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JP2005514912A - 乳がんに関連する核酸およびポリペプチドならびにその使用 - Google Patents

乳がんに関連する核酸およびポリペプチドならびにその使用 Download PDF

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JP2005514912A JP2003523489A JP2003523489A JP2005514912A JP 2005514912 A JP2005514912 A JP 2005514912A JP 2003523489 A JP2003523489 A JP 2003523489A JP 2003523489 A JP2003523489 A JP 2003523489A JP 2005514912 A JP2005514912 A JP 2005514912A
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Abstract

本発明は、G3BP−2と他のタンパク質との結合を仲介するG3BP−2の単離ドメインおよびこれをコードする核酸に関する。さらに本発明は、哺乳動物、好ましくはヒトにおいて乳がんを検出、治療または予防するために、G3BP−2の核酸および/またはコードされたポリペプチドまたはその断片を使用する工程を含む、乳がんを診断、治療および予防する方法に関する。特定の1形態では、本発明は、G3BP−2またはその断片を提示しうる抗原提示細胞、好ましくは樹状細胞に関する。さらに本発明は、G3BP−2抗原特異的なリンパ球、特に細胞傷害性Tリンパ球にも関する。

Description

本発明は、G3BP−2と他のタンパク質との結合を仲介するG3BP−2の単離ドメインおよびこれをコードする核酸に関する。より詳細には、哺乳動物での乳がんを検出、治療または予防するためにG3BP−2をコードする核酸および/またはコードされたポリペプチドを使用する工程を含む、乳がんを診断、治療および予防する方法に関する。
ras−GTPアーゼ活性化タンパク質SH3−ドメイン結合タンパク質(G3BP)は、ras−GTPアーゼ活性化タンパク質、ras−GAP120に特異的に結合することが判明しているSH3ドメイン結合モチーフを有するタンパク質ファミリーである(パーカー(Parker)ら、1996年;ケネディ(Kennedy)ら、1997年)。さらに、このタンパク質ファミリーは、c−myc転写物に対してRNAアーゼ活性を有し得る(ギャロウジ(Gallouzi)ら、1998年)RNA結合タンパク質である(ケネディ(Kennedy)ら、1997年)ことが判明している。ras−GAPシグナル経路およびc−mycはいずれも、発がん活性に関与している(ボス(Bos)、1989年;ファッチーニ(Facchini)およびペン(Penn)、1998年)。提示されている証拠から、G3BPタンパク質ファミリーは、前述の経路の構成成分を利用してmRNAの安定性を調節し、これらの経路を介して発がん性のシグナルまたは因子を調節しうる新規なシグナル伝達メカニズムのメンバーであることが示唆されている。これらの活性は、そのSH3ドメイン結合活性(パーカー(Parker)ら、1996年)、そのRNAアーゼ活性(ギャロウジ(Gallouzi)ら、1998年)またはそのヘリカーゼ活性(コスタ(Costa)ら、1999年)を介して変調されうる。G3BPは近年、一部のがんにおいて転写レベルで上方制御される(upregulated)ことが判明している(ギタード(Guitard)ら、2001年)。
がん遺伝子rasを正および負に制御することに関係するので、rasGAP120はシグナル伝達の重要な調節物質である(ポメランス(Pomerance)ら、1996年)。rasGAP120自体がGTP結合型rasの加水分解を刺激し(総説:トッケ(Tocque)ら、1997年)、それによりrasの活性を調節する。rasGAP120のアミノ末端は、エフェクター様活性に関与している(ダッヘンスン(Duchensne)ら、1993年)Scrホモロジー(SH3)ドメインを含む(トッケ(Tocque)ら、1997年)。
rasGAP120のカルボキシ末端ドメインに対して作製された抗体を用いたrasGAP120との免疫共沈降により、ヒトG3BP−1が初めて同定された(パーカー(Parker)ら、1996年)。G3BPは、rasGAP120SH3ドメインに結合することが示された最初のタンパク質であったが、その後他のrasGAP120SH3結合タンパク質が報告されており、該タンパク質には14kDaタンパク質(ヒュー(Hu)およびセトルマン(Settleman) 1997年)およびハンチンチンタンパク質(リウ(Liu)ら、1997年)が含まれる。Drosophilaでの遺伝学的研究は、rasシグナル伝達でのG3BPの役割を支持している(パズマン(Pazman)ら、2000年)。
本発明者らは以前に、RNA認識モチーフ(RRM)含有タンパク質に関する一般的なスクリーニングの一部として、マウスG3BP−2をクローン化および配列決定した(ケネディ(Kennedy)ら、1997年)。G3BPの一次配列分析からも、G3BPがRNA認識モチーフ(RRM)(ナガイ(Nagai)ら、1995年)、RGGドメ
イン(バード(Burd)およびドレイファス(Dreyfuss) 1994;シオミ(Siomi)およびドレイファス(Dreyfuss) 1997)および核移行因子2様(NTF2様(NTF2‐like))ドメイン(スヤマ(Suyama)ら、2000年)を含むことが示された。G3BP中のRRMについて提示された構造は、他でも報告されている(ケネディ(Kennedy)ら、1997)。G3BPは酸リッチドメイン(acid‐rich domain)およびRGGドメインも含むが、これらのドメインはたいていRRMタイプのRNA結合タンパク質の補助ドメインと考えられている(バード(Burd)およびドレイファス(Dreyfuss) 1994年;シオミ(Siomi)およびドレイファス(Dreyfuss) 1997年)。これらの構造モチーフは、G3BP−1がc−myc転写物の切断因子としてインビトロで作用することによりRNA代謝に関与するとみなされた最近の発見と一致している(ギャロウジ(Gallouzi)ら 1998年)。
NTF2ポリペプチドは、ポリペプチドの核移行に関与しており、細胞質中でRanGDPに結合することにより促進されるようである。NTF2/RanGDPが移行対象物に結合すると、この複合体は核に取り込まれ、そこで対象物が分離され、Ranヌクレオチド交換因子RCC1がRanGDPをRanGTPに換える。このシグナルによりNTF2は細胞質へと送り出され、細胞質ではRanGTPがRanGTPアーゼ活性化タンパク質(RanGAP)により加水分解されてこの系が元に戻る(総説:マカラ(Macara) 1999年)。G3BP−2のNTF2様ドメインは、G3BP−2を核膜へと向けることが可能であるが、この活性に関するメカニズムは不明である(プリジェント(Prigent)ら、2000年)。
RNAプロセッシングは、mRNA前駆体のスプライシング、RNA移行およびRNA安定性を介して制御される細胞代謝に必須の部分である(ドレイファス(Dreyfuss)ら、1996年)。RNA代謝の調節は、発生において重要な役割を果たすことが判明している。近年、RNA結合タンパク質により仲介されるmRNA翻訳の制御、特に、伸長因子に影響を及ぼす5’UTR相互作用(スヴィトキン(Svitkin)ら、1996年)、ならびに翻訳活性(ドレイファス(Dreyfuss)ら、1996年)および分解(ギャロウジ(Gallouzi)ら 1998年)に関与する3’相互作用における上記タンパク質の役割に対する興味が高まっている。RNA結合タンパク質が伝達カスケードを介して環境および発生シグナルに応答しうるメカニズムを解析することが、ヒトの疾患でのその役割を理解するためには重要である。
SH3ドメインは、Src、FynおよびGrbならびにrasGAP120などのシグナル伝達タンパク質において初めに特性解析された。通常、これらのドメインは、PxxPの最小コンセンサスを有するプロリンリッチモチーフと相互作用する(ウルクハート(Urquhart)ら、2000年および本明細書に引用されている文献)。G3BP−2のRNA結合ドメインでもなく、NTF2様ドメインでもなく、酸性ドメインおよびPxxPドメインが、IκBαへの結合を仲介するに十分であることも判明している(プリジェント(Prigent)ら、2000年)。ヒトG3BP−2aおよびG3BP−2bという二者択一的にスプライシングされた相同体の一次配列の分析により、これらがそれぞれ5個および6個の潜在的な最小SH3ドメイン結合モチーフを含むことが明らかである(リー(Lee)ら、1996年)。G3BP−2aおよびG3BP−2bはPxxP配列を含むので、これらのプロリンリッチモチーフはポリペプチドのSH3ドメインと結合するのであろうと予測された。
乳がんの早期診断(スクリーニングマンモグラフィ)および治療(補助療法)において
は、大きな進歩が達成されており、このことはこの疾患による死亡率の著しい減少に反映されている(クレボフスキー(Chlebowski)、2002年)。しかしながら、乳がんは未だに、1999年にオーストラリアで診断されたがんの26%を占めており、1996年には、9556例の新たな症例が診断され、2619人が死亡している((AIHW)、1999年)。この疾患をより良好に管理するための付加的で重要なインプットは、乳がんを発症するリスクを有する女性の割合(10%)を予測可能とする遺伝的素因マーカーBRCA1及び2(総説:ナサンソン(Nathanson)ら、2001年)の特性解析であった。現在利用可能な補助療法(プリッチャード(Pritchard)、2002年)の選択肢の減少とその使用に関連するリスクとを考慮すると、この疾患の初期段階にあり、かつ/または比較的高い遺伝的リスクを有するヒトでのこの疾患の進展を予防することができる新規な方策が緊急に必要とされている。
G3BPがGAP120のSH3ドメインに結合することは判明していたが、本発明者らは、この結合がG3BPのN末端NTF2様ドメインを介して仲介されており、従来示唆されていたようにG3BP−2内に含まれるプロリンリッチモチーフ(PxxP)により促進されるのではないことを意外にも発見した。rasGAP120のSH3ドメインに結合しうる最小のG3BP短縮タンパク質は、通常はSH3結合に関連して予測されるPxxPモチーフをまったく含まなかった。この予測外の結果は、G3BPのN末端NTF2様ドメインがN末端rasGAP120との結合相互作用を担うことを明らかに示していた。この発見により、乳がんを診断、治療または予防するための潜在的薬剤を同定および製造するための、本明細書に記載のG3BP、特にそのNTF2様ドメインの新規の使用がもたらされた。
第1の態様では、本発明は、NTF2様ドメインを含み、前記NTF2様ドメインを介して他のタンパク質に結合することが可能であり、完全長G3BP−1でも完全長G3BP−2でもない単離タンパク質を提供する。
NTF2様ドメインは、G3BP−2のNTF2様ドメインであることが好ましい。
他のタンパク質は、ran核膜孔ポリペプチド、ユビキチンヒドロラーゼおよびGAP120からなる群から選択されることが好ましい。
さらに好ましくは、ユビキチンヒドロラーゼはODE1である。
NTF2様ドメインは、配列番号(SEQ ID NO):5に記載されているアミノ酸残基1〜146によりコードされることが好ましく、ここでアミノ酸残基1は開始メチオニン(M)である。
第2の態様では、本発明は、NTF2様ドメインを有するタンパク質と、ran核膜孔ポリペプチド、ユビキチンヒドロラーゼおよびGAP120からなる群から選択される他のタンパク質とを含む単離タンパク質複合体を提供する。
第3の態様では、本発明は、動物において免疫応答を誘発可能な、その断片、相同体、変異体または誘導体を含めた単離G3BP−2タンパク質を提供する。
好ましくは、前記動物はヒトである。
好ましくは、G3BP−2断片は、
(i)KLPNFGFVV[配列番号:1];
(ii)IMFRGVRL[配列番号:2]および
(iii)SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]
からなる群から選択される。
第4の態様では、本発明は、
(a)KLPNFGFVV[配列番号:1];
(b)IMFRGVRL[配列番号:2]および
(c)SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]
からなる群から選択される単離G3BP−2タンパク質断片を提供する。
第5の態様では、本発明は、その断片、相同体、変異体および誘導体を含めた第1の態様のタンパク質であって各々前記NTF2様ドメインにより他のタンパク質に結合可能なタンパク質をコードする単離核酸を提供する。
1形態では、この単離核酸は配列番号:5に記載されているNTF2様ドメインを含むタンパク質をコードし、ここで、前記NTF2様ドメインはアミノ酸残基1〜146によりコードされ、アミノ酸残基1は開始メチオニン(M)である。
別の形態では、単離核酸は配列番号:4に記載されている配列のヌクレオチド239〜676を含む。
第6の態様では、本発明は、第4の態様のG3BP−2タンパク質断片をコードする単離核酸を提供する。
第7の態様では、本発明は、前記態様のいずれか1態様の核酸を含む発現ベクターを提供する。
第8の態様では、本発明は、G3BP−2と他のタンパク質との結合を阻止または妨害するためにアンタゴニストを使用することに関する。
1形態では、第8の態様のアンタゴニストは、G3BP−2のNTF2様ドメインと前記他のタンパク質との結合を阻止または妨害する。
別の形態では、該アンタゴニストはG3BP−2のNTF2様ドメインの模倣物質(mimetic)である。
さらに他の形態では、該アンタゴニストはNTF2様ドメインに結合する。
該アンタゴニストは、タンパク質であってもよい。
1形態では、タンパク質はSrcホモロジー3(SH3)ドメインを含む。
該タンパク質は、配列番号:6に記載のアミノ酸配列を含むことが好ましい。
該アンタゴニストは、非ペプチド化合物であってもよい。
第9の態様では、本発明は、G3BP−2タンパク質、その断片、相同体、変異体または誘導体と予め接触させた単離抗原提示細胞を提供するが、ここで接触とは、抗原提示細胞をG3BP−2タンパク質、その断片、相同体、変異体または誘導体でパルス処理または装荷(load)することを含む。
第10の態様では、本発明は、その断片、相同体、変異体または誘導体を含めたG3BP−2タンパク質をコードする核酸でトランスフェクションされている単離抗原提示細胞を提供する。
第9および第10の態様の単離抗原提示細胞は樹状細胞であることが好ましい。
第9および第10の態様の、断片、相同体、変異体および誘導体を含めた前記G3BP−2タンパク質は、配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含むことが好ましい。
第9および第10の態様のG3BP−2断片は、KLPNFGFVV[配列番号:1]
およびIMFRGVRL[配列番号:2からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことが好ましい。
第11の態様では、本発明は、G3BP−2抗原特異的な単離リンパ球を提供する。
単離リンパ球は、細胞傷害性Tリンパ球であることが好ましい。
その断片、相同体、変異体および誘導体を含めたタンパク質であって配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含むタンパク質に対して、リンパ球がG3BP−2抗原特異的であることが好ましい。
G3BP−2タンパク質断片は、配列番号:1または配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含むことが好ましい。
第12の態様では、本発明は、前記態様のいずれか1態様に記載のタンパク質、核酸または単離細胞からなる群から選択される少なくとも1種の活性物質を含有する薬剤組成物を提供する。
第13の態様では、本発明は、哺乳動物での乳がんを予防または治療する方法であって、前記態様のいずれか1態様に記載のタンパク質、核酸、G3BP−2のNTF2様ドメインの模倣物質、G3BP−2のNTF2様ドメインと他のタンパク質との結合を阻止または妨害するアンタゴニスト、または単離細胞からなる群から選択される少なくとも1種の活性物質を含有する薬剤組成物を前記哺乳動物に投与する工程を含む方法を提供する。
該哺乳動物は、ヒトであることが好ましい。
第14の態様では、本発明は、G3BP−2と他のタンパク質との結合を阻止または妨害する活性物質を、動物または単離細胞に投与する工程を含む、細胞増殖を変調する方法を提供する。
該動物は、ヒトであることが好ましい。
第15の態様では、本発明は、試料中の1つまたは複数の候補がG3BP−2のNTF2様ドメインと結合するかどうかを決定する工程を含む、G3BP−2と結合する分子を単離する方法を提供する。
1形態では、該分子はアンタゴニストである。
アンタゴニストは、タンパク質または非タンパク質分子であってもよい。
第16の態様では、本発明は、哺乳動物の乳がんを診断する方法であって、該哺乳動物から得られた試験試料中のG3BP−2タンパク質の発現と参照試料中のG3BP−2とを比較する工程を含み、試験試料でのG3BP−2の発現が参照試料とは異なる場合に、該哺乳動物が乳がんを有する可能性が高いと診断することを特徴とする方法を提供する。
抗体を使用して、G3BP−2タンパク質の発現を検出することが可能である。
該抗体は、配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含む、その断片、相同体、変異体および誘導体を含めたG3BP−2タンパク質に結合することが可能である。
1形態では、抗体は、アミノ酸配列SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]を含むG3BP−2タンパク質断片に結合する。
G3BP−2断片は、NTF2様ドメインを含んでもよい。
哺乳動物はヒトであることが好ましい。
第17の態様では、本発明は、哺乳動物から得られた試験試料中で、G3BP−2核酸またはその断片を検出する工程を含む、該哺乳動物での乳がんを診断する方法を提供する。
試験試料は乳房組織であることが好ましい。
哺乳動物はヒトであることが好ましい。
第18の態様では、本発明は乳がんに対して哺乳動物を免疫化する方法であって、前記哺乳動物に、
(1)G3BP−2タンパク質;
(2)(1)の断片、相同体、変異体または誘導体;
(3)G3BP−2核酸;
(4)(3)の断片、相同体、変異体または誘導体;
(5)予め(1)または(2)と接触させた単離抗原提示細胞;および
(6)予め(3)または(4)の核酸でトランスフェクションした単離抗原提示細胞
からなる群から選択される少なくとも1種の活性物質を含む免疫原性剤を投与する工程を含む方法を提供する。
免疫化は、予防的なものでも、乳がんを有する動物の治療としてであってもよい。
G3BP−2タンパク質断片は、KLPNFGFVV[配列番号:1]およびIMFRGVRL[配列番号:2]からなる群から選択することが好ましい。
抗原提示細胞は樹状細胞であることが好ましい。
哺乳動物はヒトであることが好ましい。
本発明の前記態様による単離タンパク質および核酸ならびに方法は、乳がんの治療的処置または予防的処置ならびにその診断で使用することができる。下記でさらに詳述するように、G3BP−2と他のタンパク質または内在性結合相手との相互作用の妨害により、腫瘍の増殖を阻害することができる。
(定義)
別途定義しないかぎり、本明細書中で使用される技術用語および科学用語はすべて、本発明が属する技術分野の通常の専門家に一般的に理解される意味を有する。本願明細書に記載されている方法および材料と同様または等価な任意の方法および材料を、本発明の実施または試験に使用することができるが、好ましい方法および材料を記載する。本発明のために、次の用語を、下記で定義する。
本発明では、「単離(された)」とは、その本来の状態から取り出されているか、もしくは人為的に操作された材料を意味する。単離された材料は、自然な状態では通常伴う成分を実質的または本質的に含まなくてもよく、あるいは自然な状態で通常伴う成分と共に人工的な状態にあるように操作されていてもよい。単離された材料には、天然型および組換え型の材料が含まれる。例えば、G3BP−2核酸およびコードされたポリペプチド(ヒトから単離されたHsaG3BP−2a、HsaG3BP−2b;マウスから単離されたMmuG3BP−2aおよびMmuG3BP−2bを含む)がそれぞれヒトおよびマウスから単離されている。
「内在性」核酸またはポリペプチドとは、天然の細胞、組織または動物中で単離またはその他の状態で見いだされうる核酸またはポリペプチドを意味する。
(ポリペプチドまたはタンパク質)
「ポリペプチド」は「タンパク質」をも意味し、どちらの用語も、当技術分野でよく理解されるように、天然および/または非天然アミノ酸を含むアミノ酸ポリマーを指す。例えば、G3BP−2はタンパク質ともポリペプチドともいうことができる。「タンパク質」は、ペプチド、ポリペプチドまたはこれらの断片を指し得る。「G3BP−2」タンパク質は、特定のアイソフォームに言及しない限り、G3BP−2aおよびG3BP−2b
および他のすべてのアイソフォームを含めたG3BP−2アイソフォームを包含する。
「ペプチド」とは、50個以下のアミノ酸を有するタンパク質である。
