, 359: 325-327; Shoji et al. (1992), Science, 258: 126-129). Various similar reports are also observed in vivo (Seubert et al., (1992), Nature, 359: 325-327; Vigo-Pelfrey et al., (1993), J. Neurochem., 61: 1965-1968; Tabaton et al., (1994), Biochem. Biophys. Res. Commun., 200: 1598-1603; Teller et al. (1996), Nature Med., 2: 93-95).
Aβは非分泌形態であるβ-APPの細胞内異化作用の変性副産物と考えられる(非特許文献1参照)。インビトロでは、APPの形成を阻害することによって、細胞傷害性を示さないことが明らかにされている。さらに、Aβは神経細胞に対して強い毒性を示すことが実証されている。従って、例えば脳におけるAβ産生量を減少させる薬物は、アルツハイマー病を防止することができると考えられる。 Aβ is considered to be a denatured byproduct of intracellular catabolism of β-APP, which is a non-secreted form (see Non-Patent Document 1). In vitro, it has been shown that it does not show cytotoxicity by inhibiting the formation of APP. Furthermore, Aβ has been demonstrated to be highly toxic to neurons. Therefore, for example, a drug that reduces the amount of Aβ produced in the brain is considered to be able to prevent Alzheimer's disease.
本発明者らは、先に、そのORF領域が1851(終止コドンを含む)であるヌクレオチド配列からなる616個のアミノ酸配列からなるHRD1という、小胞体に局在するE3ユビキチン結合酵素を見出した(非特許文献2)。本発明者らはこのHRD1は、小胞体ストレスによってその発現が誘導される、小胞体に局在する膜蛋白であること、およびこのHRD1を培養細胞内で高発現させるときには、小胞体ストレス応答細胞死を抑制できることを明らかにしている(非特許文献3参照)。 The present inventors previously found an E3 ubiquitin-binding enzyme localized in the endoplasmic reticulum called HRD1, which consists of a 616 amino acid sequence consisting of a nucleotide sequence whose ORF region is 1851 (including a stop codon) ( Non-patent document 2). The present inventors have found that this HRD1 is a membrane protein localized in the endoplasmic reticulum, the expression of which is induced by endoplasmic reticulum stress, and when this HRD1 is highly expressed in cultured cells, It has been clarified that death can be suppressed (see Non-Patent Document 3).
以上のように、アルツハイマー病は、Aβの産生および沈着の増加によって生じることが知られており、このようなアルツハイマー病を初めとして、他にパーキンソン病などの神経変性疾患、糖尿病のような細胞変性疾患などの治療のためには、APP産生の抑制作用を有する物質乃至Aβ産生量を減少させる作用を有する物質が有効であると考えられるが、現在、このようなAPP産生作用を抑制する作用を有する物質乃至Aβ産生量を減少させる作用を有する物質は、見出されていない。このようなAPP産生抑制作用乃至Aβ産生抑制作用を有する新たな物質(蛋白質)が見出されれば、上記疾病の新しい治療法が確立できると考えられる。
上述したように、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有する新たな蛋白質乃至これをコードする遺伝子が提供できれば、APP産生またはAβ産生を伴う神経変性疾患、細胞変性疾患などの作用機構の解明が可能となり、また、それらの有するAPP産生またはAβ産生を抑制する作用に基づいて、これらの疾病の治療などにも有効に利用できると考えられる。特に、このようなAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有する蛋白質およびこれをコードする遺伝子は、アルツハイマー病、パーキンソン病などの神経変性疾患、ダウン症などの遺伝子変異性疾患などの治療剤および予防剤としての新たな用途が期待できる。さらに、これらの遺伝子および蛋白質を利用すれば、APP産生作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強(亢進)する新たな治療剤および予防剤としての候補化合物のスクリーニングも可能である。 As described above, if a new protein having an APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action or a gene encoding the same can be provided, the mechanism of action such as neurodegenerative diseases and cell degenerative diseases accompanying APP production or Aβ production can be clarified. It is possible, and based on the action of suppressing APP production or Aβ production, it can be used effectively for the treatment of these diseases. In particular, such a protein having an inhibitory effect on APP production or Aβ production and a gene encoding the same are used as therapeutic agents and preventive agents for neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease, and gene mutation diseases such as Down's syndrome. New applications can be expected. Furthermore, by using these genes and proteins, it is possible to screen for candidate compounds as new therapeutic agents and preventive agents that enhance (enhance) the action of suppressing APP production action or Aβ production action.
本発明者らは、上記観点から、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有する新規な遺伝子の探索を目的として、鋭意研究を重ねる課程において、本発明者らが先に見出したHRD1に着目した。即ち、本発明者らは、該HRD1の発現が小胞体ストレスによって誘導されること、該HRD1が小胞体に局在する膜蛋白であること、および該HRD1を培養細胞内で高発現させるときには小胞体ストレス応答細胞死を抑制できることに着目し、該HRD1の発現が、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の結果ではないかと仮定して、先に確立したヒトHRD1安定発現細胞に更にAPPの発現能を付与し、得られたAPP発現誘導細胞のAPP発現量およびAβ産生量を調べた。その結果、このHRD1およびAPPを共発現する細胞においては、通常のAPP発現細胞に比して、APP発現量およびAβ産生量が抑制されること(低下すること)を確認した。即ち、HRD1がAPP産生作用を抑制する活性およびAβ産生作用を抑制する活性を有するという新たな知見を得た。 From the above viewpoint, the inventors focused on the HRD1 that the inventors found earlier in the course of earnest research for the purpose of searching for a novel gene having an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action. . That is, the present inventors show that the expression of the HRD1 is induced by endoplasmic reticulum stress, that the HRD1 is a membrane protein localized in the endoplasmic reticulum, and that the HRD1 is small when highly expressed in cultured cells. Focusing on the ability to suppress ER stress-responsive cell death, assuming that the expression of the HRD1 is the result of an APP production inhibitory effect or an Aβ production inhibitory action, further expression of APP in the previously established human HRD1 stable expression cells The APP expression level and Aβ production level of the obtained APP expression-induced cells were examined. As a result, it was confirmed that the APP expression level and Aβ production level were suppressed (decreased) in cells co-expressing HRD1 and APP as compared to normal APP-expressing cells. That is, new findings were obtained that HRD1 has an activity to suppress APP production and an activity to inhibit Aβ production.
本発明はこの知見を基礎として更に研究を重ねた結果、完成されたものである。 The present invention has been completed as a result of further research based on this knowledge.
本発明は、下記項1-12に示される要旨の発明を提供する。 The present invention provides the invention of the gist shown in the following items 1-12.
項1.以下の(a)および(b)からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリペプチドを有効成分として含有する医薬組成物:
(a)配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(b)上記(a)のアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を有するポリペプチド。
(a) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(b) It consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence of (a) above, and has an action to suppress APP production action or Aβ production action Polypeptide.
項2. 以下の(c)、(d)および(e)からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリヌクレオチドの発現物を有効成分として含有する医薬組成物:
(c)配列番号:2で示されるDNA配列からなるポリヌクレオチド、
(d)上記(c)のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし得且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド、
(e)上記(c)のポリヌクレオチドと80%以上相同するDNA配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド。
Item 2. A pharmaceutical composition comprising, as an active ingredient, an expression product of at least one polynucleotide selected from the group consisting of the following (c), (d) and (e):
(c) a polynucleotide comprising the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(d) a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide of (c) above under stringent conditions and capable of expressing an action of suppressing an APP production action or an action of inhibiting an Aβ production action,
(e) A polynucleotide comprising a DNA sequence that is 80% or more homologous to the polynucleotide of (c) above and capable of expressing an action of suppressing APP production or an action of inhibiting Aβ production.
項3. 項1に記載のポリペプチドおよび項2に記載の発現物からなる群から選ばれる少なくとも1種を有効成分として含有するAPP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤。
項4. 被験物質の存在下および非存在下に、下記(a)または(b)のポリペプチドのAPP産生作用の抑制の程度またはAβ産生作用の抑制の程度を測定し、被験物質の存在下における測定値を被験物質の非存在下における測定値と対比して、該抑制の程度を増加させる物質を選択することを特徴とする、APP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する物質のスクリーニング方法:
(a)配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(b)上記(a)のアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を有するポリペプチド。
(a) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(b) It consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence of (a) above, and has an action to suppress APP production action or Aβ production action Polypeptide.
項5. APP産生作用の抑制の程度またはAβ産生作用の抑制の程度が、標的細胞におけるAPP発現量の低下の程度またはAβ産生量の低下の程度として求められる項4に記載の方法。
Item 5. The method according to
項6. 被験物質の存在下および非存在下に、以下の(c)、(d)または(e)のポリヌクレオチドの発現物のAPP産生作用の抑制の程度またはAβ産生作用の抑制の程度を測定し、被験物質の存在下における測定値を被験物質の非存在下における測定値と対比して、該産生作用の抑制の程度を増加させる物質を選択することを特徴とする、APP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する物質をスクリーニングする方法:
(c)配列番号:2で示されるDNA配列からなるポリヌクレオチド、
(d)上記(c)のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし得且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド、
(e)上記(c)のポリヌクレオチドと80%以上相同するDNA配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド。
Item 6. In the presence and absence of a test substance, the degree of inhibition of APP production or Aβ production of the following expression (c), (d) or (e) Measuring APP in the presence of the test substance, and comparing the measured value in the absence of the test substance, and selecting a substance that increases the degree of suppression of the production action. A method for screening a substance that enhances an inhibitory action or an Aβ producing action:
(c) a polynucleotide comprising the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(d) a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide of (c) above under stringent conditions and capable of expressing an action of suppressing an APP production action or an action of inhibiting an Aβ production action,
(e) A polynucleotide comprising a DNA sequence that is 80% or more homologous to the polynucleotide of (c) above and capable of expressing an action of suppressing APP production or an action of inhibiting Aβ production.
項7. APP産生作用の抑制の程度またはAβ産生作用の抑制の程度が、標的細胞におけるAPP発現量の低下の程度またはAβ産生量の低下の程度として求められる項6に記載の方法。 Item 7. The method according to Item 6, wherein the degree of suppression of the APP production action or the degree of inhibition of the Aβ production action is determined as the degree of decrease in APP expression level or the degree of decrease in Aβ production amount in the target cell.
項8. APP産生作用を抑制する作用が、ウェスタン・ブロッティング分析法によって求められ、またAβ産生作用を抑制する作用が、ELISA法によって求められる項4または6に記載の方法。
Item 8. The method according to
項9. 以下の(1)〜(5)の工程を含む項1に記載のポリペプチドのAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する物質のスクリーニング方法:
(1)項1に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび標識したAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における標的細胞のAPP発現量またはAβ産生量をそれぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下における上記APP発現量またはAβ産生量を、候補物質の存在下における同APP発現量または同Aβ産生量とそれぞれ対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPPの発現量およびAβ産生量の少なくとも一つが、非存在下において求められたそれらに比して低下している場合に、該候補物質を選択する工程。
Item 9. A screening method for a substance that enhances the action of suppressing the APP production action or the action of inhibiting Aβ production of the polypeptide according to
(1) preparing a target cell transformed with an expression vector containing each of the polynucleotide encoding the polypeptide of
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) a step of determining the amount of APP expression or Aβ production in the target cells in the presence and absence of the candidate substance,
(4) a step of comparing the APP expression amount or Aβ production amount in the absence of the candidate substance with the APP expression amount or Aβ production amount in the presence of the candidate substance, respectively.
(5) Select at least one of the APP expression level and Aβ production level obtained in the presence of the candidate substance as compared to those obtained in the absence. Process.
項10. 以下の(1)〜(5)の工程を含む項2に記載のポリヌクレオチドの発現物のAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する化合物をスクリーニングする方法:
(1)項2に記載のポリヌクレオチドおよび標識したAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における上記標的細胞のAPP発現量またはAβ産生量をそれぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下における上記APP発現量またはAβ産生量を、候補物質の存在下における同APP発現量または同Aβ産生量とそれぞれ対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPP発現量およびAβ産生量の少なくとも一つが、非存在下において求められたそれらに比して低下している場合に、該候補物質を選択する工程。
Item 10. A method for screening for a compound that enhances an action of suppressing an APP production action or an action of suppressing an Aβ production action of an expression product of a polynucleotide according to Item 2 comprising the following steps (1) to (5): :
(1) providing a target cell transformed with an expression vector comprising each of the polynucleotide according to item 2 and a polynucleotide encoding labeled APP,
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) a step of determining the APP expression level or Aβ production level of the target cell in the presence and absence of the candidate substance,
(4) a step of comparing the APP expression amount or Aβ production amount in the absence of the candidate substance with the APP expression amount or Aβ production amount in the presence of the candidate substance, respectively.
(5) a step of selecting the candidate substance when at least one of the APP expression level and the Aβ production level obtained in the presence of the candidate substance is lower than those obtained in the absence .
項11. 以下の(1)〜(5)の工程を含む項1に記載のポリペプチドのAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する物質をスクリーニングする方法:
(1)項1に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における上記標的細胞の請求項1に記載のポリペプチド産生量を、該ポリペプチドに対する抗体を用いて求める工程、
(4)候補物質の非存在下において求められたポリペプチド産生量と、候補物質の存在下において求められたポリペプチド産生量とを対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたポリペプチド産生量が、非存在下において求められたそれに比して増大している場合に、該候補物質を選択する工程。
Item 11. A method for screening for a substance that enhances the action of suppressing the APP production action or the action of inhibiting Aβ production of the polypeptide according to
(1) preparing a target cell transformed with an expression vector comprising each of the polynucleotide encoding the polypeptide of
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) The step of determining the polypeptide production amount according to
(4) a step of comparing the polypeptide production amount determined in the absence of the candidate substance and the polypeptide production amount determined in the presence of the candidate substance,
(5) A step of selecting the candidate substance when the amount of polypeptide production obtained in the presence of the candidate substance is increased as compared with that obtained in the absence.
項12. 項1に記載のポリペプチドおよび項2に記載の発現物からなる群から選ばれる少なくとも1種と、標識したAPPをコードするポリヌクレオチドの発現物とを構成成分として含有することを特徴とする、該ポリペプチドまたは発現物のAPP産生作用を抑制する作用を増強する物質またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する物質をスクリーニングするためのスクリーニング用キット。
Item 12. A composition comprising at least one selected from the group consisting of the polypeptide according to
本明細書におけるアミノ酸、ペプチド、塩基配列、核酸などの略号による表示は、IUPAC-IUBの規定〔IUPAC-IUB Communication on Biological Nomenclature, Eur. J. Biochem., 138: 9 (1984)〕、「塩基配列又はアミノ酸配列を含む明細書等の作成のためのガイドライン」(特許庁編)および当該分野における慣用記号に従うものとする。 The abbreviations of amino acids, peptides, base sequences, nucleic acids, etc. in this specification are defined by IUPAC-IUB (IUPAC-IUB Communication on Biological Nomenclature, Eur. J. Biochem., 138: 9 (1984)), “Base "Guidelines for the preparation of specifications including sequences or amino acid sequences" (edited by the Patent Office) and common symbols in the field.
本明細書において、ポリヌクレオチドには、RNAおよびDNAが含まれる。DNAには、cDNA、ゲノムDNAおよび合成DNAが含まれる。特定アミノ酸配列を有するポリペプチドおよびこれをコードするポリヌクレオチドには、それらの断片、同族体、誘導体および変異体が含まれる。 In the present specification, the polynucleotide includes RNA and DNA. DNA includes cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA. Polypeptides having a specific amino acid sequence and polynucleotides encoding the same include fragments, homologues, derivatives and variants thereof.
ポリヌクレオチドの変異体(変異体DNA)には、天然に存在するアレル変異体;天然に存在しない変異体;欠失、置換、付加および挿入がなされた変異体などが含まれる。但し、これらの変異体は、変異前のポリヌクレオチドがコードするポリペプチドの機能と実質的に同じ機能を有するポリペプチドをコードするものとする。 Polynucleotide variants (variant DNA) include naturally occurring allelic variants; non-naturally occurring variants; variants with deletions, substitutions, additions and insertions. However, these variants shall encode a polypeptide having substantially the same function as that of the polypeptide encoded by the polynucleotide before mutation.
ポリペプチドの変異(アミノ酸配列の改変)は、天然において生じるもの、例えば突然変異、翻訳後の修飾などにより生じるものである必要はなく、天然由来の遺伝子(例えばHRD1遺伝子)を利用して人為的に生じさせたものであってもよい。上記ポリペプチドの変異体は、アレル体、ホモログ、天然の変異体などであって、少なくとも80%、好ましくは95%以上、より好ましくは99%以上が、変異前のポリペプチドと相同するものが含まれる。 Polypeptide mutations (amino acid sequence alterations) do not have to occur naturally, for example, due to mutations, post-translational modifications, etc., but artificially using naturally occurring genes (for example, the HRD1 gene) It may be generated in the above. Variants of the above polypeptides are alleles, homologs, natural variants, etc., and at least 80%, preferably 95% or more, more preferably 99% or more are homologous to the polypeptide before mutation. included.
尚、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの相同性は、配列分析ソフトウェア、例えばFASTAプログラムを使用した測定(Clustal, V., Methods Mol. Biol., 25, 307-318 (1994))によって解析することができる。相同性解析の最も好ましく且つ簡便な方法としては、コンピューターにより読取り可能な媒体(例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM、ハードディスクドライブ、外部ディスクドライブ、DVDなど)に配列を記憶させ、ついでその記憶された配列を使用して、よく知られた検索手段に従い既知の配列データベースを検索する方法を例示することができる。既知の配列データベースの具体例には、以下のものが含まれる。
・DNA Database of Japan(DDBJ)(http://www.ddbj.nig.ac.jp/);
・Genebank (http://www.ncbi.nlm. nih.gov/web/Genebank/Index.htlm); および
・the European Molecular Biology Laboratory Nucleic Acid Sequence Database (EMBL) (http://www.ebi.ac.uk/ebi docs/embl db.htmL)。
The homology of a polypeptide or polynucleotide can be analyzed by measurement using sequence analysis software, for example, FASTA program (Clustal, V., Methods Mol. Biol., 25, 307-318 (1994)). . The most preferred and simple method of homology analysis is to store the sequence on a computer readable medium (eg flexible disk, CD-ROM, hard disk drive, external disk drive, DVD, etc.) and then store the sequence. Examples of how to use a sequence to search a known sequence database according to well-known search means can be exemplified. Specific examples of known sequence databases include:
・ DNA Database of Japan (DDBJ) (http://www.ddbj.nig.ac.jp/);
Genebank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/web/Genebank/Index.htlm); and the European Molecular Biology Laboratory Nucleic Acid Sequence Database (EMBL) (http://www.ebi.ac .uk / ebi docs / embl db.htmL).
相同性解析には多数の検索アルゴリズムが当業者に利用可能である。その一例としては、BLASTプログラムと称されるプログラムが挙げられる。このプログラムには5つのBLAST手段がある。そのうちの3つ(BLASTN、BLASTXおよびTBLASTX)は、ヌクレオチド配列の照会用に設計されたものである。残りの2つ(BLASTPおよびTBLASTN)は、蛋白質配列の照会用に設計されたものである(Coulson, Trends in Biotechnology, 12:76-80 (1994); Birren, et al., Genome Analysis, 1:543-559 (1997))。 Many search algorithms are available to those skilled in the art for homology analysis. One example is a program called a BLAST program. This program has 5 BLAST tools. Three of them (BLASTN, BLASTX and TBLASTX) are designed for querying nucleotide sequences. The remaining two (BLASTP and TBLASTN) are designed for protein sequence queries (Coulson, Trends in Biotechnology, 12: 76-80 (1994); Birren, et al., Genome Analysis, 1: 543-559 (1997)).
更に追加的なプログラム、例えば配列アライメントプログラム、より遠縁の配列を同定するためのプログラムなどが、同定された配列の分析のために当技術分野において利用可能である。 Further additional programs are available in the art for analysis of identified sequences, such as sequence alignment programs, programs for identifying more distant sequences.
変異体DNAは、これによりコードされるアミノ酸についてサイレント(変異した核酸配列によってコードされるアミノ酸残基に変化がない)であるかまたは保存的である。保存的なアミノ酸置換の例を以下に示す。
元のアミノ酸残基 保存的な置換アミノ酸残基
Ala Ser
Arg Lys
Asn GlnまたはHis
Asp Glu
Cys Ser
Gln Asn
Glu Asp
Gly Pro
His AsnまたはGln
Ile LeuまたはVal
Leu IleまたはVal
Lys Arg, AsnまたはGlu
Met LeuまたはIle
Phe Met, LeuまたはTyr
Ser Thr
Thr Ser
Trp Tyr
Tyr Trp またはPhe
Val Ile またはLeu。
Variant DNA is silent (no change in the amino acid residue encoded by the mutated nucleic acid sequence) or conserved with respect to the amino acid encoded thereby. Examples of conservative amino acid substitutions are shown below.
Original amino acid residue Conservatively substituted amino acid residue
Ala Ser
Arg Lys
Asn Gln or His
Asp Glu
Cys Ser
Gln Asn
Glu Asp
Gly Pro
His Asn or Gln
Ile Leu or Val
Leu Ile or Val
Lys Arg, Asn or Glu
Met Leu or Ile
Phe Met, Leu or Tyr
Ser Thr
Thr Ser
Trp Tyr
Tyr Trp or Phe
Val Ile or Leu.
一般にCys残基をコードする1またはそれ以上のコドンは、特定ポリペプチドのジスルフィド結合に影響を与える。 In general, one or more codons encoding a Cys residue affect the disulfide bond of a particular polypeptide.
蛋白質の特性に変化を与えると一般的に考えられるアミノ酸残基の置換には、以下のものが含まれる。
a) 疎水性残基の親水性残基への置換、例えばLeu、Ile、Phe、ValまたはAlaのSerまたはThrへの置換、
b) CysおよびPro以外のアミノ酸残基のCys またはProへの置換、
c) 電気的陽性側鎖を有している残基、例えばLys、Arg、Hisの、電気的陰性残基、例えば、GluまたはAspへの置換、
d) 非常に大きな側鎖を有しているアミノ酸残基、例えばPheのGlyのような側鎖を有しないアミノ酸残基への置換。
Substitutions of amino acid residues that are generally considered to change the properties of proteins include the following.
a) replacement of hydrophobic residues with hydrophilic residues, e.g. replacement of Leu, Ile, Phe, Val or Ala with Ser or Thr;
b) substitution of amino acid residues other than Cys and Pro to Cys or Pro,
c) substitution of residues having electropositive side chains, for example Lys, Arg, His, to electronegative residues, for example Glu or Asp,
d) Substitution to amino acid residues with very large side chains, eg amino acid residues without side chains such as Ply's Gly.
(1) 本発明医薬組成物の有効成分とするポリペプチド
本発明医薬組成物において有効成分とするポリペプチド(および本発明スクリーニング方法に利用するポリペプチド)(以下、単に「本発明ポリペプチド」という)は、(a)配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるか、或いは(b)該配列番号:1で示されるアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有するものである。
(1) Polypeptide as an active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention Polypeptide (and polypeptide used in the screening method of the present invention) as an active ingredient in the pharmaceutical composition of the present invention (hereinafter simply referred to as “the polypeptide of the present invention”) ) Consists of (a) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or (b) one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. And has an APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action.
本発明ポリペプチドは、例えば、ヒト細胞、特にヒト神経細胞、神経芽細胞、膵細胞、膵β細胞、あるいはヒト組織、特に大脳(大脳皮質)、小脳、膵臓、腎臓、肝臓、脾臓、肺、胃、小腸、大腸などを起源とするヒト細胞乃至組織由来のポリペプチドであるのが好ましい。また、本発明ポリペプチドは、上記好ましいポリペプチドのアミノ酸配列情報に従って、化学合成して得られるポリペプチドであってもよい。 The polypeptide of the present invention is, for example, human cells, particularly human neurons, neuroblasts, pancreatic cells, pancreatic β cells, or human tissues, particularly cerebrum (cerebral cortex), cerebellum, pancreas, kidney, liver, spleen, lung, Polypeptides derived from human cells or tissues originating from the stomach, small intestine, large intestine, etc. are preferred. The polypeptide of the present invention may be a polypeptide obtained by chemical synthesis according to the amino acid sequence information of the preferred polypeptide.
本発明ポリペプチドのアミノ酸配列の一具体例としては、配列番号:1で示されるものを例示できる。本発明ポリペプチドのアミノ酸配列は、この配列番号:1で示されるものに限定されず、これと一定の相同性を有するもの(相同物)であることができる。該相同物としては、配列番号:1で示されるアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有するポリペプチドを挙げることができる。 As a specific example of the amino acid sequence of the polypeptide of the present invention, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 can be exemplified. The amino acid sequence of the polypeptide of the present invention is not limited to that shown in SEQ ID NO: 1, and can have a certain degree of homology (homologous substance). The homologue includes a polyamino acid sequence having an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and has an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action. Peptides can be mentioned.
上記APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用とは、APP発現細胞のAPP産生作用またはAβ産生作用を抑制する作用をいう。この作用は、より詳しくは、例えば後記実施例に示すように本発明ポリペプチドを発現するように形質転換したAPP発現細胞におけるAPP産生作用若しくはAβ産生作用を調べることにより確認できる。その確認は、例えばAPP産生作用(その抑制作用)は、標識したAPP発現細胞をウェスタン・ブロッティング分析法によって測定、検出することができる。また、Aβ産生作用(その抑制作用)は、培養液中に産生されたAβ量を、Aβに対する抗体(抗Aβ抗体)を用いたELISA法により測定、検出することができる。 The APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action refers to an action that suppresses APP production action or Aβ production action of APP-expressing cells. More specifically, this action can be confirmed, for example, by examining the APP production action or Aβ production action in APP-expressing cells transformed so as to express the polypeptide of the present invention as shown in Examples below. For example, the APP production action (its inhibitory action) can be measured and detected by Western blotting analysis of labeled APP-expressing cells. In addition, the Aβ production action (its inhibitory action) can be measured and detected by the ELISA method using an antibody against Aβ (anti-Aβ antibody) with respect to the amount of Aβ produced in the culture solution.
上記APP産生作用またはAβ産生作用の抑制は、結果として、神経細胞変性の進行の予防または改善をもたらす。このことから、該抑制作用は、APPまたはAβの蓄積によって生じる細胞変性を抑制または改善する作用、即ち細胞変性抑制作用ということもできる。 Inhibition of the APP production action or Aβ production action results in prevention or improvement of progression of neuronal degeneration. From this, it can also be said that the inhibitory action is an action of suppressing or improving cytopathy caused by APP or Aβ accumulation, that is, cytopathic inhibitory action.
尚、前記相同物におけるこの作用は、配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのそれと実質的に同質であればよい。ここで、「実質的に同質」とは、その作用が、生理化学的性質においてまたは薬理学的性質において同質であること(「同効物」という)を示すものであり、該APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の程度、これらの作用を有する蛋白質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。 The action of the homologue may be substantially the same as that of the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. Here, “substantially the same quality” means that the action is the same in physiochemical or pharmacological properties (referred to as “same effect”), and this APP production inhibitory action Alternatively, quantitative factors such as the degree of Aβ production inhibitory action and the molecular weight of the protein having these actions may be different.
前記(b)として示す本発明ポリペプチドにおけるアミノ酸の改変、即ち「欠失、挿入、置換または付加」の程度およびそれらの位置は、改変されたアミノ酸配列からなるポリペプチドが、配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性を有するもの(同効物)であれば特に制限されない。上記改変の程度は、通常1から数個程度であるのが好ましい。特にこの改変の程度は、アミノ酸配列における相同性が例えば約80%以上、好ましくは約95%以上、より好ましくは約98%以上であるのがよい。 In the polypeptide of the present invention shown as (b) above, the degree of amino acid modification, that is, “deletion, insertion, substitution or addition” and the position thereof are as follows. There is no particular limitation as long as it has substantially the same quality of activity as the polypeptide having the amino acid sequence shown (same effect). The degree of modification is usually preferably about 1 to several. In particular, the degree of modification is such that the homology in the amino acid sequence is, for example, about 80% or more, preferably about 95% or more, more preferably about 98% or more.
なお、前記(b)として示す改変されたアミノ酸配列からなる本発明ポリペプチドは、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用のほかに、例えば該ポリペプチド本来の蛋白活性(例えばその酵素活性)、抗原性および免疫原性活性などにおいても、改変前のアミノ酸配列、即ち、配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドと、実質的に同質であるのが好ましい。 The polypeptide of the present invention consisting of the modified amino acid sequence shown as (b) above has, in addition to the APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action, for example, the original protein activity of the polypeptide (for example, its enzyme activity), antigen Also in terms of sex and immunogenic activity, it is preferable that the amino acid sequence is substantially the same as the amino acid sequence before modification, that is, the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1.
本明細書において、配列番号:1で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび該配列番号:1において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有するポリペプチド(本発明ポリペプチド)が有する上記共通する活性を、以下単に「APP産生抑制活性」ということがある。 In the present specification, a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in SEQ ID NO: 1, and APP production suppression The above-mentioned common activity possessed by the polypeptide having the action or Aβ production inhibitory action (the polypeptide of the present invention) may be simply referred to as “APP production inhibitory activity” hereinafter.
配列番号:1で表わされるアミノ酸配列からなる本発明ポリペプチドの相同物には、APP産生抑制活性を有する、酵母、線虫、植物組織およびヒト以外の哺乳動物を起源とする蛋白質も含まれる。該哺乳動物としては、ウマ、ヒツジ、ウシ、イヌ、サル、ネコ、クマ、マウス、ラット、ウサギなどを例示できる。 The homologues of the polypeptide of the present invention consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 include proteins originating from mammals other than yeast, nematodes, plant tissues and humans, which have APP production inhibitory activity. Examples of the mammal include horses, sheep, cows, dogs, monkeys, cats, bears, mice, rats, rabbits and the like.
本発明ポリペプチドの有するAPP産生抑制活性は、本発明ポリペプチドとAPPとを同時に発現し得る細胞乃至組織、即ち適当な起源細胞に両遺伝子を導入して該細胞を培養する系(共培養系)と、本発明ポリペプチドの発現能を付与していないAPP発現細胞を培養する系(APP発現系)とを対比したときに、共培養系の方が、より低いAPP産生またはAβ産生を示すこと、即ちAPP産生および/またはAβ産生が抑制されることをもって評価される。 The APP production inhibitory activity possessed by the polypeptide of the present invention is a system (co-culture system) in which both genes are introduced into cells or tissues capable of simultaneously expressing the polypeptide of the present invention and APP, ie, cells of appropriate origin, and the cells are cultured. ) And a system (APP expression system) for culturing APP-expressing cells not imparting the expression ability of the polypeptide of the present invention, the co-culture system shows lower APP production or Aβ production. That is, that APP production and / or Aβ production is suppressed.
APP産生抑制作用は、標識したAPP発現細胞をウェスタン・ブロッティング分析法により、発現量の減少/低下を指標として、公知の方法で、測定、検出することができる。また、Aβ産生抑制作用は培養液中に産生されたAβに対するAβ抗体を用いるELISA法により、Aβ産生量の減少/低下として常法により測定、検出することができる。 The APP production-suppressing action can be measured and detected by a known method using labeled blot expression analysis by Western blotting analysis, with the decrease / decrease in the expression level as an index. The Aβ production inhibitory action can be measured and detected by a conventional method as a decrease / decrease in the amount of Aβ production by ELISA using an Aβ antibody against Aβ produced in the culture medium.
より詳しくは、例えば後記実施例に記載するように、Mycやflagなどの特定エピトープで標識した組換えHRD1と組み換えAPPとを、HEK293細胞内に遺伝子導入して発現させ、遺伝子導入の所定時間後に回収した細胞溶解物について、エピトープ認識抗体を利用してウェスタン・ブロッティングにより、APP量を測定し、この測定値を、非組換え細胞(HRD1非発現細胞)の同測定値と比較することによって、APP産生抑制作用の有無乃至は該作用の程度を検出することができる。 More specifically, for example, as described in Examples below, recombinant HRD1 and recombinant APP labeled with specific epitopes such as Myc and flag are expressed by gene transfer into HEK293 cells, and after a predetermined time after gene transfer. About the collected cell lysate, the amount of APP was measured by Western blotting using an epitope recognition antibody, and this measurement value was compared with the same measurement value of non-recombinant cells (HRD1 non-expressing cells). The presence or absence of APP production inhibitory action or the degree of the action can be detected.
また、上記においてHRD1を発現しているHEK293細胞と、HRD1を発現していないHEK293細胞とを所定時間培養後に、培地をOpti-MEMに置換し、それぞれ所定時間インキュベーション後、培養上清を回収し、抗Aβ抗体を用いて上清中のAβ量(産生量)を測定し、この測定値を非組換え細胞(HRD1非発現細胞)の同測定値と比較することによって、Aβ産生量の抑制の有無乃至はその程度を検出することができる。 In addition, after culturing HEK293 cells that express HRD1 and HEK293 cells that do not express HRD1 for a predetermined time, the medium is replaced with Opti-MEM, and after incubation for each predetermined time, the culture supernatant is recovered. Inhibition of Aβ production by measuring the amount of Aβ (production amount) in the supernatant using an anti-Aβ antibody and comparing this measurement value with that of non-recombinant cells (HRD1 non-expressing cells) It is possible to detect the presence or absence or the extent.
本発明ポリペプチドの一具体例としては、後述する実施例に示される「HRD1」と名付けられたPCR産物がコードするポリペプチドを挙げることができる。HRD1のDNA配列は、配列番号:2に示すとおりであり(1851bp)、そのORFによってコードされるアミノ酸配列は、配列番号:1に示すとおりである。即ち、HRD1は、616アミノ酸配列からなっている(GenBank アクセッション番号AB085847)。 As a specific example of the polypeptide of the present invention, a polypeptide encoded by a PCR product named “HRD1” shown in Examples described later can be mentioned. The DNA sequence of HRD1 is as shown in SEQ ID NO: 2 (1851 bp), and the amino acid sequence encoded by the ORF is as shown in SEQ ID NO: 1. That is, HRD1 has a 616 amino acid sequence (GenBank accession number AB085847).
上記HRD1は、本発明者らが小胞体に局在するE3ユビキチン結合酵素として見出したものである。このHRD1は、小胞体ストレスによってその発現が誘導される小胞体に局在する膜蛋白であり、このHRD1はこれを培養細胞内で高発現させるときには、小胞体ストレス応答細胞死を抑制できる(前記非特許文献2参照)。 The above HRD1 was discovered by the present inventors as an E3 ubiquitin-binding enzyme localized in the endoplasmic reticulum. This HRD1 is a membrane protein localized in the endoplasmic reticulum whose expression is induced by endoplasmic reticulum stress.When this HRD1 is highly expressed in cultured cells, it can suppress ER stress-responsive cell death (see above). Non-patent document 2).
本発明ポリペプチドの他の一つの具体例としては、GenBank アクセッション番号NP 115807の616のアミノ酸配列からなるHRD1のアイソフォームを挙げることができる。そのDNA配列は、配列番号:4に示すとおりであり(1851bp)、そのORFによってコードされるアミノ酸配列は、配列番号:3に示すとおりである。このHRD1のアイソフォームは、アミノ酸レベルでHRD1と99%の同一性を有している。 Another specific example of the polypeptide of the present invention includes HRD1 isoform consisting of 616 amino acid sequence of GenBank Accession No. NP 115807. The DNA sequence is as shown in SEQ ID NO: 4 (1851 bp), and the amino acid sequence encoded by the ORF is as shown in SEQ ID NO: 3. This isoform of HRD1 has 99% identity with HRD1 at the amino acid level.
HRD1と相同性が高い物質としては、まず、616のアミノ酸配列からなるリウマチ患者の滑膜組織において特異的に発現するシノビオリン(Synoviolin)関連蛋白質を挙げることができる。該シノビオリン関連蛋白質と、HRD1とは、アミノ酸配列および核酸配列において、共に99%相同している(WO200252007号)。 Examples of the substance having high homology with HRD1 include a Synoviolin-related protein specifically expressed in the synovial tissue of a rheumatic patient consisting of 616 amino acid sequences. The synoviolin-related protein and HRD1 are both 99% homologous in amino acid sequence and nucleic acid sequence (WO200252007).
次に、癌、動脈硬化症、貧血、高血圧症、感染症、多発性骨髄腫、創傷などの疾患の診断や治療に有用な617のアミノ酸配列からなるヒト分泌蛋白質HDLWF88をコードするヒト遺伝子4を挙げることができる。このヒト分泌蛋白質と、HRD1とは、アミノ酸配列および核酸配列において、共に99%相同している(WO2003038038号)。
Next,
さらに、糖尿病、癌、潰瘍性大腸炎、免疫不全症候群、AIDS、アルツハイマー病、パーキンソン病、クロイツフェルト−ヤコブ病、脳炎などの疾患の診断や治療に有用な617のアミノ酸配列からなるヒトアルブミン融合蛋白質を挙げることができる。このヒトアルブミン融合蛋白質と、HRD1とは、アミノ酸配列および核酸配列において、共に99%相同している(WO200177137号)。 Furthermore, human albumin fusion protein consisting of 617 amino acid sequences useful for diagnosis and treatment of diseases such as diabetes, cancer, ulcerative colitis, immunodeficiency syndrome, AIDS, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, encephalitis Can be mentioned. This human albumin fusion protein and HRD1 are 99% homologous in amino acid sequence and nucleic acid sequence (WO200177137).
また、細胞増殖疾患として、光線性角化症、動脈硬化症、肝硬変、癌、自己免疫疾患、炎症性疾患、喘息、アレルギー、アルツハイマー病、心筋梗塞、貧血、慢性心不全などの疾患の診断や治療に有用な617のアミノ酸配列からなるヒト分泌蛋白SECP17を挙げることができる。このヒト分泌蛋白SECP17と、HRD1とは、アミノ酸配列および核酸配列において、共に99%相同している(WO200262841号)。 Diagnosis and treatment of diseases such as actinic keratosis, arteriosclerosis, cirrhosis, cancer, autoimmune disease, inflammatory disease, asthma, allergy, Alzheimer's disease, myocardial infarction, anemia, chronic heart failure And human secreted protein SECP17 consisting of 617 amino acid sequences useful for the above. This human secreted protein SECP17 and HRD1 are both 99% homologous in amino acid sequence and nucleic acid sequence (WO200262841).
更に、自己免疫疾患や癌のような医療状況を改良、予防、治療を行うために、或いは食品添加物として、21のヒト分泌蛋白質の一つをコードする核酸配列として、617のアミノ酸配列からなるヒト分泌蛋白質HRABV43をコードするヒト遺伝子4も報告されている。このヒト分泌蛋白質HRABV43と、HRD1とは、アミノ酸配列および核酸配列において、共に99%相同している(WO200134629号)。
Furthermore, it consists of 617 amino acid sequences as a nucleic acid sequence encoding one of 21 human secreted proteins, for improving, preventing and treating medical conditions such as autoimmune diseases and cancer, or as a food
以上のように、HRD1およびそのアイソフォームなどは、現在、いくつか報告されているが、それらの報告には、HRD1およびそのアイソフォームについて、これらがAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有することについては、一切教示もなければ、これを示唆するところもない。 As mentioned above, HRD1 and its isoforms have been reported several times, but these reports indicate that HRD1 and its isoforms have an APP production inhibitory effect or an Aβ production inhibitory action. There is no teaching or suggestion about.
本発明は、HRD1が、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有するという事実の発見に基づいて完成されたものである。本発明は、該HRD1を有効成分とする医薬組成物、殊にAPP産生抑制剤およびAβ産生抑制剤を提供するものである。 The present invention has been completed based on the discovery of the fact that HRD1 has an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action. The present invention provides a pharmaceutical composition comprising the HRD1 as an active ingredient, particularly an APP production inhibitor and an Aβ production inhibitor.
本発明APP産生抑制剤およびAβ産生抑制剤の有するAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用によれば、例えば該抑制作用が家族性アルツハイマー病患者の大脳において示し得る場合は、神経細胞変性疾患の症状の進展予防または改善作用が期待できる。 According to the APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action of the APP production inhibitor and Aβ production inhibitor of the present invention, for example, when the inhibitory action can be shown in the cerebrum of a familial Alzheimer's disease patient, Can be expected to prevent or improve
APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を発現し得る細胞は、APPおよび/またはAβを発現可能な細胞であればよい。該細胞には、神経細胞、単核球の血液細胞、卵母細胞、胚細胞、膵β細胞、肝細胞、上皮細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞、線維芽細胞、リンパ球などを例示することができる[Autillio-Gambetti, L., et al., FEBS Lett., 241 (1-2): 94-98 (1988); Erratum, FEBS Lett., 244 (2): 509 (1989); Allen, J. S., et al., Neurosci. Lett., 132 (1): 109-112 (1991); Fisher, S., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88 (5): 1779-1782 (1991) ]。 The cell that can express the APP production inhibitory effect or the Aβ production inhibitory effect may be any cell that can express APP and / or Aβ. Examples of the cells include nerve cells, mononuclear blood cells, oocytes, embryo cells, pancreatic β cells, hepatocytes, epithelial cells, skeletal muscle cells, smooth muscle cells, fibroblasts, lymphocytes and the like. [Autillio-Gambetti, L., et al., FEBS Lett., 241 (1-2): 94-98 (1988); Erratum, FEBS Lett., 244 (2): 509 (1989); Allen , JS, et al., Neurosci. Lett., 132 (1): 109-112 (1991); Fisher, S., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88 (5): 1779-1782 (1991) ].
特にAPPの高発現との関連が報告されている疾患としては、アルツハイマー病、ダウン症などが例示できる。 In particular, Alzheimer's disease, Down's syndrome and the like can be exemplified as diseases that have been reported to be associated with high APP expression.
家族性アルツハイマーの原因遺伝子PS1の変異がAβの産生を亢進させることが報告されている(Citron M, Westaway D, Xia W., et al., Nat. Med., (1): 67-72 (1997))。 Mutations in the causative gene PS1 of familial Alzheimer have been reported to enhance Aβ production (Citron M, Westaway D, Xia W., et al., Nat. Med., (1): 67-72 ( 1997)).
ダウン症とAPPとの関連では、APPが存在する第21番染色体のトリソミーが原因であるダウン症において、APPの発現亢進、Aβの沈着、アルツハイマー病様の症状が見られることから、APP発現量、Aβの発現量の亢進がダウン症の発症に関与していると考えられている(Neve. R. L., et al., Brain Res., 15: 886 (1-2): 54-66 (2000))。 In relation to Down's syndrome and APP, APP expression, Aβ deposition, Aβ deposition, Aβ deposition, and Alzheimer's disease-like symptoms are observed in Down's syndrome caused by trisomy on chromosome 21 where APP is present. It is thought that the increase in the expression level of is involved in the onset of Down's syndrome (Neve. RL, et al., Brain Res., 15: 886 (1-2): 54-66 (2000)).
したがって、第21番染色体のトリソミーを有する患者のAPPの発現亢進、Aβの沈着は、本発明にかかるAPP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤の投与によって、改善することができ、かくして、該患者におけるダウン症の発症を予防または遅らせるか、症状を軽減させることが可能である。従って、本発明医薬組成物は、ダウン症の発症予防または改善剤としても期待できる可能性がある。 Therefore, increased APP expression and Aβ deposition in patients with chromosome 21 trisomy can be improved by administration of the APP production inhibitor or Aβ production inhibitor according to the present invention, and thus in the patient. It is possible to prevent or delay the onset of Down's syndrome or reduce the symptoms. Therefore, the pharmaceutical composition of the present invention may be expected as an agent for preventing or improving Down's syndrome.
以上の通り、本発明によれば、APP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤を提供でき、これらはアルツハイマー病、パーキンソン病など各種神経変性疾患やダウン症などの遺伝性疾患における症状の進展予防または改善作用が期待できる。即ち、本発明はこれらの疾患に向けられた固有の薬理作用を有する医薬品、並びにこれらの疾患の予防および治療技術を提供する。 As described above, according to the present invention, an APP production inhibitor or an Aβ production inhibitor can be provided, and these prevent or improve the progress of symptoms in various neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease and genetic diseases such as Down's syndrome. Can be expected. That is, the present invention provides a pharmaceutical product having a specific pharmacological action directed to these diseases, and techniques for preventing and treating these diseases.
上記本発明に固有の薬理作用であるAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用によって、その予防および治療が可能な疾患としては、前記各種の神経変性疾患の他に、例えば、ハンチントン病、Machado-Joseph病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、糖尿病、びまん性レビー小体病、うつ病、躁うつ病などの各種の細胞変性疾患を挙げることができる。本発明はこれらの疾患に対する症状の進展予防または改善に有用な医薬組成物および予防および治療技術を提供する。 Examples of the disease that can be prevented and treated by the APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action, which is a pharmacological action specific to the present invention, include, in addition to the various neurodegenerative diseases, for example, Huntington's disease, Machado-Joseph Disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diabetes, diffuse Lewy body disease, depression, manic depression And various cell degenerative diseases. The present invention provides pharmaceutical compositions and prevention and treatment techniques useful for preventing or ameliorating the progression of symptoms for these diseases.
(2) 本発明ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
本発明ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(以下、「本発明遺伝子」ということがある)の一具体例としては、配列番号:2で示されるDNA配列またはその相補鎖を含むポリヌクレオチドを挙げることができる。
(2) Polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention As a specific example of the polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the gene of the present invention”), a DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2 Or the polynucleotide containing the complementary strand can be mentioned.
他の本発明ポリヌクレオチドには、上記ポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし得且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を発現可能なポリヌクレオチドが包含される。ここで「ストリンジェントな条件」とは、0.1%SDSを含む0.2×SSC中、50℃でハイブリダイズし、0.1%SDSを含む1×SSC中、60℃での洗浄によっても脱離しない条件を挙げることができる。 Other polynucleotides of the present invention include polynucleotides that can hybridize with the above-mentioned polynucleotides under stringent conditions and can express an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action. Here, “stringent conditions” means conditions that hybridize at 50 ° C. in 0.2 × SSC containing 0.1% SDS and do not desorb by washing at 60 ° C. in 1 × SSC containing 0.1% SDS. Can be mentioned.
更に他の本発明ポリヌクレオチドには、上記ポリヌクレオチドと80%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは約98%以上、相同するDNA配列からなり且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を発現可能なポリヌクレオチドが含まれる。 Still another polynucleotide of the present invention comprises a DNA sequence that is 80% or more, preferably 95% or more, more preferably about 98% or more, homologous to the above-mentioned polynucleotide, and exhibits APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action. Possible polynucleotides are included.
これらの他のポリヌクレオチド(以下「改変体」ということがある)は、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を発現可能であることをその必須の要件とする。該要件は、換言すれば、これらのポリヌクレオチド(改変体)を挿入した組換え体発現ベクターで形質転換した形質転換体が、その発現物として、本発明ポリペプチド、即ちHRD1蛋白質乃至APP産生抑制作用、またはAβ産生抑制作用を有する蛋白質を発現できることである。 These other polynucleotides (hereinafter sometimes referred to as “variants”) are required to be capable of expressing an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action. In other words, the requirement is that a transformant transformed with a recombinant expression vector into which these polynucleotides (variants) have been inserted is used as an expression product of the polypeptide of the present invention, ie, HRD1 protein or APP production suppression. It is possible to express a protein having an action or an Aβ production inhibitory action.
上記改変体には、配列番号:1に示されるアミノ酸配列において1または数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列(改変されたアミノ酸配列) をコードするDNA配列を含むポリヌクレオチドが含まれる。該改変体は、その利用によって改変前の本発明ポリヌクレオチドが検出できるものであってもよい。 The above-mentioned variant includes a DNA sequence comprising a DNA sequence encoding an amino acid sequence (modified amino acid sequence) in which one or several amino acids have been deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Nucleotides are included. The variant may be one that can detect the polynucleotide of the present invention before modification by its use.
本発明ポリヌクレオチドには、更に、配列番号:2で示されるDNA配列からなるポリヌクレオチド(HRD1遺伝子)の相同物も包含される。ここで「HRD1遺伝子の相同物」とは、HRD1遺伝子と配列相同性を有し、構造的特徴並びに遺伝子発現パターンにおける共通性および生物学的機能の類似性より、ひとつの遺伝子ファミリーと認識される一連の関連遺伝子を意味する。これにはHRD1遺伝子のアレル体(対立遺伝子)も含まれる。 The polynucleotide of the present invention further includes a homologue of a polynucleotide (HRD1 gene) comprising the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2. Here, "HRD1 gene homologue" has sequence homology with HRD1 gene and is recognized as one gene family due to structural features, commonality in gene expression pattern and similarity of biological function Means a series of related genes. This includes alleles (alleles) of the HRD1 gene.
アミノ酸配列の改変(変異)などは、天然において、例えば突然変異や翻訳後の修飾などにより生じることがある。また天然由来の遺伝子(例えばHRD1遺伝子)に基づいて人為的に改変することもできる。本発明遺伝子は、このような改変、変異の原因および手段などを問わず、上記特性を有する全ての改変遺伝子を包含する。 The alteration (mutation) of the amino acid sequence may occur in nature, for example, by mutation or post-translational modification. It can also be artificially modified based on a naturally occurring gene (for example, the HRD1 gene). The gene of the present invention encompasses all modified genes having the above characteristics regardless of the cause and means of such modification and mutation.
上記の人為的手段としては、例えばサイトスペシフィック・ミュータゲネシス〔Methods in Enzymology, 154, 350, 367-382 (1987);同100, 468 (1983); Nucleic Acids Res., 12, 9441 (1984);続生化学実験講座1「遺伝子研究法II」、日本生化学会編, p105 (1986)〕などの遺伝子工学的手法;リン酸トリエステル法、リン酸アミダイト法などの化学合成手段〔J. Am. Chem. Soc., 89, 4801 (1967);同91, 3350 (1969);Science, 150, 178 (1968);Tetrahedron Lett., 22, 1859 (1981);同24, 245 (1983)〕およびそれらの組合せ方法が例示できる。より具体的には、DNAの合成は、ホスホルアミダイト法またはトリエステル法による化学合成によることもでき、市販されている自動オリゴヌクレオチド合成装置上で行うこともできる。二本鎖断片は、相補鎖を合成し、適当な条件下で該相補鎖を化学合成した一本鎖とアニーリングさせるか、または適当なプライマー配列と共にDNAポリメラーゼを用いて、相補鎖を、化学合成した一本鎖に付加することによって得ることができる。
Examples of the artificial means include, for example, cytospecific mutagenesis [Methods in Enzymology, 154, 350, 367-382 (1987); 100, 468 (1983); Nucleic Acids Res., 12, 9441 (1984); Genetic engineering methods such as Secondary
本発明遺伝子(例えばヒトHRD1遺伝子)の具体的一態様である配列番号:2で示されるDNA配列を有するDNA配列は、配列番号:1に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドの各アミノ酸残基をコードする各コドンの一つの組合せ例である。本発明遺伝子は、かかる特定のDNA配列を有するDNA分子に限らず、各アミノ酸残基に対して任意のコドンを組合せ、選択したDNA配列を有することも可能である。コドンの選択は、常法に従うことができる。その際には例えば利用する宿主のコドン使用頻度などを考慮することができる〔Ncleic Acids Res., 9, 43 (1981)〕。 The DNA sequence having the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2, which is a specific embodiment of the gene of the present invention (for example, human HRD1 gene), is the amino acid residue of the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. It is one combination example of each codon to encode. The gene of the present invention is not limited to a DNA molecule having such a specific DNA sequence, but can also have a selected DNA sequence by combining arbitrary codons for each amino acid residue. Codon selection can follow conventional methods. In that case, for example, the codon usage of the host to be used can be considered [Ncleic Acids Res., 9, 43 (1981)].
(3) 本発明遺伝子の製造
本発明遺伝子は、本明細書に開示された本発明遺伝子の具体例についての配列情報に基づいて、一般的遺伝子工学的手法により容易に製造、取得することができる〔Molecular Cloning 2d Ed, Cold Spring Harbor Lab. Press (1989);続生化学実験講座「遺伝子研究法I、II、III」、日本生化学会編(1986)など参照〕。
(3) Production of the gene of the present invention The gene of the present invention can be easily produced and obtained by a general genetic engineering technique based on the sequence information of the specific examples of the gene of the present invention disclosed in the present specification. [See Molecular Cloning 2d Ed, Cold Spring Harbor Lab. Press (1989); Secondary Biochemistry Experiment Course “Gene Research Methods I, II, III”, Japanese Biochemical Society (1986), etc.)].
該製造は、具体的には、本発明遺伝子が発現される適当な起源より、常法に従ってcDNAライブラリーを調製し、該ライブラリーから本発明遺伝子に特有の適当なプローブや抗体を用いて所望クローンを選択して実施できる〔Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 78, 6613 (1981);Science, 222, 778 (1983)など〕。 Specifically, in the production, a cDNA library is prepared according to a conventional method from an appropriate source from which the gene of the present invention is expressed, and desired using an appropriate probe or antibody peculiar to the gene of the present invention from the library. Clones can be selected and performed (Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 78, 6613 (1981); Science, 222, 778 (1983), etc.).
上記において、cDNAの起源としては、本発明遺伝子を発現する各種細胞、組織、これらに由来する培養細胞などを例示することができる。これら起源からの全RNAの分離、mRNAの分離および精製、cDNAの取得およびそのクローニングなどは、いずれも常法に従って実施することができる。また、mRNAまたはcDNAライブラリーは市販されている。本発明遺伝子の製造は、それら市販のmRNAまたはcDNAライブラリー、例えばクローンテック社(Clontech Lab.Inc.)などより市販の各種mRNAまたはcDNAライブラリー、特にヒトの小脳またはアルツハイマー患者由来の大脳皮質のmRNAまたはcDNAライブラリーを用いて実施することもできる。 In the above, examples of the origin of cDNA include various cells and tissues that express the gene of the present invention, cultured cells derived therefrom, and the like. Isolation of total RNA from these sources, isolation and purification of mRNA, acquisition of cDNA, and cloning thereof can all be performed according to conventional methods. MRNA or cDNA libraries are commercially available. The gene of the present invention can be produced by using such commercially available mRNA or cDNA libraries, for example, various mRNA or cDNA libraries commercially available from Clontech Lab. Inc., particularly cerebral cortex derived from human cerebellum or Alzheimer patients. It can also be performed using mRNA or cDNA libraries.
本発明遺伝子をcDNAのライブラリーからスクリーニングする方法も、特に制限されず、通常の方法に従うことができる。具体的方法としては、例えばcDNAによって産生される蛋白質に対して、該蛋白質の特異抗体を使用した免疫的スクリーニングにより対応するcDNAクローンを選択する方法、目的のDNA配列に選択的に結合するプローブを用いたプラークハイブリダイゼーション法、コロニーハイブリダイゼーション法など、およびこれらの組合せを例示することができる。 The method for screening the gene of the present invention from a cDNA library is not particularly limited, and can be performed according to a usual method. Specific methods include, for example, a method of selecting a corresponding cDNA clone by immunoscreening using a specific antibody of a protein produced by cDNA, and a probe that selectively binds to a target DNA sequence. The plaque hybridization method, the colony hybridization method, etc. which were used, and these combinations can be illustrated.
上記において用いられるプローブとしては、本発明遺伝子のDNA配列に関する情報をもとにして化学合成されたDNAなどが一般的である。また、既に取得された本発明遺伝子およびその断片も上記プローブとして有利に利用できる。更に、本発明遺伝子のDNA配列情報に基づき設定したセンス・プライマーおよびアンチセンス・プライマーを、スクリーニング用プローブとして用いることもできる。 The probe used in the above is generally a DNA chemically synthesized based on information on the DNA sequence of the gene of the present invention. Moreover, the gene of the present invention already obtained and fragments thereof can be advantageously used as the probe. Furthermore, sense primers and antisense primers set based on the DNA sequence information of the gene of the present invention can be used as screening probes.
プローブとして用いられるヌクレオチドは、配列番号:2に対応する部分ヌクレオチドであって、少なくとも15個の連続したDNA、好ましくは少なくとも100個の連続したDNA、より好ましくは少なくとも150個の連続したDNA、最も好ましくは少なくとも200個の連続したDNAを有するものである。前記した本発明遺伝子の製造のための陽性クローン自体もプローブとして用いることができる。 The nucleotide used as a probe is a partial nucleotide corresponding to SEQ ID NO: 2, and is at least 15 contiguous DNAs, preferably at least 100 contiguous DNAs, more preferably at least 150 contiguous DNAs, most Those having at least 200 continuous DNAs are preferred. The positive clone itself for producing the above-described gene of the present invention can also be used as a probe.