1実施形態では、「断片」とは、前記ポリペプチドの100%未満だが少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、さらに好ましくは少なくとも80%、さらにいっそう好ましくは少なくとも90%を構成するアミノ酸配列を含む。
断片は、所定のポリペプチドまたはペプチドの生物学的活性を維持している「生物活性断片」を含むことも可能である。例えば、G3BP−2の生物活性断片は、SH3ドメインとの結合に関与するNTF2様断片を含む。NTF2様ドメインは、図1に示されているアミノ酸残基1〜146を含む。当然のことであるが、この断片は、天然または組換えいずれかのポリペプチドまたはペプチドに由来しうる。生物活性断片は、ポリペプチドまたはペプチド全体の生物活性の少なくとも1%より多くを、好ましくは生物活性の少なくとも10%より多くを、さらに好ましくは生物活性の少なくとも25%より多くを、さらにいっそう好ましくは生物活性の少なくとも50%より多くを構成している。
他の実施形態では、「断片」は、1個又は複数の抗原決定基またはエピトープを含む、例えば長さが少なくとも6アミノ酸、好ましくは少なくとも10アミノ酸、さらに好ましくは少なくとも20アミノ酸からなる小さなペプチドである。複数のペプチドを含む比較的大きな断片も想到され、これらを標準的な組換え核酸技法の適用により得ることも、慣用の液相または固相合成技法を使用して合成することも可能である。例えば、ニコルソン(Nicholson)編、Blackwell Scientific Publications出版の「Synthetic Vaccines」と題された刊行物に含まれている第9章「Peptide Synthesis」(アサートン(Atherton)およびシェファード(Shephard)著)などに記載されている液合成または固相合成を参照することが可能である。代替例として、適切なプロテイナーゼを用いて本発明のポリペプチドを消化することにより、ペプチドを製造することも可能である。消化された断片を、例えば高速液体クロマトグラフィー(HPLC)技法により精製することが可能である。
1形態では、本発明は、NTF2様ドメインを含むタンパク質を提供する。「含む」という用語は、NTF2様ドメインおよび任意の追加アミノ酸配列を少なくとも有するタンパク質を指す。
別の形態では、本発明は、本質的にNTF2様ドメインから構成されるタンパク質を提供する。タンパク質に関しての「本質的に〜から構成される」という用語は、前記タンパク質の所定の一部分(例えばNTF2様ドメイン)以外に、該タンパク質のアミノ末端および/またはカルボキシル末端に位置する30個以下の追加アミノ酸から構成されるタンパク質に関する。該タンパク質は、20個以下の追加アミノ酸から構成されることが好ましい。さらに好ましくは、該タンパク質は1〜10個のアミノ酸から構成される。追加アミノ酸または「付加物」は、融合タンパク質、例えば、後述するようなGSTおよび(6×−HIS)−タグを含む当技術分野でよく知られている融合タンパク質を含みうる。
別の形態では、本発明は、NTF2様ドメイン「から構成される」タンパク質を提供する。これは、NTF2様ドメインのみのアミノ酸配列を含むタンパク質を意味する。
NTF2様ドメインは、アミノ酸残基1〜146について示している配列番号:5に記載されており、ここでアミノ酸残基1は開始メチオニン(M)である。
本明細書中で使用する場合、「変異体」ポリペプチドとは、1個又は複数のアミノ酸が異なるアミノ酸で置換されている本発明のポリペプチドである。当技術分野では当然のこ
とであるが、ポリペプチドの活性の性質を変えることなく、いくつかのアミノ酸を、ほぼ類似の特性を有する他のアミノ酸に代えることが可能である(保存的置換)。ポリペプチドの保存的置換の例は、表1(図12)に従い実施することが可能である。
表1(図12)に示されている置換よりも保存的でない置換基を選択すると、機能が実質的に変化する。他の置き換えは、非保存的置換であろうし、これらのうち比較的少数しか許容され得ない。一般に、ポリペプチドの特性に最大の変化を与えるような置換とは、(a)親水性残基(例えば、SerまたはThr)を、疎水性残基(例えば、Leu、Ile、PheまたはVal)に(で)置換する;(b)システインまたはプロリンを、他の何らかの残基に(で)置換する;(c)電気的に陽性の側鎖を有する残基(例えば、Arg、HisまたはLys)を、電気的に陰性の残基(例えば、GluまたはAsp)に(で)置換する、または(d)嵩高な側鎖を有する残基(例えば、PheまたはTrp)を、より小さい側鎖を有する残基(例えば、Ala、Ser)か、側鎖のない残基(例えば、Gly)に(で)置換するような置換である。
(ポリペプチドおよび核酸配列の比較)
個々の核酸とポリペプチドとの配列の関係を記載するために本願明細書中で使用される用語には、「比較ウィンドウ」、「配列同一性」、「配列同一率」および「実質的同一性」が含まれる。個々の核酸/ポリペプチドはそれぞれ、(1)該核酸/ポリペプチドにより共有される、完全な核酸/ポリペプチド配列のうちの唯一または複数の部分、ならびに(2)核酸/ポリペプチド間で異なる1つまたは複数の部分を含みうるので、配列比較は通常、配列類似性の局所領域を同定および比較するために「比較ウィンドウ」上で配列を比較することにより行う。「比較ウィンドウ」とは、参照配列と比較される通常少なくとも6個の連続残基からなる概念的なセグメントのことである。比較ウィンドウは、個々の配列を最適に整列させた状態で、参照配列(付加または欠失がない)に比較して約20%またはそれ未満の付加または欠失(すなわち、ギャップ)を有してよい。比較ウィンドウの位置を決めるための配列の最適な整列は、コンピュータを用いたアルゴリズム(例えば、本願明細書に援用される、WebAngis GCGにより提供されるECLUSTALWおよびBESTFIT、2D Angis、GCGならびにGeneDocの各プログラム)の実行によって、または、検証および選択される様々な方法のいずれかによりもたらされる最良の整列(すなわち、比較ウィンドウについての相同性を最も高くする)により実施可能である。
ECLUSTALWプログラムを使用して、複数の配列を整列する。このプログラムは、トンプソン、ジェイ.ディ.(Thompson,J.D.)、ヒギンス、ディ.ジー.(Higgins,D.G.)およびギブソン、ティ.ジェイ.(Gibson,T.J.)(1994)による方法に従い、ヌクレオチドまたはアミノ酸配列の多重整列を算出する。これは、EGCGに含めるために修正した、オリジナルの配布プログラムClustalWの一部である。BESTFITプログラムは、順方向および逆方向の配列ならびに反復配列を整列させる。このプログラムは、2つの配列間の相同性について最良のセグメントが生じる最適な整列を作成する。スミス(Smith)およびウォーターマン(Waterman)の局所的相同性アルゴリズムを使用して整合数が最大化となるようにギャップを挿入することにより、最適な整列が決定される。ECLUSTALWおよびBESTFIT整列パッケージは、WebANGIS GCG(オーストラリア国、N.S.W.2006、シドニー大学内、JO3ビルディングに所在のオーストラリアゲノム情報センター(The Australian Genomic Information
Centre))で提供されている。
例えば、本願明細書に援用されるアルトシュール(Altschul)ら、1997、Nucl.Acids Res.第25巻、第3389頁に開示されているプログラムの
BLASTファミリーを参照することも可能である。
配列分析の詳細な検討については、前記オースベル(Ausubel)らの19.3章に見出すことが可能である。
本願明細書中では、「配列同一性」との用語を、比較ウィンドウ上で配列が同一である程度を考慮しつつ、標準的なアルゴリズムによる適切な整列に関してヌクレオチドまたはアミノ酸の正確な一致の数を含むように、その最も広い意味で使用する。したがって、比較ウィンドウ上で最適に整列された2つの配列を比較し、両方の配列で同一の核酸塩基(例えば、A、T、C、G、U)が生じている位置の数を決定して一致した位置の数を得、その一致した位置の数を、比較ウィンドウ中の位置の総数(すなわち、ウィンドウサイズ)で除し、その結果に100を乗じて配列同一率を得ることにより、「配列同一率」を算出する。例えば、「配列同一性」は、DNASISコンピュータプログラム(ウィンドウズ(登録商標)用バージョン2.5、米国カリフォルニア州サウスサンフランシスコ所在の日立ソフトウェアエンジニアリング社(Hitachi Software Engineering Co.,Ltd.))により算出される「配列の一致率」を意味すると解してもよい。
通常、本願明細書中で使用する場合、「相同体」は、それが相同体でありうる場合には、本発明の核酸またはポリペプチドとの間に規定可能なヌクレオチドまたはアミノ酸配列の関係を共有する。
「ポリペプチド相同体」とは、前記の本発明のポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、さらに好ましくは少なくとも95%の配列同一性を共有する。ポリペプチド相同体には例えばG3BP−1が含まれる。さらに、G3BP−2アイソフォームG3BP−2aおよびG3BP−2bも含まれる。
他の生物から単離された、機能的に関連のあるポリペプチドおよびそれらをコードする核酸である「オルソログ(ortholog)」は、相同体の範囲に含まれる。例えば、ヒトから単離されたG3BP−2ポリペプチド(例えば、HsaG3BP−2a、HsaG3BP−2b)およびマウスから単離されたG3BP−2ポリペプチド(例えば、MmuG3BP−2a、MmuG3BP−2b)である。
ポリペプチド変異体に関しては、ポリペプチドに突然変異を誘発するか、またはコードする核酸に突然変異を誘発することにより、例えばランダム突然変異誘発または部位特異的突然変異誘発により、生じさせることが可能である。核酸突然変異誘発法の例は、本願明細書に援用される前記の「CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY」(オースベル(Ausubel)ら)の第9章に提示されている。
当業者には当然のことであるが、生物活性に寄与するアミノ酸残基についての知見を利用可能な場合に部位特異的突然変異誘発を行うことが最良である。多くの場合、そのような情報は入手不可能であるか、あるいは、例えば分子モデリング近似により推測するしかない。
このような場合には、ランダム突然変異誘発が実施される。ランダム突然変異誘発法には、ヒドロキシルアミンによるタンパク質の化学修飾(ルアン(Ruan)ら、1997年、Gene、第188巻、第35頁)、核酸へのdNTP類似体の導入(ザッコロ(Zaccolo)ら、1996年、J.Mol.Biol.第255巻、第589頁)および、ステマー(Stemmer)、1994年、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第91巻、第10747頁またはシャフィカニ(Shafikhani)ら、
1997年、Biotechniques、第23巻、第304頁に記載されているようなPCRを使用したランダム突然変異誘発が含まれる(引用文献はそれぞれ本願明細書に援用される)。PCRを使用したランダム突然変異誘発キット、例えばDiversify(登録商標)キット(クロンテック(Clontech))が市販されていることも特記する。
本願明細書で使用する場合、「誘導体」ポリペプチドは、例えば他の化学的成分と結合または縮合することにより、あるいは当技術分野で理解されるような翻訳後修飾技法により変更された本発明のポリペプチドである。このような誘導体には、本発明のポリペプチドまたはこれらの変異体へのアミノ酸の欠失および/または付加物が含まれる。
アミノ酸の「付加物」には、ペプチドまたはポリペプチドまたはその変異体と他のペプチドまたはポリペプチドとの融合物が含まれうる。このようなペプチドの具体例には、「タグ」として使用するために加えられたアミノ(N)およびカルボキシル(C)末端アミノ酸が含まれる。発現させた融合ポリペプチドを単離するためのN末端6×−Hisタグの使用を、本願明細書中に記載する。
N末端およびC末端タグには、特異的基質に結合するか、既知の抗体、好ましくはモノクローナル抗体に結合する既知のアミノ酸配列が含まれる。pRSET Bベクター(ProBond(登録商標)、インビトロジェン社(Invitrogen Corp.))は、ProBond(登録商標)樹脂に結合するN末端6X−Hisタグを含むベクターの例である。
本発明により実施される他の誘導体には、側鎖の修飾、ペプチド又はポリペプチド合成時の非天然アミノ酸および/またはその誘導体の導入、ならびに架橋剤の使用および本発明のポリペプチド、断片および変異体に構造上の制約をもたらすその他の方法の使用が含まれる。本発明により実施される側鎖修飾の例には、無水酢酸を用いたアシル化;無水コハク酸およびテトラヒドロフタル酸無水物を用いたアミノ基のアシル化;メチルアセトイミデートを用いたアミジン化;シアン酸を用いたアミノ基のカルバモイル化;ピリドキサル−5−リン酸を用いたリジンのピリドキシル化に続くNaBHを用いた還元;アルデヒドとの反応による還元的アルキル化に続くNaBHを用いた還元;および2,4,6−トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)を用いたアミノ基のトリニトロベンジル化などによるアミノ基の修飾が含まれる。
カルボキシル基を、O−アシルイソウレア生成を介したカルボジイミド活性化に続く誘導体化により、例えば、対応するアミドへと修飾してもよい。
アルギニン残基のグアニジン基を、2,3−ブタンジオン、フェニルグリオキサルおよびグリオキサルなどの試薬を用いて複素環縮合産物を生じさせることにより修飾してもよい。
スルフィドリル(sulphydryl)基を、システイン酸への過ギ酸酸化;4−クロロメルクリフェニルスルホン酸、4−クロロメルクリ安息香酸;2−クロロメルクリ−4−ニトロフェノール、塩化フェニル水銀および他の水銀剤を使用する水銀誘導体の形成;他のチオール化合物を用いた混合ジスルフィドの形成;マレイミド、無水マレイン酸または他の置換マレイミドとの反応;ヨード酢酸またはヨードアセトアミドを用いたカルボキシメチル化;およびアルカリ性pHでのシアン酸を用いたカルバモイル化などの方法によって修飾してもよい。
トリプトファン残基を、例えば2−ヒドロキシ−5−ニトロベンジルブロマイドもしくはハロゲン化スルホニルを用いたインドール環のアルキル化により、またはN−ブロモス
クシンイミドを用いた酸化により修飾してもよい。
チロシン残基を、テトラニトロメタンでニトロ化して3−ニトロチロシン誘導体を形成させることにより修飾してもよい。
ヒスチジン残基のイミダゾール環を、ジエチルピロカルボン酸塩を用いたN−カルボエトキシ化により、またはヨード酢酸誘導体を用いたアルキル化により修飾してもよい。
ペプチド合成時の非天然アミノ酸および誘導体の導入の例には、4−アミノ酪酸、6−アミノへキサン酸、4−アミノ−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンタン酸、4−アミノ−3−ヒドロキシ−6−メチルヘプタン酸、t−ブチルグリシン、ノルロイシン、ノルバリン、フェニルグリシン、オルニチン、サルコシン、2−チエニルアラニンおよび/またはアミノ酸のD−異性体の使用が含まれる。
図1に例示されているもののような本発明に関連するポリペプチド(一般に断片、変異体、誘導体および相同体を含む)は、当技術分野の専門家に知られている任意の適切な手順により調製することが可能である。
例えば、ポリペプチドは、
(i)1個又は複数の調節ヌクレオチド配列、例えばT7プロモーターに作動可能なように連結された本発明の組換え核酸を含む発現構築物を調製する工程と;
(ii)適切な宿主細胞、例えば、E.coli(大腸菌)に発現構築物をトランスフェクションまたは形質転換する工程と;
(iii)前記宿主細胞中でポリペプチドを発現させる工程と
を含む手順により調製することが可能である。
本発明の組換え核酸は、図1に示されているポリペプチドまたはその断片をコードすることが好ましい。
当業者は、市販のキット、例えば本願明細書に援用される、インビトロジェン社(Invitrogen Corporation)(米国カリフォルニア州カールズバッド(Carlsbad)所在)より入手可能な「ProBond(登録商標)Purification System」を使用して、組換えタンパク質を簡単に発現させて精製することが可能である。代替例として、例えば、本願明細書に援用されるサムブルック(Sambrook)らの「MOLECULAR CLONING.A Laboratory
Manual」(コールドスプリングハーバー出版、1989年)(特に第16章および第17章);本願明細書に援用される「CURRENT PROTOCOLS INMOLECULAR BIOLOGY」オースベル(Ausubel)ら編、(ジョンワイリーアンドサンズ社(John Wiley & Sons,Inc.)、1995−1999)(特に第10章および第16章);ならびに本願明細書に援用される「CURRENT PROTOCOLS IN PROTEIN SCIENCE」コリガン(Coligan)ら編、(ジョンワイリーアンドサンズ社、1995−1999)(特に第1、5、6および7章)に記載されているような標準的な分子生物学プロトコルを使用してもよい。
(核酸)
本願明細書で使用される「核酸」という用語は、一本鎖または二本鎖のmRNA、RNA、cRNAおよびDNAを意味しており、DNAには、cDNAおよびゲノムDNAが含まれる。
本願明細書で使用される「単離(された)核酸」という用語は、インビトロで操作して自然には通常は見いだされない形態になっている核酸のことである。単離核酸には、天然
および組換え(非天然)核酸の両方が含まれる。例えば、ヒトまたはマウスから単離された核酸である。
「ポリヌクレオチド」とは、80個またはそれ以上の連続したヌクレオチドを有する核酸であり、「オリゴヌクレオチド」は、80個未満の連続したヌクレオチドを有する。
核酸に関連する「本質的に〜から構成される」との用語は、その5’および/または3’に位置するヌクレオチドが90個以下である核酸に関する。核酸は、付加される核酸が60個未満であることが好ましく、さらに好ましくは、核酸は1〜30個のヌクレオチドからなる。
「プローブ」は、例えばノーザンブロット法またはサザンブロット法において相補配列を検出するために適切に標識された一本鎖または二本鎖のオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドであってよい。
「プライマー」は通常、好ましくは20〜50個の連続したヌクレオチドを有する一本鎖オリゴヌクレオチドであり、相補的核酸「テンプレート」にアニーリングし、Taqポリメラーゼ、RNA依存性DNAポリメラーゼまたはSequenase(登録商標)などのDNAポリメラーゼの作用によりテンプレート依存的に伸長させることが可能である。例えば、次のプライマーを、ヒトG3BP−1およびG3BP−2の染色体マッピングのために使用した。
HsaG3BP−1特異的プライマー:
5’GGAGGCATGGTGCAGAAACCA[配列番号:12];および
5’CAGGAAAGGGAAGAGAGGGAG[配列番号:13]
HsaG3BP−2特異的プライマー:
5’GTCTTGGCAGTGGTACATTAT[配列番号:14];および
5’AGTTCACTTTGTCGTAGATAGTTTAAG[配列番号:15]。
宿主細胞で発現させるために、組換え核酸を、発現ベクター内の1つまたは複数の調節配列、例えばT7プロモーターに作動可能なように連結する。
「発現ベクター」は、プラスミドなどの自己複製する染色体外ベクターでも、宿主ゲノムに入り込むベクターでもよい。発現ベクターの例は、pRSET B(インビトロジェン社(Invitrogen Corp.))およびその誘導体である。
「作動可能なように連結(された)」とは、前記1つまたは複数の調節ヌクレオチド配列が、本発明の組換え核酸に対して、転写を開始、調節、さもなければ制御するように配置されていることを意味している。
調節ヌクレオチド配列は、一般に発現のために使用される宿主細胞に適したものになるであろう。様々な宿主細胞に関する数多くのタイプの適切な発現ベクターおよび適切な調節配列が、当技術分野では周知である。
通常、前記の1種または複数の調節ヌクレオチド配列は、プロモーター配列、リーダーまたはシグナル配列、リボソーム結合部位、転写開始および停止配列、翻訳開始および停止配列、ならびにエンハンサーまたはアクチベーター配列を含むことが可能である。
当技術分野で知られている構成的または誘導性プロモーターが本発明により意図される。プロモーターは、天然に生じるプロモーター、複数のプロモーターの要素を組み合わせるハイブリッドプロモーターのいずれかであってよい。例えば、lacプロモーターはI
PTGにより誘導される。
発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の選択を可能にする選択マーカー遺伝子をさらに含むことも可能である。選択マーカー遺伝子は当技術分野ではよく知られており、使用される宿主細胞に応じて変わる。例えば、アンピシリンを含有する培地中で成長させて確実に形質転換された宿主細胞を選択するための、アンピシリン耐性遺伝子である。
発現ベクターは、本発明の組換えポリペプチドが融合相手との融合ポリペプチドとして発現されるように、融合相手(通常は、発現ベクターが提供)を含むことも可能である。融合相手の利点は、これらが融合ポリペプチドの同定および/または精製の助けとなることである。同定および/または精製には、融合相手、例えば6×−HisタグまたはGSTに対して特異的なモノクローナル抗体または基質を使用することが含まれうる。融合相手はさらに、組換えポリペプチドの分泌を指定するためのリーダー配列、例えば、α因子リーダー配列を含むことも可能である。