本発明遺伝子の取得に際しては、PCR法〔Science, 230, 1350 (1985)〕によるDNA/RNA増幅法が好適に利用できる。殊に、ライブラリーから全長のcDNAが得難い場合には、RACE法〔Rapid amplification of cDNA ends;実験医学、12(6), 35 (1994)〕、特に5'-RACE法〔M. A. Frohman, et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 8, 8998 (1988)〕などの採用が好適である。 In obtaining the gene of the present invention, a DNA / RNA amplification method by PCR [Science, 230, 1350 (1985)] can be preferably used. In particular, when it is difficult to obtain a full-length cDNA from a library, the RACE method [Rapid amplification of cDNA ends; experimental medicine, 12 (6), 35 (1994)], particularly the 5′-RACE method [MA Frohman, et al ., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 8, 8998 (1988)].
PCR法の実施の際に用いられるプライマーは、本発明によって明らかにされた本発明遺伝子の配列情報に基づいて適宜設定し、常法に従って合成することができる。尚、PCR法で増幅させたDNA/RNA断片の単離精製は、常法に従い例えばゲル電気泳動法などによって実施することができる。 Primers used in carrying out the PCR method can be appropriately set based on the sequence information of the gene of the present invention clarified by the present invention, and can be synthesized according to a conventional method. The DNA / RNA fragment amplified by the PCR method can be isolated and purified according to a conventional method, for example, by gel electrophoresis.
上記で得られる本発明遺伝子或いは各種DNA断片は、常法、例えばジデオキシ法〔Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 74, 5463 (1977)〕、マキサム-ギルバート法〔Methods in Enzymology, 65, 499 (1980)〕などに従って、また簡便には市販のシークエンスキットなどを用いて、そのDNA配列を決定することができる。 The gene of the present invention or various DNA fragments obtained above can be obtained by conventional methods such as the dideoxy method [Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 74, 5463 (1977)], the Maxam-Gilbert method [Methods in Enzymology, 65 , 499 (1980)], etc., or simply using a commercially available sequence kit or the like, the DNA sequence can be determined.
(4) 本発明ポリペプチドの遺伝子工学的製造
本発明ポリペプチド(発現物)は、本発明遺伝子を利用して、通常の遺伝子工学的手法(例えばScience, 224, 1431 (1984); Biochem. Biophys. Res. Comm., 130, 692 (1985); Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 80, 5990 (1983)など)に従って、該遺伝子の発現物としてまたはこれを含む蛋白質として、容易に、大量に且つ安定して製造することができる。より詳細には、所望の蛋白質をコードする遺伝子が宿主細胞中で発現できる組換えDNA(発現ベクター)を作成し、これを宿主細胞に導入して形質転換し、該形質転換体を培養し、次いで得られる培養物から目的蛋白質を回収することにより、本発明ポリペプチド(発現物)を得ることができる。
(4) Genetic engineering production of the polypeptide of the present invention The polypeptide of the present invention (expressed product) can be obtained by using the gene of the present invention to perform a conventional genetic engineering technique (for example, Science, 224, 1431 (1984); Biochem. Res. Comm., 130, 692 (1985); Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 80, 5990 (1983), etc.) and easily as an expression of the gene or as a protein containing the same. It can be manufactured in large quantities and stably. More specifically, a recombinant DNA (expression vector) capable of expressing a gene encoding a desired protein in a host cell is prepared, introduced into the host cell, transformed, the transformant is cultured, Subsequently, the polypeptide of the present invention (expressed product) can be obtained by recovering the target protein from the obtained culture.
本発明は、本発明遺伝子によってコードされるポリペプチド、該ポリペプチドの製造のための、例えば本発明遺伝子を含有するベクター、該ベクターによって形質転換された宿主細胞、該宿主細胞を培養して本発明ポリペプチドを製造する方法などをも提供する。 The present invention relates to a polypeptide encoded by a gene of the present invention, a vector containing the gene of the present invention for the production of the polypeptide, a host cell transformed with the vector, Also provided are methods for producing the inventive polypeptides.
上記において、宿主細胞としては、原核生物および真核生物のいずれも用いることができる。例えば原核生物の宿主は、大腸菌、枯草菌などの一般的に用いられるもののいずれでもよい。好適には大腸菌、とりわけエシェリヒア・コリ(Escherichia coli)K12株を利用できる。真核生物の宿主細胞には、脊椎動物、酵母などの細胞が含まれる。前者としては、例えばサルの細胞であるCOS細胞〔Cell, 23: 175 (1981)〕、チャイニーズ・ハムスター卵巣細胞およびそのジヒドロ葉酸レダクターゼ欠損株〔Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 77: 4216 (1980)〕などが、後者としては、サッカロミセス属酵母細胞などが好適に用いられる。勿論、これらに限定される訳ではない。 In the above, any of prokaryotes and eukaryotes can be used as the host cell. For example, the prokaryotic host may be any commonly used host such as Escherichia coli or Bacillus subtilis. Preferably, Escherichia coli, especially Escherichia coli K12 strain can be used. Eukaryotic host cells include cells such as vertebrates and yeast. Examples of the former include COS cells that are monkey cells (Cell, 23: 175 (1981)), Chinese hamster ovary cells and their dihydrofolate reductase-deficient strains [Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 77: 4216 (1980)], etc., and the latter is preferably Saccharomyces yeast cells. Of course, it is not necessarily limited to these.
原核生物細胞を宿主とする場合は、該宿主細胞中で複製可能なベクターを用いて、このベクター中に本発明遺伝子が発現できるように該遺伝子の上流にプロモーターおよびSD(シャイン・アンド・ダルガーノ)配列、更に蛋白合成開始に必要な開始コドン(例えばATG)を付与した発現プラスミドを好適に利用できる。上記ベクターとしては、一般に大腸菌由来のプラスミド、例えばpBR322、pBR325、pUC12、pUC13などがよく用いられるが、これらに限定されず既知の各種のベクターを利用することができる。大腸菌を利用した発現系に利用される上記ベクターの市販品としては、例えばpGEX-4T(Amersham Pharmacia Biotech社)、pMAL-C2,pMAL-P2(New England Biolabs社)、pET21,pET21/lacq(Invitrogen社)、pBAD/His(Invitrogen社)などを例示できる。 When a prokaryotic cell is used as a host, a promoter and SD (Shine and Dalgarno) are used upstream of the gene so that the gene of the present invention can be expressed in the vector. An expression plasmid provided with a sequence and an initiation codon necessary for initiation of protein synthesis (for example, ATG) can be preferably used. As the vector, E. coli-derived plasmids such as pBR322, pBR325, pUC12, pUC13 and the like are generally used, but not limited to these, various known vectors can be used. Commercially available products of the above vectors used in expression systems using E. coli include, for example, pGEX-4T (Amersham Pharmacia Biotech), pMAL-C2, pMAL-P2 (New England Biolabs), pET21, pET21 / lacq (Invitrogen) And pBAD / His (Invitrogen).
脊椎動物細胞を宿主とする場合の発現ベクターとしては、通常、発現しようとする本発明遺伝子の上流に位置するプロモーター、RNAのスプライス部位、ポリアデニル化部位および転写終了配列を保有するものが挙げられ、これは更に必要により複製起点を有していてもよい。該発現ベクターの例としては、具体的には、例えばSV40の初期プロモーターを保有するpSV2dhfr〔Mol. Cell. Biol., 1: 854 (1981)〕などが例示できる。上記以外にも既知の各種の市販ベクターを用いることができる。動物細胞を利用した発現系に利用されるベクターの市販品としては、例えばpEGFP-N,pEGFP-C(Clontrech社)、pIND(Invitrogen社)、pcDNA3.1/His(Invitrogen社)などの動物細胞用ベクター、pFastBac HT(GibciBRL社)、pAcGHLT(PharMingen社)、pAc5/V5-His,pMT/V5-His,pMT/Bip/V5-his(以上Invitrogen社)などの昆虫細胞用ベクターなどが挙げられる。 Examples of the expression vector in the case of using a vertebrate cell as a host typically include a promoter located upstream of the gene of the present invention to be expressed, an RNA splice site, a polyadenylation site and a transcription termination sequence. If necessary, this may have a replication origin. Specific examples of the expression vector include pSV2dhfr [Mol. Cell. Biol., 1: 854 (1981)] carrying the SV40 early promoter. In addition to the above, various known commercial vectors can be used. Examples of commercially available vectors used in expression systems using animal cells include animal cells such as pEGFP-N, pEGFP-C (Clontrech), pIND (Invitrogen), pcDNA3.1 / His (Invitrogen) Vectors for insect cells such as pFastBac HT (GibciBRL), pAcGHLT (PharMingen), pAc5 / V5-His, pMT / V5-His, pMT / Bip / V5-his (Invitrogen) .
また、酵母細胞を宿主とする場合の発現ベクターの具体例としては、例えば酸性ホスフアターゼ遺伝子に対するプロモーターを有するpAM82〔Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 80: 1 (1983)〕などが例示できる。市販の酵母細胞用発現ベクターには、例えばpPICZ(Invitrogen社)、pPICZα(Invitrogen社)なとが包含される。 Specific examples of expression vectors in the case of using yeast cells as a host include, for example, pAM82 (Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 80: 1 (1983)) having a promoter for the acid phosphatase gene. it can. Examples of commercially available expression vectors for yeast cells include pPICZ (Invitrogen) and pPICZα (Invitrogen).
プロモーターとしても特に限定なく、エッシェリヒア属菌を宿主とする場合は、例えばトリプトファン(trp)プロモーター、lppプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、PL/PRプロモーターなどを好ましく利用できる。宿主がバチルス属菌である場合は、SP01プロモーター、SP02プロモーター、penPプロモーターなどが好ましい。酵母を宿主とする場合のプロモーターとしては、例えばpH05プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーターなどを好適に利用できる。また、動物細胞を宿主とする場合の好ましいプロモーターとしては、SV40由来のプロモーター、レトロウイルスのプロモーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター、サイトメガロウイルスプロモーター、SRαプロモーターなどを例示できる。 The promoter is not particularly limited, and when a bacterium belonging to the genus Escherichia is used as a host, for example, tryptophan (trp) promoter, lpp promoter, lac promoter, recA promoter, PL / PR promoter and the like can be preferably used. When the host is Bacillus, SP01 promoter, SP02 promoter, penP promoter and the like are preferable. As a promoter in the case of using yeast as a host, for example, pH05 promoter, PGK promoter, GAP promoter, ADH promoter and the like can be suitably used. Preferred promoters when animal cells are used as hosts include SV40-derived promoters, retrovirus promoters, metallothionein promoters, heat shock promoters, cytomegalovirus promoters, SRα promoters and the like.
尚、本発明遺伝子の発現ベクターとしては、通常の融合蛋白発現ベクターも好ましく利用できる。該ベクターの具体例としては、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)との融合蛋白として発現させるためのpGEX(Promega 社)などを例示できる。 As the expression vector of the gene of the present invention, a normal fusion protein expression vector can also be preferably used. Specific examples of the vector include pGEX (Promega) for expression as a fusion protein with glutathione-S-transferase (GST).
また、成熟ポリペプチドのコード配列が宿主細胞からのポリペプチドの発現、分泌を助けるポリヌクレオチド配列としては、分泌配列、リーダ配列などが例示できる。これらの配列には、細菌宿主に対して融合成熟ポリペプチドの精製に使用されるマーカー配列(ヘキサヒスチジン・タグ、ヒスチジン・タグ)、哺乳動物細胞の場合はヘマグルチニン(HA)・タグが含まれる。 Moreover, examples of the polynucleotide sequence that helps the expression and secretion of the polypeptide from the host cell by the coding sequence of the mature polypeptide include a secretory sequence and a leader sequence. These sequences include a marker sequence (hexahistidine tag, histidine tag) used for purification of the fusion mature polypeptide against a bacterial host, and a hemagglutinin (HA) tag in the case of mammalian cells.
所望の組換えDNA(発現ベクター)の宿主細胞への導入法およびこれによる形質転換法としては、特に限定されず、一般的な各種方法を採用することができる。 A method for introducing a desired recombinant DNA (expression vector) into a host cell and a transformation method using the method are not particularly limited, and various general methods can be employed.
得られる形質転換体は、常法に従い培養でき、該培養により所望のように設計した遺伝子によりコードされる目的蛋白質が、形質転換体の細胞内、細胞外または細胞膜上に発現、生産(蓄積、分泌)される。 The obtained transformant can be cultured according to a conventional method, and the target protein encoded by the gene designed as desired by the culture is expressed, produced (accumulated, accumulated) in the cell, extracellular or on the cell membrane of the transformant. Secreted).
該培養に用いられる培地としては、採用した宿主細胞に応じて慣用される各種のものを適宜選択利用でき、培養も宿主細胞の生育に適した条件下で実施できる。 As the medium used for the culture, various media commonly used according to the employed host cells can be appropriately selected and used, and the culture can also be performed under conditions suitable for the growth of the host cells.
かくして得られる組換え蛋白質(本発明ポリペプチド)は、所望により、その物理的性質、化学的性質などを利用した各種の分離操作〔「生化学データーブックII」、1175-1259 頁、第1版第1刷、1980年 6月23日株式会社東京化学同人発行;Biochemistry, 25(25), 8274 (1986); Eur. J. Biochem., 163, 313 (1987)など参照〕により分離、精製できる。 The recombinant protein thus obtained (the polypeptide of the present invention) can be subjected to various separation operations utilizing its physical properties, chemical properties, etc. ["Biochemical Data Book II", pages 1175-1259, first edition, as desired. 1st printing, June 23, 1980, published by Tokyo Chemical Co., Ltd .; see Biochemistry, 25 (25), 8274 (1986); Eur. J. Biochem., 163, 313 (1987), etc.) .
該方法としては、具体的には、通常の再構成処理、蛋白沈澱剤による処理(塩析法)、遠心分離、浸透圧ショック法、超音波破砕、限外濾過、分子篩クロマトグラフィー(ゲル濾過)、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などの各種液体クロマトグラフィー、透析法、これらの組合せが例示でき、特に好ましい方法としては、本発明ポリペプチドに対する特異的な抗体を結合させたカラムを利用したアフィニティクロマトグラフィーなどを例示することができる。 Specific examples of the method include ordinary reconstitution treatment, treatment with a protein precipitating agent (salting out method), centrifugation, osmotic shock method, ultrasonic crushing, ultrafiltration, molecular sieve chromatography (gel filtration). , Adsorption chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC) and other various liquid chromatography, dialysis methods, and combinations thereof can be exemplified, and particularly preferred methods are specific for the polypeptide of the present invention. An affinity chromatography using a column to which a typical antibody is bound can be exemplified.
尚、本発明ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの設計に際しては、配列番号:2に示されるHRD1遺伝子のDNA配列を利用することができる。該遺伝子は、所望により、各アミノ酸残基を示すコドンを適宜選択変更して利用することも可能である。 In designing a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention, the DNA sequence of the HRD1 gene shown in SEQ ID NO: 2 can be used. The gene can be used by appropriately selecting and changing a codon indicating each amino acid residue as desired.
また、HRD1遺伝子によりコードされるアミノ酸配列において、その一部のアミノ酸残基乃至アミノ酸配列を置換、挿入、欠失、付加などにより改変する場合には、例えばサイトスペシフィック・ミュータゲネシスなどの前記した各種方法を採用することができる。 In addition, in the amino acid sequence encoded by the HRD1 gene, in the case where a part of the amino acid residue or amino acid sequence is modified by substitution, insertion, deletion, addition, etc., for example, the above-mentioned various types such as cytospecific mutagenesis The method can be adopted.
(5) 本発明医薬組成物の有効成分とするDNA分子の発現物
本発明医薬組成物において有効成分とする特定のDNA分子の発現物(および本発明スクリーニング方法に利用する同発現物)(以下、単に「本発明発現物」という)は、前記(4)に示す遺伝子工学的手法により得ることができる。
(5) DNA molecule expression product as an active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention An expression product of a specific DNA molecule as an active ingredient in the pharmaceutical composition of the present invention (and the same expression product used in the screening method of the present invention) (Simply referred to as “the product of the present invention”) can be obtained by the genetic engineering technique described in (4) above.
本発明発現物のAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用は、前記(1)項に記載した本発明ポリペプチドのAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用と同義である。この抑制作用の検出は、前記(1)項に示したように、公知の方法によって行うことができる。 The APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action of the expression product of the present invention is synonymous with the APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action of the polypeptide of the present invention described in the above section (1). The detection of this inhibitory action can be performed by a known method as shown in the above item (1).
APP産生抑制作用は、標識したAPPの発現細胞をウェスタン・ブロッティング分析法により、発現量の減少/低下を指標として、公知の方法で、測定、検出することができる。また、Aβ産生抑制作用は培養液中に産生されたAβに対するAβ抗体を用いるELISA法により、Aβ産生量の減少/低下として常法により測定、検出することができる。 The APP production-suppressing action can be measured and detected by a known method using labeled blotting cells expressing APP by Western blotting analysis, with the decrease / decrease in the expression level as an index. The Aβ production inhibitory action can be measured and detected by a conventional method as a decrease / decrease in the amount of Aβ production by ELISA using an Aβ antibody against Aβ produced in the culture medium.
より詳しくは、Mycエピトープで標識した組み換えHRD1とflagエピトープで標識した組み換えAPPをHEK293 細胞内に遺伝子を導入し、遺伝子導入13時間、37時間後に回収した細胞溶解物を用いて、抗flag抗体ウェスタン・ブロッティングにより細胞内のAPP量を測定し、この測定値を、非組換え細胞(HRD1非発現細胞)の同測定値と比較することによって、APP産生抑制作用の有無またはその程度を検出することができる。 More specifically, recombinant HRD1 labeled with Myc epitope and recombinant APP labeled with flag epitope were introduced into HEK293 cells, and cell lysates collected at 13 hours and 37 hours after gene transfer were used for anti-flag antibody western・ Measure the amount of APP in cells by blotting and compare the measured value with the same measured value of non-recombinant cells (HRD1 non-expressing cells) to detect the presence or level of APP production inhibitory effect. Can do.
また、上記においてHRD1を発現ベクターしているHEK293細胞と、HRD1を発現していないHEK293形質転換細胞を10時間培養後に培地をOpti-MEMに置換して、それぞれ3時間と27時間インキュベーション後、培養上清を回収し、上清中のAβをAβ1-40 ELISAキットまたはAβ1-42 ELISAキットを用いて、細胞からのAβの産生量をそれぞれ測定し、非組換え細胞(HRD1非発現細胞)の同測定値と比較することによって、Aβ産生量抑制作用の有無またはその程度を検出することができる。 In addition, HEK293 cells expressing HRD1 in the above and HEK293 transformed cells not expressing HRD1 were cultured for 10 hours, and then the medium was replaced with Opti-MEM, followed by incubation for 3 hours and 27 hours, respectively. Collect the supernatant, and measure the amount of Aβ produced from the cells using Aβ1-40 ELISA kit or Aβ1-42 ELISA kit. By comparing with the measured value, it is possible to detect the presence or absence or the extent of the Aβ production amount suppressing action.
(6) 本発明ポリペプチドの化学合成
本発明ポリペプチドは、配列番号:1に示すアミノ酸配列情報に従って、一般的な化学合成法により製造することもできる。該方法には、通常の液相法および固相法によるペプチド合成法が包含される。
(6) Chemical synthesis of the polypeptide of the present invention The polypeptide of the present invention can also be produced by a general chemical synthesis method according to the amino acid sequence information shown in SEQ ID NO: 1. The method includes peptide synthesis methods by a normal liquid phase method and a solid phase method.
ペプチド合成法は、より詳しくは、アミノ酸配列情報に基づいて、各アミノ酸を1個ずつ逐次結合させて鎖を延長させていく所謂ステップワイズエロンゲーション法と、アミノ酸数個からなるフラグメントを予め合成し、次いで各フラグメントをカップリング反応させるフラグメント・コンデンセーション法とを包含する。本発明ポリペプチドの合成は、そのいずれによってもよい。 More specifically, the peptide synthesis method is based on the amino acid sequence information, and a so-called stepwise elongation method in which each amino acid is sequentially linked one by one to extend the chain, and a fragment consisting of several amino acids is synthesized in advance. And then a fragment condensation method in which each fragment is subjected to a coupling reaction. The polypeptide of the present invention may be synthesized by any of them.
ペプチド合成に採用される縮合法も常法に従うことができる。例えばアジド法、混合酸無水物法、DCC法、活性エステル法、酸化還元法、DPPA(ジフェニルホスホリルアジド)法、DCC+添加物(1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、N-ヒドロキシサクシンアミド、N-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシイミドなど)法、ウッドワード法などに従うことができる。 Condensation methods employed for peptide synthesis can also follow conventional methods. For example, azide method, mixed acid anhydride method, DCC method, active ester method, redox method, DPPA (diphenylphosphoryl azide) method, DCC + additive (1-hydroxybenzotriazole, N-hydroxysuccinamide, N-hydroxy-5 -Norbornene-2,3-dicarboximide etc.) method, Woodward method etc. can be followed.
これら各方法に利用される溶媒も、この種ペプチド縮合反応に使用されることの知られている一般的なものから適宜選択することができる。その例としては、例えばジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサホスホロアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチルなどおよびこれらの混合溶媒などを挙げることができる。 The solvent used in each of these methods can also be appropriately selected from general solvents that are known to be used in this kind of peptide condensation reaction. Examples thereof include dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), hexaphosphoroamide, dioxane, tetrahydrofuran (THF), ethyl acetate, and a mixed solvent thereof.
尚、上記ペプチド合成反応に際して、反応に関与しないアミノ酸乃至ペプチドにおけるカルボキシル基は、一般にはエステル化により、例えばメチルエステル、エチルエステル、第3級ブチルエステルなどの低級アルキルエステル、例えばベンジルエステル、p-メトキシベンジルエステル、p-ニトロベンジルエステルなどのアラルキルエステルなどとして保護することができる。 In the peptide synthesis reaction, an amino acid or a carboxyl group in a peptide that is not involved in the reaction is generally esterified, for example, a lower alkyl ester such as methyl ester, ethyl ester or tertiary butyl ester, such as benzyl ester, p- It can be protected as aralkyl esters such as methoxybenzyl ester and p-nitrobenzyl ester.
また、側鎖に官能基を有するアミノ酸、例えばチロシン残基の水酸基は、アセチル基、ベンジル基、ベンジルオキシカルボニル基、第3級ブチル基などで保護してもよいが、必ずしもかかる保護を行う必要はない。更に、例えばアルギニン残基のグアニジノ基は、ニトロ基、トシル基、p-メトキシベンゼンスルホニル基、メチレン-2-スルホニル基、ベンジルオキシカルボニル基、イソボルニルオキシカルボニル基、アダマンチルオキシカルボニル基などの適当な保護基により保護することができる。 An amino acid having a functional group in the side chain, for example, a hydroxyl group of a tyrosine residue may be protected with an acetyl group, a benzyl group, a benzyloxycarbonyl group, a tertiary butyl group, etc., but such protection is necessarily required. There is no. Furthermore, for example, the guanidino group of the arginine residue may be a suitable nitro group, tosyl group, p-methoxybenzenesulfonyl group, methylene-2-sulfonyl group, benzyloxycarbonyl group, isobornyloxycarbonyl group, adamantyloxycarbonyl group, etc. Can be protected by various protecting groups.
保護基を有するアミノ酸、ペプチドおよび最終的に得られる本発明ポリペプチドにおけるこれら保護基の脱保護反応もまた、慣用される方法、例えば接触還元法や、液体アンモニア/ナトリウム、フッ化水素、臭化水素、塩化水素、トリフルオロ酢酸、酢酸、蟻酸、メタンスルホン酸などを用いる方法などに従って実施することができる。 The deprotection reaction of these protecting groups in amino acids having a protecting group, peptides and finally obtained polypeptides of the present invention is also carried out by conventional methods such as catalytic reduction, liquid ammonia / sodium, hydrogen fluoride, bromide. It can be carried out according to a method using hydrogen, hydrogen chloride, trifluoroacetic acid, acetic acid, formic acid, methanesulfonic acid or the like.
かくして得られる本発明ポリペプチドは、前記した各種の方法、例えばイオン交換樹脂、分配クロマトグラフィー、ゲルクロマトグラフィー、向流分配法などのペプチド化学の分野で汎用される方法に従って、適宜精製することができる。 The polypeptide of the present invention thus obtained can be appropriately purified according to the various methods described above, for example, methods widely used in the field of peptide chemistry such as ion exchange resin, distribution chromatography, gel chromatography, and countercurrent distribution. it can.
(7) 本発明医薬組成物
本発明医薬組成物は、本発明ポリペプチドおよび本発明発現物を有効成分とする。該医薬組成物は、例えばAPP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤として、また該脳神経細胞においてAPP産生またはAβの蓄積によって生じる神経細胞などの細胞変性に対する細胞変性の予防・改善剤として有用である。
(7) Pharmaceutical composition of the present invention The pharmaceutical composition of the present invention comprises the polypeptide of the present invention and the expressed product of the present invention as active ingredients. The pharmaceutical composition is useful, for example, as an APP production inhibitor or Aβ production inhibitor, and as a prophylactic / ameliorating agent for cell degeneration against cell degeneration such as nerve cells caused by APP production or Aβ accumulation in the brain neurons.
また、上記APP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤および細胞変性予防・改善剤としての作用を利用して、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病などに対する治療剤および予防剤としても有用である。 In addition, by using the above-mentioned action as an APP production inhibitor or Aβ production inhibitor and cytopathic prevention / amelioration agent, (familial or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer-type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes It is also useful as a therapeutic and prophylactic agent for depression, manic depression and the like.
より詳しくは、本発明医薬組成物において有効成分とする本発明ポリペプチドおよび本発明発現物(例えば組換えHRD1)は、それらに特有のAPP産生またはAβの蓄積によって生じる神経細胞などの細胞変性によって誘導された各種の症状を、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用によって、抑制または改善する作用を有しており、この作用乃至活性を利用して、各種細胞のAPP産生またはAβの蓄積および細胞変性に関連する疾患の処置に利用することができる。かかるAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の影響を受ける細胞としては、神経細胞、神経芽細胞、単核球の血液細胞、卵母細胞、胚細胞、膵β細胞、肝細胞、上皮細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞、線維芽細胞、リンパ球などを挙げることができる。これらの細胞を含む重要な組織としては、小脳、大脳皮質、中脳、脳下垂体、膵臓、胃、小腸、肺、肝臓、腎臓、大腸、特に小脳、大脳皮質、脳下垂体、膵臓などを挙げることができる。上記細胞の具体例には、ニューロブラストーマ、グリオーマ細胞、その他の神経細胞、例えばN2aSK-N-SH細胞(ATCC No. HTB-11)、N18TG-2, IMR-32 (ATCC No. CCL-127)、GOTO、NBI、C6BU-1、U251、KNS42、KNS81、NG108-15細胞、PC12細胞(ATCC No. CRL-1721)などが含まれる。またヒト胎児腎臓由来細胞HEK293T細胞も上記細胞の具体例に包含される。 More specifically, the polypeptide of the present invention and the expression product of the present invention (for example, recombinant HRD1) as active ingredients in the pharmaceutical composition of the present invention are produced by cell degeneration such as nerve cells caused by APP production or accumulation of Aβ unique to them. It has the effect of suppressing or improving various induced symptoms by APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action, and using this action or activity, APP production of various cells or accumulation of Aβ and cells It can be used to treat diseases associated with degeneration. The cells affected by this APP production inhibitory effect or Aβ production inhibitory effect are nerve cells, neuroblasts, mononuclear blood cells, oocytes, embryonic cells, pancreatic β cells, hepatocytes, epithelial cells, skeletons. Examples include muscle cells, smooth muscle cells, fibroblasts, lymphocytes and the like. Important tissues containing these cells include cerebellum, cerebral cortex, midbrain, pituitary gland, pancreas, stomach, small intestine, lung, liver, kidney, large intestine, especially cerebellum, cerebral cortex, pituitary gland, pancreas, etc. Can be mentioned. Specific examples of the cells include neuroblastoma, glioma cells, and other neurons such as N2aSK-N-SH cells (ATCC No. HTB-11), N18TG-2, IMR-32 (ATCC No. CCL-127 ), GOTO, NBI, C6BU-1, U251, KNS42, KNS81, NG108-15 cells, PC12 cells (ATCC No. CRL-1721) and the like. Human fetal kidney-derived cells HEK293T cells are also included in the specific examples of the above cells.