融合相手のよく知られている例には、ヘキサヒスチジン(6×−HIS)−タグ、N−フラグ(Flag)、ヒトIgGのFc部分、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)およびマルトース結合タンパク質(MBP)が含まれ、これらはアフィニティ(親和性)クロマトグラフィーにより融合ポリペプチドを単離するために特に有用である。アフィニティクロマトグラフィーによる融合ポリペプチド精製のために、アフィニティクロマトグラフィー用の適切なマトリックスには、それぞれニッケル結合またはコバルト結合樹脂、融合ポリペプチド特異抗体、グルタチオン結合樹脂およびアミロース結合樹脂がありうる。いくつかのマトリックスは、例えば6×−His融合ベクターおよびProBond(登録商標)樹脂を用いた精製を取り入れているProBond(登録商標)Purification System(インビトロジェン社)などの「キット」の形態で入手可能である。
融合ポリペプチドを発現させるためには、本発明の核酸を、融合相手と本発明のヌクレオチド配列との翻訳上の読み枠が一致するように発現ベクターに連結させることが必要である。
融合相手は、例えばエンテロキナーゼ(EnterokinaseMax(登録商標)としてインビトロジェン社より入手可)、因子Xまたはトロンビンなどのプロテアーゼの切断部位を有してもよく、該切断部位により、該当プロテアーゼが本発明の融合ポリペプチドを消化して、その結果本発明の組換えポリペプチドを遊離させることができる。次いで、遊離されたポリペプチドを後続のクロマトグラフィーを用いた分離により融合相手から単離することが可能である。
融合相手はさらに、通常は短いペプチド配列であり該配列に対する特異抗体を利用可能な「エピトープタグ」をその範囲内に含んでもよい。
上記のように、本発明のポリペプチドまたはポリペプチド相同体をコードする核酸を含有する発現構築物で形質転換された宿主細胞を培養することにより、本発明のポリペプチドを生じさせることが可能である。ポリペプチドの発現に適した条件は、発現ベクターおよび宿主細胞の選択に応じて変わることになる。例えば、所定の宿主細胞内でのポリペプチドの発現を成功または改善させるために、本発明のヌクレオチド配列を変更することが可能である。変更には、宿主細胞で優先されるコドン使用に応じてヌクレオチドを変えることが含まれる。代替例として、あるいは追加として、本発明のヌクレオチド配列を変更して宿主特異的なスプライシング部位を加えたり除いたりしてもよい。これらの変更は、当技術分野の専門家であれば確認することが可能である。
発現のための宿主細胞は、原核細胞でも真核細胞でもよい。
有用な原核宿主細胞は、細菌である。
典型的な細菌宿主細胞は、E.coli株である。
有用な真核細胞は、酵母、本願明細書に記載されているバキュロウイルス発現系と共に使用可能なSF9細胞、および他の哺乳動物細胞である。
当業者は、例えば、本願明細書に援用されるサムブルック(Sambrook)らの「MOLECULAR CLONING.A Laboratory Manual」(コールドスプリングハーバー出版、1989年)(特に第16章および第17章);本願明細書に援用される「CURRENT PROTOCOLS INMOLECULAR BIOLOGY」オースベル(Ausubel)ら編、(ジョンワイリーアンドサンズ社(John Wiley & Sons,Inc.)、1995−1999)(特に第10章および第16章);ならびに本願明細書に援用される「CURRENT PROTOCOLS IN PROTEIN SCIENCE」コリガン(Coligan)ら編、(ジョンワイリーアンドサンズ社、1995−1999)(特に第1、5および6章)に記載されているような標準的なプロトコルを使用して、組換えポリペプチドを簡単に調製することが可能である。
1実施形態では、核酸相同体は、その変異体、断片および誘導体を含めた本発明のポリペプチド相同体をコードする。
別の実施形態では、核酸相同体は、本発明の核酸と少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、さらに好ましくは少なくとも80%、さらにいっそう好ましくは少なくとも90%の配列同一性を共有する。
さらに別の実施形態では、核酸相同体は、少なくとも厳密度の低い条件下で、好ましくは少なくとも厳密度が中程度の条件下で、さらに好ましくは厳密度の高い条件下で本発明の核酸にハイブリダイズする。
「ハイブリダイズおよびハイブリダイゼーション」は、本願明細書では、少なくとも部分的に相補的なヌクレオチド配列を対合させて、DNA−DNA、RNA−RNAまたはDNA−RNAハイブリッドを生じさせることを意味するために使用する。相補的ヌクレオチド配列からなるハイブリッド配列は、塩基の対合を介して生じる。
DNAでは、相補的な塩基は
(i)AとT;および
(ii)CとGである。
RNAでは、相補的な塩基は
(i)AとU;および
(ii)CとGである。
RNA−DNAハイブリッドでは、相補的な塩基は
(i)AとU;
(ii)AとT;および
(iii)GとCである。
修飾プリン(例えば、イノシン、メチルイノシンおよびメチルアデノシン)および修飾ピリミジン(チオウリジンおよびメチルシトシン)も、塩基対合に関与しうる。
本願明細書で使用する場合の「厳密度」とは、ハイブリダイゼーション時の温度およびイオン強度の条件、ならびにある種の有機溶剤および/または界面活性剤の有無のことで
ある。厳密度が高いほど、ハイブリダイズするヌクレオチド配列間で必要な相補性レベルが高くなる。
「厳密(ストリンジェント)な条件」とは、相補的塩基を高い頻度で有する核酸のみがハイブリダイズする条件を意味している。
本願明細書における厳密度の低い条件としては、
(i)少なくとも約1%(v/v)から少なくとも約15%(v/v)までのホルムアミドと、少なくとも約1Mから少なくとも約2Mまでの塩で42℃でハイブリダイゼーション、および、少なくとも約1Mから少なくとも約2Mまでの塩で42℃で洗浄;ならびに
(ii)1%のウシ血清アルブミン(BSA)、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO(pH7.2)、7%のSDSで65℃でハイブリダイゼーション、および(i)2×SSC、0.1%のSDS;または(ii)0.5%のBSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO(pH7.2)、5%のSDSで室温で洗浄
があり、包含される。
厳密度が中程度の条件としては、
(i)少なくとも約16%(v/v)から少なくとも約30%(v/v)までのホルムアミドと、少なくとも約0.5Mから少なくとも約0.9Mまでの塩で42℃でハイブリダイゼーション、および少なくとも約0.5Mから少なくとも約0.9Mまでの塩で42℃で洗浄;ならびに
(ii)1%のウシ血清アルブミン(BSA)、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO(pH7.2)、7%のSDSで65℃でハイブリダイゼーション、および(a)2×SSC、0.1%のSDS;または(b)0.5%のBSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO(pH7.2)、5%のSDSで42℃で洗浄
があり、包含される。
厳密度の高い条件としては、
(i)少なくとも約31%(v/v)から少なくとも約50%(v/v)までのホルムアミドと、少なくとも約0.01Mから少なくとも約0.15Mまでの塩で42℃でハイブリダイゼーション、および少なくとも約0.01Mから少なくとも約0.15Mまでの塩で42℃で洗浄;
(ii)1%のBSA、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO(pH7.2)、7%のSDSで65℃でハイブリダイゼーション、および(a)0.1×SSC、0.1%のSDS;または(b)0.5%のBSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO(pH7.2)、1%のSDSで65℃を上回る温度で約1時間の洗浄;ならびに
(iii)0.2×SSC、0.1%のSDSで、68℃以上で約20分間の洗浄
があり、包含される。
通常、二重鎖DNAのTは、不一致な塩基の数が1%増大するごとに、約1℃ずつ低下する。
上記にかかわらず、厳密な条件は、本願明細書に援用される上記のオースベル(Ausubel)らの文献の2.9章および2.10章に記載されているように、当技術分野でよく知られている。専門家には当然のことであるが、様々な要因を操作してハイブリダイゼーションの特異性を最適化することが可能である。最終洗浄の厳密度を最適化することにより、高度なハイブリダイゼーションを確実にすることが可能である。
通常、ヌクレオチドをマトリックス(好ましくは、ニトロセルロースなどの合成膜)上に固定化する工程と、ハイブリダイゼーション工程と、検出工程とを含むブロット技法により、相補的ヌクレオチド配列を同定する。サザンブロット法を使用して、相補的DNA
配列を同定し;ノーザンブロット法を使用して、相補的RNA配列を同定する。ドットブロット法およびスロットブロット法を使用して、相補的なDNA/DNA、DNA/RNAまたはRNA/RNAポリヌクレオチド配列を同定することが可能である。このような技法は、当技術分野の専門家にはよく知られており、本願明細書に援用される上記オースベル(Ausubel)らの文献の2.9.1頁〜2.9.20頁に記載されている。
このような方法では、サザンブロット法は、ゲル電気泳動によりサイズに応じてDNA分子を分離する工程と、サイズにより分離されたDNAを合成膜にトランスファーする工程と、膜結合DNAを相補的ヌクレオチド配列にハイブリダイズさせる工程とを含む。
ドットブロット法およびスロットブロット法では、DNA試料を、前記のようにハイブリダイズさせる前に合成膜に直接施与する。
cDNAまたはゲノムDNAライブラリ中の相補的核酸を同定する場合には、プラークまたはコロニーハイブリダイゼーションの手法を介するような別のブロット工程を使用する。この手法の他の典型的な例は、本願明細書に援用される上記のサムブルック(Sambrook)らの文献の第8〜12章に記載されている。
通常、次の一般的な手順を使用して、ハイブリダイゼーション条件を決定することが可能である。核酸を前記のように合成膜にブロットおよび/またはトランスファーする。本発明のヌクレオチド配列を前記のように標識し、この標識された核酸が固定化ヌクレオチド配列とハイブリダイズする能力を分析する。
専門家には当然のことであるが、多くの要因がハイブリダイゼーションに影響を及ぼす。放射性標識されたポリヌクレオチド配列の比放射能は通常、検出可能なシグナルを生じるために約10dpm/μg以上であるべきである。比放射能が10〜10dpm/μgの放射性標識ヌクレオチド配列により、約0.5pgのDNAを検出することが可能である。検出を可能にするために、十分量のDNAを膜上に固定すべきであることは、当技術分野ではよく知られている。過剰量の固定DNA、通常10pgを有することが望ましい。ハイブリダイゼーションの際に10%(w/v)のデキストラン硫酸(MW500,000)またはポリエチレングリコール6000などの不活性ポリマーを加えることにより、ハイブリダイゼーションの感度を高めることが可能である(上記オースベル(Ausubel)らの文献、2.10.10を参照のこと)。
膜に固定化された核酸と標識された核酸とのハイブリダイゼーションから有意義な結果を得るためには、十分量の標識核酸を固定化された核酸にハイブリダイズさせてから洗浄すべきである。洗浄により、標識された核酸に対し望ましい程度の相補性を備えた固定化核酸にのみ、標識核酸がハイブリダイズすることが保証される。
固定された核酸にハイブリダイズした標識核酸を検出する方法は、当技術分野の技術者にはよく知られている。このような方法には、オートラジオグラフィ、化学発光法、蛍光法および比色分析が含まれる。
本発明の核酸相同体は、次の手順に従い調製することが可能である:
(i)適切な宿主、例えば、細菌種から核酸抽出物を得る工程と;
(ii)本発明のヌクレオチド配列の一部をそれぞれ含む、任意選択で縮重しているプライマーを作成する工程と;
(iii)前記のプライマーを使用して、核酸増幅技法により、前記の核酸抽出物から1種または複数の増幅生成物を増幅する工程。
本願明細書で使用する場合、「増幅生成物」とは、核酸増幅技法により作製された核酸
生成物のことである。
適切な核酸増幅技法は専門家にはよく知られており、例えば本願明細書に援用される上記のオースベル(Ausubel)らの文献の第15章に記載されているようなPCR;例えば本願明細書に援用される米国特許第5,422,252号に記載されているような鎖置換増幅(strand displacement amplification;SDA);例えば本願明細書に援用されるリウ(Liu)ら、1996年、J.Am.Chem.Soc.第118巻、第1587頁と国際出願国際公開第92/01813号;およびリザルディ(Lizardi)とカプラン(Caplan)の国際出願国際公開第97/19193号に記載されているようなローリングサークル複製(RCR);例えば本願明細書に援用されるスークナナン(Sooknanan)ら、1994年、Biotechniques、第17巻、第1077頁に記載されているような核酸配列ベースの増幅(NASBA);例えば本願明細書に援用される国際出願国際公開第89/09385号に記載されているようなリガーゼ連鎖反応(LCR);ならびに、例えば本願明細書に援用されるタイアギ(Tyagi)ら、1996年、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第93巻、第5395頁に記載されているようなQ−βレプリカーゼ増幅が含まれる。増幅は、本願明細書に開示されているプライマーを使用するPCRによることが好ましい。
(G3BP−2と乳がん)
G3BP−2タンパク質が、上皮組織および非増殖性組織に由来する乳がんで発見された。これは予期せぬ結果であったが、その理由の少なくとも一部は、発現が腫瘍に対して特異的であると思われることと、G3BP−2のアップレギュレーション(上方制御)は腫瘍の発生の初期に生じるようであることとは知られていなかったためである。G3BP−2は、研究された乳がんの約80%でアップレギュレーションされた。これは、家族性乳がんの15%(研究対象とした地方における比率)で突然変異していることが見出されたBrca1などの、乳がんの原因であると認識されている遺伝子に匹敵する。家族性乳がんは、乳がん全体の15〜30%を占めているにすぎず、このことは、Brca1が乳がん全体のわずか2〜5%の原因であることを意味している。
本発明者らは、G3BP−2が細胞の核へと移動して転写産物を選び出し、該転写産物をリボソームへと送り出して、選択された遺伝子転写産物の翻訳をリボソームのレベルで調節しうることを示唆するモデルを提示した。本発明者らがこのモデルを提示したのは、G3BP−2が通常ポリソームに結合しているリボソームタンパク質と共に免疫沈降されうるという意外な発見による。このことは、細胞周期を調節するがん遺伝子の転写産物をリボソームへと送り出してその転写をアップレギュレーションし、それによりがんの進行を増強しうる作用方式が存在するかもしれないことを示唆している。興味深いことに、前記のことは、G3BP−2がシグナル伝達とRNAプロセシングとの関連を表しているかもしれないことも示唆している。
G3BP−2は実際には乳がんの原因ではないかもしれないが、がんが増殖するために必要とされるかもしれず、したがって乳がんの80%でアップレギュレーションされることが説明可能である。G3BP−2は具体的には細胞周期依存的に細胞内コンパートメントに局在し、増殖時には核内へ移動し、次いで核から出て細胞質へ戻る。G3BP−2は、GAP120から直接メッセージを受け取って細胞核へと移動することにより、正常なras−GAP120シグナル伝達を「短絡」させるようである。核内では、G3BP−2は標的転写産物(例えば、c−myc)と結合し、これらを核から細胞質中のリボソームへと運び出す可能性が高い。本発明者らは、G3BP−2を、通常は翻訳活性リボソームに結合している一連のポリペプチドと共に免疫共沈降させた。したがって、G3BP−2は、発がん性遺伝子転写産物(例えば、c−myc)のアップレギュレーションを可能にすることにより、乳がん増殖の増大を促進している可能性がある。G3BP−2の活性
を、特にN末端のNTF2様ドメインに対して阻止するように設計された治療法は、がんの進行を制限する可能性がある。
(クローニング、配列相同性および構造上の相同性)
本発明者らは以前に、RRM含有タンパク質についての一般的なPCRを用いるスクリーング(ケネディ(Kennedy)ら、1997年)におけるMmuG3BP−2(MMU65313)のクローニングについて報告している。RRM内のコンセンサス配列に対して設計された縮重プライマーを使用し(バーニー(Birney)ら、1993年)、かつ増幅したPCR生成物を使用して後期原条期マウス胚cDNAライブラリをスクリーニングして完全長cDNAを単離することにより、これを達成した。G3BP遺伝子間で保存されている配列相同性により、MmuGeBP−2のcDNAのコード領域を、ノーザン分析およびライブラリ・スクリーニングにおいてヒトG3BP−2およびMmuG3BP−1の両方を認識するための有効なツールとして使用することが可能である。本発明者らは、MmuG3BP−2のコード領域を使用して、後期原条期マウス胚cDNAライブラリおよび胎児ヒト脳cDNAライブラリからそれぞれMmuG3BP−1(MMAB1927)およびヒトG3BP−2(HsaG3BP−2)を単離およびクローニングした。Met開始コドン、オープンリーディングフレームおよび停止コドンを同定するために、該クローンを配列決定して分析した。HsaG3BP−2とMmuG3BP−2とのタンパク質配列比較(図3)により98.5%の同一性が示され、HsaG3BP−2とHsaG3BP−1(HS3251910)では65%の同一性が示され、HsaG3BP−1は、MmuG3BP−1と94.4%の配列同一性を共有している。図3では、アミノ酸は、一文字表記されており、10のブロックに分類されている。行の最後に位置する数字は、示されているタンパク質内でのアミノ酸の位置を示している。整列させた配列内のダッシュは、HsaG3BP−2aに対して保存されたアミノ酸を示しており、タンパク質間のアミノ酸の変化は、適切な置換により示されている。整列させたタンパク質内の空白は、互いに直線状に整列された状態を維持するために配列に挿入されたギャップを示している。四角の枠は、プロリンリッチ配列(PxxP)を示している。イタリック体の配列は、酸リッチドメインを示している。楕円の枠は、RGGドメインの成分を示しており、G3BP−1およびG3BP−2のRGGドメインが一致していないことを示している。下線および二重下線を付された配列はそれぞれ、RNP−2およびRNP−1を示している。
ライブラリのスクリーニングにより、少なくとも2種の異なるG3BP−2アイソフォームがマウスおよびヒトの両方で生じることも判明した。マウスとヒトとの間で100%保存されているもう一方のスプライシング事象では、コード領域から99個のヌクレオチドが削除され、停止コドンもフレームシフトも導入されない。ウェスタンブロット分析および組換えタンパク質の発現(下記参照)により確認されたように、これらの転写産物はいずれもインビボで翻訳される。長い方のアイソフォームをG3BP−2aと名づけた(ヒトG3BP−2a(受入番号AF145285)、マウスG3BP−2a(受入番号AF145285))。短い方のタンパク質アイソフォームを、G3BP−2b(ヒトG3BP−2b(受入番号AF053535およびAF051311)およびマウスG3BP−2b(受入番号MMU65313))と称し、G3BP−2bは、一次構造の中央の領域から33アミノ酸が欠失している点でG3BP−2aと異なっている(図3)。第3のMmuG3BP−2転写産物を検出し、クローニングしたが(本願明細書中では、G3BP−2cと称する);配列分析の結果、この転写産物の翻訳は短い遺伝子生成物を生じるであろうことが示され、今のところ細胞または組織中で対応するタンパク質は検出されておらず、このことから翻訳されないことが示唆されている。
すべてのG3BPは、高次に保存されたRNP−1およびRNP−2配列を共有するが、これらの配列はRRMのコンセンサスモチーフである。G3BP−2とG3BP−1の
RRMの間の最も顕著な差異は、RNP−2コンセンサス配列中でのValからIleへの置換である(図3)。G3BPのRRMの構造は、他でも報告されている(ケネディ(Kennedy)ら、1997年)。加えて、G3BPは保存された酸リッチドメインおよびRGGドメイン(バーニー(Birney)ら、1993年)を有するが、これらはいずれもRNA結合タンパク質中で共通して見出される。G3BP−1とG3BP−2との間にはRGGドメイン構造に顕著な差異が存在し(図3参照)、このことがRNAターゲットへの特異性の違いをもたらしている可能性があることを特記すべきである。酸リッチドメインは、hnRNP Cおよびヌクレオリンなどの様々なRNA結合タンパク質に関連して見いだされるにも関わらず、このドメインの機能は不明なままであり、タンパク質−タンパク質相互作用に関与しているかもしれない。G3BP−1とG3BP−2タンパク質との間の最も重要な差異は、潜在的SH3ドメイン結合モチーフ(PxxP、ここでxは任意のアミノ酸を表す)の数にある(リー(Lee)ら、1996年)。G3BP−2aタンパク質は、酸リッチドメインとRRMドメインとの間に4個のPxxPモチーフからなるクラスターを有し、これに対してG3BP−2bはその相同領域中に5個有する(図3)。G3BP−2b中の余分なプロリンリッチPxxPモチーフは、G3BP−2aから33アミノ酸がスプライシングされることにより生じる。G3BP−2に多重PxxPクラスターが見いだされるのに対し、G3BP−1は同タンパク質の相同領域中にこのようなモチーフを1個しか含まない(図3)。さらに、G3BP−1およびG3BP−2のいずれもその非保存RGGドメイン内に保存PxxPモチーフ(PGGP)を有する(図3)。全体的には保存されていないタンパク質領域内に最小SH3ドメイン結合モチーフが特異的に保存されているということは、保持された機能の存在を示唆しているが、これはまだ解明されていない。G3BP間の潜在的SH3ドメイン結合モチーフの数における全般的な差異は、これらがインビボでSH3ドメインを含有する別個の相手に結合するか、または同じタンパク質に対して異なる親和性を有することを示している可能性がある。
(昆虫細胞におけるタンパク質発現)
MmuG3BP−2aおよび2bのcDNAは、サイズがそれぞれ58.2kDaおよび52kDaと予測されるタンパク質をコードする。組換え発現タンパク質はSDS−PAGEによる測定でそれぞれ68.5kDaおよび62kDaの見かけの分子量を有する。予測重量と見かけ重量との上記の差異は翻訳後修飾による重量の増加と一致し、HsaG3BP−1に関して報告された差異(予測重量52kDa、観察された見かけの重量68kDa)(パーカー(Parker)ら、1996年)と同様である。
(G3BP−rasGAP120相互作用のマッピング)
G3BP−1とrasGAP120との相互作用については報告があり、G3BP−1はrasGAP120のSH3ドメインと特異的に相互作用し(パーカー(Parker)ら、1996年)、G3BPをrasGAP120シグナル伝達経路に関与させる(パズマン(Pazman)ら、2000年も参照のこと)。しかしながら、rasGAP120との間に観察された相互作用を担うG3BP内の領域は、完全には調査されていない。当初、この相互作用は、SH3ドメインと相互作用することが知られている(リー(Lee)ら、1996年)プロリンリッチモチーフを介して促進されるのであろうと推測されていた。G3BPとrasGAP120のSH3ドメインとの相互作用をさらにマッピングするために、いくつかのGST−G3BPペプチド融合物を発現させ(図4)、Hisタグを有するN末端rasGAP120ペプチドを用いたビーズ結合アッセイで探索した。G3BPペプチド構築物は、単離されたプロリンリッチモチーフを有するペプチドだけでなく単一または複数のドメインを含有する短縮タンパク質に相当するように設計した(図4)。アッセイでは、GST−G3BPペプチドをグルタチオンビーズに結合させ、His−タグを有するN末端rasGAP120を様々な構築物に加える。結合タンパク質をウェスタンブロット法に供し、抗His抗体で探索してHis−タグを有するras
GAP120を同定することにより、G3BPペプチドとrasGAP120のSH3ドメインとの特異的なタンパク質−タンパク質相互作用を検出する。その結果(図4)から示されるように、rasGAP120のSH3ドメインとの相互作用は、G3BPのN末端ドメイン内に含まれるNTF2様ドメインにマッピングされ、プロリンリッチモチーフにはマッピングされない。酸リッチドメイン、RRMまたはRGGリッチドメインを含めたG3BPの他のドメインとの相互作用は検出されなかった(図4)。
図4は、G3BP−2aおよびG3BP−1タンパク質内に含まれるサブドメインおよびモチーフを概略的に表示するものであり、N末端NTF2様ドメイン、酸リッチドメイン、RGGおよびプロリンリッチドメイン、ならびにRNA認識モチーフを含む(詳細は図中の書き込みを参照のこと)。各々の完全長タンパク質の下に、N末端SH3ドメインを含有するrasGAP120の領域との相互作用をマッピングするためにGST融合タンパク質として発現された、様々な短縮ペプチドが示されている。付番は、ペプチド短縮部位に位置するアミノ酸に対応しており(すなわち、δ−2a−N146はN末端アミノ酸1〜146を含む短縮G3BP−2aペプチドを表している)、これらの短縮の相対位置が、完全長タンパク質中に大体の比率で示されている。図4のBおよびCは、様々なGST−G3BPペプチドと結合させて、His−タグを付加したN末端SH3ドメイン含有rasGAP120領域で探索したグルタチオンビーズのウェスタンブロット分析を示している。
抗His抗体を用いてウェスタンブロットを探索することにより、G3BP−rasGAP120相互作用を決定した。結果は、N末端SH3ドメイン含有rasGAP120領域が、G3BP−2aのNTF2様ドメイン(δ−2a−N146、パネルB)およびNTF2様ドメインを有する全てのG3BP−2aペプチド(δ−2a−N205、δ−2a−N257、δ−2a−N329および完全長G3BP−2a、パネルB)と相互作用したことを示している。G3BP−1から得られた結果は、G3BP−2aから得られた上記の結果と一致し、完全長G3BP−1、δ−1−N229およびδ−1−N309が、N末端SH3ドメインを含むrasGAP120の領域と相互作用することを示している。完全なNTF2様ドメインを含まないG3BP−2aまたはG3BP−1の短縮ペプチドは、rasGAP120のSH3領域と結合できなかった。
本願明細書で報告する結果を、ファーウェスタン法(far−Western)のプロトコル(データは示さず)を使用して確認したが、これらの結果はビーズ結合アッセイから得られたデータと一致する。
(G3BPは、組織特異発現を示す)
G3BP−1およびG3BP−2の配列から決定したアイソフォーム特異的な合成ペプチドに対して作製した抗体を使用して、成体マウス組織由来の全細胞溶解物のウェスタンブロットを探索した(図5)。図5のパネルAは抗G3BP−1ポリクローナル抗体で探索した組織を示し、これに対してパネルBは抗G3BP−2ポリクローナル抗体で探索した組織をコラージュのように構成したものを示している。肺、肝臓、腎臓、胃および結腸(データは示されていないが、膵臓および精巣も)を含めたいくつかの組織がG3BP−2の両アイソフォームを発現することが分かる(図5、パネルB)。脳、筋肉(少量のG3BP−2b発現が見られ、これはおそらく試料中に様々な細胞集団が存在することが原因である)および心臓を含めた他の組織は、G3BP−2aのみの発現に限られている(図5、パネルB中の上側のバンド)。小腸はMmuG3BP−2bのみを発現し(図5、パネルBの下側のバンド)、脾臓はいずれのタンパク質も検出可能なレベルでは発現しない。G3BP−1抗体の全般的な発現はG3BP−2の発現よりも少ないようだが、一部の組織は豊富なレベルのG3BP−1を発現し、それらには、肺、腎臓および結腸が含まれる。心臓、肝臓および脾臓も低レベルのG3BP−1を発現する。
図6は、抗G3BP−1および抗G3BP−2抗体で探索した成体マウス組織の免疫組織化学の結果を示している。パネルA〜Eは抗G3BP−1抗体で探索し、パネルF〜Jは抗G3BP−2抗体で探索した。全組織染色をホースラディッシュペルオキシダーゼで視覚化し、切片をヘマトキシリンで対比染色した。パネルAおよびFは脳であり(Neはニューロンを示し、Glはグリア細胞を示す)、BおよびGは腎臓であり(Gmは糸球体を示し、Tuは細管を示す)、CおよびHは結腸であり(Igは腸腺を示す)、DおよびIは小腸を示し(Vは絨毛を示す)、EおよびJは胃である(Epは上皮粘液分泌細胞を示し、Pgは幽門腺を示している)。すべての写真は倍率×100で撮影されているが(棒線は100μmを表す)、ただし胃(パネルEおよびJ)は倍率×50で示されている(棒線は100μmを表す)。
(G3BPの染色体上の位置)
ライブラリクローンから得られた配列データを使用してG3BP−1およびG3BP−2特異的プライマーを設計し、引き続きこれらをGeneBridge(商品名)ハイブリダイゼーションパネル上で使用して上記遺伝子の染色体位置を決定した。G3BP−1は第5染色体のFB25D10から1.51cRにマッピングされ(ロッド値>3.0)、同遺伝子は5q33.1〜5q33.3の間に位置付けられた。G3BP−2は第4染色体のWI−5565から3.36cRにマッピングされ(ロッド値>3.0)、同遺伝子は4q12〜4q24の間に位置付けられた。続いてプラスミド由来人工染色体(PAC)ライブラリ(オーストラリア国マードック大学のピー.イオアノウ(P.Ioannou)博士提供)をスクリーニングし、単離されたクローンを使用して蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行った。FISHの結果から、これらの遺伝子の遺伝子位置を確認した。GeneBridgeハイブリダイゼーションパネルのスクリーニングおよびFISH分析に加えて、ヒトG3BP−1およびG3BP−2のcDNA配列を用いてNCBIデータベース(http://ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/ )のヒトゲノム配列をBLAST検索した。その結果、G3BP−1およびG3BP−2のいずれかに適合する複数の染色体が存在することが示され、このことは遺伝子重複または偽遺伝子を表している可能性がある。BLAST分析単独ではG3BPをマッピングするためには不十分であるが、FISHおよびGeneBridgeハイブリダイゼーションパネルの結果と組み合わせると、前記で示されたようなこれら遺伝子の染色体上の位置が確認された。
ゲノムデータベース(http://gdbwww.gdb.org/gdbreports/GeneByChromosome.4.alpha.htmlおよびhttp://gdbwww.gdb.org/gdbreports/GeneBychromosome.5.alpha.htmlで利用可能)の検索からは、このタンパク質ファミリーの遺伝的欠陥/多型性を表しうる疾患の候補遺伝子座は明らかにならなかったが、hnRNP A/B(GDB:128837)、hnRNP H1(GDB:5428597)、リボソームタンパク質L7偽遺伝子(GDB:277889)、リボソームタンパク質S14(GDB:119572)、リボソームタンパク質S17a様1(GDB:119573)、リボソームタンパク質S20A(GDB:119575)およびリボソームタンパク質S20B(GDB:119576)を含む、染色体5q上のRNA結合タンパク質遺伝子からなるいくつかのクラスター形成が存在するようである。染色体4qにも、EIF4EL1(GDB:126371)、GリッチRNA配列結合因子1(GDB:696354)、hnRNP D(GDB:9391694)、RNAポリメラーゼIIポリペプチドB(GDB:135034)およびリボソームタンパク質L34(GDB:9863242)を含めた複数のRNA結合タンパク質が含まれる。G3BP−1の染色体上の位置に重複している領域の部分欠失および分断の解析から、この領域が骨髄性白血病に関与している可能性が示唆されており(ホリガン(Horrigan)ら、1999年)、一方、染色体4qに関する同様の研究から、G3BP−2遺伝子を含有する領域が結腸直腸腺腫(ウォン(Wong)ら、199
9年)およびホジキン病(アトキン(Atkin)、1998年)に関与している可能性が示唆されている。しかしながら、ヒト染色体のこれらの領域に関連しているヒトの病理にG3BPが関与していることを示唆する十分なデータは存在しない。
(G3BP−2に対する抗体)
本発明は、単離されたG3BP−2ポリペプチド、その断片、変異体および誘導体に対する抗体にも関する。G3BP−2のペプチド断片は、本願明細書に記載されているようにアミノ酸配列SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]を含むことも可能である。本発明の抗体は、ポリクローナルでもモノクローナルでもよい。抗体製造、精製および使用に適したよく知られているプロトコルは例えば、いずれも本願明細書に援用される、コリガン(Coligan)ら、「CURRENT PROTOCOLS
IN IMMUNOLOGY」、ニューヨーク所在のジョンワイリーアンドサンズ(John Wiley & Sons)、1991−1994)の第2章およびハーロウ,イー.(Harlow,E.)およびレーン,ディー.(Lane,D.)「Antibodies:A Laboratory Manual」、コールドスプリングハーバー、コールドスプリングハーバー研究所、1988年)に見ることができる。
通常、本発明の抗体は、本発明のポリペプチド、断片、変異体または誘導体と結合またはコンジュゲートする。例えば、抗体はポリクローナル抗体を含むことが可能である。このような抗体は、例えば、本発明のポリペプチド、断片、変異体または誘導体をマウスまたはウサギなどの抗体産生用の動物種に注射して、ポリクローナル抗血清を得ることにより調製することが可能である。ポリクローナル抗体を産生する方法は、当技術分野の専門家にはよく知られている。使用可能なプロトコルの例は、例えば、上記のコリガン(Coligan)らの「CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY」および上記のハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)、1988年、に記載されている。
抗体産生用の動物種中に得られたポリクローナル抗血清の代わりに、例えば、本願明細書に援用される論文(ケーラー(Koehler)およびミルシュタイン(Milstein)、1975年、Nature第256巻、第495頁)に記載されているような標準的な方法を使用して、または、例えば、上記のコリガン(Coligan)ら、「CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY」に記載されているような、本発明の1種または複数のポリペプチド、断片、変異体または誘導体を予め接種した抗体産生用の動物種由来の脾臓またはその他の抗体産生細胞を不死化することによる最近の変法により、モノクローナル抗体を製造することも可能である。
さらに本発明はその範囲内に、前記のポリクローナルまたはモノクローナル抗体のFcまたはFab断片からなる抗体を含む。代替例として、抗体は本発明のペプチドに対する一本鎖Fv抗体(ScFvs)からなっていてもよい。例えば本願明細書に援用される米国特許第5,091,513号、欧州特許第239,400号またはウィンター(Winter)およびミルシュタイン(Milstein)による論文(1991年、Nature第349巻、第293頁)にそれぞれ記載されている方法に従い、そのようなscFvsを調製することも可能である。
本発明の抗体は、本発明の天然型または組換えポリペプチドを単離する際に親和性クロマトグラフィーに使用することができる。例えば、上記のコリガン(Coligan)ら、「CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY」の第9.5章に記載されている免疫親和性クロマトグラフィー手順を参照することが可能である。
硫酸アンモニウム分画法、アフィニティ精製により、または当技術分野でよく知られて
いる他の方法により、動物の適切な体液から抗体を精製することが可能である。抗体を精製するためのプロトコル例は、本願明細書に援用される上記のオースベル(Ausubel)らの第10.11節および第11.13節に示されている。
野生型または親ポリペプチドに対する抗体の免疫反応性は、例えばウェスタンブロット法などの任意の適切な手順により決定することが可能である。
(模倣物質、アゴニストおよびアンタゴニスト)
G3BP−2が発がん経路と相互作用すること、細胞周期を調節すると思われる固有の特徴を有することから、G3BP−2により独自の治療可能性がもたらされる。特に重要なのは、意外にも複数の活性を担っているN−末端NTF2様ドメインである:
(1)NTF2様ドメインは、ran核膜孔タンパク質との相互作用を介して核局在化を、
(2)ユビキチンヒドロラーゼであるODE1との相互作用を介して既知のがん遺伝子NfκBの発現を、
(3)GAP120との相互作用を介してシグナル伝達を、
調節するようである。
さらに本発明者らは、G3BP−2がNTF2様ドメインを介してGAP120からのそのメッセージを受け取ることを解明した。G3BP−2のNTF2様ドメインは、NTF2タンパク質全体に対して高度に保存されている。NTF2は、ranとのエネルギー依存性相互作用を介して核へと往復する核膜孔タンパク質である。本発明者らは、G3BP−2がNTF2と同じメカニズムを使用して核内外を往復すると推測し、この点で、G3BP−2がranと相互作用することを示した。さらに本発明者らは、G3BP−2のNTF2様ドメインがODE1(ユビキチンヒドロラーゼの1種)と相互作用すること、ならびにこの相互作用により、腫瘍の進行に関与する他のタンパク質NFκBの遺伝子発現が増加されうることを解明した。
抗がん剤のためにNTF2様ドメインを標的とすることにより、腫瘍の細胞増殖を抑制する可能性がある。これは、GAP120からのシグナルを受け取るG3BP−2の能力を阻止すること、核から細胞質へとmRNA転写産物を往復させるG3BP−2の能力を阻止すること、およびNFκBのアップレギュレーションをもたらすG3BP−2の能力を阻止することにより、達成することができるであろう。
本発明は、G3BP−2と天然または内在性の標的ポリペプチドとからなるポリペプチド複合体の生成を阻止または妨害することが可能な薬剤を想到するものである。そのような薬剤は、G3BP−2ポリペプチドまたはその相同体の1種または複数の生物活性と拮抗するか、該活性を模倣する模倣物質であってよい。
当然のことであるが、G3BP−2は、複数の明確なサブドメイン(酸リッチドメイン、RNA認識モチーフ、アルギニン−グリシンリッチモチーフおよびプロリンリッチモチーフ)を有する。がんの進行を促進しうるポリペプチドとしてのその生物活性に対する鍵は、G3BP−2のN末端NTF2様ドメインにあるようである。
NTF2様ドメインは、G3BP−2模倣物質となりうるものをスクリーニングまたは設計するための好ましい標的であると考えられる。
本願明細書では、「模倣物質(ミメティクス)」との用語をタンパク質またはペプチドの特定の機能領域に似せて設計された分子に対して使用し、該用語は本願明細書の範囲内では、当技術分野でよく理解されている「アゴニスト」、「類似体」および「アンタゴニスト」との用語を含む。
アンタゴニストは、競合的アンタゴニストでも非競合的アンタゴニストでもよい。
G3BP−2と内在性標的ポリペプチドとのポリペプチド複合体の生成を妨害または阻止する模倣物質を人工的に設計することが可能であると考えられる。模倣物質は、G3BP−2のNTF2様ドメインと内在性標的ペプチド、例えばrasGAP120との複合体の生成を妨害または阻止することが好ましい。具体的には、SH3ドメインを含むアミノ酸配列[配列番号:6](NCBI 受入番号:P20936):
VRAILPY TKVPDTDEIS FLKGDMFIVH NELEDGWMWV TNLRTDEQGL IVEDLVEEVG REED
を有するrasGAP120のポリペプチド断片である。
これとは逆に、G3BP−2の内在性天然標的ポリペプチドとの複合体形成を可能にするG3BP−2のNTF2様ドメインの類似体を人工的に設計して、これを用いて内在性天然標的との結合についてG3BP−2と競合させることも考えられる。適切には、該類似体はG3BP−2の内在性ターゲットポリペプチドとも結合するであろう。
前記の模倣物質は、所望の生物活性および半減期を有するペプチド、ポリペプチドまたは他の有機分子、好ましくは、小さい有機分子であってよい。
ネストラー(Nestler)およびリウ(Liu)、1998年、Comb.Chem.High Throughput Screen.第1巻、第113頁およびキルクパトリック(Kirkpatrick)ら、1999年、Comb.Chem.High
Throughput Screen第2巻、第211頁に記載されているような方法により、コンビナトリアル・ライブラリを含めた合成化学ライブラリなどの分子ライブラリをスクリーニングすることにより、模倣物質を同定することが可能である。
さらに、コルブ(Kolb)、1998年、Prog.Drug.Res.第51巻、第185頁に概観されているような方法論により、天然に生じる分子のライブラリをスクリーニングしうることも想到される。
模倣物質を設計するためのさらに合理的な手法では、当技術分野でよく知られているような構造データベースのコンピュータ利用スクリーニング、コンピュータ利用モデリング、または分子の結合相互作用を検出する比較的慣用の生物物理学的技法を使用することが可能である。
模倣物質を同定する手順として、コンピュータ利用構造データベース検索の利用がますます高まっている。模倣物質を同定するために原則的に適しているデータベース検索方法は、それぞれ本願明細書に援用される国際出願国際公開第94/18232号(HIV抗原模倣物質の製造を目的としたもの)、米国特許第5,752,019号および国際出願国際公開第97/41526号(EPO模倣物質の同定を目的としたもの)に見ることができる。
他の方法は、分子相互作用を同定する様々な生物物理学的技法を含む。これらは、例えば候補分子がG3BP−2:内在性標的ポリペプチド複合体の生成に影響を及ぼすかどうかによって、候補分子をスクリーニングすることを可能にしている。競合的な放射性リガンド結合アッセイ(関連方法に関しては上記のアップトン(Upton)ら、1999年を参照のこと)、分析用超遠心分離、微小熱量測定法、表面プラズモン共鳴および光学バイオセンサを用いる方法などの、利用可能な技法に当てはまる方法が、本願明細書に援用される「CURRENT PROTOCOLS IN PROTEIN SCIENCE」コリガン(Coligan)ら編、(ジョンワイリーアンドサンズ(John Wiley & Sons)、1997年)の第20章に提示されている。