本発明医薬組成物において有効成分とするポリペプチド(発現物)には、その医薬的に許容される塩もまた包含される。かかる塩には、当業界で周知の方法により調製される、例えばナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、アンモニウムなどの無毒性アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩などが包含される。更に上記塩には、本発明ポリペプチド(発現物)と適当な有機酸ないし無機酸との反応による無毒性酸付加塩も包含される。代表的無毒性酸付加塩としては、例えば塩酸塩、塩化水素酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、酢酸塩、蓚酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、ラウリン酸塩、硼酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩(トシレート)、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、スルホン酸塩、グリコール酸塩、マレイン酸塩、アスコルビン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ナプシレートなどが例示される。 The polypeptide (expressed product) as an active ingredient in the pharmaceutical composition of the present invention also includes pharmaceutically acceptable salts thereof. Such salts include non-toxic alkali metal salts such as sodium, potassium, lithium, calcium, magnesium, barium, ammonium, alkaline earth metal salts, ammonium salts and the like prepared by methods well known in the art. The Further, the above salts include nontoxic acid addition salts obtained by reacting the polypeptide of the present invention (expressed product) with an appropriate organic acid or inorganic acid. Representative non-toxic acid addition salts include, for example, hydrochloride, hydrochloride, hydrobromide, sulfate, bisulfate, acetate, oxalate, valerate, oleate, laurate, Borate, benzoate, lactate, phosphate, p-toluenesulfonate (tosylate), citrate, maleate, fumarate, succinate, tartrate, sulfonate, glycolate , Maleate, ascorbate, benzenesulfonate, napsilate and the like.
本発明医薬組成物は、本発明ポリペプチド(発現物)およびそれらの塩を活性成分として、その薬学的有効量を、適当な医薬担体ないし希釈剤と共に含有させて医薬製剤形態に調製される。 The pharmaceutical composition of the present invention is prepared into a pharmaceutical preparation form containing the polypeptide (expressed product) of the present invention and a salt thereof as an active ingredient and a pharmaceutically effective amount thereof together with an appropriate pharmaceutical carrier or diluent.
該医薬製剤の調製に利用される医薬担体としては、製剤形態に応じて通常使用される、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、表面活性剤、滑沢剤などの希釈剤或は賦形剤を例示できる。これらは得られる製剤の投与単位形態に応じて適宜選択使用される。特に好ましい医薬製剤は、通常の蛋白製剤などに使用される各種の成分、例えば安定化剤、殺菌剤、緩衝剤、等張化剤、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤などを適宜使用して調製される。 As a pharmaceutical carrier used for the preparation of the pharmaceutical preparation, dilutions such as a filler, a bulking agent, a binder, a moistening agent, a disintegrant, a surfactant, a lubricant, etc., which are usually used depending on the form of the preparation Agents or excipients can be exemplified. These are appropriately selected and used depending on the dosage unit form of the preparation to be obtained. Particularly preferred pharmaceutical preparations are various ingredients used in ordinary protein preparations, such as stabilizers, bactericides, buffers, isotonic agents, chelating agents, pH adjusters, surfactants and the like as appropriate. Prepared.
上記において安定化剤としては、例えばヒト血清アルブミンや通常のL-アミノ酸、糖類、セルロース誘導体などを例示できる。これらは単独でまたは界面活性剤などと組合せて使用できる。特にこの組合せによれば、有効成分の安定性をより向上させ得る場合がある。 In the above, examples of the stabilizer include human serum albumin, ordinary L-amino acids, saccharides, and cellulose derivatives. These can be used alone or in combination with a surfactant or the like. In particular, according to this combination, the stability of the active ingredient may be further improved.
L-アミノ酸としては、特に限定はなく、例えばグリシン、システイン、グルタミン酸などのいずれでもよい。 The L-amino acid is not particularly limited, and may be any of glycine, cysteine, glutamic acid and the like.
糖類としても、特に限定はなく、例えばグルコース、マンノース、ガラクトース、果糖などの単糖類;マンニトール、イノシトール、キシリトールなどの糖アルコール;ショ糖、マルトース、乳糖などの二糖類;デキストラン、ヒドロキシプロピルスターチ、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸などの多糖類などおよびそれらの誘導体などを使用できる。 The saccharide is not particularly limited, for example, monosaccharides such as glucose, mannose, galactose, and fructose; sugar alcohols such as mannitol, inositol, and xylitol; disaccharides such as sucrose, maltose, and lactose; dextran, hydroxypropyl starch, chondroitin Polysaccharides such as sulfuric acid and hyaluronic acid, and derivatives thereof can be used.
界面活性剤としても、特に限定はなく、イオン性および非イオン性界面活性剤のいずれも使用できる。その具体例としては、例えばポリオキシエチレングリコールソルビタンアルキルエステル系、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ソルビタンモノアシルエステル系、脂肪酸グリセリド系などを使用できる。 The surfactant is not particularly limited, and both ionic and nonionic surfactants can be used. Specific examples thereof include polyoxyethylene glycol sorbitan alkyl ester, polyoxyethylene alkyl ether, sorbitan monoacyl ester, and fatty acid glyceride.
セルロース誘導体としても、特に限定はなく、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどを使用できる。 The cellulose derivative is not particularly limited, and methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, and the like can be used.
上記糖類の添加量は、有効成分1μg当り約0.0001mg程度以上、好ましくは約0.01-10mg程度の範囲とするのが適当である。界面活性剤の添加量は、有効成分1μg当り約0.00001mg程度以上、好ましくは約0.0001-0.01mg程度の範囲とするのが適当である。ヒト血清アルブミンの添加量は、有効成分1μg当り約0.0001mg程度以上、好ましくは約0.001-0.1mg程度の範囲とするのが適当である。L-アミノ酸の添加量は、有効成分1μg当り約0.001-10mg程度とするのが適当である。また、セルロース誘導体の添加量は、有効成分1μg当り約0.00001mg程度以上、好ましくは約0.001-0.1mg程度の範囲とするのが適当である。 The amount of the saccharide added is appropriately about 0.0001 mg or more, preferably about 0.01 to 10 mg per 1 μg of the active ingredient. The addition amount of the surfactant is suitably about 0.00001 mg or more, preferably about 0.0001-0.01 mg per 1 μg of the active ingredient. The amount of human serum albumin added is suitably about 0.0001 mg or more, preferably about 0.001-0.1 mg per 1 μg of active ingredient. The amount of L-amino acid added is suitably about 0.001-10 mg per 1 μg of active ingredient. The addition amount of the cellulose derivative is appropriately about 0.00001 mg or more, preferably about 0.001-0.1 mg per 1 μg of the active ingredient.
本発明医薬製剤中に含まれる有効成分の量は、広範囲から適宜選択される。通常、製剤中に約0.00001-70重量%、好ましくは0.0001-5重量%程度が含まれる量とするのが適当である。 The amount of the active ingredient contained in the pharmaceutical preparation of the present invention is appropriately selected from a wide range. Usually, it is appropriate that the preparation contains about 0.00001-70% by weight, preferably about 0.0001-5% by weight.
本発明医薬製剤中には、また各種の添加剤、例えば緩衝剤、等張化剤、キレート剤などをも添加することができる。緩衝剤としては、ホウ酸、リン酸、酢酸、クエン酸、ε-アミノカプロン酸、グルタミン酸および/またはそれらに対応する塩(例えばそれらのナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩)などを例示できる。など張化剤としては、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、糖類、グリセリンなどを例示できる。またキレート剤としては、例えばエデト酸ナトリウム、クエン酸などを例示できる。 Various additives such as buffers, isotonic agents, chelating agents and the like can also be added to the pharmaceutical preparation of the present invention. Buffering agents include boric acid, phosphoric acid, acetic acid, citric acid, ε-aminocaproic acid, glutamic acid and / or their corresponding salts (e.g., alkali metal salts such as sodium, potassium, calcium and magnesium salts thereof) And alkaline earth metal salts). Examples of the tonicity agent include sodium chloride, potassium chloride, saccharides, glycerin and the like. Examples of chelating agents include sodium edetate and citric acid.
本発明医薬製剤は、溶液製剤として調製できる他に、これを凍結乾燥し保存し得る状態にした後、用時水、生埋的食塩水などを含む緩衝液などで溶解して適当な濃度に調製される凍結乾燥剤形態とすることも可能である。 The pharmaceutical preparation of the present invention can be prepared as a solution preparation, lyophilized and stored, and then dissolved in a buffer solution containing water for use, saline solution, etc. to an appropriate concentration. It can also be in the form of a lyophilized agent to be prepared.
本発明医薬製剤の投与単位形態は、治療目的に応じて適宜選択できる。その代表例には、錠剤、丸剤、散剤、粉末剤、顆粒剤、カプセル剤などの固体投与形態および溶液、懸濁剤、乳剤、シロップ、エリキシルなどの液剤投与形態が含まれる。これらは更に投与経路に応じて経口剤、非経口剤、経鼻剤、経膣剤、坐剤、舌下剤、軟膏剤などに分類され、それぞれ通常の方法に従い、調合、成形乃至調製することができる。尚、本発明薬剤中には、必要に応じて着色剤、保存剤、香料、風味剤、甘味剤などや他の医薬品などを含有させることもできる。 The dosage unit form of the pharmaceutical preparation of the present invention can be appropriately selected depending on the therapeutic purpose. Representative examples include solid dosage forms such as tablets, pills, powders, powders, granules, capsules, and liquid dosage forms such as solutions, suspensions, emulsions, syrups, elixirs and the like. These are further classified into oral preparations, parenteral preparations, nasal preparations, vaginal preparations, suppositories, sublingual preparations, ointments and the like according to the administration route, and can be prepared, molded or prepared according to usual methods. it can. In addition, in the chemical | medical agent of this invention, a coloring agent, a preservative, a fragrance | flavor, a flavoring agent, a sweetening agent, other pharmaceuticals, etc. can also be contained as needed.
上記医薬製剤の投与方法は、特に制限がなく、各種製剤形態、患者の年齢、性別その他の条件、疾患の程度などに応じて決定される。例えば錠剤、丸剤、液剤、懸濁剤、乳剤、顆粒剤およびカプセル剤は経口投与され、注射剤は単独でまたはブドウ糖やアミノ酸などの通常の補液と混合して静脈内投与され、更に必要に応じ単独で筋肉内、皮内、皮下もしくは腹腔内投与され、坐剤は直腸内投与され、経膣剤は膣内投与され、経鼻剤は鼻腔内投与され、舌下剤は口腔内投与され、軟膏剤は経皮的に局所投与される。 The administration method of the pharmaceutical preparation is not particularly limited, and is determined according to various preparation forms, patient age, sex and other conditions, the degree of disease, and the like. For example, tablets, pills, solutions, suspensions, emulsions, granules, and capsules are administered orally, and injections are administered intravenously alone or mixed with normal fluids such as glucose and amino acids. Independently administered intramuscularly, intradermally, subcutaneously or intraperitoneally, suppositories are administered rectally, vaginal agents are administered intravaginally, nasal agents are administered intranasally, sublingual agents are administered orally, Ointments are topically administered transdermally.
上記医薬製剤中に含有されるべき有効成分の量およびその投与量は、特に限定されず、所望の治療効果、投与法、治療期間、患者の年齢、性別その他の条件などに応じて広範囲より適宜選択される。一般的には、該投与量は、通常、1日当り体重1kg当り、約0.01μg-10mg程度、好ましくは約0.1μg-1mg程度とするのがよく、該製剤は1日に1-数回に分けて投与することができる。 The amount of the active ingredient to be contained in the pharmaceutical preparation and the dose thereof are not particularly limited, and are appropriately selected from a wide range depending on the desired therapeutic effect, administration method, treatment period, patient age, sex, and other conditions. Selected. In general, the dose is usually about 0.01 μg to 10 mg, preferably about 0.1 μg to 1 mg per kg body weight per day, and the preparation is once to several times a day. Can be administered separately.
(8) 遺伝子治療
後記実施例に示すように、本発明遺伝子(HRD1遺伝子)の発現は、神経細胞、神経芽細胞、アルツハイマー患者由来大脳皮質などの組織において認められることから、本発明にかかるHRD1遺伝子のセンスDNAの全部または一部は、これを直接またはこれを含む任意の遺伝子発現ベクターの形態で、大脳、、中脳、小脳、大脳皮質などの組織細胞内に、ウイルスやリポソームを利用して導入することによって、該細胞内で相補的配列を有するRNAを作り出し、翻訳を促進することによって、強制的にHRD1遺伝子の発現を増加させることができる。かくして、大脳、小脳、などの組織におけるAPPの産生やAβ蓄積を抑制し、結果としてAPP産生またはAβ蓄積によって生じる神経細胞変性を抑制して、APPの産生やAβ蓄積をによって生じる細胞変性に関連した疾患の病態進展を抑制または改善することができる。このような作用によって、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病などの進展の抑制または改善に利用することができる。本発明は、このようなAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有する遺伝子治療用組成物或いは遺伝子治療剤をも提供する。
(8) Gene therapy As shown in the Examples below, the expression of the gene of the present invention (HRD1 gene) is observed in tissues such as neurons, neuroblasts, Alzheimer's patient cerebral cortex, etc. All or part of the sense DNA of a gene is directly or directly in the form of any gene expression vector containing it, and uses viruses or liposomes in tissue cells such as the cerebrum, midbrain, cerebellum, and cerebral cortex. Thus, the expression of the HRD1 gene can be forcibly increased by generating RNA having a complementary sequence in the cell and promoting translation. Thus, it suppresses APP production and Aβ accumulation in tissues such as cerebrum, cerebellum, etc., and consequently suppresses neuronal degeneration caused by APP production or Aβ accumulation and is related to cell degeneration caused by APP production and Aβ accumulation It is possible to suppress or improve the progression of the disease state. Such effects can cause (familial or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer-type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia), muscle atrophic side It can be used to suppress or improve the progress of cord sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression and the like. The present invention also provides a gene therapy composition or gene therapy agent having such an APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action.
本発明は、上述したように、HRD1遺伝子の全部または一部を含有する遺伝子治療用ベクターおよび該ベクターによりHRD1遺伝子を導入した細胞を有効成分とする医薬組成物を提供する。より詳しくは、本発明は、配列番号:2で示されるDNA配列のセンスDNAの全部または一部の配列を含むセンス遺伝子を含有する遺伝子治療用ベクターおよび該ベクターによりセンス遺伝子を導入した細胞並びに該遺伝子治療用ベクターおよび該ベクターによりセンス遺伝子を導入した細胞を有効成分とする遺伝子治療剤を提供する。なお、上記および以下において「一部の配列」とは、APP産生抑制活性またはAβ産生抑制活性を発現し得る配列を含む部分配列を意味する。 As described above, the present invention provides a gene therapy vector containing all or part of the HRD1 gene and a pharmaceutical composition comprising as an active ingredient a cell into which the HRD1 gene has been introduced. More specifically, the present invention relates to a gene therapy vector containing a sense gene containing the entire or part of the sense DNA of the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2, a cell into which the sense gene has been introduced, and the cell Provided are a gene therapy vector and a gene therapy agent comprising as an active ingredient a cell into which a sense gene has been introduced. In the above and the following, “partial sequence” means a partial sequence including a sequence capable of expressing APP production inhibitory activity or Aβ production inhibitory activity.
また、本発明は、配列番号:2で示されるDNA配列のセンスDNAの全部または一部の配列を含むセンス遺伝子を含有する遺伝子治療用ベクターおよび該ベクターによりセンス遺伝子を導入した細胞を、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病などの患者の骨格筋細胞または筋肉組織部位に投与することによって、これら組織から所望の標的組織におけるAPPの産生またはAβ蓄積によって生じる身体障害の進行を抑制または改善し、上記各疾患における病態の進展を抑制または改善する方法、即ちAPP産生抑制方法またはAβ産生抑制作方法を提供する。 The present invention also relates to a gene therapy vector containing a sense gene containing the whole or part of the sense DNA of the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2, and a cell into which the sense gene has been introduced by the vector (family Or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer-type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis Desired from these tissues by administration to skeletal muscle cells or muscle tissue sites in patients with HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression, etc. A method for suppressing or improving the progression of disability caused by APP production or Aβ accumulation in the target tissue and suppressing or improving the progression of the pathological condition in each of the above diseases, that is, suppression of APP production. A control method or a method for suppressing Aβ production is provided.
以下、かかる遺伝子治療につき詳述する。尚、以下の遺伝子治療の実施においては、化学、分子生物学、微生物学、組換えDNA、遺伝学および免疫学の慣用的な方法を用いることができる。これらは、例えばマニアティス(Maniatis, T., et al., Molecular Cloning: A laboratory manual (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York (1982)))、サムブルック(Sambrook, J., et al., Molecular Cloning: A laboratory manual, 2nd Ed. (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York (1981)))、アウスベル(Ausbel, F. M., et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, New York, (1992)))、グローバー(Glover, D., DNA Cloning, I and II (Oxford Press) (1985))、アナンド(Anand, Techniques for the Analysis of Complex Genomes, Academic Press (1992))、グスリー(Guthrie, G., et al., Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology, Academic Press (1991))およびフィンク(Fink, et al., Hum. Gene Ther., 3, 11-19(1992))などに記載されている。 Hereinafter, such gene therapy will be described in detail. In the following gene therapy, conventional methods of chemistry, molecular biology, microbiology, recombinant DNA, genetics and immunology can be used. These include, for example, Maniatis (Maniatis, T., et al., Molecular Cloning: A laboratory manual (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York (1982))), Sambrook (Sambrook, J., et al. , Molecular Cloning: A laboratory manual, 2nd Ed. (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York (1981))), Ausbel (FM, et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons , New York, (1992))), Glover (Glover, D., DNA Cloning, I and II (Oxford Press) (1985)), Anand (Anand, Techniques for the Analysis of Complex Genomes, Academic Press (1992)) Guthrie, G., et al., Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology, Academic Press (1991)) and Fink (Fink, et al., Hum. Gene Ther., 3, 11-19 (1992)) It is described in.
本発明遺伝子治療は、HRD1遺伝子を発現する細胞において、該細胞内のmRNAに対して相補的配列を持つRNAを作り出し、翻訳を阻害し、HRD1遺伝子の発現を抑制するためのセンス医薬によるAPP産生またはAβ蓄積の抑制方法、特に脳神経細胞におけるAPP産生またはAβ蓄積により生じた身体障害の進行の抑制または改善方法、または細胞もしくは組織におけるAPP産生またはAβ蓄積により生じた神経細胞変性の抑制方法を包含する。該治療法は、例えばHRD1遺伝子の発現が低下しているかもしくは著しく低下しているHRD1遺伝子発現細胞に対して、HRD1発現細胞本来の量もしくは過剰量のmRNAを提供することによって、転写或いは翻訳の過程を亢進させて、標的とする遺伝子の発現を増加させる方法である。 In the gene therapy of the present invention, in a cell that expresses the HRD1 gene, RNA having a complementary sequence to the mRNA in the cell is produced, translation is inhibited, and APP production by a sense drug for suppressing the expression of the HRD1 gene Or a method for suppressing Aβ accumulation, particularly a method for inhibiting or improving the progression of disability caused by APP production or Aβ accumulation in brain neurons, or a method for inhibiting neuronal degeneration caused by APP production or Aβ accumulation in cells or tissues To do. For example, the therapeutic method provides transcription or translation by providing the HRD1 gene-expressing cells with the original or excessive amount of mRNA to HRD1 gene-expressing cells in which expression of the HRD1 gene is reduced or significantly reduced. It is a method of increasing the expression of a target gene by enhancing the process.
該方法においては、標的遺伝子のmRNAと相補的なセンス・オリゴヌクレオチドを製造し、該センス・オリゴヌクレオチドを標的細胞に供給する。このように、HRD1遺伝子の発現機能を促進する作用を標的細胞に供給すれば、受容細胞/標的細胞におけるAPP産生またはAβ蓄積を抑制することができ、また神経細胞におけるAPP産生またはAβ蓄積に基づく神経細胞変性を抑制することができる。 In this method, a sense oligonucleotide complementary to the mRNA of the target gene is produced, and the sense oligonucleotide is supplied to the target cell. Thus, if the target cell is supplied with an action that promotes the expression function of the HRD1 gene, APP production or Aβ accumulation in the recipient / target cell can be suppressed, and it is based on APP production or Aβ accumulation in the nerve cell. Neuronal degeneration can be suppressed.
上記センス・オリゴヌクレオチドを標的細胞に供給する具体例としては、センス・オリゴヌクレオチドを含有するベクターまたはプラスミドを標的細胞に導入してその染色体外に該センス・オリゴヌクレオチドを維持する方法を挙げることができる。 Specific examples of supplying the sense oligonucleotide to the target cell include a method of introducing a vector or plasmid containing the sense oligonucleotide into the target cell and maintaining the sense oligonucleotide outside the chromosome. it can.
本発明に係わるセンス・オリゴヌクレオチドを用いたAPP産生抑制作用乃至Aβ産生抑制作用に基づく細胞変性抑制の遺伝子治療によれば、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV; adeno-associated virus)由来のベクターなどに、センス・オリゴヌクレオチドを組み込み、これをHRD1発現細胞に感染させて、センス・オリゴヌクレオチドを過剰発現させることにより、所望のAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を増加または亢進させることができ、かくしてAPP産生抑制効果またはAβ産生抑制効果を得ることができる。 According to the gene therapy for cytopathic inhibition based on APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action using the sense oligonucleotide according to the present invention, retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus vector (AAV) Incorporate a sense oligonucleotide into a vector derived from this, infect it with HRD1-expressing cells, and overexpress the sense oligonucleotide to increase or enhance the desired APP production inhibitory effect or Aβ production inhibitory effect Thus, an APP production inhibitory effect or an Aβ production inhibitory effect can be obtained.
HRD1遺伝子を有する標的細胞に、センス・オリゴヌクレオチドを導入してHRD1の発現を増加させる場合、当該センス・オリゴヌクレオチドは、HRD1遺伝子の全長に対応するものである必要はなく、HRD1遺伝子の発現機能を抑制する機能と実質的に同質な機能を保持する限りにおいて、例えば前記した改変体であっても、またそのような特定の機能を保持した一部配列からなる遺伝子であってもよい。 When a sense oligonucleotide is introduced into a target cell having an HRD1 gene to increase HRD1 expression, the sense oligonucleotide does not need to correspond to the full length of the HRD1 gene, and the expression function of the HRD1 gene As long as it retains a function that is substantially the same as the function that suppresses the above, it may be, for example, the aforementioned variant or a gene consisting of a partial sequence that retains such a specific function.
センス・オリゴヌクレオチドのベクターへの組み込みおよび標的細胞染色体外維持の双方のための、所望遺伝子導入用ベクターとしては、当該分野において既に知られている各種のベクターをいずれも使用することができる。該ベクターは、例えば発現制御エレメントに連結したHRD1のセンス・オリゴヌクレオチドのコピーを含み、かつ標的細胞内で当該センス・オリゴヌクレオチド産物を発現できるウイルスベクターまたはプラスミドベクターである。その具体例としては、例えば米国特許第5252479号明細書およびPCT国際公開WO93/07282号パンフレットに開示された発現ベクター(pWP-7A、pwP-19、pWU-1、pWP-8A、pWP-21および/またはpRSVL)、pRC/CMV(Invitrogen社製)などを用いて調製されたベクターを挙げることができる。好適なベクターは後述する各種ウイルス・ベクターである。 Any of various vectors already known in the art can be used as a vector for introducing a desired gene for both incorporation of a sense oligonucleotide into a vector and maintenance of the target cell extrachromosomally. The vector is, for example, a viral vector or plasmid vector that contains a copy of the HRD1 sense oligonucleotide linked to an expression control element and is capable of expressing the sense oligonucleotide product in the target cell. Specific examples thereof include, for example, the expression vectors (pWP-7A, pwP-19, pWU-1, pWP-8A, pWP-21, and the like disclosed in US Pat. No. 5,252,479 and PCT International Publication WO 93/07282. And / or pRSVL), pRC / CMV (Invitrogen) and the like. Suitable vectors are various virus vectors described below.
なお、遺伝子導入治療において用いられるベクターに使用されるプロモーターとしては、各種疾患の治療対象となる患部組織に固有のものを好適に利用することができる。 In addition, as a promoter used for a vector used in gene transfer therapy, a promoter specific to a diseased tissue to be treated for various diseases can be suitably used.
その具体例としては、例えば、脳に対しては、神経膠繊維質酸性蛋白質、成熟アストロサイト特異蛋白質、ミエリン、チロシンヒドロキシラーゼ膵臓ビリン、グルカゴン、ランゲルハンス島アミロイドポリペプチドなどを例示することができる。 Specific examples thereof include, for example, glial fibrillary acidic protein, mature astrocyte specific protein, myelin, tyrosine hydroxylase pancreatic villin, glucagon, and Langerhans islet amyloid polypeptide.
甲状腺に対しては、チログロブリン、カルシトニンなどを例示することができる。 Examples of the thyroid gland include thyroglobulin and calcitonin.
骨に対しては、α1コラーゲン、オステオカルシン、骨シアログリコプロティンなどを例示することができる。 For bone, α1 collagen, osteocalcin, bone sialoglycoprotein and the like can be exemplified.
腎臓に対してはレニン、肝臓/骨/腎臓アルカリ性ホスフォターゼ、エリスロポエチンなどを例示することができる。 For the kidney, renin, liver / bone / kidney alkaline phosphatase, erythropoietin and the like can be exemplified.
膵臓に対しては、アミラーゼ、PAP1などを例示することができる。 Examples of the pancreas include amylase and PAP1.
小腸に対しては、ビリン、ラクターゼ、アデノシンデアミダーゼ、カルビンディニン、小腸脂肪酸結合蛋白質、ナトリウムブドウ糖共輸送体などを例示することができる。 For the small intestine, villin, lactase, adenosine deamidase, calbindinin, small intestine fatty acid binding protein, sodium glucose cotransporter and the like can be exemplified.
大腸に対しては、コロンカルボン酸脱水素酵素などを例示することができる。 For the large intestine, colon carboxylic acid dehydrogenase can be exemplified.
肝臓に対しては、アルブミン、α-フェトプロティン、α1-アンチトリプシン、トランスフェリン、トランススチレンなどを例示することができる。 For the liver, albumin, α-fetoprotein, α1-antitrypsin, transferrin, transstyrene and the like can be exemplified.
結腸に対しては、カルボン酸アンヒドラーゼI、カルシノエンブロゲンの抗原などを例示することができる。 For the colon, carboxylate anhydrase I, an antigen of carcinoenbrogen, and the like can be exemplified.
子宮および胎盤に対しては、エストロゲン、アロマターゼサイトクロームP450、コレステロール側鎖切断P450、17アルファーヒドロキシラーゼP450などを例示することができる。 For the uterus and placenta, estrogen, aromatase cytochrome P450, cholesterol side chain cleavage P450, 17 alpha hydroxylase P450 and the like can be exemplified.
前立腺に対しては、前立腺抗原、gp91-フォックス遺伝子、前立腺特異的カリクレインなどを例示することができる。 For the prostate, prostate antigen, gp91-fox gene, prostate-specific kallikrein and the like can be exemplified.
乳房に対しては、erb-B2、erb-B3、β-カゼイン、β-ラクトグロビン、乳漿蛋白質などを例示することができる。 Examples of the breast include erb-B2, erb-B3, β-casein, β-lactoglobin, and whey protein.
肺に対しては、活性剤蛋白質Cウログロブリンなどを例示することができる。 For the lung, active agent protein C uroglobulin and the like can be exemplified.
皮膚に対しては、K-14-ケラチン、ヒトケラチン1または6、ロイクリンなどを例示することができる。
For the skin, K-14-keratin,
なお、センス・オリゴヌクレオチド導入用ベクターの製造において、導入されるセンス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子に対応する相補配列の全部または一部)は、HRD1遺伝子のDNA配列情報に基づいて、前記したように一般的遺伝子工学的手法により容易に製造、取得することができる。 In the production of the sense oligonucleotide introduction vector, the sense oligonucleotide (all or part of the complementary sequence corresponding to the HRD1 gene) to be introduced is based on the DNA sequence information of the HRD1 gene as described above. It can be easily produced and obtained by general genetic engineering techniques.
センス・オリゴヌクレオチド導入用ベクターの標的細胞への導入は、細胞にDNAを導入する当該分野において既に知られている各種の方法、例えばエレクトロポレーション、リン酸カルシウム共沈法、ウイルス形質導入などに従って行うことができる。HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチドで形質転換された細胞は、それ.自体単離状態でAPP産生を抑制するかまたはAβ産生抑制するための医薬品として、また治療研究のためのモデル系として利用することもできる。 The introduction of the sense oligonucleotide vector into the target cell should be carried out according to various methods already known in the art for introducing DNA into the cell, such as electroporation, calcium phosphate coprecipitation, viral transduction, etc. Can do. Cells transformed with a sense oligonucleotide of the HRD1 gene. It can be used as a pharmaceutical for suppressing APP production or Aβ production in its isolated state, and as a model system for therapeutic research.