(薬剤組成物)
本発明のさらなる特徴は、薬剤組成物中の活性物質としてポリペプチド、その断片、変異体または誘導体を使用することである。活性物質は、動物の免疫応答を誘発しうる「免疫原性剤」であってよい。免疫原性剤には、抗原を装荷または抗原でパルス処理されたタンパク質、核酸、ワクチンもしくは抗原提示細胞、またはこれらの組合せが含まれうる。抗原提示細胞と抗原、例えば、本発明のタンパク質、ポリペプチド、断片、変異体または誘導体とを接触させることにより、該抗原提示細胞に抗原を装荷または抗原でパルス処理することが可能である。例えば食作用、マイクロインジェクション、抱き込み(engulfing)等を含めた任意の適切な手段により、抗原提示細胞内に抗原を取り込むことが可能である。抗原を、任意の適切な担体、例えばラテックスビーズ、融合タンパク質、または当技術分野で一般に使用される何らかの他の輸送粒子と組み合わせることも可能である。抗原提示細胞は、例えば樹状細胞または免疫学の分野で知られている他の任意の抗原提示細胞であってよい。
薬剤組成物は、G3BP−2のNTF2様ドメインとその内在性結合相手との結合を阻止するアンタゴニストを含むことも可能である。
適切には、薬剤組成物は、薬剤として許容可能な担体を含む。「薬剤として許容可能な担体、希釈剤または賦形剤」とは、全身投与の際に安全に使用することが可能な固体または液体の充填剤、希釈剤または封入物質を意味している。投与の特定経路に応じて、当技術分野でよく知られている様々な担体を使用することが可能である。これらの担体は、糖、でんぷん、セルロースおよびその誘導体、麦芽、ゼラチン、タルク、硫酸カルシウム、植物油、合成油、ポリオール、アルギン酸、リン酸緩衝液、乳化剤、等張性食塩水、発熱物質を含有しない水、を含む群から選択することが可能である。
患者に本発明の薬剤組成物を施与するために任意の適切な投与経路を使用することが可能である。例えば、経口、直腸、非経口、舌下、口腔内、静脈内、関節内、筋肉内、皮内、皮下、吸入、眼内、腹腔内、脳室内、経皮などを使用することが可能である。本発明の免疫原性剤の投与には、筋肉内および皮下注入が適している。
剤形には、錠剤、分散剤、懸濁剤、注射剤、液剤、シロップ、トローチ、カプセル、座薬、エアロゾル、経皮パッチなどが含まれる。これらの剤形は、その目的のために特に設計された注入式または埋込式の放出制御装置、または付加的にこのように作用するように変更された他の形態のインプラントを含むことも可能である。治療薬を、例えば、アクリル樹脂を含めた疎水性ポリマー、ワックス、高級脂肪族アルコール、ポリ乳酸およびポリグリコール酸、ならびにヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのある種のセルロース誘導体で被覆することにより、該治療薬の放出制御を行うことが可能である。加えて、他のポリマーマトリックス、リポソームおよび/またはミクロスフェアを使用することにより、放出制御を行うことが可能である。
投与に適した本発明の薬剤組成物は、予め決定された量の1種または複数の本発明の免疫原性剤を、粉末または顆粒として、または水性液体、非水性液体、水中油型エマルションまたは油中水型液体エマルション中の溶液または懸濁液としてそれぞれ含有する、バイアル、カプセル、サッシェまたは錠剤などの個別単位として提供することが可能である。製薬学の任意の方法によりこのような組成物を調製することが可能であるが、該方法はすべて、前記の1種または複数の免疫原性剤と、1種または複数の必要な成分を構成する担体とを結びつける工程を含む。通常、本発明の薬剤と、液体担体または微細固体担体またはその両方とを均一かつ十分に混合し、次いで、必要な場合には生成物を所望の体裁に成形することにより、組成物を調製する。
(ワクチン)
前記の組成物を、本発明のポリペプチドおよび/または核酸またはその個々の断片を含む治療用または予防用ワクチンとして使用することが可能である。1実施形態では、ワクチンは前記の免疫原性剤を含有する。好ましくは、該ワクチンは乳がんを予防または治療する。
したがって、本発明は活性物質として1種または複数の本発明の免疫原性剤を含有するワクチンを製造することにも及ぶ。このようなワクチンを製造するために、任意の適切な手順が考えられる。例示的な手順には例えば、本願明細書に援用される「NEW GENERATION VACCINES」(1997年、レバイン(Levine)ら、ニューヨーク、バーゼル、ホンコン所在のマルセル・デッカー社(Marcel Dekker,Inc.))に記載されている手順が含まれる。
本発明による免疫原性剤を、他の抗原のBまたはT細胞エピトープを含めた他の抗原と混合、コンジュゲートまたは融合させることが可能である。加えて、下記のような担体にコンジュゲートさせることが可能である。
本発明のハプテンペプチド(すなわち、同種の抗体と反応するがそれ自体は免疫応答を引き起こすことができないペプチド)を使用する場合、これを免疫原性の担体とコンジュゲートさせることが可能である。有用な担体は当技術分野でよく知られており、例えば:チログロブリン;ヒト血清アルブミンなどのアルブミン;破傷風、ジフテリア、百日咳、シュードモナス、大腸菌、スタフィロコッカスおよびストレプトコッカス由来の毒素、トキソイドまたは該毒素の任意の突然変異による交差反応性物質(CRM);ポリ(リジン:グルタミン酸)などのポリアミノ酸;インフルエンザ;ロタウイルスのVP6、パルボウイルスのVP1及びVP2;B型肝炎ウイルスコアタンパク質;B型肝炎ウイルス組換えワクチンなどが含まれる。代替例として、担体タンパク質または他の免疫原性ポリペプチドの断片またはエピトープを使用することも可能である。例えば、本発明のハプテンペプチドを、細菌毒素、トキソイドまたはCRMのT細胞エピトープとカップリングさせることも可能である。これに関連して、本願明細書に援用される米国特許第5,785,973号を参照することができる。
ワクチンは、水、リン酸緩衝生理食塩水および生理食塩水などの生理学的に許容可能な担体、希釈剤または賦形剤を含有することも可能である。
ワクチンおよび免疫原性剤は、当技術分野でよく知られているアジュバントを含有することも可能である。適切なアジュバントには、これらに限らないが、ヒトで使用するためのアジュバント、例えばSBAS2、SBAS4、QS21またはISCOMが含まれる。
本発明の免疫原性剤を、弱毒化ウイルス宿主により発現させることが可能である。「弱毒化ウイルス宿主」とは、自然にまたは人為的に十分無毒化されたウイルスベクターを意味している。任意の適切な物理的手段(例えば、熱処理)または化学的手段(例えば、ホルムアルデヒド処理)により、ウイルスを十分に無毒化することが可能である。「十分に無毒」とは、感染性が破壊されているウイルスを意味している。理想としては、ウイルスの免疫原性を担持するポリペプチドに影響を及ぼすことなくウイルスの感染性を破壊する。前記から、弱毒化ウイルス宿主は、生きたウイルスまたは不活化ウイルスを含有することも可能であることは認められるであろう。
本発明によるワクチンに使用することが可能な弱毒化ウイルス宿主には、アデノウイルス、サイトメガロウイルスおよび好ましくはワクシニアなどのポックスウイルス(例えば、本願明細書に援用されるパオレッティ(Paoletti)およびパニカリ(Panicali)の米国特許第4,603,112号参照)および弱毒化サルモネラ株(例えば
、本願明細書に援用されるストッカー(Stocker)の米国特許第4,550,081号参照)を含めたウイルスベクターが含まれうる。生ワクチンが特に有利である。それというのも、これらは十分に長期の免疫を与えうる長期刺激をもたらすためである。
1種または複数の異なるG3BP−2のエピトープから、多価ワクチンを調製することが可能である。
組換えワクシニアウイルスを調製して、本発明による核酸を発現させることが可能である。宿主に導入すると、組換えワクシニアウイルスは免疫原性剤を発現し、したがって宿主CTL応答をもたらす。例えば、本願明細書に援用される、免疫化プロトコルで有用なワクシニアベクターおよび方法が記載されている米国特許第4,722,848号を参照することが可能である。
本願明細書の開示から、本発明の免疫原性剤の治療的投与または免疫化に有用な多種多様な他のベクターが、当技術分野の専門家には明らかであろう。
本発明の核酸は、当技術分野で知られている「裸DNA」の形態のワクチンとして使用することが可能である。本願明細書に援用されるバリー,エム.(Barry,M.)ら(1995年、Nature第377巻:632−635頁)に例えば記載されているように、例えば本発明の発現ベクターを哺乳動物に導入してインビボでポリペプチドを産生することが可能であり、これに対して宿主は免疫応答を開始する。
(樹状細胞療法)
「樹状細胞」(DC)は、動物において抗原特異的T細胞応答を開始しうる抗原提示細胞である。DCは、末梢血を含めた動物の体の様々な場所から単離することが可能である。DC前駆体をインビトロで増生および増殖させる方法は、例えば本願明細書に援用される米国特許第5,994,126号に記載されている。さらに、増殖性の樹状細胞前駆体から、培養物中で成熟樹状細胞を製造するための方法が記載されている。
「樹状細胞療法」とは、がんの治療方法としての腫瘍免疫療法のために使用される治療用がんワクチンまたは細胞ワクチンに関している。樹状細胞療法は通常、患者からDCを単離すること、単離されたDCを腫瘍関連抗原(TAA)の存在下に培養して、DCとTAAとを接触させること(「抗原装荷またはパルス処理」)、および抗原装荷DCを患者に投与することを含む。単離されたDCに抗原を装荷するための他の方法には、腫瘍関連抗原をコードする単離核酸を単離DCへとトランスフェクション、マイクロインジェクション、リン酸カルシウム法、DEAE法、電気穿孔法またはその他の導入法により導入することが含まれる。細胞に核酸を導入するための一般的な方法は、本願明細書に援用されるオースベル(Ausubel)ら編「CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY」(ジョンワイリーアンドサンズ社(John Wiley & Sons,Inc.)1995−1999)の第9章に記載されている。TAAは、G3BP−2、その断片、変異体、相同体または誘導体であることが好ましい。核酸はDNAまたはRNAであってよい。核酸は、当技術分野で知られているように、一過性に、または安定的にTAAを発現することが可能である。
樹状細胞に抗原を装荷または抗原でパルス処理する方法は、本願明細書に援用される(マイデンバウアー(Meidenbauer)ら、2001年、Biol Chem 第4巻、第507頁;レインズ(Rains)ら、2001年、Hepatogastroenterology 第38巻、第347頁;ネスレ(Nestle)、2000年、Oncogene 第56巻、第6673頁;ギルボア(Gilboa)およびライアリー(Lyerly)、1998年、Cancer Immunotherapy 第46巻、第82頁)に記載されている。
本願明細書に援用される米国特許第5,788,963号には、原発性および転移性前立腺がんに対する免疫治療応答のためにT細胞を活性化するための、ヒト樹状細胞を使用する方法および組成物が記載されている。1実施形態では、患者に投与する前に、単離DCをインビトロで前立腺がん抗原に曝露する。
本発明の1実施形態では、薬剤組成物は、本発明によるG3BP−2ポリペプチド、その断片、変異体または誘導体を装荷されているDC抗原を含む。本発明の他の実施形態では、G3BP−2ポリペプチド、その断片、変異体または誘導体をコードする核酸でDCをトランスフェクションする。DC細胞療法で使用するための適切なG3BP−2タンパク質断片は、配列番号:1及び2のように記載される。専門家には当然のことであるが、DC以外の抗原提示細胞を使用可能であり、DCの使用は単に好ましいということにすぎない。
(免疫反応性断片の調製)
本発明はさらに、本発明によるポリペプチド、変異体または誘導体の免疫活性を有する断片を同定する方法も対象としている。この方法は基本的に、ポリペプチド、変異体または誘導体の断片を作製すること、該断片を哺乳動物に投与すること、および該哺乳動物における免疫応答を検出することを含む。このような応答には、乳がんに対して防護効果をもたらしうる、NTF2様ドメインを含むG3BP−2、その変異体または誘導体と特異的に結合する因子の産生が含まれうる。
前記の方法で免疫反応性に関して個々の断片を試験する前に、様々な予測方法を使用して、天然抗原と交差反応する抗体を得るために個々の断片を使用することが可能かどうかを推論することが可能である。これらの予測方法は、例えば上記のオースベル(Ausubel)らの文献の第11.14章に記載されているようなアミノ末端またはカルボキシ末端の配列に基づいてもよい。もしくは、またはこれに加えて、これらの予測方法は、例えば本願明細書に援用されるカイト(Kyte)およびドリトル(Doolittle)、1982年、J.Mol.Biol.第157巻、第105頁ならびにホップ(Hopp)およびウッズ(Woods)、1983年、Mol.Immunol.第20巻、第483頁)に記載されているような親水性の予測に基づいてもよいし、例えば本願明細書に援用されるチュー(Choo)およびファスマン(Fasman)、1978年、Ann.Rev.Biochem.第47巻、第251頁に記載されているような二次構造の予測に基づいてもよい。
通常、10〜15残基で構成されるペプチド断片により最適な結果が得られる。6残基ほどの小さい、または20残基ほどの大きいペプチドも、有効に作用した。次いでこのようなペプチド断片を、例えば上記のオースベル(Ausubel)らの文献の第11.14節および第11.15節に記載されているように、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)またはウシ血清アルブミン(BSA)などの担体分子に化学的にカップリングすることが可能である。
ペプチドを使用して、例えば上記のように動物を免疫化することが可能である。次いで、ペプチドを選択するもととした天然または親ポリペプチドに対する抗体価を、例えば上記のオースベル(Ausubel)らの文献の第11.16節および第11.14節に記載されているような、ラジオイムノアッセイまたはELISAなどにより決定することが可能である。
本願明細書に援用されるシュルツェ(Schultze)およびフォンダーハイデ(Vonderheide)、2001年により記載された方法を含めた当技術分野でよく知られている方法を使用して、主要組織適合複合体(MHC)に関する免疫反応性タンパク
質断片を決定することが可能である。
(検出キット)
さらに本発明は、生体試料中でG3BP−2を検出するためのキットも提供する。キットは、使用される試験方法の性質に応じて、上記の1種または複数の個々の薬剤を含む。これに関連して、キットは、本発明による1種または複数のポリペプチド、断片、変異体、誘導体、抗体、抗体断片または核酸を含有することも可能である。さらにキットは任意選択で、標識を検出するための適切な試薬、正および負の対照、洗浄液、希釈緩衝剤などを含むことも可能である。例えば、抗体をベースとする検出キットは、(i)本発明によるポリペプチドまたはその断片または変異体(正の対照として使用可能)、(ii)(i)のG3BP−2またはその断片に結合する本発明の抗体(好ましくはモノクローナル抗体)および(iii)標的(例えば試料中のG3BP−2)と(ii)の抗体とで生じる複合体を検出するための適切な手段を含むことが可能であり、検出手段には、例えば金コロイドが含まれうる。検出キット中での使用に適した抗体は、ウェスタンブロットおよび免疫組織化学に関連して本願明細書中に記載されたものを含む。
さらに検出キットは、核酸を用いるものであってもよい。このような検出キットは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)または当技術分野で知られている他の増幅方法などの技法を使用して、動物から得られた試験試料から核酸を増幅する工程を含むことが可能である。有用なPCRプライマーには、配列番号:16〜21として本願明細書中に記載されたものが含まれうる。核酸は、RNAまたはDNAであってよい。試験試料は好ましくは、患者から単離された乳房組織である。
本明細書全体を通して、特記されていない限り、「含む」「含有する」および「からなる」との語は、記載された整数または整数群を含むことを意味するが、他の整数または整数群を排除することを示すものではないと理解されたい。
本発明を容易に理解し実際に利用するために、ここで特に好ましい実施形態について次の非制限的実施例により記載する。
(クローニング、配列相同性および構造相同性)
(PCRおよびサブクローニング)
1.1ユニットのTth Plus DNAポリメラーゼ断片(バイオテク・インターナショナル(Biotech International))および製造者(バイオテク・インターナショナル)供給の緩衝液にテンプレートDNA100ngとそれぞれ適切なプライマー50pmolを含めたものを使用して、プローブを増幅させるため、またはハイブリッドマッピングのためのPCR反応を実施した。サイクル条件は、94℃で1分間のDNAの変性、65℃で1分間のアニーリングおよび72℃で1分間の伸長反応を25サイクルとした。完全長G3BPまたはG3BPのNTF2様ドメインのいずれかを増幅するために使用可能なプライマーは以下のとおりである:
完全長ヒトG3BP−1は、プライマーG3BP−2metと共にG3BP−1stopを使用して増幅させ;完全長ヒトG3BP−2は、プライマーG3BP−2metと共にプライマーG3BP−2stopを使用して増幅させ;ヒトG3BP−1のNTF2様ドメインは、プライマーG3BP−1metと共にプライマーG3BP−1ntfを使用して増幅させ;かつヒトG3BP−1のNTF2様ドメインは、プライマーG3BP−2metと共にプライマーG3BP−2ntfを使用して増幅させる。
プライマー配列:
G3BP−1met atggtgatggagaagcctagtcccctgct
ggt[配列番号:16]
G3BP−2met atggttatggagaagcccagtccg[配列番号:17]
G3BP−2ntf atcaagttcaggctcagaatcacc[配列番号:18]
G3BP−1ntf ctgaggctcagtgacaaacccaac[配列番号:19]
G3BP−2stop gcttcagcgacgctgtcctgtgaagc[配列番号:20]
G3BP−1stop ctgccgtggcgcaagcccccttcc[配列番号:21]
(ライブラリスクリーニングおよびファージの単離)
プローブとして使用されるプラスミドの調製、ライブラリスクリーニングまたは配列決定を、サムブルックら、1989年(Sambrook et al.、1989)に記載されているように行った。後期原条期マウス胚cDNA(ケネディ(Kennedy)ら、1997年)および胎児ヒト脳(オーストラリアのアデレード大学のティー.コックス(T.Cox)博士の好意により提供されたcDNA)のライブラリを130mmプレート1枚あたり約25000pfuとなるように播き、21枚のプレートから2枚ずつフィルター(Hybond−N(登録商標)、アマシャム)を作成した。ライブラリのスクリーニングは、アマシャムのMegaprime(登録商標)DNAラベリングシステムを使用して製造者の指示に従って調製した放射性プローブを用いて、サムブルックら、1989年(Sambrook et al.1989)に記載されているように実施した。ハイブリダイゼーション条件は、50%ホルムアミド、5×SSC、20mMトリスHCl(pH7.6)、1×デンハルト(Denhardt)溶液および0.1%SDS、42℃であった。ハイブリダイズさせたフィルターを、0.2×SSC、0.1%SDS中、65℃で最低3×20分間洗浄した。精製されたプラークから得たcDNAをpBluescript(登録商標)SK(ストラタジーン(Stratagene))にサブクローニングした。
(昆虫細胞におけるタンパク質発現)
(バキュロウイルスを使用したサブクローニングおよびタンパク質の発現)
MmuG3BP−2aおよび2bをコードする完全長cDNAを、EagI(met 開始コドンから−85bp)およびAccI(停止コドンから+140bp)を使用してpBluescript(登録商標)から切除した後、クレノウ断片ポリメラーゼを使用して末端を平滑化した。これらのcDNAをSmaIで直線状にしたpBacPAK9(クロンテック(Clontech))にサブクローニングし、大腸菌DH5’αのコンピテント細胞中に形質転換した。この挿入物の向きを、PCRにより確認した。正しい向きに挿入物を有するプラスミドを、製造者の指示書(クロンテック#K1601−1)に従ってBsu36Iで消化されたBacPAK6ウイルス発現ベクターを用いてSpodoptera frugiperdaのIPLB−Sf21(Sf21)細胞にトランスフェクションした。組換えウイルスプラークを、Sf21細胞単層から選択し、PCRにより再度スクリーニングした。コードcDNAを有するウイルスをSf21細胞中で増殖させ、タンパク質の発現を確認するために全細胞溶解物をポリアクリルアミドゲル上で可視化した。
(G3BP−rasGAP120相互作用のマッピング)
(融合タンパク質の構築物および発現)
G3BP−1およびG3BP−2aのN末端またはC末端のいずれかの配列を提示する
短縮されたcDNA(図2)を、GST融合細菌発現ベクター(pGex、ファルマシア(Pharmacia))にサブクローニングして、組換え融合タンパク質を発現させてビーズ結合アッセイ(下記参照)に使用しrasGAP120のSH3ドメインと相互作用するG3BPのサブドメインを同定できるようにした。組換え融合タンパク質の構築物を有するベクターで大腸菌DH5’のコンピテント細胞を形質転換し、IPTG誘導で発現させた。組換えタンパク質を回収するために、細胞を洗浄してPBS中に再懸濁させ、超音波で破砕して融合タンパク質を遊離させた。
rasGAP120の完全なSH3ドメインを包含するアミノ酸1〜356を含むrasGAP120のN末端ドメイン(バージニア大学のアイ.ジー.マカラ(I.G.Macara)教授の好意により提供)を、proEX HT細菌発現ベクター(ライフテクノロジーズ(Life Technologies))にサブクローニングして前記のように発現させた。
(ビーズ結合アッセイ)
グルタチオンカラム(ファルマシア)を、1×結合緩衝液A(50mMのHEPES(pH7.4)、100mMのNaCl、5mMのMgCl、50mg/mlのBSA、1mMのDTT、1mMのPMFSおよびプロテアーゼ阻害剤(プロテアーゼ阻害剤カクテル、オーストラリア所在のロシュ・ダイアグノスティクス(Roche Diagnostics))中で4℃で一晩ブロッキングした。翌日、このカラムを結合緩衝液Aで2回洗浄した。GST単独またはGST融合タンパク質のいずれかを発現された細菌の溶解物を、2×結合緩衝液Aで1:1に希釈し、平衡化したGSTカラムに加え、このカラムを4℃で一晩穏やかに振盪させた。過剰なタンパク質を除去するために、カラムを1×結合緩衝液Aで2回洗浄した。rasGAP120タンパク質のHisタグを付加したN末端を有する細菌溶解物を、200mg/mlのBSAと0.1%Tweenとを含有する等容量の2×結合緩衝液Aと合わせた。非特異的なタンパク質−タンパク質相互作用を阻止するために使用される高濃度のBSAに加え、臭化エチジウムを添加して最終濃度25ng/mlとし、過剰な細菌ゲノムDNAおよび細菌RNAにより生じる非特異的相互作用を排除した。次いでこの混合物を、予め結合処理したGSTカラム(上記)に加え、4℃で2時間結合させた。次に該カラムを結合緩衝液B(50mMのHEPES(pH7.4)、200mMのNaCl、5mMのMgCl、1mMのDTT、1mMのPMFSおよびプロテアーゼ阻害剤)で3回洗浄した。
(タンパク質−タンパク質相互作用のウェスタン分析)
上記のような、タンパク質と複合させたGSTビーズ1μlを、等容量の2×PAGEローディング色素に加え、95℃で5分間加熱し、7.5%ポリアクリルアミドゲルに装入して100Vで3時間泳動させた。該タンパク質をニトロセルロースにトランスファーし、抗His抗体(Tetra−His(登録商標)抗体、キアゲン(Qiagen))で探索した。GST単独と結合させたカラムを負の対照として使用し、カラムに結合したままの非特異的Hisタグ付加N末端rasGAP120がないことを保証した。GSTカラムが適切なGST−G3BPペプチドで飽和したことを保証するために、すべての実験を抗GSTで探索してカラムが「エサ(bait)」ペプチド(データは示さず)を含むことを確認した。
(タンパク質精製)
1.2〜2.0×10個/mlの細胞濃度のSf21細胞500mlに、タンパク質を発現させるためのcDNAを含有するバキュロウイルス(6.6×10〜1.6×10pfu/ml)60mlを感染させ、回転式(orbital)インキュベータ中28℃で4日間インキュベーションした。細胞をハーベストし、PBSを用いて4℃で2回洗浄し、HNTG細胞溶解緩衝液50ml中で30秒間のボルテックス処理と4℃で30
分間の穏やかな振盪とにより溶解し、4℃で9500rpm×10分遠心分離することにより清澄化した。NaClとTritonX‐100(登録商標)を含まないHNTG細胞溶解緩衝液(プロテアーゼ阻害剤を含む)を加えることにより最終塩濃度を30mM NaClに調節し、ヘパリンセファロース1mlあたりのタンパク質が15mgの濃度に予め平衡化したヘパリンセファロースCL−6B(ファルマシアバイオテク(Pharmacia biotech)#17−0467−01)と共に回転ミキサーを用いて4℃で一晩インキュベーションした。ゲルを50mMのHepes(pH7.5)、グリセロール10%中で洗浄し、カラム(ファルマシア XK−26)に充填した。このカラムを、ファルマシアのFPLCシステムを用いて流速0.83ml/分で120分かけて30mM〜1.0MのNaCl勾配に供した。試料を1.5mlずつ回収し、ポリアクリルアミドゲルで分離することによりMmuG3BPに関してアッセイし、クーマシーブルー染色または663抗体を使用するウェスタンブロット分析により可視化した。
組換えG3BPタンパク質を含む分画をプールし、終濃度60mMのNaClまで再度希釈した。プールした試料を、ゲル1mlあたりタンパク質1.5mgの濃度のタイプ6のアガロース−ポリリボウリジル酸AGPoly(U)(ファルマシアバイオテク#27−5535)と共に、回転ミキサーを用いて4℃で一晩インキュベートした。翌朝、ゲルを50mMのHepes(pH7.5)、グリセロール10%で洗浄し、ガラス製カラム(ファルマシア XK−26)に充填し、上記のように流速0.33ml/分で60mM〜1MのNaCl勾配に供した。上記のように、分画を0.5mlずつ回収し、上記のようにアッセイし、プールした。プールした試料を上記のようにして30mMのNaClまで希釈し、monoS HR5/5イオン交換カラム(ファルマシア#17−0547−01)に流速0.3ml/分で装荷し、30mM〜1MのNaCl勾配に供した。分画を0.5mlずつ回収し、上記のようにアッセイした。
(G3BP−2抗血清)
(ポリクローナル抗体の製造)
内部ペプチド配列(SATPPPAEPASLPQEPPKPRV)に対して作製した抗血清から、G3BP−2に対するアフィニティ精製抗体を得た。G3BP−1に対して作製したポリクローナル抗体は、他所(パーカー(Parker)ら、1996年)に記載されており、モノクローナルG3BP−1抗体は市販されている(オーストラリア国シドニー所在のビーディーバイオサイエンシズ(BD Biosciences))。
(G3BP−2抗体の特異性)
ヒト組換えGST融合G3BP−1、G3BP−2a、G3BP−2bおよびG3BP−2a短縮体(truncations)への結合能力を試験することにより、G3BP−2抗体の特異性を評価した。ケネディ(Kennedy)らの文献(2001)に以前に記載されたように、LB/Amp寒天平板培地に、完全長G3BP−1、2aおよび2bのみならずG3BP−2aの4種の択一的短縮体(N1、N2、C1およびC2)を含有するpGEXベクター(アマシャムバイオサイエンシズ(Amersham Biosciences)のGST遺伝子融合システム)で形質転換した大腸菌を播種した。各平板培地から1個のコロニーを使用して、LB/Amp液体培地5mlに接種し、これを37℃で一晩インキュベートした。製造者(アマシャムバイオサイエンシズ)の指示に従い、IPTGで誘導した培養物から、グルタチオンセファロースアフィニティクロマトグラフィーによりGST融合タンパク質の単離を行った。グルタチオンで溶離させた後、溶液を5000rpmで5分間遠心し、上澄みをPBS中で透析した。
精製された組換えG3BP−1、G3BP−2a、G3BP−2bおよび4種のG3BP−2a短縮体を、12%SDS−PAGEにより分離し、PVDF(ミリポア(Mil
lipore))にトランスファーし、抗G3BP−2抗体と共にインキュベートした。ECLシステム(アマシャムバイオサイエンシズ)を使用して、HRPコンジュゲート抗ウサギ抗体によりタンパク質を可視化した。
(細胞抽出物、SDS−PAGEおよびウェスタンブロット)
ウェスタンブロットにより、ヒト細胞株でのG3BPの発現を調べた。細胞を、FCS10%を添加したDMEM中インビトロで維持し、トリプシン処理によりハーベストし、PBSで2回洗浄し、HNTG緩衝液(50mM Hepes(pH7.5)、150mM NaCl、1%TritonX‐100(登録商標)、10%グリセロール、1mM
MgCl、1mM EGTA、1mM NaVO、10mM Na、10mM NaF、1mM PMSFおよび1×哺乳動物プロテアーゼ阻害剤カクテル#P8340(オーストラリア国キャッスルヒル所在のシグマ(Sigma))中に再懸濁した。15000rpmで10分間遠心分離することにより細胞溶解物を清澄化し、ピアス(Pierce)のBCAタンパク質アッセイ(米国ロックフォード)を使用してタンパク質濃度を決定した。全部で75μgのタンパク質を8%SDS−PAGEにより分離し、上記の抗体を使用してウェスタン分析するためにイモビロン−P PVDF膜(オーストラリア国シドニー所在のミリポア)にトランスファーした。ECLシステム(オーストラリア国シドニー所在のアマシャムバイオサイエンシズ)を使用して、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)をコンジュゲートした抗ウサギまたはマウス抗体により、タンパク質を可視化した。
(免疫組織化学のために使用される抗体は極めて特異的であった)
抗体特異性および各種の細胞におけるG3BPの発現を評価するために、乳がん細胞株MDA−MB−435および子宮頚がん細胞株HeLaを溶解し、等量のタンパク質をSDS−PAGEにより分離した。試料を膜にトランスファーし、ウェスタンブロット法により分析した。市販のモノクローナルG3BP−1抗体(ビーディーバイオサイエンシズ)を使用してG3BP−1発現を評価し、ポリクローナルG3BP−2抗体(ケネディ(Kennedy)ら、2001年)を使用してこれらの細胞株でのG3BP−2の発現を調査した。図9のパネルAに示されているように、いずれの細胞系もかなりのレベルのG3BP−1(単一の顕著なバンドとして存在)およびG3BP−2(2つの別個のバンドとして存在し、2個の異なるアイソフォームを示している)を発現することは明らかである。同じ発現パターンが、不死化ヒト細胞株HEK293Tで見られた(データは示さず)。大きな交差反応性はないようであった。しかしながら、G3BP−1、2aおよび2bのアミノ酸配列に従った相対分子量と、PAGEにより決定された前記タンパク質の見かけの分子量との間には若干の変動があった。データに従えば、G3BP−2aはG3BP−1のすぐ上の地点に分離されるはずだが、実際にはG3BP−1のすぐ下の地点に分離されるようである。
ポリクローナルG3BP−2抗体の特異性をさらに調査した。該抗体を、組換えGST融合G3BP−1、2aおよび2b、ならびに複数の異なる短縮形態のG3BP−2に対して試験した。図9のパネルBに示されているように、抗G3BP−2抗体は組換えG3BP−2aおよびG3BP−2b(それぞれ、レーン3および1)に特異的に結合するが、G3BP−1(レーン2)には結合しない。該抗体は、2つの組換えG3BP−2a短縮体(レーン5および7)には結合したが、短いC末端またはN末端短縮体(レーン4および6)には結合しなかった。このことは、図9のパネルCに示されているように、抗体が結合する領域が中央のドメインであることを示していた。G3BP−2抗体はG3BP−2aおよび2bに対して特異的で、該タンパク質の中央の領域のみに結合することが判明した。過剰に高いタンパク質装荷量(1レーン当たり組換えタンパク質3μg)にもかかわらず、該抗体はG3BP−1またはG3BP−2の短いほうのN末端(N1)短縮体またはC末端(C2)短縮体とは交差反応しなかった。
(G3BPは組織特異的に発現する)
(ウェスタンブロット法)
レムリ(Laemmli)の方法を使用してドデシル硫酸ナトリウム(SDS)−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(7.5%ゲル)でタンパク質を分画し、25mMトリス(pH8.3)、192mMグリシンおよび15%メタノールを含有するトランスファー用緩衝液を用いてバイオラッド(Bio−Rad)のトランスブロットセル中でポリニフッ化ビニリデン(PVDF)膜(ミリポア社(Millipore Corp.))上にトランスファーした。エレクトロブロッティングを、100ボルト、4℃で一晩実施した。このブロットを、10%スキムミルクを含有する20mMトリス−HCl(pH7.5)、150mM NaCl、0.1%Tween−20(登録商標)(ブロッキング溶液)中で室温で1時間インキュベートした後、ブロッキング溶液に含めた1次抗体、抗G3BP−1(1:500に希釈)または抗G3BP−2(1:4000に希釈)と共に4℃で一晩インキュベートした。該ブロットをブロッキング溶液中で10分間、3回洗浄した後、続いてホースラディッシュペルオキシダーゼとコンジュゲートしている抗ウサギ抗体(バイオラッド)をブロッキング溶液で1:10000に希釈した2次抗体中で、37℃で2時間インキュベーションした。
(全タンパク質の細胞および組織溶解物)
細胞および組織を、氷冷リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で2回洗浄し、50mM Hepes(pH7.5)、150mM NaCl、1%TritonX‐100(登録商標)、10%グリセロール、1mM MgCl、1mM EGTA、ホスファターゼ阻害剤(1mM NaVO、10mM Na及び10mM NaF)およびプロテアーゼ阻害剤(1ml当たり1μgのロイペプチン、1ml当たり1μgのトリプシン阻害剤、1μgのペプスタチンA、1ml当たり2μgのアプロチニン、1ml当たり10μgのベンズアミジン、1mMのフッ化フェニルメチルスルホニル、1ml当たり1μgのアンチパイン、1ml当たり1μgのキモスタチン)からなるHNTG溶解緩衝液中で、ドーンス(dounce)型ホモジナイザーを用いて可溶化またはホモジナイズした。15000rpmで10分間遠心分離することにより溶解物を清澄化し、バイオラッドのタンパク質アッセイ(#500−0001)を使用して、ブラッドフォードの色素結合手法によりタンパク質濃度を決定した。
(免疫組織化学)
免疫組織化学を使用して、G3BP−1およびG3BP−2発現の細胞特異性の程度を分析した。G3BP−2aおよびG3BP−2bに対してアイソフォーム特異抗体が作製されるまでは、免疫組織化学的にこれらのアイソフォームを区別することはできないが、一部の組織では、ウェスタンブロットデータ(本願明細書中に記載)と比較することにより、どちらの特異アイソフォームが発現されているかを決定することが可能である。
図6Aおよび6Bは、調査した組織の一部の結果の断面図を示している。パネルA〜Eは抗G3BP−1抗体をプローブとしており、パネルF〜Jは抗G3BP−2抗体をプローブとしている。パネルAおよびFは、成体マウス脳の比較を示している。ウェスタン分析により決定されるように(図5、パネルA)、脳はG3BP−1を発現しないが(図6、パネルA)、一部の細胞集団はG3BP−2aを発現する(パネルF)。
本発明者らは、細胞の形態観察および神経マーカーを用いた二重染色により(データは図示せず)、G3BP−2a陽性細胞が神経細胞(パネルF、Neで表示)であり、陰性の細胞がグリア細胞(パネルF、Glで表示)であると決定した。腎臓では(パネルBおよびC)、G3BP−1は間質細胞または細管の部分集団(パネルB)で発現されている
ようであり、G3BP−2はすべての細管(パネルG中、Tuと表示)で低レベルで発現される。G3BP−1もG3BP−2も、糸球体(パネルG中、Gmと表示)では発現されない。結腸(パネルCおよびH)では、G3BP−1が腸腺の周囲で発現、または間質細胞で発現されている可能性もあり、他方でG3BP−2が、腸腺(パネルHおよびI中、Igと表示)の管腔で発現されることを示している。G3BP−2は小腸の絨毛でも高レベルで発現されるが(図6、パネルI)、G3BP−1(図6、パネルD)は、陰性対照のバックグラウンドの染色を上回るレベルでは検出されなかった。ここでも胃(図6、パネルE)ではG3BP−1に関する検出可能な染色は観察されなかったが、G3BP−2(ウェスタンブロットデータからみるとおそらくG3BP−2bのみ)は、胃内腔の粘液分泌細胞(パネルJ中、Epと表示)および幽門腺(パネルJ中、Pgと表示)の内表面中で発現されるようである。免疫組織化学により調査された他の組織には、心臓、肝臓および脾臓が含まれる(データは図示せず)。心臓および肝臓は、概して低いレベルのG3BP−1およびG3BP−2の発現を示したが、脾臓はG3BP−2に関して陰性でG3BP−1については細胞特異的染色を示した。どのタイプの細胞が、脾臓内で観察されたG3BP−1発現性の島状物を構成しているのかは、さらに調べなければならない。
凍結マウス組織切片(厚さ10μm)を、Histogrip(登録商標)で処理されたスライド(SuperFrost Plus(登録商標)顕微鏡スライド、ドイツ連邦共和国所在のメンツェル‐グラザー(Menzel−Glaser))に固定し、室温で一晩風乾燥させた。切片を、クロロホルム50%、アセトン50%中で5分間固定し、風乾させ、トリス緩衝生理食塩水(TBS)(25mMトリス、137mM NaCl、pH7.4)中で再水和した。スキムミルク粉末4%を含有するTBSと共に15分間インキュベートし、続いて正常ヤギ血清(ギブコ(Gibco))10%を含有するTBS中でさらに20分間インキュベートすることにより、非特異的な抗体の結合を阻害した。次いで切片を抗G3BP−1(1:300に希釈)または抗G3BP−2(1:2000に希釈)いずれかと共に一晩インキュベーションした。TBS中で洗浄(3×5分)することにより過剰な抗体を除去し、予め希釈したホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP標識された抗ウサギ免疫グロブリン(エンビジョン(Envision))を30分間適用した。次いで切片をTBSで洗浄(3×5分)し、基質としてHとともに用いる3,3’−ジアミノベンジジン(ザイメド(Zymed))で2分間発色させた。水道水を穏やかに流すことにより切片を10分間洗浄して、過剰な色素原を除去し、マイヤーヘマトキシリンで軽く対比染色し、濃度を段階的に上げたアルコールで脱水し、キシレン中で不純物を除去し、次いで、DPXを使用して封入した(ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane) 1988年)。
(G3BPの染色体上の位置)
(PACの蛍光in situハイブリッド形成法)
蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を、末梢のヒト中期染色体上で行った。BioNick(登録商標)ラベリングシステム(ライフテクノロジーズ(Life Technologies))を使用したニックトランスレーションにより、PAC DNAをビオチン14dATPで標識した。染色体の調製およびFISHの条件は、以前記載されたもの(ウィッキング(Wicking)ら、1995年)と同様であった。オリンパスのBH2蛍光顕微鏡を使用してスライドを分析した。
(染色体マッピング)
2種のHsaG3BP−1特異プライマー、5’GGAGGCATGGTGCAGAAACCA[配列番号:12]および5’CAGGAAAGGGAAGAGAGGGAG[配列番号:13]、ならびに2種のHsaG3BP−2特異プライマー、5’GTCTTGGCAGTGGTACATTAT[配列番号:14]および5’AGTTCACTTT
GTCGTAGATAGTTTAAG[配列番号:15]を使用して、ヒトゲノムDNAの特異的テンプレートを増幅し、続いてGenebridge4(商品名)ハイブリッドパネル上で使用して陽性のものを同定した。次いで、このデータを、ホワイトヘッド研究所/MIT ゲノムリサーチセンター(Center for Genome Research)(http://carbon.wi.mit.edu)を介して利用可能なオンラインマッピングソフトウェアにより処理した。
(G3BP−2のアンタゴニスト)
G3BP−2とその内在性の標的との結合を阻止または妨害するアンタゴニストは、乳がんの予防または治療において有用な可能性がある。アンタゴニストは、G3BP−2のNTF2様ドメインか、NTF2様ドメインに結合する内在性の標的のいずれかを模倣しうる。例えば、rasGAP120のSH3ドメインは、乳がんにおけるG3BP−2の活性を阻止するためのペプチドアンタゴニストとして使用することができるであろう。rasGAP120のSH3ドメインのアミノ酸配列は:
VRAILPY TKVPDTDEIS FLKGDMFIVH NELEDGWMWV TNLRTDEQGL IVEDLVEEVG REED[配列番号:6]
である。前記配列のNCBIアクセス番号はP20936である。アンタゴニストはポリペプチドでよいが、アンタゴニストとして作用しうる非ペプチド分子であってもよい。
上記のネストラー(Nestler)およびリウ(Liu)、1998年および上記のキルクパトリック(Kirkpatrick)ら、1999年に記載されているような方法を用いて、コンビナトリアルライブラリを含めた合成化学ライブラリなどの分子ライブラリをスクリーニングすることにより、模倣物質を同定することが可能である。上記のコルブ(Kolb)、1998年のレビューの方法論により、天然に生じる分子のライブラリをスクリーニングすることも可能である。
相同性による三次元(3D)構造モデリングを使用して、NTF−2ポリペプチドの既知の結晶構造からの構造的情報を元に、G3BP−2のNTF2様ドメインに3D構造を与えることが可能である。相同性による3D構造モデリングのための方法は、本願明細書に援用されるブルンデル(Blundell)ら、1987年、Nature、第326巻、第347頁に記載されている。相同性による構造モデリングを用いて、NTF2様ドメインと相互作用するアンタゴニストを設計することも可能である。
当技術分野でよく知られているように、構造データベースのコンピュータ利用スクリーニング、コンピュータ利用モデリング、または分子結合相互作用を検出する、より慣用的な生物物理的技法を使用して、模倣物質を設計することが可能である。