センス・オリゴヌクレオチド導入用ベクターは、患者の対象とする組織部位に局所的にまたは全身的に注射投与することにより、患者の標的細胞内に導入することができる。全身的投与によれば、HRD1mRNAが発現し得るいずれの細胞にも所望のベクターを到達させ得る。形質導入された遺伝子が各標的細胞の染色体内に恒久的に取り込まれないような場合には、該投与を定期的に繰り返すことができる。 The sense oligonucleotide introduction vector can be introduced into a target cell of a patient by local or systemic injection administration to a tissue site of the patient. Systemic administration allows the desired vector to reach any cell capable of expressing HRD1 mRNA. If the transduced gene is not permanently incorporated into the chromosome of each target cell, the administration can be repeated periodically.
本発明の遺伝子治療方法は、センス・オリゴヌクレオチド導入用ベクターを直接体内に投与するインビボ(in vivo)法と、患者の体内より一旦標的とする細胞を取り出して、体外で遺伝子を導入し、その後、該細胞を体内に戻すエクスビボ(ex vivo)法の両者を包含する。 The gene therapy method of the present invention includes an in vivo method in which a sense oligonucleotide introduction vector is directly administered into the body, a target cell is once removed from the patient's body, the gene is introduced outside the body, and then And both ex vivo methods of returning the cells to the body.
本発明遺伝子治療は、特に脳神経細胞におけるAPP産生またはAβ蓄積により生じた身体障害を有する疾患患者を対象とするAPP産生またはAβ産生の抑制として利用されるのが好ましい。また、本発明遺伝子治療(処置)は、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病とそれらの合併症などの治療を対象とすることもできる。更に、本発明は、遺伝子治療に限らず、例えば遺伝子標識をその目的とすることもできる。 The gene therapy of the present invention is preferably used as suppression of APP production or Aβ production particularly for a disease patient having a physical disorder caused by APP production or Aβ accumulation in brain neurons. Further, the gene therapy (treatment) of the present invention includes (familial or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer-type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia) Treatment of amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression and their complications It can also be targeted. Furthermore, the present invention is not limited to gene therapy, and for example, gene markers can also be used for that purpose.
センス・オリゴヌクレオチドを導入する標的細胞は、遺伝子治療(処置)の対象により適宜選択することができる。該標的細胞としては、HRD1の発現が認められる各種の細胞およびその集合体である組織、特に小脳、大脳皮質、脳下垂体、神経細胞、神経芽細胞、単核球の血液細胞、卵母細胞、胚細胞、肝臓、膵臓、肺、小腸組織、リンパ球、膵β細胞、脂肪細胞、肝細胞、繊維芽細胞、粘膜上皮細胞、造血幹細胞、表皮系細胞などを挙げることができる。 The target cell into which the sense oligonucleotide is introduced can be appropriately selected depending on the target of gene therapy (treatment). Examples of the target cells include various cells in which expression of HRD1 is observed, and tissues that are aggregates thereof, particularly cerebellum, cerebral cortex, pituitary gland, neurons, neuroblasts, mononuclear blood cells, oocytes And embryonic cells, liver, pancreas, lung, small intestine tissue, lymphocytes, pancreatic β cells, adipocytes, hepatocytes, fibroblasts, mucosal epithelial cells, hematopoietic stem cells, epidermal cells, and the like.
遺伝子治療におけるセンス・オリゴヌクレオチドの導入方法には、ウイルス的導入方法と非ウイルス的導入方法が含まれる。 Methods for introducing sense oligonucleotides in gene therapy include viral introduction methods and non-viral introduction methods.
ウイルス的導入方法としては、例えばHRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチドが正常細胞に発現する外来の物質であることに鑑みて、ベクターとしてレトロウイルスベクターを用いる方法を挙げることができる。その他のウイルスベクターとしては、アデノウイルスベクター、HIV(human immunodeficiency virus)ベクター、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV, adeno-associated virus)、ヘルペスウイルスベクター、単純ヘルペスウイルス(HSV)ベクター、エプスタイン-バーウイルス(EBV, Epstein-Barr virus)ベクターなどが挙げられる。 As a viral introduction method, for example, in view of the fact that the sense oligonucleotide of the HRD1 gene is a foreign substance expressed in normal cells, a method using a retroviral vector as a vector can be mentioned. Other viral vectors include adenovirus vectors, HIV (human immunodeficiency virus) vectors, adeno-associated virus vectors (AAV, adeno-associated virus), herpes virus vectors, herpes simplex virus (HSV) vectors, Epstein-Barr virus (EBV , Epstein-Barr virus) vector.
非ウイルス的導入方法としては、リン酸カルシウム共沈法;DNAを封入したリポソームと予め紫外線で遺伝子を破壊した不活性化センダイウイルスとを融合させて膜融合リポソームを作成し、これを細胞膜に直接融合させてDNAを細胞内に導入する膜融合リポソーム法〔Kato, K., et al., J. Biol. Chem., 266, 22071-22074 (1991)〕;プラスミドDNAを金でコートして高圧放電によって物理的に細胞内にDNAを導入する方法〔Yang, N. S. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 87, 9568-9572 (1990)〕;プラスミドDNAを直接インビボで臓器や標的組織に注入するネイキッド(naked)DNA法〔Wolff, J. A., et al., Science, 247,1465-1467 (1990)〕;多重膜正電荷リポソームに包埋した遺伝子を細胞に導入するカチオニック・リポソーム法〔八木国夫, 医学のあゆみ, Vol.175, No.9, 635-637 (1995)〕;特定細胞のみに遺伝子を導入し、他の細胞に入らないようにするために、目的とする細胞に発現するレセプターに結合するリガンドをDNAと結合させてそれを投与するリガンド-DNA複合体法〔Frindeis, et al., Trends Biotechnol., 11, 202 (1993); Miller, et al., FASEB J.,9,190 (1995)〕などを挙げることができる。 As non-viral introduction method, calcium phosphate coprecipitation method: fusion of liposome encapsulated with DNA and inactivated Sendai virus that had previously destroyed the gene with ultraviolet rays, and created a membrane fusion liposome, which was directly fused to the cell membrane Membrane fusion liposome method for introducing DNA into cells (Kato, K., et al., J. Biol. Chem., 266, 22071-22074 (1991)); A method of physically introducing DNA into cells [Yang, NS et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 87, 9568-9572 (1990)]; Naked DNA method for injection into tissue [Wolff, JA, et al., Science, 247,1465-1467 (1990)]; Cationic liposome method for introducing genes embedded in multilamellar positively charged liposomes into cells [Kunio Yagi, History of Medicine, Vol.175, No.9, 635-637 (1995)]; inherited only in specific cells Ligand-DNA complex method in which a ligand that binds to a receptor expressed in the target cell is bound to DNA and administered (Frindeis, et al. , Trends Biotechnol., 11, 202 (1993); Miller, et al., FASEB J., 9,190 (1995)].
リガンド-DNA複合体法には、例えば肝細胞が発現するアシアロ糖蛋白レセプターをターゲットとしてアシアロ糖蛋白をリガンドとして用いる方法〔Wu, et al., J. Biol. Chem., 266, 14338 (1991); Ferkol, et al., FASEB. J., 7, 1081-1091 (1993)〕、標的細胞が強く発現しているトランスフェリン・レセプターを標的としてトランスフェリンをリガンドとして用いる方法〔Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 87, 3410 (1990)〕などが含まれる。 In the ligand-DNA complex method, for example, an asialoglycoprotein receptor expressed in hepatocytes is used as a target and asialoglycoprotein is used as a ligand [Wu, et al., J. Biol. Chem., 266, 14338 (1991). Ferkol, et al., FASEB. J., 7, 1081-1091 (1993)], a method using transferrin as a ligand targeting a transferrin receptor strongly expressed in the target cell [Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 87, 3410 (1990)].
また、遺伝子導入法は、上記の如き各種の生物学的および物理学的遺伝子導入法を適宜組合せたものであってもよい。該組合せによる方法としては、例えばあるサイズのプラスミドDNAをアデノウイルス・ヘキソン蛋白質に特異的なポリリジン抱合抗体と組合せる方法を例示できる。該方法によれば、得られる複合体がアデノウイルスベクターに結合し、かくして得られる三分子複合体を細胞に感染させることにより本発明センス・オリゴヌクレオチドの細胞内導入を行い得る。この方法では、アデノアイルスベクターにカップリングしたDNAが損傷される前に、効率的な結合、内在化およびエンドソーム分解が可能となる。また、リポソーム/DNA複合体は、直接インビボにて遺伝子導入を媒介できる。 Further, the gene transfer method may be a combination of various biological and physical gene transfer methods as described above as appropriate. Examples of the combination method include a method of combining a plasmid DNA of a certain size with a polylysine-conjugated antibody specific for an adenovirus hexon protein. According to this method, the resulting complex binds to an adenovirus vector, and the cells are infected with the thus obtained trimolecular complex, whereby the sense oligonucleotide of the present invention can be introduced into the cell. This method allows for efficient binding, internalization and endosomal degradation before the DNA coupled to the adenovirus vector is damaged. Liposomes / DNA complexes can also mediate gene transfer directly in vivo.
各遺伝子導入用ベクターは、公知の方法により作成することができる。例えばEBVベクターの製造は、清水らの方法に準じて実施できる〔清水則夫ら、細胞工学, 14(3), 280-287 (1995)〕。 Each gene transfer vector can be prepared by a known method. For example, EBV vectors can be produced according to the method of Shimizu et al. [Norio Shimizu et al., Cell Engineering, 14 (3), 280-287 (1995)].
非ウイルス的導入方法は、組換えウイルスベクターを用いることなく所望のセンス・オリゴヌクレオチドを標的細胞に導入する方法である。該方法の一つである膜融合リポソームによる遺伝子導入法は、例えば中西らの方法によって行うことができる〔Nakanishi, M., et al., Exp. Cell Res., 159, 399-499 (1985); Nakanishi, M., et al., Gene introduction into animal tissues. In Trends and Future Perspectives in Peptide and Protein Drug Delivery (ed. by Lee, V. H. et al.), Harwood Academic Publishers Gmbh. Amsterdam, 1995, pp.337-349〕。 The non-viral introduction method is a method for introducing a desired sense oligonucleotide into a target cell without using a recombinant viral vector. One of the methods is a gene transfer method using membrane-fused liposomes, for example, by the method of Nakanishi et al. [Nakanishi, M., et al., Exp. Cell Res., 159, 399-499 (1985) ; Nakanishi, M., et al., Gene introduction into animal tissues.In Trends and Future Perspectives in Peptide and Protein Drug Delivery (ed. By Lee, VH et al.), Harwood Academic Publishers Gmbh.Amsterdam, 1995, pp. 337-349].
本発明の遺伝子治療において、所望遺伝子の標的細胞または標的組織への導入方法には、代表的には2種類の方法が含まれる。 In the gene therapy of the present invention, methods for introducing a desired gene into a target cell or target tissue typically include two methods.
その第1法は、治療対象とする患者から標的細胞を採取した後、該細胞を体外で例えばインターロイキン-2(IL-2)などの添加の下で培養し、レトロウイルスベクターに含まれる目的とするHRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチドを導入した後、得られる細胞を再移植する手法(ex vivo法)である。 The first method is to collect target cells from a patient to be treated, and then culture the cells outside the body under the addition of, for example, interleukin-2 (IL-2). This is a method (ex vivo method) of reimplanting the resulting cells after introducing the sense oligonucleotide of the HRD1 gene.
第2法は、目的センス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)を直接患者の体内や骨格筋などの標的部位に注入する遺伝子直接導入法(直接法)である。 The second method is a direct gene introduction method (direct method) in which a target sense oligonucleotide (sense oligonucleotide of the HRD1 gene) is directly injected into a patient's body or a target site such as skeletal muscle.
上記遺伝子治療の第1法は、より詳しくは、例えば次のようにして実施される。即ち、患者から採取した単核細胞を血液分離装置によって単球から分取し、分取細胞をIL-2の存在下にAIM-V培地などの適当な培地で72時間程度培養し、導入すべきセンス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)を含有するベクターを加える。センス・オリゴヌクレオチドの導入効率をあげるために、プロタミン存在下に32℃で1時間、2500回転にて遠心分離した後、37℃で10%炭酸ガス条件下において24時間培養してもよい。この操作を数回繰り返した後、更にIL-2存在下にAIM-V培地などで48時間培養し、細胞を生理食塩水で洗浄し、生細胞数を算定し、センス・オリゴヌクレオチド導入効率を前記in situ PCRや、例えば所望の対象が本発明のようにAPP産生抑制作用乃至Aβ産生抑制作用の程度を測定することにより、あるいは小胞体ストレス誘導により生じたアポトーシスの抑制作用を測定することにより、目的センス・オリゴヌクレオチドの導入効果を確認する。 More specifically, the first method of gene therapy is performed as follows, for example. That is, mononuclear cells collected from a patient are separated from monocytes using a blood separator, and the sorted cells are cultured in an appropriate medium such as AIM-V medium for about 72 hours in the presence of IL-2 and introduced. A vector containing the sense oligonucleotide (HRD1 gene sense oligonucleotide) is added. In order to increase the efficiency of introduction of the sense oligonucleotide, it may be centrifuged at 2500 rpm for 1 hour at 32 ° C. in the presence of protamine, and then cultured at 37 ° C. under 10% carbon dioxide for 24 hours. After repeating this operation several times, the cells were further cultured for 48 hours in AIM-V medium in the presence of IL-2, the cells were washed with physiological saline, the number of viable cells was calculated, and the efficiency of introduction of sense oligonucleotide was improved. The in situ PCR, for example, by measuring the degree of APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action of the desired subject as in the present invention, or by measuring the inhibitory action of apoptosis caused by endoplasmic reticulum stress induction. Confirm the introduction effect of the target sense oligonucleotide.
また、培養細胞中の細菌・真菌培養、マイコプラズマの感染の有無、エンドトキシンの存在を検索するなどして、安全度のチェックを行い、安全性を確認した後、予測される効果用量のセンス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)が導入された培養細胞を患者に点滴静注により戻す。かかる方法を、例えば数週間から数カ月間隔で繰り返することにより遺伝子治療が施される。ウイルスベクターの投与量は、導入する標的細胞により適宜選択される。通常、ウイルス価として、例えば標的細胞1×108細胞に対して1×103cfuから1×108cfuの範囲となる投与量を採用することが好ましい。 In addition, after confirming safety by searching for bacterial / fungal culture in the cultured cells, presence of mycoplasma infection, presence of endotoxin, etc. Cultured cells introduced with nucleotides (HRD1 gene sense oligonucleotide) are returned to the patient by intravenous infusion. Gene therapy is performed by repeating such a method, for example, at intervals of several weeks to several months. The dosage of the viral vector is appropriately selected depending on the target cell to be introduced. Usually, as the virus titer, for example, a dose in the range of 1 × 10 3 cfu to 1 × 10 8 cfu is preferably employed for 1 × 10 8 target cells.
上記第1法の別法として、目的センス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)を含有するレトロウイルスベクターを含有するウイルス産生細胞と例えば患者の細胞とを共培養して、目的とする細胞にセンス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)を導入する方法を採用することもできる。 As an alternative to the above first method, a virus-producing cell containing a retroviral vector containing the target sense oligonucleotide (sense oligonucleotide of the HRD1 gene) and a patient cell, for example, are co-cultured and the target A method of introducing a sense oligonucleotide (sense oligonucleotide of the HRD1 gene) into cells can also be employed.
遺伝子治療の第2法(直接法)の実施に当たっては、遺伝子導入法によって実際に目的のセンス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)が導入されるか否かを、体外における予備実験、例えばベクター遺伝子cDNAのPCRによる検索やin situPCRによって予め確認しておくか、あるいは目的センス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)の導入に基づく所望の治療効果であるAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用や標的細胞のAPP産生の減少、Aβ蓄積の減少などを予め確認しておくことが望ましい。また、ウイルスベクターを用いる場合は、増殖性レトロウイルスなどの検索をPCRで行うか、逆転写酵素活性を測定するか、あるいは膜蛋白(env)遺伝子をPCRでモニターするなどにより、遺伝子治療に際してセンス・オリゴヌクレオチド導入による安全性を確認することが重要である。 In conducting the second method (direct method) of gene therapy, preliminary experiments in vitro whether or not the target sense oligonucleotide (sense oligonucleotide of the HRD1 gene) is actually introduced by the gene transfer method, For example, it can be confirmed in advance by PCR or in situ PCR of vector gene cDNA, or it can suppress APP production or Aβ, which is the desired therapeutic effect based on the introduction of the target sense oligonucleotide (sense oligonucleotide of HRD1 gene) It is desirable to confirm beforehand the production inhibitory effect, the decrease in APP production in the target cells, the decrease in Aβ accumulation, and the like. When viral vectors are used, the sense of gene therapy can be determined by searching for proliferative retroviruses by PCR, measuring reverse transcriptase activity, or monitoring the membrane protein (env) gene by PCR. -It is important to confirm the safety of oligonucleotide introduction.
本発明遺伝子治療において、アルツハイマー病、パーキンソン病、ダウン症などの患者の脳神経細胞を対象とする場合は、患者の骨髄から骨髄幹細胞(HRD1発現細胞)を採取後、酵素処理などを施して培養細胞を樹立した後、例えばレトロウイルスにて所望のセンス・オリゴヌクレオチドを標的とする培養された骨髄幹細胞(HRD1発現細胞)に導入し、G418細胞にてスクリーニングした後、IL-12などの発現量を測定(in vivo)し、次いで放射線処理を施した後、該細胞を患者の脳に接種する方法を好ましい方法として挙げることができる。 In the gene therapy of the present invention, when targeting brain neurons of patients with Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Down's syndrome, etc., bone marrow stem cells (HRD1-expressing cells) are collected from the patient's bone marrow and then subjected to enzyme treatment etc. to culture cells. After establishment, introduce into cultured bone marrow stem cells (HRD1-expressing cells) that target the desired sense oligonucleotide with retrovirus, for example, and screen for G418 cells, then measure the expression level of IL-12, etc. A preferred method is to inoculate the patient's brain after in vivo treatment and then radiation treatment.
アルツハイマー病患者を対象とする場合は、患者の骨髄から骨髄幹細胞(HRD1発現細胞)を採取後、酵素処理などを施して培養細胞を樹立した後、例えばリポソームにて所望のセンス・オリゴヌクレオチドを標的とする培養された骨髄幹細胞(HRD1発現細胞)に導入し、G418細胞にてスクリーニングした後、IL-12などの発現量を測定(in vivo)し、次いで放射線処理を施した後、該細胞を患者の骨髄に接種する方法を好ましい方法として挙げることができる。 When targeting Alzheimer's disease patients, bone marrow stem cells (HRD1-expressing cells) are collected from the patient's bone marrow and then treated with enzymes to establish cultured cells, and then target the desired sense oligonucleotides using, for example, liposomes After being introduced into cultured bone marrow stem cells (HRD1-expressing cells) and screened with G418 cells, the expression level of IL-12 and the like is measured (in vivo), and then subjected to radiation treatment, A preferred method is to inoculate the bone marrow of the patient.
(9) 遺伝子治療剤の調製
本発明は、センス・オリゴヌクレオチド導入用ベクターまたはセンス・オリゴヌクレオチド(HRD1遺伝子のセンス・オリゴヌクレオチド)が導入された細胞を活性成分とし、それらの薬学的有効量を、適当な無毒性医薬担体ないしは希釈剤と共に含有する医薬組成物または医薬製剤(遺伝子治療剤)を提供する。
(9) Preparation of gene therapeutic agent The present invention comprises a cell into which a sense oligonucleotide introduction vector or a sense oligonucleotide (HRD1 gene sense oligonucleotide) has been introduced as an active ingredient, and a pharmaceutically effective amount thereof. The present invention provides a pharmaceutical composition or pharmaceutical preparation (gene therapy agent) containing a suitable non-toxic pharmaceutical carrier or diluent.
本発明の医薬組成物(医薬製剤)に利用できる医薬担体としては、製剤の使用形態に応じて通常使用される、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、表面活性剤、滑沢剤などの希釈剤ないし賦形剤などを例示でき、これらは得られる製剤の投与単位形態に応じて適宜選択使用できる。 As a pharmaceutical carrier that can be used in the pharmaceutical composition (pharmaceutical preparation) of the present invention, a filler, a bulking agent, a binder, a moistening agent, a disintegrant, a surfactant, which are usually used according to the use form of the preparation, Diluents or excipients such as lubricants can be exemplified, and these can be appropriately selected and used depending on the dosage unit form of the resulting preparation.
本発明医薬製剤の投与単位形態としては、前記(7)項で詳述したものと同様のものを挙げることができる。これは治療目的に応じて各種の形態から適宜選択することができる。 Examples of the dosage unit form of the pharmaceutical preparation of the present invention include those similar to those detailed in the above item (7). This can be appropriately selected from various forms depending on the purpose of treatment.
例えば、センス・オリゴヌクレオチド導入用ベクターを含む医薬製剤は、該ベクターをリポソームに包埋された形態あるいは所望のセンス・オリゴヌクレオチドが包含されるレトロウイルスベクターを含むウイルスによって感染された培養細胞の形態に調製される。 For example, a pharmaceutical preparation containing a vector for introducing a sense oligonucleotide is in a form in which the vector is embedded in a liposome or a cultured cell infected with a virus containing a retroviral vector containing the desired sense oligonucleotide. To be prepared.
これらは、リン酸緩衝生理食塩液(pH7.4)、リンゲル液、細胞内組成液用注射剤中に配合した形態などに調製することもでき、またプロタミンなどの遺伝子導入効率を高める物質と共に投与されるような形態に調製することもできる。 These can also be prepared in the form of a phosphate buffered saline solution (pH 7.4), Ringer's solution, an injection for intracellular composition solution, etc., and administered together with a substance that enhances gene transfer efficiency such as protamine. It can also be prepared in such a form.
上記医薬製剤の投与方法は、特に制限がなく、各種製剤形態、患者の年齢、性別その他の条件、疾患の程度などに応じて決定される。 The administration method of the pharmaceutical preparation is not particularly limited, and is determined according to various preparation forms, patient age, sex and other conditions, the degree of disease, and the like.
上記医薬製剤中に含有されるべき有効成分の量およびその投与量は、特に限定されず、所望の治療効果、投与法、治療期間、患者の年齢、性別その他の条件などに応じて広範囲より適宜選択される。 The amount of the active ingredient to be contained in the pharmaceutical preparation and the dose thereof are not particularly limited, and are appropriately selected from a wide range depending on the desired therapeutic effect, administration method, treatment period, patient age, sex, and other conditions. Selected.
一般には、医薬製剤としての所望センス・オリゴヌクレオチド含有レトロウイルスベクターの投与量は、1日当り体重1kg当り、例えばレトロウイルスの力価として約1×103pfuから1×1015pfu程度とするのがよい。 In general, the dose of the desired sense oligonucleotide-containing retroviral vector as a pharmaceutical preparation is about 1 × 10 3 pfu to 1 × 10 15 pfu per kg body weight per day, for example, as the titer of retrovirus. Is good.
また所望の導入用センス・オリゴヌクレオチドが導入された細胞の場合は、1×104細胞/bodyから1×1015細胞/body程度の範囲から選ばれるのが適当である。 In the case of a cell into which a desired sense oligonucleotide for introduction is introduced, it is appropriate to select from a range of about 1 × 10 4 cells / body to 1 × 10 15 cells / body.
該製剤は1日に1回または数回に分けて投与することもでき、1から数週間間隔で間欠的に投与することもできる。尚、好ましくは、プロタミンなど遺伝子導入効率を高める物質またはこれを含む製剤と併用投与することができる。 The preparation can be administered once or divided into several times a day, or can be intermittently administered at intervals of 1 to several weeks. In addition, Preferably, it can administer together with the substance which improves gene transfer efficiency, such as a protamine, or a formulation containing this.
(10) HRD1遺伝子の検出
本発明は、標的細胞におけるAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有するHRD1蛋白質およびこれをコードする遺伝子の存在を検出する方法を提供する。
(10) Detection of HRD1 gene The present invention provides a method for detecting the presence of an HRD1 protein having an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action in a target cell and a gene encoding the same.
該方法は、血液または血清のごとき生物学的試料を調製し、所望により該試料から核酸を抽出し、これら試料または核酸中にHRD1蛋白質に対する感受性遺伝子が存在する否かを分析するものである。 The method prepares a biological sample such as blood or serum, extracts nucleic acid from the sample, if desired, and analyzes whether or not a susceptibility gene for HRD1 protein is present in the sample or nucleic acid.
また、本発明は、HRD1遺伝子の検出によって、細胞または組織におけるHRD1活性のレベル(APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用、特に脳神経組織おいてAPP産生またはAβ産生抑制作用、HRD1mRNAの発現レベルなど)を測定し、APP産生またはAβ産生(蓄積)の程度あるいはAPP産生またはAβ産生によって生じた神経細胞変性(Aβ蓄積細胞の増加)の進行の程度、APP産生細胞またはAβ産生細胞(Aβ蓄積細胞)の増加の程度または予後を判定する方法を提供する。該方法は、細胞にAPP産生またはAβ産生(蓄積)が生じている神経細胞変性を起こす生物学的試料を調製し、該試料中にHRD1遺伝子が存在するか否かを分析するか、あるいはHRD1遺伝子のmRNAの量を分析することをその基本的操作とする。 Further, the present invention detects the level of HRD1 in cells or tissues by detecting the HRD1 gene (APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action, particularly APP production or Aβ production inhibitory action in brain nerve tissue, expression level of HRD1 mRNA, etc.) The degree of APP production or Aβ production (accumulation) or the degree of progression of neuronal degeneration (increase in Aβ accumulation cells) caused by APP production or Aβ production, APP production cells or Aβ production cells (Aβ accumulation cells) A method of determining the degree of increase or prognosis is provided. The method involves preparing a biological sample that causes neuronal degeneration in which APP production or Aβ production (accumulation) occurs in the cell and analyzing whether the HRD1 gene is present in the sample, or HRD1 The basic operation is to analyze the amount of mRNA of a gene.
本発明HRD1遺伝子の検出方法の実施によって、細胞または組織におけるAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を知ることが可能であり、かくして、HRD1mRNAの発現レベル、APP産生またはAβ産生によって生じた神経細胞変性(Aβ蓄積細胞の増加)の進行の程度または予後の指標を得ることが可能である。また、例えばAPP産生またはAβ産生の亢進あるいはAβ蓄積細胞の増加によって生じた神経細胞変性(Aβ蓄積細胞)、細胞死などの診断、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病などの治療効果の判定乃至予後の予測が可能となる。 By carrying out the method of detecting the HRD1 gene of the present invention, it is possible to know the APP production inhibitory effect or Aβ production inhibitory effect in cells or tissues, and thus the expression level of HRD1 mRNA, neuronal degeneration caused by APP production or Aβ production. It is possible to obtain an indication of the degree of progression or prognosis (increase in Aβ accumulating cells). Also, for example, diagnosis of neuronal degeneration (Aβ accumulating cells), cell death, etc. caused by increased APP production or Aβ production or increase of Aβ accumulating cells, (familial or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer type senile dementia) ), Parkinson's disease, Down syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, It is possible to determine the therapeutic effects and predict the prognosis of type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression and the like.
該検出方法においては、先ず標的細胞においてAPP産生またはAβ産生の亢進あるいはAβ蓄積細胞の増加によって生じた神経変性(Aβ蓄積細胞)細胞または変性した細胞の試料より得られたHRD1遺伝子に関する情報を基に、HRD1遺伝子のスクリーニングおよび/またはその増幅に利用できるように設計したDNA断片を作成する。より具体的には、例えばプラークハイブリダイゼーション、コロニーハイブリダイゼーション、サザンブロット法、ノーザンブロット法などに利用できるプローブとしての性質を有するDNA断片を作成する。このDNA断片は、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に用いるプローブとしての性質を有するものであってもよい。 In this detection method, first, information on the HRD1 gene obtained from a sample of neurodegenerative (Aβ accumulating cells) cells or degenerated cells caused by increased APP production or Aβ production or an increase in Aβ accumulating cells in the target cells is used. In addition, a DNA fragment designed to be used for screening of the HRD1 gene and / or its amplification is prepared. More specifically, a DNA fragment having a property as a probe that can be used in, for example, plaque hybridization, colony hybridization, Southern blotting, Northern blotting or the like is prepared. This DNA fragment may have a property as a probe used in, for example, polymerase chain reaction (PCR).