他の方法には、分子相互作用を同定する様々な生物物理的技術が含まれる。これらの方法により、候補分子がG3BP−2:内在性標的ポリペプチド複合体の形成に影響を及ぼすかどうかによって、候補分子をスクリーニングすることが可能である。競合的放射リガンド結合アッセイ(関連方法に関しては、上記のアップトン(Upton)ら、1999年参照)、分析用超遠心分離、微小熱量測定法、表面プラズモン共鳴および光学バイオセンサを用いる方法などの利用可能な技法に当てはまる方法が、本願明細書に援用される「CURRENT PROTOCOLS IN PROTEIN SCIENCE」コリガン(Coligan)ら編、(ジョンワイリーアンドサンズ、1997年)の第20章に提示されている。
(乳がんの診断)
個人の乳がんを診断するためにG3BP−2を使用することが可能である。1実施形態では、この方法は(i)哺乳動物から得られた試験試料をG3BP−2ポリペプチドの発現に関してアッセイする工程と;(ii)試験試料からのG3BP−2発現と、正常哺乳動物からの正常試料での発現とを比較する工程と;(iii)試験試料でのG3BP−2の発現が正常試料とは異なる場合に、該哺乳動物が乳がんを有する可能性が高いと診断する工程とを含みうる。「異なる」との用語は少なくとも、補助付き手段または補助無し手段により検出可能な差異を意味する。例えば、補助無し手段には、ウェスタンブロットでの「バンド」の濃さもしくは暗さ、またはELISAのウェルの色の濃さなどの相対的な見た目のタンパク質量の差異をヒトが視覚的に比較することが含まれる。補助付き手段には、例えば組織切片の抗体結合を評価するための顕微鏡、またはタンパク質量の差異を検出および測定することが可能な装置、例えばELISAプレートリーダーもしくはFACSの使用が含まれる。乳がんを診断する方法には、G3BP−2ポリペプチドまたはその断片に結合する抗体を使用して、試験試料中のG3BP−2ポリペプチドまたはその断片を検出する工程が含まれうる。例えば図7〜9で使用される本願明細書に記載の抗体は、診断キットにおいて役に立ち得る。抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体であってよい。
乳がんを診断する方法には、当技術分野で一般に知られている、例えばウェスタンブロット分析、ELISA、FACS分析および免疫組織化学などの、ポリペプチドを検出する方法が含まれうる。本願明細書に記載されているウェスタンブロット分析および免疫組織化学の実施例は、G3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体を検出する際に有用であろう。例えば図5に示されているように、サイズによって識別可能なG3BP−2の異なるアイソフォーム、すなわちG3BP−2aおよびG3BP−2bの発現を検出する際は、ウェスタンブロット分析が有用である。例えば、図6Aおよび6Bに示されているように、G3BP−2の細胞レベルおよび細胞内の局在化を測定する際には、免疫組織化学が有用である。それぞれ個々のG3BP−2アイソフォームの発現を検出する際には、G3BP−2aまたはG3BP−2bのいずれかに特異的に結合する抗体が有用である。
(免疫組織化学による、ヒトのがんにおけるG3BP−2タンパク質の検出)
(患者)
1981年から1990年の間にロイヤルブリスベーン病院(Royal Brisbane Hospital)の病理学部門(Department of Pathology)で診断を受けた59例の浸潤性乳がんをランダムに選択した。記録保管用のパラフィンブロックは、ロイヤルブリスベーン病院から倫理承認された被検物であり、すでに以前に上皮ムチンMUC1発現についての比較的大きな研究の一部として特性解析されている(マクガッキン(McGuckin)ら、1995年)。腫瘍の組織分類およびグレードの判定を、ブルーム(Bloom)およびリチャードソン(Richardson)のシステムのノッティンガム(Nottingham)による変法(エルストン(Elston)およびエリス(Ellis)、1990年)に従って行った。生化学的デキストランチャコール法により決定された結節の状態およびエストロゲン受容体(ER)の状態を含むデータを、臨床カルテおよび病理記録から得た。
(乳がん切片の免疫組織化学)
乳房腫瘍切片(3〜4μm)を接着スライドに付着させて37℃で一晩乾燥させた。標準的なプロトコルを使用して、切片のワックスを除去し、アルコール濃度の勾配を脱イオン水まで低下させることにより再水和させた。G3BP−1に関して染色しようとする切片は、1mMのEDTA(pH8.0)中120℃で20分間オートクレーブすることにより、熱処理による抗原性賦活化に供した。G3BP−2用の試料は、0.1Mのトリス−HCl(pH9.0〜9.2)中マイクロ波をかけて5分間沸騰させ、これを新鮮なト
リス−HCl緩衝液を用いて繰り返すことにより、熱処理による抗原性賦活化に供した。すべての切片を室温まで冷却させ(20〜30分)、次いでpH7.4のトリス緩衝生理食塩水(TBS)中で洗浄した。1.0%H、0.1%NaNを含むTBS中で切片を10分間インキュベートすることにより、内在性ペルオキシダーゼ活性を阻害した。切片をTBS中で洗浄し、続いて4%脱脂スキムミルク粉末を含むTBS中で15分間インキュベートした。切片をTBS中で切片を軽くすすぎ、次いで10%正常ヤギ血清(NGS)と共に加湿室中で20分間インキュベートした。過剰な正常血清を静かに除き、室温で一晩1次抗体(または陰性対照としてTBS)と反応させた。切片をTBS中で洗浄し、次いで2次抗体(デンマーク国グロストルップ(Glostrup)所在のDAKO社のEnVision(登録商標)キット)と共に45分間インキュベートした。切片をTBS中で洗浄し、基質としてHを用いて3,3−ジアミノベンジジン(DAB)中で発色させた。切片を流水(水道水)で穏やかに洗浄し、次いでマイヤーヘマトキシリン中で軽く対比染色し、濃度を段階的に上げたアルコールを用いて脱水し、キシレン中で不純物を除去し、DPX封入剤に封入した。
(G3BP−2は、乳がんの88%で過剰発現する)
G3BP−2発現の測定に加えて、G3BP−1の発現についても、図8に示すように免疫組織化学により24例の乳がんについて調べた。このうち、22例の切片は浸潤性腺管がん(IDC)であり、2例は、浸潤性小葉がん(ILC)であった。核を青色に染色するヘマトキシリンですべての切片を対比染色し、ホースラディッシュペルオキシダーゼを使用して、茶色の染色として見られるようにG3BP−1の発現を視覚化した(図8、パネルA〜C参照)。ほとんどの正常細胞が細胞質で検出可能な程度のG3BP−1発現を示した(図8、パネルC参照)。2例の正常腺管(ND)が図8のパネルCで見られ、G3BP−1の細胞質での発現は、明確な茶色の染色として見られるように明らかである。G3BP−1染色は、図8のパネルAおよびBに示されているIDC切片でも明らかだが、隣接する結合組織(CT)は、検出可能なレベルではG3BP−1を発現しない。図8のパネルAおよびBの腫瘍細胞は、図8のパネルCの正常腺管で見られるG3BP−1の発現と比較して、細胞質中でより高いレベルのG3BP−1を発現するようである。
多くの症例において腫瘍染色は不均質であり、一部の例では、G3BP−1が細胞の一方に一層顕著に局在しているようであった。このことは、図8のパネルAの腫瘍細胞の一部(矢印で示されている)において特に明確にみることが可能である。正常細胞のいずれにおいても核の染色はなかったが、24の腫瘍症例のうちの2例では、腫瘍細胞の10%未満に明らかな核の染色が含まれていた。
まとめると、ほとんどの正常乳房細胞はG3BP−1を発現したが、調査したすべての腫瘍細胞がある程度G3BP−1を過剰発現するようであった(表3(図14)参照)。G3BP−1の過剰発現と、リンパ節波及、ホルモン受容体の状態あるいは核または組織学的悪性度(グレード)などの乳がんの臨床病理学的パラメータとの間に、重大な関連は見られなかった。
G3BP−2発現の変化に関する免疫組織化学により、全部で58の乳房腫瘍例を調査した。これらのうち54例の腫瘍がIDCで、4例がILCであった。G3BP−1の場合と同様に、すべての切片をヘマトキシリンで対比染色し、G3BP−2の発現をホースラディッシュペルオキシダーゼで視覚化した(図7および図8のパネルD〜O)。G3BP−1の場合と異なり、免疫組織化学による結果は、小葉および腺管上皮組織および周囲の結合組織を含めた乳房の正常葉(図8、パネルD参照)でのG3BP−2の検出可能な発現を示さなかった。図8のパネルEおよびFは2種の異なる腺管をより高い倍率で示すものであり、パネルEは腺管の横断面を、パネルFは縦断面を示している。これらから分かるように、乳房の正常腺管中またはその周囲の結合組織の細胞内には、検出可能なG3
BP−2の発現はない。
免疫組織化学により、乳房の腫瘍ではG3BP−2が過剰発現されることが判明した。図8のパネルGは、IDCに隣接する正常腺管を示している。茶色の染色により分かるように、G3BP−2は腫瘍中では高発現されるが、正常腺管では発現されない。このことは、正常腺管に隣接するIDCをより高倍率で示すパネルHでより明確に見ることが可能である。この場合にも、正常腺管はG3BP−2を発現せず、IDCはG3BP−2を高発現している。
乳房の腫瘍におけるG3BP−2の過剰発現は、調査した全ての乳房腫瘍で観察されたわけではない(12%)。図8のパネルIは、G3BP−2を発現しないIDCの1例を示している。ヒトの乳房腫瘍でG3BP−2の発現を調査した際に特記された他の重要な観察は、一部の症例では、腫瘍の間に存在する結合組織内の正常細胞の核内でG3BP−2が発現され(矢印で表示)、腫瘍から離れている結合組織内の細胞中では発現されないということである(図8、パネルJ参照)。
図8のパネルKは、腫瘍および隣接する結合組織を低倍率で示す例である。これから分かるように、G3BP−2は腫瘍周辺の結合組織内の細胞で発現され、発現は細胞が腫瘍から離れるほど低くなっている。これらの細胞はおそらく浸潤性リンパ球である。というのも腫瘍細胞の周りにはこれらの細胞からなる比較的大きな集団が存在するようであるからである。このことは、G3BP−2の発現が何らかの腫瘍細胞により分泌された因子に応答して誘発されるか、またはG3BP−2が走化性様効果をもたらすことを示唆しうるものである。
表2(図13)は、G3BP−2発現に関して調査されたすべての乳房腫瘍の結果を示している。さらに、エストロゲン受容体の状態、腫瘍のグレードおよびステージを含めた各乳房腫瘍についての入手可能な情報が列記されている。まとめると、調査したすべての腫瘍のうち88%がG3BP−2を過剰発現し、G3BP−2過剰発現と乳がんの臨床病理的パラメータ(ステージ、ホルモン受容体の状態または核もしくは組織学的グレードなど)との間に重大な関連性は見出されなかった。
スクリーニングしたヒト乳房腫瘍の大部分においてG3BP−2が過剰発現され、多くの症例で明らかな核への局在(図8、パネルM〜O参照)を示す。パネルL〜Oは、IDCの4種の異なる症例における3種の異なる細胞内局在化を示している。パネルLは、G3BP−2がもっぱら細胞質に見られる乳房腫瘍の例である。パネルMおよびNは、G3BP−2が核および細胞質で見出される乳房腫瘍の2例である。パネルOは、核膜領域の周囲に局在しているG3BP−2を示している。これらの腫瘍は、G3BP−2の細胞質分布も示している。これは、G3BP−2がin situで核内に見いだされた初めての事例である。G3BP−2を発現するすべての腫瘍の約50%が核内にG3BP−2を含有するが、ヘマトキシリン対比染色でマスキングされることにより、低いレベルでG3BP−2を発現する一部の細胞では、核染色が観察されなかった可能性があることに注意すべきである。核染色は、症例によって様々であった。一部の症例ではすべての細胞の核にG3BP−2を有したが、他の症例では核が染色された細胞は10%未満であった。核内でG3BP−2を発現する細胞の比率は、腫瘍のグレードまたは転移のレベルと関連はない。
(細胞周期におけるG3BP−2の発現)
興味深いことに、G3BP−2は核へと往復することが可能であり、その動きは細胞周期に依存しているようである(図8P〜8T参照)。血清飢餓による休止細胞中ではG3
BP−2は細胞質に局在しているが(図8P);G期から細胞が開放されると2時間以内にG3BP−2の核内への移動が見られ(図8Q〜8T)、5時間目にはほぼ全部が核内にあるようである(図8R)。この後、G3BPは両方のコンパートメントでも見ることが可能であり、このことは核と細胞質との間を往復することと一致する(図8Sおよび8T)。
図8P〜8Tは、同調させたNIH3T3細胞の免疫蛍光を示している。細胞を血清飢餓により同調させた後、血清刺激により細胞周期へと入らせる。血清飢餓の後数時間ごとに、免疫蛍光技術を使用してG3BP−2に関して細胞を染色した。図8Pは、G期(時間=0)の細胞におけるG3BP−2の細胞内局在を示している。血清刺激後、したがって細胞周期開始後の時間は、図8Q、8R、8Sおよび8Tについてそれぞれ2時間、5時間、9時間および12時間である。
(NIH3T3細胞の細胞周期同調)
血清欠乏法(トビー(Tobey)ら、1988年)を使用して、NIH3T3細胞の細胞周期同調を実施した。NIH3T3細胞を、10%FCS中サブコンフルエントな条件でカバーガラス上に播種した。24時間後に細胞をPBSで3回洗浄し、無血清培地を該培養物に添加して24時間放置した。次いで無血清培地を、10%FCSを含む培地と交換した。血清飢餓の間と、血清刺激の後2、5、9および12時間目に、カバーガラスを培地から外した。次いで、カバーガラスを、G3BP−2の発現を調査する免疫蛍光法のために処理した。
(培養細胞の免疫蛍光)
NIH3T3細胞をカバーガラス上で成長させ、上記のように処理し、PBSで3×2分間洗浄して室温で一晩乾燥させた。細胞を、100%冷アセトンを用いて5分間固定し、放置して乾燥させ、次いでPBSで3×5分間カバーグラスを洗浄することにより再水和した。次に0.1%TritonX‐100(登録商標)を含むPBS中でカバーガラスを5分間インキュベートすることにより、細胞の透過性を高めた。次いで、カバーガラスをPBSで3×5分間洗浄することにより、前記界面活性剤を除去した。PBSで適切な濃度に希釈した1次抗体と反応させて4℃で一晩放置した。翌朝、1%正常ヤギ血清(NGS)/1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBS中で、カバーガラスを3×5分間洗浄した。次いで、2次抗体と反応させて室温で1時間インキュベートした。2次抗体は、FITCまたはローダミンいずれかの蛍光タグとコンジュゲートした抗ウサギIgG抗体(米国ユージーン所在のモレキュラープローブス(Molecular Probes))であり、0.1%のTritonX‐100(登録商標)を含むPBSで製造者の指定の希釈率に希釈した。次いで、カバーガラスを、0.1%のTritonX‐100(登録商標)を含むPBS中で2×5分間、その後PBS中で2×5分間洗浄した。最後に、カバーガラスを50%グリセリン/50%PBSを用いてスライド上にマウントし、マニキュア液で密封した。オリンパスのProvis AX−70を使用して画像化し、ScionImage1.62フレーム取込みソフトウェアを使用してDAGE−MTI CCDカメラでデジタル形式で取り込んだ。Adobe Photoshop5画像処理ソフトウェアを使用して画像を分析した(アドビシステムズインコーポレイテッド(Adobe systems incorporated)、イーストマンコダック社(Eastman Kodak Company)、1996年)。
(樹状細胞療法)
本発明は、動物において乳がんを予防または治療するための薬剤組成物および方法を提供する。薬物組成物は、予めG3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体と接触させることにより抗原を装荷またはパルス処理した単離抗原提示細胞を含む。単離
抗原提示細胞は、樹状細胞療法を受ける患者から単離された樹状細胞であることが好ましい。抗原提示細胞は、樹状細胞前駆体であってもよい。抗原提示細胞を、抗原装荷の前または後にインビトロで培養して、増殖または細胞数を増加させてもよい。抗原提示細胞にG3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体を装荷する代わりに、またはそれに加えて、抗原提示細胞を、G3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体をコードする核酸でトランスフェクションすることも可能である。核酸は、DNAまたはRNAであってよい。
動物において乳がんを予防または治療する方法は、予めG3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体を装荷またはパルス処理された抗原提示細胞;または予めG3BP−2、その断片、相同体または誘導体をコードする核酸でトランスフェクションされた細胞を含有する薬剤組成物を該動物に投与する工程を含む。
1実施形態では、該方法は:(a)動物から抗原提示細胞を単離する工程と;(b)単離された細胞とG3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体とを接触させて、該単離細胞に抗原を装荷またはパルス処理する工程と;(c)装荷またはパルス処理された単離細胞を動物に投与する工程とを含む。細胞は、薬剤組成物を投与される動物から単離された自己樹状細胞であることが好ましい。
別の実施形態では、本発明の方法は:(a)動物から抗原提示細胞を単離する工程と;(b)単離された細胞を、G3BP−2ポリペプチド、その断片、相同体または誘導体をコードする核酸でトランスフェクションする工程と;(c)トランスフェクションされた細胞を動物に投与する工程とを含む。細胞は、薬剤組成物を投与される動物から単離された自己樹状細胞であることが好ましい。
どちらか一方または両方の実施形態において、該方法は、工程(c)の前に単離された抗原提示細胞を培養して増殖させる工程をさらに含むことも可能である。
(G3BP−2および乳がんのための新規免疫療法)
腫瘍負荷(tumor load)が最小であること、および免疫系による介入の理想的なターゲットであることから、免疫による予防は、乳がんにとって非常に魅力的な療法である。免疫学的予防療法のために最も有望な戦略の1つは、免疫応答の開始(ハート(Hart)、1997年)および先天免疫と適応免疫との活発な連携(クラーク(Clark)ら、2000年)を担う樹状細胞(DC)、すなわち免疫系の最も強力な抗原提示細胞(APC)の使用に基づく。研究者により、健康および疾患におけるDCの重要な役割が研究され(ホー(Ho)ら、2001年)、そのAPCとしての能力を最適化するメカニズムが構築された(ホー(Ho)ら、2002年)。細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答を誘発するDCの有効な能力を、様々な腫瘍を治療するために利用することは成功している(総説:ロペス(Lopez)およびハート(Hart)、2002年)。さらに、血液から大量のDCを得ることが可能であることは証明されている(ロペス(Lopez)ら、2002年)。この非常に有望な研究分野はまだ、一般的な形で適用される前の決め手を待っている。
乳がんの研究において、最も重要なハードルは、十分に強力な免疫応答をもたらしうる腫瘍関連抗原(TAA)を得られるかどうかである。理想的なTAAは、がん細胞の発生に不可欠で、がん細胞で過剰に(または選択的に)発現され、細胞内に局在化し、免疫系により認識されるという特徴を有するはずである(パードル(Pardoll)、2002年)。利用可能な安定なTAA候補は2種のみであり、これらは近年試験されている。MUC−1(CD227)は、GCリッチなランダムリピートからなる大きな細胞外ドメインを特徴とする、通常は上皮細胞の頂端側表面に局在している膜貫通型ムチン分子であり(ジェンドラー(Gendler)ら、1991年);同分子は乳がん細胞で高発現さ
れ、90%を超える乳がん患者で過剰発現される(ハッデン(Hadden)、1999年)。Her2/neuは、乳がん患者の20〜30%で過剰発現される上皮成長因子受容体に相同な膜貫通型糖タンパク質である(ワン(Wang)ら、2001年)。この分子は疾患の侵攻性に関連があり、予後不良の指標である。このタンパク質に対する細胞性および液性の両方の免疫応答が患者で検出されている(ワン(Wang)およびハン(Hung)、2001年)。加えて、他の悪性疾患と共通のTAA、例えば、MAGE1及び3(黒色腫抗原)が、乳がんのそれぞれ20%および26%で発現される(マシノ(Mashino)ら、2001年;オッテ(Otte)ら、2001年;ルッソ(Russo)ら、1995年)。最後に、炭水化物抗原globo H(ギレフスキー(Gilewski)ら、2001年)などの新規の抗原が最近は出現しており、これらは現在評価されているところである。利用可能なTAA候補のいずれも、乳がんの最適なTAAに関する前記の基準を満たしていない。しかしながら、本発明の研究者らの最近のデータは、G3BPタンパク質が優れたTAA候補に相当することを示している。