次いで、例えばHRD1遺伝子の部分配列を持つプライマーをスクリーニング用プローブとして用いて、生物学的試料(核酸試料)と反応させて、試料中のHRD1遺伝子の存在を確認する。該試料は、標的配列の検出を容易にする種々の方法、例えば変性、制限消化、電気泳動またはドットブロッティングで調製してもよい。 Next, for example, a primer having a partial sequence of the HRD1 gene is used as a screening probe and reacted with a biological sample (nucleic acid sample) to confirm the presence of the HRD1 gene in the sample. The sample may be prepared by various methods that facilitate detection of the target sequence, such as denaturation, restriction digestion, electrophoresis or dot blotting.
HRD1遺伝子の存在確認のためのスクリーニング方法は、特にPCRを用いるのが感度の点から好ましい。該方法は、HRD1遺伝子断片をプライマーとして用いて、従来公知の方法(Science, 230, 1350-1354(1985))や新たに開発された或いは将来使用されるPCRの変法(例えば榊 佳之、ほか編、羊土社、実験医学、増刊, 8(9)(1990); 蛋白質・核酸・酵素、臨時増刊、共立出版(株), 35(17)(1990))に従い実施することができる。 As a screening method for confirming the presence of the HRD1 gene, it is particularly preferable to use PCR from the viewpoint of sensitivity. The method uses a HRD1 gene fragment as a primer, and a conventionally known method (Science, 230, 1350-1354 (1985)) or a newly developed or used PCR method (for example, Yoshiyuki Tsuji, et al.) Hen, Yodosha, Experimental Medicine, Special Issue, 8 (9) (1990); Protein / Nucleic Acid / Enzyme, Extra Special Issue, Kyoritsu Publishing Co., Ltd., 35 (17) (1990)).
プライマーとして使用されるDNA断片は、本発明遺伝子(HRD1遺伝子)を特異的に増幅できる該遺伝子特有のものである限り特に制限はない。これは化学合成したオリゴDNAでよい。該オリゴDNAの合成は、自動DNA合成装置など、例えばDNA合成装置(PharmaciaLKB Gene Assembler Plus: ファルマシア社製)を使用して行い得る。合成されるプライマー(センス・ライマーまたはアンチセンス・ライマー)の長さは約10-50ヌクレオチド程度であるのが好ましく、より好ましくは15-30ヌクレオチド程度である。また、合成されるプライマーは、特に他の公知の類似するDNA配列を区別できる配列であるのが好ましい。 The DNA fragment used as a primer is not particularly limited as long as it is unique to the gene capable of specifically amplifying the gene of the present invention (HRD1 gene). This may be a chemically synthesized oligo DNA. The oligo DNA can be synthesized using an automatic DNA synthesizer, for example, a DNA synthesizer (Pharmacia LKB Gene Assembler Plus: Pharmacia). The length of the synthesized primer (sense or antisense primer) is preferably about 10-50 nucleotides, more preferably about 15-30 nucleotides. In addition, the primer to be synthesized is preferably a sequence that can distinguish other known similar DNA sequences.
上記スクリーニング方法に用いられるプローブは、通常、標識されるのが普通であるが、非標識であってもよく、直接的または間接的に標識したリガンドとの特異的結合によって検出してもよい。プローブおよびリガンドを標識する方法は、当該技術分野で知られており、例えばニック・トランスレーション、ランダム・プライミング、キナーゼ処理のような方法に従うことができる。標識剤としても、例えば放射性標識剤、ビオチン、蛍光性基、化学発光基、酵素、抗体などのいずれをも利用することかできる。 The probe used in the screening method is usually labeled, but may be unlabeled, or may be detected by specific binding with a directly or indirectly labeled ligand. Methods for labeling probes and ligands are known in the art and can follow methods such as nick translation, random priming, kinase treatment, for example. As the labeling agent, for example, any of a radiolabeling agent, biotin, a fluorescent group, a chemiluminescent group, an enzyme, an antibody and the like can be used.
検出のために用いるPCRは、例えばRT-PCR〔Reverse transcribed-Polymerase chain reaction; E.S. Kawasaki, et al., Amplification of RNA. In PCR Protocol, A Guide to methods and applications, Academic Press,Inc.,SanDiego, 21-27 (1991)〕が好ましいが、当該分野で用いられる種々の方法を適宜応用することも勿論可能である。該方法としては、例えば、ノーザンブロッティング解析〔Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Lab. (1989)〕、in situ RT-PCR〔Nucl. Acids Res., 21, 3159-3166 (1993)〕、in situハイブリダイゼーションなどを利用した細胞レベルでの測定、NASBA法〔Nucleic acid sequence-based amplification, Nature, 350, 91-92 (1991)〕およびその他の各種方法を挙げることができる。 PCR used for detection is, for example, RT-PCR (Reverse transcribed-Polymerase chain reaction; ES Kawasaki, et al., Amplification of RNA.In PCR Protocol, A Guide to methods and applications, Academic Press, Inc., San Diego, 21-27 (1991)] is preferable, but it is of course possible to appropriately apply various methods used in this field. Examples of the method include Northern blotting analysis [Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Lab. (1989)], in situ RT-PCR [Nucl. Acids Res., 21, 3159-3166 (1993)], in situ hybridization. Examples include measurement at the cell level using NASBA, NASBA method [Nucleic acid sequence-based amplification, Nature, 350, 91-92 (1991)], and other various methods.
(11) HRD1遺伝子検出用および診断用キット
本発明に従う前記検出法は、キットを利用することによって、より簡便に実施することができる。本発明は、HRD1遺伝子のDNA断片を含有するHRD1遺伝子の検出用キットをも提供する。
(11) Kit for HRD1 gene detection and diagnosis The detection method according to the present invention can be carried out more easily by using a kit. The present invention also provides a kit for detecting an HRD1 gene containing a DNA fragment of the HRD1 gene.
該キットは、少なくとも配列番号:2で示されるDNA配列もしくはその相補的DNA配列の一部または全てにハイブリダイズするDNA断片を必須構成成分として含むことが重要である。該キットは、他に通常のこの種試薬キットと同様に、例えば標識剤、PCRに必須の試薬(例えばTaqDNAポリメラーゼ、デオキシヌクレオチド三リン酸、プライマー)などを含むことができる。 It is important that the kit contains, as an essential component, at least a DNA fragment that hybridizes to part or all of the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2 or its complementary DNA sequence. The kit can contain, for example, a labeling agent, a reagent essential for PCR (for example, Taq DNA polymerase, deoxynucleotide triphosphate, primer) and the like in the same manner as a normal reagent kit of this kind.
標識剤としては、放射性同位元素、蛍光物質などの化学修飾物質などが挙げられる、これらの標識剤を含ませる代わりに、前記DNA断片自身を予めこれらの標識剤とコンジュゲートした結合体をキットの構成成分として利用することもできる。更に当該試薬キットには、測定の実施における便益のために適当な反応希釈液、標準抗体、緩衝液、洗浄剤、反応停止液などを含ませることもできる。 Examples of the labeling agent include chemical modifiers such as radioisotopes and fluorescent substances. Instead of including these labeling agents, a conjugate obtained by conjugating the DNA fragment itself with these labeling agents in advance is used. It can also be used as a component. Further, the reagent kit may contain an appropriate reaction diluent, a standard antibody, a buffer solution, a cleaning agent, a reaction stop solution, etc. for the convenience in carrying out the measurement.
本発明HRD1遺伝子検出用キットの利用によれば、HRD1遺伝子の測定、検出ができるのみならず、この検出結果に基づいて、APP産生またはAβ産生の亢進あるいはAβ蓄積細胞の増加によって生じた細胞障害の程度をも検出できる。従って、本発明はAPP産生またはAβ産生の亢進あるいはAβ蓄積細胞の増加による細胞障害を診断するための診断用キットをも提供する。 According to the use of the kit for detecting the HRD1 gene of the present invention, not only the HRD1 gene can be measured and detected, but also based on the detection result, cell damage caused by increased APP production or Aβ production or increased Aβ accumulating cells. Can be detected. Therefore, the present invention also provides a diagnostic kit for diagnosing cell damage caused by increased APP production or Aβ production or an increase in Aβ accumulating cells.
また、本発明に従う検出方法では、被検試料から得られるHRD1遺伝子のDNA配列を直接的もしくは間接的に配列決定することができ、これにより野生型HRD1遺伝子と相同性の高い相同物である新たなHRD1遺伝子に関連する関連遺伝子を見出すこともできる。本発明はかかる測定、検出と被検試料中のHRD1遺伝子DNA配列の決定によって、被検試料中のヒトHRD1遺伝子に関連する関連遺伝子のスクリーニング方法をも提供する。 Further, in the detection method according to the present invention, the DNA sequence of the HRD1 gene obtained from the test sample can be directly or indirectly sequenced, whereby a new homologue having a high homology with the wild type HRD1 gene can be obtained. Related genes related to the HRD1 gene can also be found. The present invention also provides a method for screening related genes related to the human HRD1 gene in a test sample by such measurement, detection and determination of the DNA sequence of the HRD1 gene in the test sample.
(12) 本発明ポリペプチドに対する抗体
本発明は、配列番号:1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド(発現物)に結合する抗体(ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体)を提供する。該抗体は、配列番号:1で示されるヒトHRD1遺伝子がコードするポリペプチド(発現物)または配列番号:1において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなるポリペプチド或いは該ポリペプチドの断片を抗原として利用して製造することができる。
(12) Antibody against the polypeptide of the present invention The present invention provides an antibody (polyclonal antibody and monoclonal antibody) that binds to a polypeptide (expressed product) having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. The antibody consists of a polypeptide (expressed product) encoded by the human HRD1 gene represented by SEQ ID NO: 1, or an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in SEQ ID NO: 1. It can be produced using a polypeptide or a fragment of the polypeptide as an antigen.
抗体の製造法および精製法は、当業者によく理解されているところであり、本発明においてもこれらの常法を適当に採用することができる〔例えば、続生化学実験講座「免疫生化学研究法」、日本生化学会編(1986)など参照〕。 Antibody production methods and purification methods are well understood by those skilled in the art, and these conventional methods can be appropriately employed in the present invention. "See Japan Biochemical Society (1986) etc.].
得られる抗体は、例えばHRD1などの本発明ポリペプチドの精製およびその免疫学的手法による測定、識別などに利用することができる。より具体的には、本発明遺伝子の発現は脳神経細胞、特に小脳、大脳皮質、脳下垂体、神経細胞、神経芽細胞、単核球の血液細胞、卵母細胞、胚細胞などの組織において確認されていることから、該抗体は、これら組織中でのHRD1濃度の測定に利用することができる。 The obtained antibody can be used for, for example, purification of the polypeptide of the present invention such as HRD1 and measurement and identification by immunological techniques. More specifically, the expression of the gene of the present invention is confirmed in tissues such as cerebral neurons, particularly cerebellum, cerebral cortex, pituitary gland, neurons, neuroblasts, mononuclear blood cells, oocytes, embryo cells, etc. Therefore, the antibody can be used for measurement of HRD1 concentration in these tissues.
本発明は、本発明ポリペプチドに結合する抗体を利用した野生型HRD1および/または変異型HRD1の測定法をも提供する。 The present invention also provides a method for measuring wild-type HRD1 and / or mutant HRD1 using an antibody that binds to the polypeptide of the present invention.
該測定法によって、HRD1の活性の程度、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の程度、ひいてはこれらの抑制作用による細胞障害改善の程度、APP産生またはAβ産生(蓄積)に基づく細胞変性死の程度などを、野生型HRD1の変化に基づいて、検出することも可能である。本発明抗体を利用した該測定法の具体例としては、例えばHRD1抗体を用いて、ヒトより採取した生体材料試料を含有する溶液からHRD1蛋白質を免疫沈降させる方法、或いは生体材料試料を含有する溶液中のHRD1蛋白質を直接ポリアクリルアミドゲルのウェスタン・ブロットまたはイムノブロット上でHRD1抗体と反応させる方法を挙げることができる。また、HRD1抗体を用いて、免疫組織化学的技術に従いパラフィンまたは凍結組織切片中のHRD1を検出することもできる。 By this measurement method, the degree of HRD1 activity, the degree of APP production inhibition or Aβ production inhibition, the degree of improvement of cell damage by these inhibitions, the degree of cytopathic death based on APP production or Aβ production (accumulation) Can also be detected based on changes in wild-type HRD1. Specific examples of the measurement method using the antibody of the present invention include, for example, a method of immunoprecipitation of HRD1 protein from a solution containing a biomaterial sample collected from a human using a HRD1 antibody, or a solution containing a biomaterial sample The HRD1 protein can be directly reacted with the HRD1 antibody on a Western blot or immunoblot of a polyacrylamide gel. The HRD1 antibody can also be used to detect HRD1 in paraffin or frozen tissue sections according to immunohistochemical techniques.
野生型HRD1または変異型HRD1を測定するより好ましい方法には、モノクローナル抗体および/またはポリクローナル抗体を用いるサンドイッチ法を含む、酵素結合イムノソルベントアッセイ法(ELISA)、放射線免疫検定法(RIA)、免疫放射線検定法(IRMA)および免疫酵素法(IEMA)が含まれる。 More preferred methods for measuring wild type HRD1 or mutant HRD1 include enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), immunoradiation, including sandwich methods using monoclonal and / or polyclonal antibodies. Assays (IRMA) and immunoenzymatic methods (IEMA) are included.
(13) APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を促進(亢進)する物質のスクリーニング
本発明は、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を促進(亢進)する物質をスクリーニングする方法をも提供する。
(13) Screening for Substance that Promotes (Enhances) APP Production Suppressing Action or Aβ Production Suppressing Action The present invention also provides a method for screening a substance that promotes (enhances) APP production inhibiting action or Aβ production inhibiting action.
該方法は、被験物質の存在下および非存在下に、(a)配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドまたは(b)該ポリペプチドのアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の程度を測定し、被験物質の存在下における測定値を被験物質の非存在下における測定値と対比して、該抑制作用を増強する物質を選択することを特徴とする。 In the method, in the presence and absence of a test substance, (a) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or (b) one or several amino acids in the amino acid sequence of the polypeptide is missing. Measures the degree of APP production inhibitory effect or Aβ production inhibitory effect, and compares the measured value in the presence of the test substance with the measured value in the absence of the test substance. And selecting a substance that enhances the inhibitory action.
ここで、本発明ポリペプチドのAPP産生抑制作用の程度は、標的細胞におけるAPP発現量の低下として、またAβ産生抑制作用の程度は、標的細胞におけるAβ産生量の低下として求められる。 Here, the degree of the APP production inhibitory action of the polypeptide of the present invention is determined as a decrease in the APP expression level in the target cell, and the degree of the Aβ production inhibitory action is determined as a decrease in the Aβ production amount in the target cell.
上記スクリーニング方法は、また、本発明ポリペプチドの代わりに該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの発現物を利用することによっても実施できる。即ち、本発明は、被験物質の存在下および非存在下に、(c)配列番号:2で示されるDNA配列からなるポリヌクレオチド、(d)該ポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし得且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を発現可能なポリヌクレオチド、または(e)該ポリヌクレオチドと80%以上相同するDNA配列からなり且つAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を発現可能なポリヌクレオチドの発現物のAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の程度を測定し、被験物質の存在下における測定値を被験物質の非存在下における測定値と対比して、該抑制の程度を増強する物質を選択することを特徴とする、APP産生作用またはAβ産生作用を抑制する作用を増強する物質のスクリーニング方法を提供する。 The screening method can also be carried out by using an expression product of a polynucleotide encoding the polypeptide instead of the polypeptide of the present invention. That is, the present invention allows (c) a polynucleotide comprising the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2 in the presence and absence of a test substance, and (d) to hybridize with the polynucleotide under stringent conditions. And a polynucleotide capable of expressing an APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action, or (e) a polynucleotide comprising a DNA sequence that is 80% or more homologous to the polynucleotide and capable of expressing an APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action A substance that increases the degree of inhibition by measuring the degree of APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action of the expressed product, and comparing the measured value in the presence of the test substance with the measured value in the absence of the test substance A screening method for a substance that enhances the action of suppressing the APP production action or the Aβ production action is provided.
ここで、発現物のAPP産生抑制作用の程度は、標的細胞におけるAPP発現量の低下として、またAβ産生抑制作用の程度は、標的細胞におけるAβ産生量の低下として求められる。 Here, the degree of the APP production inhibitory action of the expressed product is determined as a decrease in the APP expression level in the target cell, and the degree of the Aβ production inhibitory action is obtained as a decrease in the Aβ production amount in the target cell.
本発明スクリーニング方法において、APP産生抑制作用およびその程度は、例えば前述したように、ウェスタン・ブロッティング分析法によって検出することができる。また、Aβ産生抑制作用およびその程度は、前述したように、ELISA法などによって検出することができる。 In the screening method of the present invention, the APP production inhibitory action and its degree can be detected by Western blotting analysis as described above, for example. In addition, the Aβ production inhibitory action and its degree can be detected by ELISA as described above.
本発明スクリーニング方法の好ましい一実施態様は、以下の(1)〜(5)の工程を含んでいる。
(1)本発明ポリペプチドをコードする遺伝子および標識したAPPをコードする遺伝子のそれぞれの発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における標的細胞のAPP発現量の低下または標的細胞のAβ産生量の低下を、それぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下における上記APP発現量またはAβ産生量を、候補物質の存在下における同APP発現量または同Aβ産生量とそれぞれ対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPP発現量およびAβ産生量の少なくとも一つが、非存在下において求められたそれらに比して低下している場合に、該候補物質を選択する工程。
A preferred embodiment of the screening method of the present invention includes the following steps (1) to (5).
(1) a step of preparing target cells transformed with respective expression vectors of a gene encoding the polypeptide of the present invention and a gene encoding labeled APP,
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) a step of determining a decrease in the APP expression level of the target cell or a decrease in the Aβ production amount of the target cell in the presence and absence of the candidate substance,
(4) a step of comparing the APP expression amount or Aβ production amount in the absence of the candidate substance with the APP expression amount or Aβ production amount in the presence of the candidate substance, respectively.
(5) a step of selecting the candidate substance when at least one of the APP expression level and the Aβ production level obtained in the presence of the candidate substance is lower than those obtained in the absence .
また、ポリヌクレオチドを利用する本発明スクリーニング方法の好ましい一実施態様は、以下の(1)〜(5)の工程を含んでいる。
(1) 本発明ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび標識したAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における標的細胞のAPP発現量または標的細胞のAβ産生量を、それぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下における上記APP発現量またはAβ産生量を、候補物質の存在下における同APP発現量または同Aβ産生量とそれぞれ対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPP発現量およびAβ産生量の少なくとも一つが、非存在下において求められたそれらに比して低下している場合に、該候補物質を選択する工程。
Further, a preferred embodiment of the screening method of the present invention using a polynucleotide includes the following steps (1) to (5).
(1) preparing a target cell transformed with an expression vector comprising each of a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention and a polynucleotide encoding labeled APP,
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) determining the APP expression level of the target cell or the Aβ production level of the target cell in the presence and absence of the candidate substance,
(4) a step of comparing the APP expression amount or Aβ production amount in the absence of the candidate substance with the APP expression amount or Aβ production amount in the presence of the candidate substance, respectively.
(5) a step of selecting the candidate substance when at least one of the APP expression level and the Aβ production level obtained in the presence of the candidate substance is lower than those obtained in the absence .
更に、本発明スクリーニング方法の好ましい一実施態様は、以下の(1)〜(5)の工程を含むものである。
(1)本発明ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における上記標的細胞の本発明ポリペプチド産生量を、該ポリペプチドに対する抗体を用いて、それぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下において求められたポリペプチド産生量と、候補物質の存在下において求められたポリペプチド産生量とを対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPP産生量が、非存在下において求められたそれに比して増大している場合に、該候補物質を選択する工程。
Furthermore, a preferred embodiment of the screening method of the present invention includes the following steps (1) to (5).
(1) preparing a target cell transformed with an expression vector comprising each of a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention and a polynucleotide encoding APP;
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) a step of determining the amount of the polypeptide of the present invention produced by the target cell in the presence and absence of a candidate substance using an antibody against the polypeptide,
(4) a step of comparing the polypeptide production amount determined in the absence of the candidate substance with the polypeptide production amount determined in the presence of the candidate substance,
(5) A step of selecting the candidate substance when the amount of APP production obtained in the presence of the candidate substance is increased as compared with that obtained in the absence.
上記スクリーニング方法において、本発明ポリペプチド(例えばHRD1もしくはHRD1遺伝子発現物、以下、これらを単に「HRD1」という)の発現量乃至産生量は、該ポリペプチドに対する抗体を、被験物質を含む被検液中で標識化されたHRD1と競合的に反応させ、該抗体に結合した標識化されたHRD1の割合として測定することができる。また、被検液と担体上に不溶化した抗体および標識化された別の異なる抗HRD1抗体とを同時あるいは連続的に反応させたのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することによっても、被検液中のHRD1を定量することが可能である。 In the screening method described above, the expression level or production level of the polypeptide of the present invention (for example, HRD1 or HRD1 gene expression product, hereinafter simply referred to as “HRD1”) is the test solution containing an antibody against the polypeptide and the test substance. It can be reacted competitively with HRD1 labeled therein and measured as the proportion of labeled HRD1 bound to the antibody. In addition, by reacting the test solution with the antibody insolubilized on the carrier and another labeled different anti-HRD1 antibody simultaneously or successively, by measuring the activity of the labeling agent on the insolubilized carrier, It is possible to quantify HRD1 in the test solution.
本発明スクリーニング方法によれば、HRD1とリガンドとの結合を、例えば細胞、無細胞調製物、化学ライブラリーおよび天然物混合物中で評価することができる。 According to the screening method of the present invention, the binding of HRD1 to a ligand can be evaluated in, for example, cells, cell-free preparations, chemical libraries, and natural product mixtures.
本発明方法によって選択される候補物質は、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用の促進剤乃至は亢進剤として有用である。これらの促進剤乃至亢進剤は、天然の基質またはリガンドであってもよく、それらの構造的または機能的模擬体であってもよい。 Candidate substances selected by the method of the present invention are useful as promoters or enhancers of APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action. These promoters or enhancers may be natural substrates or ligands, or structural or functional mimics thereof.
本発明スクリーニング方法においては、ハイスループットスクリーニング技術を応用することができる。この技術の応用によれば、例えば、APP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤に関するスクリーニングにおいては、合成反応混合物、細胞画分、例えば細胞質、小胞体、膜、細胞エンベロープ、細胞壁またはこれらのいずれかの調製物(HRD1と該ポリペプチドの標識リガンドを含むもの)を、スクリーニングされる候補化合物の存在下または不存在下でインキュベートする。該候補化合物がHRD1を作動させるかまたはHRD1作用を助長するかは、該標識リガンドの結合の減少により検出することができる。HRD1の活性レベルの検出は、比色標識など(これに限定されるものではない)のレポーター系を利用して、またポリヌクレオチドまたはポリペプチド活性の変化に応答するレポーター遺伝子の組込みおよび当技術分野で公知の結合アッセイによって、実施することができる。 In the screening method of the present invention, a high-throughput screening technique can be applied. According to the application of this technology, for example, in screening for APP production inhibitors or Aβ production inhibitors, synthesis reaction mixtures, cell fractions such as cytoplasm, endoplasmic reticulum, membrane, cell envelope, cell wall or any of these The preparation (containing HRD1 and a labeled ligand of the polypeptide) is incubated in the presence or absence of the candidate compound to be screened. Whether the candidate compound activates HRD1 or promotes HRD1 action can be detected by a decrease in binding of the labeled ligand. Detection of the activity level of HRD1 utilizes reporter systems such as (but not limited to) colorimetric labels and integration of reporter genes in response to changes in polynucleotide or polypeptide activity and the art Can be carried out by binding assays known in the art.
HRD1およびその他のAPP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤を、それらに結合する化合物と組合せる競合アッセイも、APP産生抑制促進剤またはAβ産生抑制促進剤としての候補化合物のスクリーニングに用いることができる。 Competitive assays combining HRD1 and other APP production inhibitors or Aβ production inhibitors with compounds that bind to them can also be used to screen candidate compounds as APP production inhibition promoters or Aβ production inhibition promoters.
本発明スクリーニング方法によってスクリーニングされる被験物質(候補化合物)は、HRD1の活性を増強する物質、特にAPP産生抑制物質またはAβ産生抑制物質である。即ち、このような増強物質は、本発明スクリーニング系において、その存在によって測定されるHRD1の活性を上昇させる物質である。 The test substance (candidate compound) to be screened by the screening method of the present invention is a substance that enhances the activity of HRD1, particularly an APP production inhibitor or Aβ production inhibitor. That is, such an enhancing substance is a substance that increases the activity of HRD1 measured by its presence in the screening system of the present invention.
これら被験物質の具体例には、例えばオリゴペプチド、蛋白質、抗体、RNA分子、siRNA、非ペプチド性化合物(合成化合物)、発酵生産物、細胞抽出液(植物抽出液、動物組織抽出液など)、血漿などが含まれる。これらの物質は新たに開発されたものであっても、既知物質であってもよい。 Specific examples of these test substances include, for example, oligopeptides, proteins, antibodies, RNA molecules, siRNA, non-peptide compounds (synthetic compounds), fermentation products, cell extracts (plant extracts, animal tissue extracts, etc.), Plasma is included. These substances may be newly developed or known substances.
APP産生抑制物質またはAβ産生抑制物質には、HRD1に結合してその活性を増加する無機または有機の低分子化合物、天然もしくは合成のまたは遺伝子組換え技術により調製されたペプチド、ポリペプチドなどが含まれる。また、生体内に直接にまたは組換えベクターに挿入された形態で投与されるHRD1 DNAに対するセンスDNA分子も含まれる。 APP production inhibitors or Aβ production inhibitors include inorganic or organic low-molecular compounds that bind to HRD1 and increase its activity, peptides, polypeptides, etc., natural or synthetic or prepared by genetic engineering techniques It is. Also included are sense DNA molecules for HRD1 DNA that are administered directly in vivo or in a form inserted into a recombinant vector.
本発明スクリーニング方法に従ってスクリーニングされるHRD1活性を活性化または阻害する作用を有する候補物質の評価は、次の如くして行うことができる。即ち、HRD1活性がコントロール(被験物質非存在)の場合に比べて、約20%以上、好ましくは約30%以上、より好ましくは約50%以上促進している場合、該候補物質はHRD1活性を促進する化合物として選択することができる。 Evaluation of candidate substances having an action of activating or inhibiting HRD1 activity screened according to the screening method of the present invention can be performed as follows. That is, when the HRD1 activity promotes about 20% or more, preferably about 30% or more, more preferably about 50% or more, compared to the control (no test substance present), the candidate substance promotes HRD1 activity. It can be selected as a promoting compound.
HRD1は、特に脳神経細胞、特に小脳、大脳皮質、脳下垂体、神経細胞、神経芽細胞、単核球の血液細胞、卵母細胞、胚細胞などの組織細胞にその発現が見られることから、これらの細胞に誘導されたAPP産生またはAβ産生(組織にAβ蓄積 )作用によって生じた細胞変性、特に神経細胞、神経芽細胞などの脳神経細胞変性に関連する疾患に対して、HRD1活性の促進剤は有用である。例えば、大脳、小脳、大脳皮質、中脳および下垂体組織内のHRD1活性を促進する化合物は、APP産生またはAβ産生(組織にAβ蓄積 )を抑制することにより、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病患者の病態改善または進展を阻害すると考えられる。 HRD1 is expressed especially in cerebral nerve cells, especially cerebellum, cerebral cortex, pituitary gland, neurons, neuroblasts, mononuclear blood cells, oocytes, embryonic cells and other tissue cells, Promoter of HRD1 activity against diseases related to neurodegeneration caused by APP production or Aβ production (Aβ accumulation in tissues) induced by these cells, especially neurodegeneration such as neurons and neuroblasts Is useful. For example, compounds that promote HRD1 activity in the cerebrum, cerebellum, cerebral cortex, mesencephalon and pituitary tissues (familial or sporadic) by inhibiting APP production or Aβ production (Aβ accumulation in tissues) Alzheimer's disease (Alzheimer-type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, ischemic brain injury (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy It is thought to inhibit the improvement or progress of patients with body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression and manic depression.
本発明スクリーニング方法により得られるHRD1活性を促進する物質は、細胞のHRD1濃度を増加し、細胞におけるAPP産生の抑制またはAβ蓄積量を低下させると考えられることから、HRD1増量剤として医薬品分野をはじめとする各種の分野で有用である。 Substances that promote HRD1 activity obtained by the screening method of the present invention are thought to increase HRD1 concentration in cells and suppress APP production or decrease Aβ accumulation in cells. It is useful in various fields.
該HRD1増量剤は、特にAPP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤として、例えば(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症
ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病患者の病態改善または進展を阻害する治療・予防のための医薬として有効に利用することができる。
The HRD1 bulking agent is an APP production inhibitor or Aβ production inhibitor, for example, (familial or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic Brain disorders (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression It can be effectively used as a medicament for treatment / prevention that inhibits improvement or progression of disease state.
上記HRD1増量剤、APP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤は、それぞれの作用を示す有効量を適当な製剤学的担体と共に含有する医薬組成物として、上記各疾患に適用することができる。 The above HRD1 bulking agent, APP production inhibitor or Aβ production inhibitor can be applied to each of the above diseases as a pharmaceutical composition containing an effective amount of each action together with an appropriate pharmaceutical carrier.
該医薬組成物(医薬製剤)において有効成分として利用するHRD1促進物質は、医薬的に許容される塩とすることができる。この塩の種類、その調製法、医薬組成物の調製法、医薬組成物に利用される希釈剤、賦形剤などの医薬担体、医薬組成物の投与単位形態、投与経路、投与方法などは、前記本発明ポリペプチドを有効成分とする医薬組成物において詳述したそれらと、略同様のものとすることができる。 The HRD1 promoter used as an active ingredient in the pharmaceutical composition (pharmaceutical preparation) can be a pharmaceutically acceptable salt. The type of salt, its preparation method, preparation method of pharmaceutical composition, diluent used in the pharmaceutical composition, pharmaceutical carrier such as excipient, dosage unit form of pharmaceutical composition, administration route, administration method, etc. The above-mentioned pharmaceutical composition containing the polypeptide of the present invention as an active ingredient can be substantially the same as those detailed above.
医薬製剤中に含有させるべき有効成分の量およびその投与量は、特に限定されず、所望の治療効果、投与法、治療期間、患者の年齢、性別その他の条件などに応じて広範囲より適宜選択される。一般には、投与量は、1日当り体重1kg当り、約0.01μg-10mg程度、好ましくは約0.1μg-1mg程度とするのがよく、該製剤は1日に1-数回に分けて投与することができる。 The amount of the active ingredient to be contained in the pharmaceutical preparation and the dose thereof are not particularly limited, and are appropriately selected from a wide range according to the desired therapeutic effect, administration method, treatment period, patient age, sex, and other conditions. The In general, the dosage should be about 0.01 μg-10 mg, preferably about 0.1 μg-1 mg per kg body weight per day, and the preparation should be divided into 1 to several times a day. Can do.
(14) スクリーニング用キット
本発明は、HRD1のHRD1活性を促進または阻害(低下)する物質をスクリーニングするためのスクリーニング用キットを提供する。
(14) Screening kit The present invention provides a screening kit for screening a substance that promotes or inhibits (reduces) the HRD1 activity of HRD1.
本発明スクリーニング用キットの一具体例は、本発明ポリペプチド(例えば、配列番号:1に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド)または本発明発現物(例えば、配列番号:2で示されるDNA配列のポリヌクレオチドの発現物)と、標識したAPPをコードする遺伝子の発現産物とを必須構成成分として含むことが重要であって、他はこの種スクリーニング用キットと同様とすることができる。例えば、HRD1活性を有するHRD1および標識されたAPPと共に、任意成分として、細胞培養液、反応希釈液、染色剤、緩衝液、固定液、洗浄剤などの各種試薬類を含むキットを挙げることができる。 One specific example of the screening kit of the present invention is a polypeptide of the present invention (for example, a polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1) or an expression product of the present invention (for example, the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2). It is important to include a polynucleotide expression product) and an expression product of a gene encoding labeled APP as essential components, and the others can be the same as this kind of screening kit. For example, a kit containing various reagents such as cell culture solution, reaction diluent, staining agent, buffer solution, fixing solution, and washing agent as optional components together with HRD1 having HRD1 activity and labeled APP can be mentioned. .
本発明キットの具体例としては、次の構成1-4または1-5からなるものを挙げることができる。
構成1. 標的細胞(標的HRD1発現細胞)、即ち、測定対象とする細胞であって、HRD1遺伝子およびflagエピトープで標識されたAPP遺伝子の導入によって形質転換された細胞)を、0.5-1×105細胞/ウエルでダルベッコ修飾イーグルズ培地などを用いて60mmディッシュで5%炭酸ガス下に37℃で培養したもの、
構成2. 細胞溶解液、
構成3. 抗flagエピトープ抗体、抗myc抗体(ウェスタン・ブロット解析用)、
構成4. 免疫沈降用緩衝液(2×SDS, 6%2-メルカプトエタノール(2-Mercaptoethanol), 10%グリセロール(Glycerol), 0.005%ブロモフェノールブルー(Bromophenol blue; BPBなど)、
構成5. 観察のための検出用泳動装置。
Specific examples of the kit of the present invention include those having the following constitutions 1-4 or 1-5.
Configuration 1.Target cells (target HRD1-expressing cells), that is, cells to be measured, which are cells transformed by introduction of APP gene labeled with HRD1 gene and flag epitope, 0.5-1 × 10 5 cells / well, cultured in a 60mm dish at 37 ° C in 5% carbon dioxide using Dulbecco's modified Eagles medium,
Configuration 2. Cell lysate,
Composition 4.Immunoprecipitation buffer (2 × SDS, 6% 2-Mercaptoethanol, 10% Glycerol, 0.005% Bromophenol blue (BPB, etc.),
Configuration 5. Detection electrophoresis device for observation.
本発明スクリーニング用キットを利用したスクリーニング方法においては、供試化合物(被験物質、薬剤候補化合物)を加えたレーン単位視野当たりのAPP量をカウントし、供試化合物を加えていないコントロールのレーン単位視野当たりのAPP量との有意差検定を行えばよい。また、Aβ産生抑制の場合は、上記以外に、例えばHRD1遺伝子およびAPP遺伝子が導入されて形質転換された細胞を培養後、培養上清を回収し、Aβ1-40またはAβ1-42 ELISAキットを用いて、細胞からのAβの産生量を測定し、このAβ産生量の測定結果を、例えばリアルタイムPCRにより決定されたAPPmRNA量で補正し、供試化合物(被験物質、薬剤候補化合物)を加えた場合のAβ産生量と、供試化合物を加えていないコントロールのAβ産生量との有意差検定を実施すればよい。これらの測定、評価自体は、常法に従って実施することができる。 In the screening method using the screening kit of the present invention, the amount of APP per lane unit visual field to which a test compound (test substance, drug candidate compound) is added is counted, and the control lane unit visual field to which no test compound is added. What is necessary is just to perform a significant difference test with the amount of APP per hit. In addition, in the case of inhibiting Aβ production, in addition to the above, for example, after culturing cells transformed with the HRD1 gene and the APP gene introduced, the culture supernatant is recovered, and the Aβ1-40 or Aβ1-42 ELISA kit is used. When measuring the amount of Aβ produced from the cells, correcting the measurement result of this Aβ production amount with the amount of APP mRNA determined by, for example, real-time PCR, and adding a test compound (test substance, drug candidate compound) A significant difference test may be performed between the Aβ production amount of the control and the Aβ production amount of the control to which the test compound is not added. These measurements and evaluations themselves can be carried out according to conventional methods.
以上詳述したとおり、本発明は、APP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を有するポリペプチド(ヒトHRD1)を含む医薬組成物を提供する。本発明組成物は、HRD1遺伝子およびその産物が関与する各種の疾患(APP産生またはAβ蓄積(産生)によって生じた神経細胞変性などに関連する疾患)、例えば、(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病などの処置のために、APP産生抑制剤またはAβ産生抑制剤、神経細胞変性改善剤などとして有用である。 As described in detail above, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising a polypeptide (human HRD1) having an APP production inhibitory action or an Aβ production inhibitory action. The composition of the present invention is used for various diseases involving HRD1 gene and its products (diseases related to neuronal degeneration caused by APP production or Aβ accumulation (production)), for example, (familial or sporadic) Alzheimer Disease (Alzheimer type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, ischemic brain injury (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, For the treatment of diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression, etc., it is useful as an APP production inhibitor, an Aβ production inhibitor, a neuronal degeneration improving agent, or the like.
本発明によって見出されたHRD1(HRD1遺伝子発現物)とAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用との関連の解明は、神経細胞、神経芽細胞などのAPP産生またはAβ蓄積によって発症するとされる神経細胞変性などに生じたAPP産生またはAβ蓄積に起因する各種病理状態、例えば(家族性または孤発性)アルツハイマー病(アルツハイマー型老年性痴呆)、パーキンソン病、ダウン症、ハンチントン病、ポリグルタミン病、虚血性脳障害(脳虚血)、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、HIV関連性神経障害、びまん性レビー小体病、I型糖尿病、II型糖尿病、うつ病、躁うつ病などの解明、把握、診断、予防、治療などに関する有用な情報乃至手段を与える。 The elucidation of the relationship between HRD1 (HRD1 gene expression product) found by the present invention and APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action is a nerve that appears to be caused by APP production or Aβ accumulation in neurons, neuroblasts, etc. Various pathological conditions caused by APP production or Aβ accumulation caused by cell degeneration, such as (familial or sporadic) Alzheimer's disease (Alzheimer-type senile dementia), Parkinson's disease, Down's syndrome, Huntington's disease, polyglutamine disease, false Hematological encephalopathy (brain ischemia), amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, HIV-related neuropathy, diffuse Lewy body disease, type I diabetes, type II diabetes, depression, manic depression, etc. Useful information or means for understanding, understanding, diagnosing, preventing, treating, etc.
また本発明は、本発明ポリペプチドをコードする遺伝子(HRD1遺伝子)の発現物もしくは本発明ポリペプチド(本発明遺伝子発現物)の有するAPP産生抑制作用またはAβ産生抑制作用を促進する新薬の開発のための候補物質のスクリーニング技術をも提供する。 The present invention also relates to the development of a new drug that promotes the APP production inhibitory action or Aβ production inhibitory action of the expression product of the gene encoding the polypeptide (HRD1 gene) or the polypeptide of the invention (the gene expression product of the invention). A screening technology for candidate substances is also provided.
更に本発明は、個体或は組織における本発明ポリペプチドの発現の検出技術、該発現のための遺伝子の変異(欠失や点変異)乃至発現異常の検出技術をも提供する。かかる検出技術は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ダウン症、ポリグルタミン病、糖尿病、うつ病、躁うつ病などの病態の解明、診断に好適に利用できる。 Furthermore, the present invention also provides a technique for detecting the expression of the polypeptide of the present invention in an individual or tissue, and a technique for detecting gene mutation (deletion or point mutation) or expression abnormality for the expression. Such detection technology can be suitably used for elucidating and diagnosing pathological conditions such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Down's syndrome, polyglutamine disease, diabetes, depression and manic depression.
更に本発明は、HRD1センス・オリゴヌクレオチドを含有する遺伝子導入用ベクター、該ベクターを導入した細胞などを提供する。これらは遺伝子治療に有用である。 Furthermore, the present invention provides a vector for gene introduction containing HRD1 sense oligonucleotide, a cell into which the vector has been introduced, and the like. These are useful for gene therapy.
以下、本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。これらの実施例は、単なる例示であり、本発明を限定するものではない。 Examples are given below to illustrate the present invention in more detail. These examples are illustrative only and do not limit the invention.
1. 野生型、変異型HRD1タンパク哺乳細胞発現ベクターの構築
HEK293細胞(ATCC Accession No: CRL-1573)から抽出したmRNAを逆転写してcDNAを得、該cDNAを鋳型として、配列番号:4に示す配列のプライマーと配列番号:5に示す配列のプライマーとを用いてPCRにてHRD1の終止コドンのみを除く全コーディング領域を含む配列を増幅した。
1. Construction of wild-type and mutant HRD1 protein mammalian cell expression vectors
MRNA extracted from HEK293 cells (ATCC Accession No: CRL-1573) is reverse transcribed to obtain cDNA, and using the cDNA as a template, a primer having the sequence shown in SEQ ID NO: 4 and a primer having the sequence shown in SEQ ID NO: 5 are used. The sequence including the entire coding region excluding only the stop codon of HRD1 was amplified by PCR.
増幅断片を制限酵素Kpn IとXho Iとを用いて消化させた後、挿入配列のC末端でMyc(c-Myc)およびポリヒスチジン(6×His)エピトープを発現するpcDNA6-Myc/Hisベクター(インビトロジェン社製:Invitrogen)のKpn I/Xho I部位に上記で得られた消化物を挿入して、HRD1を発現する発現ベクターpcDNA6-Myc/His-HRD1wtを得た。 After the amplified fragment was digested with restriction enzymes Kpn I and Xho I, pcDNA6-Myc / His vector expressing Myc (c-Myc) and polyhistidine (6 × His) epitope at the C-terminus of the inserted sequence ( The digest obtained above was inserted into the Kpn I / Xho I site of Invitrogen (Invitrogen) to obtain an expression vector pcDNA6-Myc / His-HRD1wt expressing HRD1.
また、同様のcDNAを鋳型として、配列番号:6に示す配列のプライマーと配列番号:7に示す配列のプライマーとを用いてPCRにてHRD1タンパクC末端に存在するRING-Fingerモチーフを欠損した領域を含む配列を増幅した。 A region lacking the RING-Finger motif present at the C-terminus of the HRD1 protein by PCR using the same cDNA as a template and a primer having the sequence shown in SEQ ID NO: 6 and a primer having the sequence shown in SEQ ID NO: 7. A sequence containing was amplified.
増幅断片を制限酵素Kpn IとXho Iとを用いて消化させた後、挿入配列のC末端でMyc(c-Myc)およびポリヒスチジン(6×His)エピトープを発現するpcDNA6-Myc/Hisベクター(インビトロジェン社製:Invitrogen)のKpn I/Xho I部位に上記で得られた消化物を挿入して、RING fingerモチーフ欠損型HRD1発現ベクター、pcDNA6-Myc/His-ΔRING-HRD1を得た。 After the amplified fragment was digested with restriction enzymes Kpn I and Xho I, pcDNA6-Myc / His vector expressing Myc (c-Myc) and polyhistidine (6 × His) epitope at the C-terminus of the inserted sequence ( The digest obtained above was inserted into the Kpn I / Xho I site of Invitrogen (Invitrogen) to obtain a RING finger motif-deficient HRD1 expression vector, pcDNA6-Myc / His-ΔRING-HRD1.
尚、HEK293細胞は、37℃、5%炭酸ガス中において、10%(v/v)熱不活性化された牛胎児血清、100U/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレプトマイシンを添加したダルベッコ修飾イーグルズ培地(Dulbecco's modified Eagle's medium;以下DMEMと略す)に維持した。
2. アミロイド前駆体タンパク哺乳細胞発現ベクターの構築
pcDNA3.1(インビトロジェン社製:Invitrogen)のXba I/Apa I部位にflag配列を挿入し、挿入配列のC末端でflagエピトープを発現する哺乳細胞発現ベクター(pcDNA3.1-flagベクターと命名)を作製した。
HEK293 cells are Dulbecco's modified Eagles supplemented with 10% (v / v) heat-inactivated fetal calf serum, 100 U / mL penicillin and 100 μg / mL streptomycin in 37 ° C, 5% carbon dioxide. It was maintained in a medium (Dulbecco's modified Eagle's medium; hereinafter abbreviated as DMEM).
2. Construction of amyloid precursor protein mammalian cell expression vector
A mammalian cell expression vector (named pcDNA3.1-flag vector) that inserts a flag sequence into the Xba I / Apa I site of pcDNA3.1 (Invitrogen: Invitrogen) and expresses a flag epitope at the C-terminus of the inserted sequence. Produced.
SH-SY5Y細胞(ATCC Accession No: CRL-2266)から抽出したmRNA を逆転写してcDNAを得、該cDNAを鋳型として、配列番号:8に示す配列のプライマーと配列番号:9に示す配列のプライマーとを用いてPCRにてAPPの終止コドンのみを除く全コーディング領域を含む配列を増幅した。 The mRNA extracted from SH-SY5Y cells (ATCC Accession No: CRL-2266) is reverse transcribed to obtain cDNA, and using the cDNA as a template, the primer of the sequence shown in SEQ ID NO: 8 and the primer of the sequence shown in SEQ ID NO: 9 The sequence including the entire coding region excluding only the APP stop codon was amplified by PCR.
増幅断片を制限酵素Nhe IとNot Iとを用いて消化させた後、pcDNA3.1-flagベクターのNhe I/Not I部位に上記で得られた消化物を挿入して、flagエピトープ標識アミロイド前駆体タンパク発現ベクター、pcDNA3.1-APPを得た。 After digesting the amplified fragment with restriction enzymes Nhe I and Not I, the digest obtained above is inserted into the Nhe I / Not I site of the pcDNA3.1-flag vector, and the flag epitope-labeled amyloid precursor A body protein expression vector, pcDNA3.1-APP, was obtained.
尚、HEK293細胞は、37℃、5%炭酸ガス中において、10%(v/v)熱不活性化された牛胎児血清、100U/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレプトマイシンを添加したDMEMに維持した。
3. APP-HRD1の相互作用
直径6cmの培養皿で培養1日後の80%コンフルエントとなったHEK293細胞に、Mycエピトープで標識した野生型HRD1を発現するpcDNA6-Myc/His-HRD1の10μgとflagエピトープで標識したAPPを発現するpcDNA3.1-APPの10μg をリン酸カルシウム法によりトランスフェクトした。
HEK293 cells are maintained in DMEM supplemented with 10% (v / v) heat-inactivated fetal bovine serum, 100 U / mL penicillin and 100 μg / mL streptomycin in 37% at 5% CO2. did.
3. APP-HRD1 interaction 10 μg and flag of pcDNA6-Myc / His-HRD1 expressing wild-type HRD1 labeled with Myc epitope in HEK293 cells that became 80% confluent after 1 day in culture on a 6 cm diameter culture dish Ten μg of pcDNA3.1-APP expressing APP labeled with an epitope was transfected by the calcium phosphate method.
トランスフェクション操作をする3時間前に、抗生物質を含まないDMEMを用いて培地交換を行い、ついで以下の二つの溶液を調製した。
(1)プラスミドDNA20μgに50μLの2.5M CaCl2を加え、滅菌精製水で全量を490mLとした溶液、
(2)500mLの2×Hebs buffer(42mM HEPES,290mM NaCl,1.4mM NaHPO4,pH7.05)に10μLの70mM Na2HPO4を加えた溶液、
上記(2)の溶液を穏やかに撹拌しながら、該液中に上記(1)の溶液を滴下し、混合溶液を30 分間、室温で静置した。その後、0.5mLの混合物をHEK293細胞と混合して細胞内に遺伝子を導入した。
Three hours before the transfection operation, the medium was changed with DMEM not containing antibiotics, and then the following two solutions were prepared.
(1) A solution in which 50 μL of 2.5 M CaCl 2 is added to 20 μg of plasmid DNA, and the total volume is 490 mL with sterile purified water,
(2) A solution in which 10 μL of 70 mM Na 2 HPO 4 is added to 500 mL of 2 × Hebs buffer (42 mM HEPES, 290 mM NaCl, 1.4 mM NaHPO 4 , pH 7.05),
While gently stirring the solution of (2), the solution of (1) was dropped into the solution, and the mixed solution was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of the mixture was mixed with HEK293 cells to introduce the gene into the cells.
なお、トランスフェクション操作の16時間後に、DMEMで培地交換を行った。該細胞を1日培養後、400μLのlysis buffer(20mM Hepes-NaOH(pH 7.4),150mM NaCl,5mM EDTA,1%glycerol,1%Triton X-100,10μg/mL aprotinin,10μg/mL leupeptin,1μM PMSF)にて溶解し、細胞溶解物を得た。 The medium was exchanged with DMEM 16 hours after the transfection operation. After culturing the cells for 1 day, 400 μL of lysis buffer (20 mM Hepes-NaOH (pH 7.4), 150 mM NaCl, 5 mM EDTA, 1% glycerol, 1% Triton X-100, 10 μg / mL aprotinin, 10 μg / mL leupeptin, 1 μM The cell lysate was obtained by lysis with PMSF).
回収した細胞溶解液を抗flag抗体(SIGMA社製; M2)を用いてAPPを免疫沈降(immunoprecipitation; IP)後、その沈降物を、2×SDS sample buffer(50 mM Tris-HCl(pH 6.8),2%SDS,6% 2-メルカプトエタノール,10%グリセロール,0.005%BPB)に再溶解した。 The collected cell lysate was subjected to immunoprecipitation (IP) with APP using an anti-flag antibody (SIGMA; M2), and then the precipitate was washed with 2 × SDS sample buffer (50 mM Tris-HCl (pH 6.8)). , 2% SDS, 6% 2-mercaptoethanol, 10% glycerol, 0.005% BPB).
該溶解物13μLを用いて8%SDS-PAGEを行い、ニトロセルロースメンブレンに転写後、抗myc抗体(Oncogene社製; 9E10)を用いてHRD1タンパク質の有無をウェスタン・ブロッティング(western blotting:WB)法により検討した。 Perform 8% SDS-PAGE using 13 μL of the lysate, transfer it to a nitrocellulose membrane, and then use the anti-myc antibody (Oncogene; 9E10) to detect the presence or absence of HRD1 protein by Western blotting (Western blotting: WB) Was examined.
得られた結果を図1に示す。 The obtained results are shown in FIG.
図中、HRD1-mycおよびAPP-flagにおける−印は、左に示すpcDNA6-Myc/His-HRD1 (HRD-1-mycと表示), pcDNA3.1-APP(APP-flagと表示)発現ベクターをトランスフェクションしていないことを示し、+印はトランスフェクションしたことを示す。縦軸の150, 100および75kDaは、分子量マーカーを用いた分子量(kDa)を示し、左図(IP:flag, WB:myc)は、抗flag抗体によりIPを行い、その沈殿物を用いてWBを行い、抗myc抗体により検出を行った結果を示す図であり、中央図(Input, WB:myc)は、左図と同様の細胞溶解物(Input)を用いてWBを行い、抗myc抗体により検出を行った結果を示す図であり、右図(IP:flag, WB:flag)は、抗flag抗体によりIPを行い、その沈殿物を用いてWBを行い、抗flag抗体により検出を行った結果を示す図である。また、各図の左端に矢印を付して示した位置は、それぞれflag標識APPタンパク(APP-flagと表示)およびmyc標識HRD1タンパク(HRD1-mycと表示)の予想される分子量である。 In the figure,-in the HRD1-myc and APP-flag indicates the pcDNA6-Myc / His-HRD1 (indicated as HRD-1-myc) and pcDNA3.1-APP (indicated as APP-flag) expression vectors shown on the left. It shows that it was not transfected, and + mark shows that it was transfected. 150, 100 and 75 kDa on the vertical axis indicate the molecular weight (kDa) using a molecular weight marker, and the left figure (IP: flag, WB: myc) performs IP with an anti-flag antibody and uses the precipitate to generate WB. Is a diagram showing the results of detection with an anti-myc antibody, the central diagram (Input, WB: myc) is a lysate (Input) similar to the left diagram, WB was performed, anti-myc antibody The right figure (IP: flag, WB: flag) shows the result of the detection by the anti-flag antibody, performs the WB using the precipitate, and performs the detection by the anti-flag antibody. It is a figure which shows the result. The positions indicated by arrows at the left end of each figure are the expected molecular weights of flag-labeled APP protein (indicated as APP-flag) and myc-labeled HRD1 protein (indicated as HRD1-myc), respectively.
図1に示される結果より、次のことがわかる。即ち、図1の左図の左から三番目のレーンに示すように、HRD1-mycの分子量と一致するmyc抗体と反応するタンパクが検出され、HRD1はAPPと共免疫沈降されることが明らかとなった。図1の中央図において、pcDNA6-Myc/His-HRD1をトランスフェクションした細胞の溶解物(+と表示)において、抗myc抗体と反応するHRD1-mycタンパクを確認でき、トランスフェクションを行っていない細胞の溶解物(-と表示)においては、該タンパクの発現は見られないことから、pcDNA6-Myc/His-HRD1発現ベクターからのHRD1-mycタンパクの発現を確認した。また、右図において、同様にpcDNA3.1-APPをトランスフェクションした細胞の溶解物(+と表示)において、抗flag抗体と反応するAPP-flagタンパクを確認でき、トランスフェクションを行っていない細胞の溶解物(+と表示)においては、該タンパクの発現は見られないことから、pcDNA3.1-APP発現ベクターから、APP-flagが発現していることを確認した。 The results shown in FIG. 1 indicate the following. That is, as shown in the third lane from the left in the left diagram of FIG. 1, a protein that reacts with the myc antibody that matches the molecular weight of HRD1-myc was detected, and it was clear that HRD1 was co-immunoprecipitated with APP. became. In the center of Fig. 1, in the lysate of cells transfected with pcDNA6-Myc / His-HRD1 (indicated as +), HRD1-myc protein that reacts with anti-myc antibody can be confirmed, and cells that have not been transfected Since no expression of the protein was observed in the lysate (denoted as-), the expression of the HRD1-myc protein from the pcDNA6-Myc / His-HRD1 expression vector was confirmed. In addition, in the figure on the right, in the lysate of cells transfected with pcDNA3.1-APP (indicated as +), APP-flag protein that reacts with anti-flag antibody can be confirmed. Since no expression of the protein was observed in the lysate (labeled +), it was confirmed that APP-flag was expressed from the pcDNA3.1-APP expression vector.
同様の細胞溶解物を用いて抗Myc抗体(Oncogene社製; 9E10)を用いてHRD1を免疫沈降(IP)後、その沈降物を、2×SDS sample buffer(50mM Tris-HCl(pH 6.8),2%SDS,6% 2-メルカプトエタノール,10% グリセロールおよび0.005%BPB)に再溶解した。 Using the same cell lysate, immunoprecipitation (IP) of HRD1 using anti-Myc antibody (manufactured by Oncogene; 9E10), the precipitate was added to 2 × SDS sample buffer (50 mM Tris-HCl (pH 6.8), (2% SDS, 6% 2-mercaptoethanol, 10% glycerol and 0.005% BPB).
該溶解物13μLを用いて7%SDS-PAGEを行い、ニトロセルロースメンブレンに転写後、抗flag抗体(SIGMA社製; M2)を用いてAPPタンパク質の有無をウェスタン・ブロッティング法(WB)により検討した。 7% SDS-PAGE was performed using 13 μL of the lysate, transferred to a nitrocellulose membrane, and the presence or absence of APP protein was examined by Western blotting (WB) using an anti-flag antibody (SIGMA; M2). .
得られた結果を図1と同様にして、図2に示す。 The obtained results are shown in FIG. 2 in the same manner as FIG.
図中、HRD1-mycおよびAPP-flagにおける-印は、左に示すpcDNA6-Myc/His-HRD1 (HRD1-mycと表示), pcDNA3.1-APP(APP-fragと表示)発現ベクターをトランスフェクションしていないことを示し、+印はトランスフェクションしたことを示す。縦軸の150, 100および75kDaは、分子量マーカーを用いた分子量(kDa)を示し、左図(IP:myc, WB:flag)は、抗myc抗体によりIPを行い、その沈殿物を用いてWBを行い、抗flag抗体により検出を行った図であり、中央図(Input, WB:flag)は、左図と同様の細胞溶解物(Input)を用いてWBを行い、抗flag抗体により検出を行った図であり、右図(IP:myc, WB:myc)は、抗myc抗体によりIPを行い、その沈殿物を用いてWBを行い、抗myc抗体により検出を行った図である。また、各図の左端に矢印を付して示した位置は、それぞれflag標識APPタンパク(APP-flagと表示)およびmyc標識HRD1タンパク(HRD1-mycと表示)の予想される分子量である。 In the figure, “-” in HRD1-myc and APP-flag is the transfection of pcDNA6-Myc / His-HRD1 (indicated as HRD1-myc) and pcDNA3.1-APP (indicated as APP-frag) expression vector shown on the left. The + symbol indicates that the cells were transfected. 150, 100 and 75 kDa on the vertical axis indicate the molecular weight (kDa) using the molecular weight marker, and the left figure (IP: myc, WB: flag) performs IP with an anti-myc antibody and uses the precipitate to generate WB. And the center figure (Input, WB: flag) is WB using the same cell lysate (Input) as in the left figure, and detected with the anti-flag antibody. The figure on the right (IP: myc, WB: myc) is a figure in which IP was performed using an anti-myc antibody, WB was performed using the precipitate, and detection was performed using an anti-myc antibody. The positions indicated by arrows at the left end of each figure are the expected molecular weights of flag-labeled APP protein (indicated as APP-flag) and myc-labeled HRD1 protein (indicated as HRD1-myc), respectively.
図2に示される結果より、次のことがわかる。即ち、図2の左図の左から三番目のレーンに示すようにAPP-flagの分子量と一致するflag抗体と反応するタンパクが検出され、APPはHRD1と共免疫沈降されることが再確認された。図2の中央図においてpcDNA3.1-APPをトランスフェクションした細胞の溶解物(+と表示)において、抗flag抗体と反応するAPP-flagタンパクを確認でき、トランスフェクションを行っていない細胞の溶解物(-と表示)においては、該タンパクの発現は見られないことから、pcDNA3.1-APP発現ベクターからのAPP-flagタンパクの発現を確認した。また、右図において、同様にpcDNA6-Myc/His-HRD1をトランスフェクションした細胞の溶解物(+と表示)において、抗myc抗体と反応するHRD1-mycタンパクを確認でき、トランスフェクションを行っていない細胞の溶解物(-と表示)においては、該タンパクの発現は見られないことから、pcDNA6-Myc/His-HRD1発現ベクターから、HRD1-mycが発現していることも確認できた。 The results shown in FIG. 2 indicate the following. That is, as shown in the third lane from the left in FIG. 2, a protein that reacts with a flag antibody that matches the molecular weight of APP-flag was detected, and it was reconfirmed that APP was co-immunoprecipitated with HRD1. It was. In the lysate of cells transfected with pcDNA3.1-APP in the center of Fig. 2 (labeled +), APP-flag protein reacting with anti-flag antibody can be confirmed, and lysate of cells not transfected In (-), since the expression of the protein was not observed, the expression of APP-flag protein from the pcDNA3.1-APP expression vector was confirmed. Also, in the right figure, HRD1-myc protein that reacts with anti-myc antibody can be confirmed in the lysate of cells transfected with pcDNA6-Myc / His-HRD1 (indicated as +), and no transfection was performed. In the cell lysate (denoted as-), the expression of the protein was not observed, so it was also confirmed that HRD1-myc was expressed from the pcDNA6-Myc / His-HRD1 expression vector.
これらの結果より、APP-flagとHRD1-mycとは免疫沈降により共沈殿することが明らかとなり、APPとHRD1が相互作用していることが確認できた。 From these results, it was clarified that APP-flag and HRD1-myc co-precipitated by immunoprecipitation, and it was confirmed that APP and HRD1 interacted.
HRD1によるAPP産生抑制効果
直径6cmの培養皿で培養1日後の80%コンフルエントとなったHEK293細胞に、Mycエピトープで標識した野生型HRD1を発現するpcDNA6-Myc/His-HRD1の10μgとflagエピトープで標識したAPPを発現するpcDNA3.1-APPの10μgとをリン酸カルシウム法によりトランスフェクトした。
Inhibition of APP production by HRD1 10 μg of pcDNA6-Myc / His-HRD1 expressing wild-type HRD1 labeled with Myc epitope and flag epitope on HEK293 cells that became 80% confluent after 1 day in a 6 cm diameter culture dish 10 μg of pcDNA3.1-APP expressing labeled APP was transfected by the calcium phosphate method.
トランスフェクション操作をする3時間前に、抗生物質を含まないDMEMを用いて培地交換を行い、ついで以下の二つの溶液を調製した。
(1)プラスミドDNA 20μgに50μLの2.5 M CaCl2を加え、滅菌精製水で全量を490mLとした溶液、
(2) 500mLの2×Hebs buffer(42mM HEPES,290mM NaCl,1.4mM NaHPO4,pH7.05)に10μLの70mM Na2HPO4を加えた溶液、
上記(2)の溶液を穏やかに撹拌しながら、この中に上記(1)の溶液を滴下し、混合溶液を30 分間、室温で静置した。その後、0.5mLの混合物をHEK293細胞と混合して細胞内に遺伝子を導入した。
Three hours before the transfection operation, the medium was changed with DMEM not containing antibiotics, and then the following two solutions were prepared.
(1) A solution in which 50 μL of 2.5 M CaCl 2 is added to 20 μg of plasmid DNA, and the total amount is 490 mL with sterile purified water,
(2) A solution in which 10 μL of 70 mM Na 2 HPO 4 is added to 500 mL of 2 × Hebs buffer (42 mM HEPES, 290 mM NaCl, 1.4 mM NaHPO 4 , pH 7.05),
While gently stirring the solution of (2), the solution of (1) was added dropwise thereto, and the mixed solution was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of the mixture was mixed with HEK293 cells to introduce the gene into the cells.
なお、トランスフェクション操作の16時間後に、DMEMで培地交換を行った。 The medium was exchanged with DMEM 16 hours after the transfection operation.
該細胞を1日培養後、最終濃度8μg/mLとなる量のBlasticidin (ブラストサイジン:インビトロジェン社製:Invitrogen)を添加したDMEM(10%(v/v)熱不活性化された牛胎児血清、100U/mLペニシリンおよび100μg/mLストレプトマイシン含有)を用いて、遺伝子導入細胞を選抜し、HRD1安定発現株2株を樹立した。樹立した発現株をそれぞれwt-HRD1#3およびwt-HRD1#4と命名した。
After culturing the cells for 1 day, DMEM (10% (v / v) heat-inactivated fetal bovine serum to which Blasticidin (Blastcidin: Invitrogen: Invitrogen) in an amount of final concentration of 8 μg / mL was added. , 100 U / mL penicillin and 100 μg / mL streptomycin) were used to select transgenic cells, and two HRD1 stable expression strains were established. The established expression strains were named wt-
Mycエピトープで標識した変異型HRD1を発現するpcDNA6-Myc/His-ΔRING-HRD1を細胞に導入し、同様の選抜を行い、変異型HRD1安定発現株を樹立し、この株をΔRING-HRD1と命名した。 PcDNA6-Myc / His-ΔRING-HRD1 expressing mutant HRD1 labeled with Myc epitope was introduced into cells, the same selection was performed to establish a mutant HRD1 stable expression strain, and this strain was named ΔRING-HRD1 did.
flagエピトープで標識したAPPを発現するpcDNA-APP-flagの8μgとリポフェクタミン(Lipofectamine)TM2000 (インビトロジェン社製:Invitrogen)20μLとを混合し、20分間室温で放置後、混合物を2種のwt-HRD1-mycを安定的に発現するHEK293細胞(wt-HRD1#3およびwt-HRD1#4と表示)、HRD1タンパクC末部にあるRING-fingerモチーフを欠損させたΔRING-HRD1-mycを安定的に発現するHEK293細胞(ΔRING-HRD1と表示)および何も発現させていないHEK293細胞(APPと表示) と、それぞれ混合して、細胞内に遺伝子を導入した。
8 μg of pcDNA-APP-flag expressing APP labeled with the flag epitope and 20 μL of Lipofectamine ™ 2000 (Invitrogen) were mixed and allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then the mixture was mixed with 2 wt-HRD1 HEK293 cells that stably express -myc (indicated as wt-
遺伝子導入13時間および37時間後にそれぞれ回収した細胞溶解物を用いて、抗flag抗体ウェスタン・ブロッティングにより細胞内のAPP量を観察した。陰性対象としてwt-HRD1-myc, ΔRING-HRD1-myc69vおよびAPP-flagの何れも発現させていない細胞の溶解物(Mockと表示)を用いた。また、遺伝子導入後に、プロテアソーム阻害剤であるMG132(ペプチド研究所)を培地に最終濃度10μMで添加し、タンパクのユビキチン依存性分解を抑制したものを同時に作製し、APPタンパクの37時間時点での総量を観察した。 Using the cell lysates collected at 13 hours and 37 hours after gene transfer, the amount of APP in the cells was observed by anti-flag antibody western blotting. As a negative target, a lysate of cells in which neither wt-HRD1-myc, ΔRING-HRD1-myc69v nor APP-flag was expressed (indicated as Mock) was used. In addition, after gene transfer, the proteasome inhibitor MG132 (Peptide Institute) was added to the medium at a final concentration of 10 μM to simultaneously produce a protein with suppressed ubiquitin-dependent degradation of the protein at 37 hours of APP protein. The total amount was observed.
得られた結果を図3に示す。 The obtained results are shown in FIG.
図中、wt-HRD1#3/APPは、HRD1-myc安定発現株(#3株)にpcDNA3.1-APPをトランスフェクションした細胞からのサンプルを示し、wt-HRD1#4/APPは、HRD1-myc安定発現株(#4株)にpcDNA3.1-APPをトランスフェクションした細胞からのサンプルを示し、また、ΔRING-HRD1/APPは、RING-finger欠損型ΔRING-HRD1-myc安定発現株にpcDNA3.1-APPをトランスフェクションした細胞からのサンプルを示す。MG132 (10μM)における+印および-印は、それぞれプロテアソーム阻害剤MG132の培地への添加の有(+)および無(-)を示し、APP-FLAGは、抗flag抗体により検出されたAPP-flagを示し、HRD1-Mycは、抗myc抗体により検出されたHRD1-mycタンパクを示し、またΔRING-HRD1-Mycは抗myc抗体により検出されたΔRING-HRD1-mycタンパクを示す。一過性に発現させた細胞内APP量は、抗flag抗体により検出されるタンパク量(バンドの濃さ)として確認できる(図中、APP-FLAGと表示)。
In the figure, wt-
図3に示すように、HRD1安定発現細胞株(wt-HRD1#3/APP、wt-HRD1#4/APPと表示)において、一過性に発現させた細胞内APP量は、変異型HRD1安定発現細胞株(ΔRING-HRD1/APPと表示)、APPを発現させたHRD1非発現細胞(APPと表示)と比し、13時間、37時間後(13、37と表示)において、wt-HRD1#3/APP、wt-HRD1#4/APPでは、明らかにAPP-flag量が減少していることが確認できた。
As shown in Fig. 3, in the HRD1 stable expression cell lines (wt-
また、遺伝子導入17時間後、これらの細胞にプロテアソ−ムタンパク分解の阻害剤MG132 10μMを添加し、20時間(37℃のCO2インキュベーター内)インキュベート後に回収した細胞溶解物を用いて解析を行った結果、変異型HRD1安定発現細胞株(ΔRING-HRD1/APPと表示)、APPを発現させたHRD1非発現細胞(APPと表示)において、一過性に発現させた細胞内APP量(37, MG132+と表示)は、同一インキュベーション時間のMG132無添加(37, MG132-と表示)と比して、抗flag抗体に反応する100kDaより大きな分子量のタンパク量に大きな差を認めないのに対して、HRD1安定発現細胞株(wt-HRD1#3/APP、wt-HRD1#4/APPと表示)において、一過性に発現させた細胞内APP量(37, MG132+と表示)は、同一インキュベーション時間のMG132無添加(37, MG132-と表示)と比して、抗flag抗体に反応する100kDaより大きな分子量のタンパク量の増大の程度が亢進していることが判り、HRD1タンパクの高発現により、APPタンパクのユビキチン−プロテアソーム分解系による分解が亢進していることが確認できた。HRD1は、APPをユビキチン化し、ユビキチン化APPは、ユビキチン−プロテアソーム分解系により分解されることにより、その細胞内APP量の減少を行っていることが確認できた。尚、抗flag抗体により認識されるAPP-FLAGの分子量が広く分布していることは、APPタンパクが多段階において糖鎖修飾を受けることによる。
In addition, 17 hours after gene transfer, 10 μM MG132 inhibitor of proteasome proteolysis was added to these cells, and analysis was performed using cell lysates collected after incubation for 20 hours (in a CO 2 incubator at 37 ° C.). As a result, in the mutant HRD1 stable expression cell line (indicated as ΔRING-HRD1 / APP), in the HRD1 non-expressing cells in which APP was expressed (indicated as APP), the amount of intracellular APP transiently expressed (37, MG132 + Compared with no addition of MG132 at the same incubation time (labeled 37, MG132-), there is no significant difference in the amount of protein with a molecular weight greater than 100 kDa that reacts with anti-flag antibody, whereas HRD1 In the stable expression cell lines (wt-
図3の最下段は、該溶解物を用いて抗Myc抗体によりHRD1およびΔRING-HRD1タンパクの発現を確認したものである。 The bottom row of FIG. 3 confirms the expression of HRD1 and ΔRING-HRD1 protein with anti-Myc antibody using the lysate.
HRD1安定発現細胞株(wt-HRD1#3/APP、wt-HRD1#4/APPと示す)においては、約75kDaの位置にHRD1-Mycの発現を確認できた。また変異型HRD1安定発現細胞株(ΔRING-HRD1/APPと示す)においては、約30kDaの位置にRING-finger欠損型RING-HRD1-mycの発現を確認した。
In HRD1 stable expression cell lines (indicated as wt-
HRD1によるAβ産生抑制効果
発現ベクターpcDNA3.1-APPを、HRD1を発現させていないHEK293細胞(293-normalと表示)、wt-HRD1-#3細胞株、wt-HRD1-#4細胞株およびΔRING-HRD1細胞株のそれぞれにトランスフェクションした後、10時間後に各細胞の培養培地をOpti-MEM (Invitrogen社)に置換し、更にそれぞれ3時間および27時間インキュベーション後、培養上清を回収し、上清中のAβ産生量を、Aβ1-40 ELISA kitおよびAβ1-42 ELISA kit(共に免疫生物研究所社製)を用いて測定した。これらのキットは、アルツハイマー病における老人班の主要構成AβペプチドであるAβ1-40およびAβ1-42をそれぞれ測定するキットである。
ARD production inhibitory effect by HRD1 Expression vector pcDNA3.1-APP, HEK293 cells not expressing HRD1 (labeled 293-normal), wt-HRD1- # 3 cell line, wt-HRD1- # 4 cell line and ΔRING -After 10 hours of transfection into each of the HRD1 cell lines, the culture medium of each cell was replaced with Opti-MEM (Invitrogen). After further incubation for 3 hours and 27 hours, respectively, the culture supernatant was recovered and The amount of Aβ produced in the clean was measured using Aβ1-40 ELISA kit and Aβ1-42 ELISA kit (both manufactured by Immunobiological Laboratories). These kits measure Aβ1-40 and Aβ1-42, respectively, which are the main constituent Aβ peptides of the elderly population in Alzheimer's disease.
また、細胞内におけるAPPの発現量を測定するため、上清回収後の細胞にTRI-reagent (SIGMA)を添加し、細胞を溶解後、総RNAを回収した。回収した2μgの総RNAを反応液 [100 U SuperScript II RNase H- reverse transcriptase (Invitrogen); 0.25μg oligo(dT)12-18 primer (Invitrogen); 10mM DTT; 0.5μM 4dNTPおよび1×first strand buffer (invitrogen)]中で、逆転写反応を行い、cDNAを合成した。 Further, in order to measure the expression level of APP in the cells, TRI-reagent (SIGMA) was added to the cells after collecting the supernatant, and the total RNA was collected after the cells were lysed. Collect 2 μg of total RNA from the reaction solution (100 U SuperScript II RNase H-reverse transcriptase (Invitrogen); 0.25 μg oligo (dT) 12-18 primer (Invitrogen); 10 mM DTT; 0.5 μM 4dNTP and 1 × first strand buffer ( Invitrogen)], reverse transcription was performed to synthesize cDNA.
合成したcDNAを64倍希釈して鋳型として用いた。APP(F)(配列番号:10)およびAPP(R)(配列番号:11)を用いて、ABI7700TM (Applied Biosystems)を用いたリアルタイムPCRにより各細胞におけるAPP mRNA量を測定し、その値を用いて遺伝子導入効率の補正を行った。 The synthesized cDNA was diluted 64 times and used as a template. APP (F) (SEQ ID NO: 10) and APP (R) (SEQ ID NO: 11) was used to measure the APP mRNA amount in each cell by real-time PCR using ABI7700 TM (Applied Biosystems), the value Used to correct the gene transfer efficiency.
リアルタイムPCRは、反応液[5μL cDNA, 200nM APP(F), 200nM APP(R), 1×TaqMan Universal Master Mix (Applied Biosystems), 1×SYBER Green (TAKARA)]を用い、95℃で10分加熱後、95℃、10秒-60℃、1分の40サイクルにて反応を行い、増幅物を解析した。 For real-time PCR, use the reaction solution [5μL cDNA, 200nM APP (F), 200nM APP (R), 1 × TaqMan Universal Master Mix (Applied Biosystems), 1 × SYBER Green (TAKARA)] and heat at 95 ° C for 10 minutes. Thereafter, the reaction was carried out at 95 ° C., 10 seconds to 60 ° C. for 40 minutes, and the amplified product was analyzed.
また、各細胞のAPP mRNAの補正は、GAPDH(F)(配列番号:12)およびGAPDH(R)(配列番号:13)を用いて、ABI7700TM (Applied Biosystems)を用いたリアルタイムPCRを実施(同条件)することにより行った。 In addition, correction of APP mRNA in each cell was performed by real-time PCR using ABI7700 ™ (Applied Biosystems) using GAPDH (F) (SEQ ID NO: 12) and GAPDH (R) (SEQ ID NO: 13) ( (Same conditions).
ELISAにより、得られた培養上清中のAβ1-40およびAβ1-42ペプチドの濃度値は、リアルタイムPCRにより決定したAPP mRNA量を用いて補正し、それぞれの細胞のAβ1-40またはAβ1-42ペプチド産生量を決定した。実験はそれぞれ同一操作を3回繰り返し行った。 The concentration of Aβ1-40 and Aβ1-42 peptides in the culture supernatant obtained by ELISA was corrected using the amount of APP mRNA determined by real-time PCR, and the Aβ1-40 or Aβ1-42 peptide of each cell was corrected. The production amount was determined. In each experiment, the same operation was repeated three times.
得られた結果を図4(Aβ1-40ペプチド量、13時間培養後)、図5(Aβ1-40ペプチド量、綾時間培養後)および図6(Aβ1-42ペプチド量、37時間培養後)に示す。 The results obtained are shown in FIG. 4 (Aβ1-40 peptide amount, after 13 hours culture), FIG. 5 (Aβ1-40 peptide amount, after twelve hour culture) and FIG. 6 (Aβ1-42 peptide amount, after 37 hour culture). Show.
各図中、縦軸は任意単位(arbitary Unit)および横軸は各細胞を示す。 In each figure, the vertical axis represents an arbitrary unit and the horizontal axis represents each cell.
図4に示すように、Aβ1-40ペプチド量は、pcDNA3.1-APPを細胞に導入後、13時間において、2種の野生型HRD1安定発現HEK293株(wt-HRD1-#3およびwt-HRD1-#4と表示)において、変異型HRD1安定発現細胞株(ΔRING-HRD1と表示)に比し、有意に低下することが明らかとなった。 As shown in FIG. 4, the amount of Aβ1-40 peptide was determined after the introduction of pcDNA3.1-APP into cells at 13 hours after two wild-type HRD1 stably expressing HEK293 strains (wt-HRD1- # 3 and wt-HRD1 -# 4) was found to be significantly lower than that of the mutant HRD1 stably expressing cell line (designated ΔRING-HRD1).
また図5に示すように、2種の野生型HRD1安定発現HEK293株(wt-HRD1-#3およびwt-HRD1-#4と表示)では、変異型HRD1安定発現細胞株(ΔRING-HRD1と表示)に比して、pcDNA3.1-APPを細胞に導入後、37時間においても、同様に、Aβ1-40ペプチド量の有意な抑制効果が確認できた。 As shown in FIG. 5, the two wild-type HRD1 stably expressing HEK293 strains (indicated as wt-HRD1- # 3 and wt-HRD1- # 4) have mutant HRD1 stably expressing cell lines (indicated as ΔRING-HRD1). ), A significant inhibitory effect on the amount of Aβ1-40 peptide was also confirmed at 37 hours after introducing pcDNA3.1-APP into the cells.
さらに図6に示すように、Aβ1-42ペプチドの産生に関しても、pcDNA-APPを細胞に導入後、37時間において、2種の野生型HRD1安定発現HEK293株(wt-HRD1-#3, wt-HRD1-#4と表示)において、変異型HRD1安定発現細胞株(ΔRING-HRD1と表示)に比して、有意にその産生量の低下を示すことが明らかとなった。 Further, as shown in FIG. 6, regarding the production of Aβ1-42 peptide, two hours of wild type HRD1 stably expressing HEK293 strains (wt-HRD1- # 3, wt- In HRD1- # 4), it was revealed that the production amount was significantly reduced as compared with the mutant HRD1 stably expressing cell line (indicated as ΔRING-HRD1).
以上の結果は、HRD1蛋白質の機能亢進が、神経細胞において高度に毒性を示すAβの産生を顕著に抑制することを示している。このことから、HRD1の発現亢進、安定化などの機能促進を担う物質は、アルツハイマー病に対して有効な処置効果を奏し得ることを証明するものである。 These results indicate that the hyperfunction of HRD1 protein remarkably suppresses the production of Aβ, which is highly toxic in nerve cells. From this, it is proved that a substance responsible for promoting functions such as expression enhancement and stabilization of HRD1 can exert an effective treatment effect on Alzheimer's disease.
また、前述した本発明の各実施例を参考にすれば、HRD1の発現亢進やHRD1のAPP産生抑制作用またはHRD1のAβ産生抑制作用を促進する物質をスクリーニングする方法は、当業者には自明である。 In addition, referring to the above-described Examples of the present invention, methods for screening for substances that promote HRD1 expression enhancement, HRD1 APP production inhibitory action or HRD1 Aβ production inhibitory action are obvious to those skilled in the art. is there.
配列番号:5〜14は、それぞれPCRのためのプライマー配列を示す。 SEQ ID NOs: 5 to 14 show primer sequences for PCR, respectively.
Claims (12)
(a)配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(b)上記(a)のアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を有するポリペプチド。 A pharmaceutical composition comprising as an active ingredient at least one polypeptide selected from the group consisting of the following (a) and (b):
(a) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(b) It consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence of (a) above, and has an action to suppress APP production action or Aβ production action Polypeptide.
(c)配列番号:2で示されるDNA配列からなるポリヌクレオチド、
(d)上記(c)のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし得且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド、
(e)上記(c)のポリヌクレオチドと80%以上相同するDNA配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド。 A pharmaceutical composition comprising, as an active ingredient, an expression product of at least one polynucleotide selected from the group consisting of the following (c), (d) and (e):
(c) a polynucleotide comprising the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(d) a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide of (c) above under stringent conditions and capable of expressing an action of suppressing an APP production action or an action of inhibiting an Aβ production action,
(e) A polynucleotide comprising a DNA sequence that is 80% or more homologous to the polynucleotide of (c) above and capable of expressing an action of suppressing APP production or an action of inhibiting Aβ production.
(a)配列番号:1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(b)上記(a)のアミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を有するポリペプチド。 In the presence and absence of the test substance, measure the degree of inhibition of APP production or Aβ production of the polypeptide (a) or (b) below, and the measured value in the presence of the test substance In contrast to the measured value in the absence of the test substance, a substance that increases the degree of inhibition is selected, and this enhances the action to suppress the APP production action or the Aβ production action Substance screening method:
(a) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(b) It consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted or added in the amino acid sequence of (a) above, and has an action to suppress APP production action or Aβ production action Polypeptide.
(c)配列番号:2で示されるDNA配列からなるポリヌクレオチド、
(d)上記(c)のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし得且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド、
(e)上記(c)のポリヌクレオチドと80%以上相同するDNA配列からなり且つAPP産生作用を抑制する作用またはAβ産生作用を抑制する作用を発現可能なポリヌクレオチド。 In the presence and absence of the test substance, the degree of suppression of APP production action or the degree of inhibition of Aβ production action of the expression product of the following polynucleotide (c), (d) or (e) is measured, The action of suppressing the APP production action, characterized by selecting a substance that increases the degree of inhibition of the production action by comparing the measurement value in the presence of the test substance with the measurement value in the absence of the test substance Alternatively, a method of screening for a substance that enhances the action of suppressing Aβ production action:
(c) a polynucleotide comprising the DNA sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(d) a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide of (c) above under stringent conditions and capable of expressing an action of suppressing an APP production action or an action of inhibiting an Aβ production action,
(e) A polynucleotide comprising a DNA sequence that is 80% or more homologous to the polynucleotide of (c) above and capable of expressing an action of suppressing APP production or an action of inhibiting Aβ production.
(1)請求項1に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび標識したAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における標的細胞のAPP発現量またはAβ産生量をそれぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下における上記APP発現量またはAβ産生量を、候補物質の存在下における同APP発現量または同Aβ産生量とそれぞれ対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPPの発現量およびAβ産生量の少なくとも一つが、非存在下において求められたそれらに比して低下している場合に、該候補物質を選択する工程。 The screening method of the substance which enhances the effect | action which suppresses the APP production effect | action or the Abeta production effect | action of the polypeptide of Claim 1 including the process of the following (1)-(5):
(1) preparing a target cell transformed with an expression vector containing each of the polynucleotide encoding the polypeptide of claim 1 and the labeled APP encoding polynucleotide;
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) a step of determining the amount of APP expression or Aβ production in the target cells in the presence and absence of the candidate substance,
(4) a step of comparing the APP expression amount or Aβ production amount in the absence of the candidate substance with the APP expression amount or Aβ production amount in the presence of the candidate substance, respectively.
(5) Select at least one of the APP expression level and Aβ production level obtained in the presence of the candidate substance as compared to those obtained in the absence. Process.
(1)請求項2に記載のポリヌクレオチドおよび標識したAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における上記標的細胞のAPP発現量またはAβ産生量をそれぞれ求める工程、
(4)候補物質の非存在下における上記APP発現量またはAβ産生量を、候補物質の存在下における同APP発現量または同Aβ産生量とそれぞれ対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたAPP発現量およびAβ産生量の少なくとも一つが、非存在下において求められたそれらに比して低下している場合に、該候補物質を選択する工程。 A method for screening for a compound that enhances an action of suppressing an APP production action or an action of suppressing an Aβ production action of an expression product of a polynucleotide according to claim 2, comprising the following steps (1) to (5):
(1) providing a target cell transformed with an expression vector comprising each of the polynucleotide according to claim 2 and a polynucleotide encoding labeled APP,
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) a step of determining the APP expression level or Aβ production level of the target cell in the presence and absence of the candidate substance,
(4) a step of comparing the APP expression amount or Aβ production amount in the absence of the candidate substance with the APP expression amount or Aβ production amount in the presence of the candidate substance, respectively.
(5) a step of selecting the candidate substance when at least one of the APP expression level and the Aβ production level obtained in the presence of the candidate substance is lower than those obtained in the absence .
(1)請求項1に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびAPPをコードするポリヌクレオチドのそれぞれを含む発現ベクターで形質転換した標的細胞を準備する工程、
(2)候補物質の存在下または非存在下に、(1)のそれぞれの標的細胞を培養する工程、
(3)候補物質存在下および非存在下における上記標的細胞の請求項1に記載のポリペプチド産生量を、該ポリペプチドに対する抗体を用いて求める工程、
(4)候補物質の非存在下において求められたポリペプチド産生量と、候補物質の存在下において求められたポリペプチド産生量とを対比する工程、
(5)候補物質の存在下において求められたポリペプチド産生量が、非存在下において求められたそれに比して増大している場合に、該候補物質を選択する工程。 A method for screening for a substance that enhances the action of suppressing the APP production action or the action of inhibiting Aβ production of the polypeptide according to claim 1, comprising the following steps (1) to (5):
(1) preparing a target cell transformed with an expression vector comprising each of the polynucleotide encoding the polypeptide of claim 1 and the polynucleotide encoding APP,
(2) culturing each target cell of (1) in the presence or absence of a candidate substance,
(3) The step of determining the polypeptide production amount according to claim 1 of the target cell in the presence and absence of a candidate substance using an antibody against the polypeptide,
(4) a step of comparing the polypeptide production amount determined in the absence of the candidate substance with the polypeptide production amount determined in the presence of the candidate substance,
(5) A step of selecting the candidate substance when the amount of polypeptide production obtained in the presence of the candidate substance is increased as compared with that obtained in the absence.
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