本願明細書に援用されるゲノム/免疫原性手法(シュルツェ(Schultze)およびフォンダーハイデ(Vonderheide)、2001年)に従って、主要組織適合複合体(MHC)の最も一般的にみられる対立遺伝子であるHLA−A0201分子についてG3BPタンパク質の免疫原性を検討した。予測されたHLA結合配列を、ウェブ上のアルゴリズム(例えば、SYPEITHI(http://syfpeithi.bmi-heidelberg.com/)およびBIMAS(http://bimas.dcrt.nih.gov/molbio/hla bind/)より提供される)を適用して同定し、更なる評価のために合成ペプチドを製造した。図10に示されているように、製造したペプチドから、MHC/ペプチド結合アッセイによりHLA−A0201分子に非常に強力に結合することが証明された。T2細胞を、示されているペプチド希釈物と共にインキュベーションし、HLA発現をフローサイトメトリーにより測定した。G3BP−2の2種のペプチド(ペプチド1及び2)を試験し、対照マトリックスタンパク質インフルエンザペプチド58〜66を、参照として使用した。ペプチド1はアミノ酸配列KLPNFGFVVを有し、ペプチド2はアミノ酸配列IMFRGVRLを有する。ペプチド1及び2は、対照のインフルエンザMP58〜66ペプチド(CTLエピトープであると確定されている)の親和性と同等の親和性でHLA−A0201分子に結合した。
健康な個人由来の末梢血単核細胞(PBMC)中でDCにより誘発し、ELISPOT(ゴンザレス(Gonzalez)ら、2000年)で試験したCTL応答の発生に関して、様々なペプチドを評価した。ペプチド1でパルス処理されているか、パルス処理されていないT2細胞(ターゲット)を51Crで標識し、様々な比でIH7クローン(エフェクター)と共にインキュベートした。4時間後、細胞溶解物から放出された51Crを測定し、式:100×(実験による放出量−自発的放出量)/(全放出量−自発的放出量)を用いて特異溶解率を算出した。全放出量は、標識されたターゲットを界面活性剤で溶解することにより得た。
ペプチド1に関して強力な応答が有効に生じたが、これは、2つの別の供給源における1回(および2回)の刺激の後にIFN−γ産生ペプチド特異的CD8+リンパ球が高頻度で得られたことにより証明された。これらの結果は、ペプチド1エピトープが確かにT細胞受容体(TCR)レパートリーに含まれており、したがって免疫原性であることを示している。この発見を確認するために、慣用的なクロム放出アッセイにおいてペプチド装荷ターゲットを同定しうる(図11)、すなわち有効な抗腫瘍応答のための望ましいプロファイル(ロペス(Lopez)およびハート(Hart)、2002年、本願明細書に援用)のペプチド1特異CTLクローンを作製した。これらのクローンは、がん細胞中のこの抗原の発現を評価する際に役立つものであり、この分子をTAAとして正式に評価することを可能にする。
本願明細書を通して、本発明をいずれか1つの実施形態または特定の特徴の集合に限定することなく、本発明の好ましい実施形態を説明することを意図してきた。したがって当然ながら、当技術分野の専門家であれば、このわずかな開示に照らして、本発明の範囲を逸脱することなく、例示された個々の実施形態の様々な修正および変更を行うことが可能である。
本願明細書に挙げられている各特許文献および学術文献、コンピュータプログラムならびにアルゴリズムの開示全体が、本願明細書に援用される。
Figure 2005514912
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HsaG3BP−2aのヌクレオチド配列[配列番号:4]およびコードされるアミノ酸配列[配列番号:5]を示す図。 SH3ドメインを含む、rasGAP120のN末端のアミノ酸配列[配列番号:6]を示す図。 G3BPタンパク質ファミリー[配列番号:5、7〜11]をまとめて整列させた図。 N末端rasGAP120のSH3ドメインとG3BPとの間のタンパク質−タンパク質相互作用の解析を示す図。 様々な組織中でのG3BP発現のウェスタンブロット分析を示す図。 抗G3BP−1および抗G3BP−2抗体をプローブとした成体マウス組織の免疫組織化学を示す図。 抗G3BP−1および抗G3BP−2抗体をプローブとした成体マウス組織の免疫組織化学を示す図。 2種のヒト乳がんのG3BP−2免疫組織化学を示す図。パネルAは原位置にある腺管腫瘍であり、パネルBは浸潤性のがんを示す。 G3BPに特異的な抗体を用いた、乳房腫瘍の切片の免疫組織化学的染色および同調NIH3T3の免疫蛍光分析を示す図(A〜T)。パネルA〜Cは、G3BP−1に特異的な抗体を使用して染色された乳房腫瘍の切片である。パネルAおよびBは染色されたIDCを示しており、パネルCは、染色された正常な腺管(ND)の小断面を示している。パネルD〜Oは、ヒト乳房腫瘍のG3BP−2の免疫組織化学を示している。パネルDは正常な葉を示しており、パネルEおよびFはそれぞれ正常な腺管の横断面および縦断面を示している(CTは結合組織を意味する)。パネルGおよびHはIDCに隣接する正常な腺管を示している(DCは腺管がんを意味する)。パネルIはG3BP−2を発現しないIDCを示している。パネルJは、正常結合組織に隣接するIDCを示している。矢印は、核内のG3BP−2が正に染色される結合組織内の細胞を示している。パネルKは、正常結合組織に隣接するIDC(左側)を低倍率で示している。パネルL〜Oは、ヒト乳がんにおけるG3BP−2の様々な細胞内局在を示している。すべてのパネルは様々な患者由来の腺管がんである。パネルLはG3BP−2の細胞質局在を示す。パネルMおよびNは、2種の異なる乳がん症例におけるG3BP−2の核局在を示している;細胞質での発現はこれらの切片でも観察される。パネルOは、核膜領域の周囲におけるG3BP−2の発現を示し;細胞質の染色も観察される。パネルP〜Tは、同調化NIH3T3細胞の免疫蛍光分析を示す。パネルPは、G0相(時間=0)での細胞中でのG3BP−2の細胞内分布を示す。血清刺激後、したがって細胞周期開始後の時間は、パネルQ、R、SおよびTについてそれぞれ2時間、5時間、9時間および12時間である。 G3BP−2抗体の抗体特異性を示す図。乳がん細胞株MDA−MB−435および子宮頚がん細胞株HeLa(それぞれ435およびHeLaと表示)を溶解させ、等量のタンパク質をSDS−PAGEにより分離した。試料を膜にトランスファーし、表示のようにポリクローナルG3BP−2抗体または市販のG3BP−1抗体のいずれかをプローブとして探索した(パネルA)。精製された組換えG2BP−2b(レーン1)、G3BP−1(レーン2)およびG3BP−2a(レーン3)を、G3BP−2aの4種の様々な短縮体、N1(レーン4)、C1(レーン5)、C2(レーン6)、N2(レーン7)と共にSDS−PAGEにより分離した。これらの試料を膜にトランスファーし、G3BP−2抗体(パネルB)をプローブとして探索した。パネルCは、G3BP−2aおよび組換えG3BP−2a短縮体(N1、N2、C1、C2)の図式化して示すものである。パネルCは、G3BP−2ポリクローナル抗体が結合する領域も示している。挿入図は、G3BP−2aのサブドメインを示している。 T2結合アッセイにより測定された、G3BP−2ペプチドによるHLA−A0201への結合を示す図。 様々なエフェクター細胞:ターゲット細胞比を使用したクロム放出細胞傷害性アッセイに関するデータを示すグラフ。 ポリペプチドにおける保存的置換の例を示す表(表1)。 58例の乳房腫瘍切片におけるG3BP−2の発現をまとめた表(表2)。DCIS=原位置にある腺管がん、IDC=浸潤性腺管がん、LCIS=原位置にある小葉がん、ILC=浸潤性小葉がん。悪性度(グレード)は、各種の因子に応じて割り当てた。高度に分化した腫瘍は通常グレード1としたが、未分化な腫瘍はグレード3とした。ER=エストロゲン受容体の状態。結節の状態は、リンパ節中の腫瘍の有(+)無(−)を表す。NG=グレード付けせず。ND=測定せず。細胞質と記されたカラムは、細胞の細胞質中でのG3BP−2の発現レベルを示している(1+=低、2+=中、3+=高)。特に記載のない場合、細胞集団の75%より多い場合を染色ありとした。核と記されたカラムは、がん細胞の核内のG3BP−2の有(+)無(−)を示している。 24例の乳房腫瘍切片におけるG3BP−1についてまとめた表(表3)。DCIS=原位置にある腺管がん、IDC=浸潤性腺管がん、LCIS=原位置にある小葉がん、ILC=浸潤性小葉がん。悪性度(グレード)は、各種の因子に応じて割り当てた。高度に分化した腫瘍は通常グレード1としたが、未分化な腫瘍はグレード3とした。ER=エストロゲン受容体の状態。結節の状態は、リンパ節中の腫瘍の有(+)無(−)を表す。NG=グレード付けせず。ND=測定せず。細胞質と記されたカラムは、細胞の細胞質中でのG3BP−1の発現レベルを示している(1+=低、2+=中、3+=高)。特に記載のない場合、細胞集団の75%より多い場合を染色ありとした。核と記されたカラムは、がん細胞の核内のG3BP−1の有(+)無(−)を示している。Negative=無。
ras−GTPアーゼ活性化タンパク質SH3−ドメイン結合タンパク質(G3BP)は、ras−GTPアーゼ活性化タンパク質、rasGAP120に特異的に結合することが判明しているSH3ドメイン結合モチーフを有するタンパク質ファミリーである(パーカー(Parker)ら、1996年;ケネディ(Kennedy)ら、1997年)。さらに、このタンパク質ファミリーは、c−myc転写物に対してRNAアーゼ活性を有し得る(ギャロウジ(Gallouzi)ら、1998年)RNA結合タンパク質である(ケネディ(Kennedy)ら、1997年)ことが判明している。ras−GAPシグナル経路およびc−mycはいずれも、発がん活性に関与している(ボス(Bos)、1989年;ファッチーニ(Facchini)およびペン(Penn)、1998年)。提示されている証拠から、G3BPタンパク質ファミリーは、前述の経路の構成成分を利用してmRNAの安定性を調節し、これらの経路を介して発がん性のシグナルまたは因子を調節しうる新規なシグナル伝達メカニズムのメンバーであることが示唆されている。これらの活性は、そのSH3ドメイン結合活性(パーカー(Parker)ら、1996年)、そのRNAアーゼ活性(ギャロウジ(Gallouzi)ら、1998年)またはそのヘリカーゼ活性(コスタ(Costa)ら、1999年)を介して変調されうる。G3BPは近年、一部のがんにおいて転写レベルで上方制御される(upregulated)ことが判明している(ギタード(Guitard)ら、2001年)。
第1の態様では、本発明は、NTF2様ドメインを含み、前記NTF2様ドメインを介して他のタンパク質に結合することが可能単離G3BP−2タンパク質断片を提供する。
G3BP−2タンパク質は、G3BP−2aおよび/またはG3BP−2bタンパク質を含むことが好ましい。
第9および第10の態様のG3BP−2断片は、KLPNFGFVV[配列番号:1]およびIMFRGVRL[配列番号:2からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことが好ましい。
免疫化は、予防的なものでも、乳がんを有する動物の治療としてであってもよい。
G3BP−2タンパク質断片は、KLPNFGFVV[配列番号:1]およびIMFRGVRL[配列番号:2]からなる群から選択することが好ましい。
(G3BPは組織特異発現を示す)
G3BP−1およびG3BP−2の配列から決定したアイソフォーム特異的な合成ペプチドに対して作製した抗体を使用して、成体マウス組織由来の全細胞溶解物のウェスタンブロットを探索した(図5)。図5のパネルAは抗G3BP−1ポリクローナル抗体で探索した組織を示し、これに対してパネルBは抗G3BP−2ポリクローナル抗体で探索した組織をコラージュのように構成したものを示している。肺、肝臓、腎臓、胃および結腸(データは示されていないが、膵臓および精巣も)を含めたいくつかの組織がG3BP−2の両アイソフォームを発現することが分かる(図5、パネルB)。脳、筋肉(少量のG3BP−2b発現が見られ、これはおそらく試料中に様々な細胞集団が存在することが原因である)および心臓を含めた他の組織は、G3BP−2aのみの発現に限られている(図5、パネルB中の上側のバンド)。小腸はMmuG3BP−2bのみを発現し(図5、パネルBの下側のバンド)、脾臓はいずれのタンパク質も検出可能なレベルでは発現しない。G3BP−1の全般的な発現はG3BP−2の発現よりも少ないようだが、一部の組織は豊富なレベルのG3BP−1を発現し、それらには、肺、腎臓および結腸が含まれる。心臓、肝臓および脾臓も低レベルのG3BP−1を発現する。
(クローニング、配列相同性および構造相同性)
(PCRおよびサブクローニング)
1.1ユニットのTth Plus DNAポリメラーゼ断片(バイオテク・インターナショナル(Biotech International))および製造者(バイオテク・インターナショナル)供給の緩衝液にテンプレートDNA100ngとそれぞれ適切なプライマー50pmolを含めたものを使用して、プローブを増幅させるため、またはハイブリッドマッピングのためのPCR反応を実施した。サイクル条件は、94℃で1分間のDNAの変性、65℃で1分間のアニーリングおよび72℃で1分間の伸長反応を25サイクルとした。完全長G3BPまたはG3BPのNTF2様ドメインのいずれかを増幅するために使用可能なプライマーは以下のとおりである:
完全長ヒトG3BP−1は、プライマーG3BP−2metと共にG3BP−1stopを使用して増幅させ;完全長ヒトG3BP−2は、プライマーG3BP−2metと共にプライマーG3BP−2stopを使用して増幅させ;ヒトG3BP−1のNTF2様ドメインは、プライマーG3BP−1metと共にプライマーG3BP−1ntfを使用して増幅させ;かつヒトG3BP−のNTF2様ドメインは、プライマーG3BP−2metと共にプライマーG3BP−2ntfを使用して増幅させる。
本願明細書に援用されるゲノム/免疫原性手法(シュルツェ(Schultze)およびフォンダーハイデ(Vonderheide)、2001年)に従って、主要組織適合複合体(MHC)の最も一般的にみられる対立遺伝子であるHLA−A0201分子についてG3BPタンパク質の免疫原性を検討した。予測されたHLA結合配列を、ウェブ上のアルゴリズム(例えば、SYPEITHI(http://syfpeithi.bmi-heidelberg.com/)およびBIMAS(http://bimas.dcrt.nih.gov/molbio/hla bind/)より提供される)を適用して同定し、更なる評価のために合成ペプチドを製造した。図10に示されているように、製造したペプチドから、MHC/ペプチド結合アッセイによりHLA−A0201分子に非常に強力に結合することが証明された。T2細胞を、示されているペプチド希釈物と共にインキュベーションし、HLA発現をフローサイトメトリーにより測定した。G3BP−2の2種のペプチド(ペプチド1及び2)を試験し、対照マトリックスタンパク質インフルエンザペプチド58〜66を、参照として使用した。ペプチド1はアミノ酸配列KLPNFGFVV[配列番号:1]を有し、ペプチド2はアミノ酸配列IMFRGVRL[配列番号:2]を有する。ペプチド1及び2は、対照のインフルエンザMP58〜66ペプチド(CTLエピトープであると確定されている)の親和性と同等の親和性でHLA−A0201分子に結合した。
HsaG3BP−2aのヌクレオチド配列[配列番号:4]およびコードされるアミノ酸配列[配列番号:5]を示す図。 SH3ドメインを含む、rasGAP120のN末端のアミノ酸配列[配列番号:6]を示す図。 G3BPタンパク質ファミリー、マウスMmuG3BP2a[配列番号:7]、ヒトHsaG3BP2a[配列番号:5]、マウスMmuG3BP2b[配列番号:8]、ヒトHsaG3BP2b[配列番号:9]、ヒトHsaG3BP1[配列番号:10]、およびマウスMmuG3BP1[配列番号:11]をまとめて整列させた図。 N末端rasGAP120のSH3ドメインとG3BPとの間のタンパク質−タンパク質相互作用の解析を示す図。 様々な組織中でのG3BP発現のウェスタンブロット分析を示す図。 抗G3BP−1および抗G3BP−2抗体をプローブとした成体マウス組織の免疫組織化学を示す図。 抗G3BP−1および抗G3BP−2抗体をプローブとした成体マウス組織の免疫組織化学を示す図。 2種のヒト乳がんのG3BP−2免疫組織化学を示す図。パネルAは原位置にある腺管腫瘍であり、パネルBは浸潤性のがんを示す。 G3BPに特異的な抗体を用いた、乳房腫瘍の切片の免疫組織化学的染色および同調NIH3T3の免疫蛍光分析を示す図(A〜T)。パネルA〜Cは、G3BP−1に特異的な抗体を使用して染色された乳房腫瘍の切片である。パネルAおよびBは染色されたIDCを示しており、パネルCは、染色された正常な腺管(ND)の小断面を示している。パネルD〜Oは、ヒト乳房腫瘍のG3BP−2の免疫組織化学を示している。パネルDは正常な葉を示しており、パネルEおよびFはそれぞれ正常な腺管の横断面および縦断面を示している(CTは結合組織を意味する)。パネルGおよびHはIDCに隣接する正常な腺管を示している(DCは腺管がんを意味する)。パネルIはG3BP−2を発現しないIDCを示している。パネルJは、正常結合組織に隣接するIDCを示している。矢印は、核内のG3BP−2が正に染色される結合組織内の細胞を示している。パネルKは、正常結合組織に隣接するIDC(左側)を低倍率で示している。パネルL〜Oは、ヒト乳がんにおけるG3BP−2の様々な細胞内局在を示している。すべてのパネルは様々な患者由来の腺管がんである。パネルLはG3BP−2の細胞質局在を示す。パネルMおよびNは、2種の異なる乳がん症例におけるG3BP−2の核局在を示している;細胞質での発現はこれらの切片でも観察される。パネルOは、核膜領域の周囲におけるG3BP−2の発現を示し;細胞質の染色も観察される。パネルP〜Tは、同調化NIH3T3細胞の免疫蛍光分析を示す。パネルPは、G0相(時間=0)での細胞中でのG3BP−2の細胞内分布を示す。血清刺激後、したがって細胞周期開始後の時間は、パネルQ、R、SおよびTについてそれぞれ2時間、5時間、9時間および12時間である。 G3BP−2抗体の抗体特異性を示す図。乳がん細胞株MDA−MB−435および子宮頚がん細胞株HeLa(それぞれ435およびHeLaと表示)を溶解させ、等量のタンパク質をSDS−PAGEにより分離した。試料を膜にトランスファーし、表示のようにポリクローナルG3BP−2抗体または市販のG3BP−1抗体のいずれかをプローブとして探索した(パネルA)。精製された組換えG2BP−2b(レーン1)、G3BP−1(レーン2)およびG3BP−2a(レーン3)を、G3BP−2aの4種の様々な短縮体、N1(レーン4)、C1(レーン5)、C2(レーン6)、N2(レーン7)と共にSDS−PAGEにより分離した。これらの試料を膜にトランスファーし、G3BP−2抗体(パネルB)をプローブとして探索した。パネルCは、G3BP−2aおよび組換えG3BP−2a短縮体(N1、N2、C1、C2)の図式化して示すものである。パネルCは、G3BP−2ポリクローナル抗体が結合する領域も示している。挿入図は、G3BP−2aのサブドメインを示している。 T2結合アッセイにより測定された、G3BP−2ペプチドによるHLA−A0201への結合を示す図。 様々なエフェクター細胞:ターゲット細胞比を使用したクロム放出細胞傷害性アッセイに関するデータを示すグラフ。 ポリペプチドにおける保存的置換の例を示す表(表1)。 58例の乳房腫瘍切片におけるG3BP−2の発現をまとめた表(表2)。DCIS=原位置にある腺管がん、IDC=浸潤性腺管がん、LCIS=原位置にある小葉がん、ILC=浸潤性小葉がん。悪性度(グレード)は、各種の因子に応じて割り当てた。高度に分化した腫瘍は通常グレード1としたが、未分化な腫瘍はグレード3とした。ER=エストロゲン受容体の状態。結節の状態は、リンパ節中の腫瘍の有(+)無(−)を表す。NG=グレード付けせず。ND=測定せず。細胞質と記されたカラムは、細胞の細胞質中でのG3BP−2の発現レベルを示している(1+=低、2+=中、3+=高)。特に記載のない場合、細胞集団の75%より多い場合を染色ありとした。核と記されたカラムは、がん細胞の核内のG3BP−2の有(+)無(−)を示している。 24例の乳房腫瘍切片におけるG3BP−1についてまとめた表(表3)。DCIS=原位置にある腺管がん、IDC=浸潤性腺管がん、LCIS=原位置にある小葉がん、ILC=浸潤性小葉がん。悪性度(グレード)は、各種の因子に応じて割り当てた。高度に分化した腫瘍は通常グレード1としたが、未分化な腫瘍はグレード3とした。ER=エストロゲン受容体の状態。結節の状態は、リンパ節中の腫瘍の有(+)無(−)を表す。NG=グレード付けせず。ND=測定せず。細胞質と記されたカラムは、細胞の細胞質中でのG3BP−1の発現レベルを示している(1+=低、2+=中、3+=高)。特に記載のない場合、細胞集団の75%より多い場合を染色ありとした。核と記されたカラムは、がん細胞の核内のG3BP−1の有(+)無(−)を示している。Negative=無。
さらに好ましくは、ユビキチンヒドロラーゼはODE1である。
NTF2様ドメインは、配列番号(SEQ ID NO):22に記載されているアミノ酸残基1〜146によりコードされることが好まし
第2の態様では、本発明は、NTF2様ドメインを有するG3BP−2タンパク質と、該NTF2様ドメインに結合した、ran核膜孔ポリペプチド、ユビキチンヒドロラーゼおよびGAP120からなる群から選択される他のタンパク質とを含む単離タンパク質複合体を提供する。
好ましくは、G3BP−2断片は、
(i)KLPNFGFVV[配列番号:1];
(ii)IMFRGVRL[配列番号:2]および
(iii)SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]
からなる群から選択される。
第4の態様では、本発明は、
(a)KLPNFGFVV[配列番号:1];
(b)IMFRGVRL[配列番号:2]および
(c)SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]
からなる群から選択される単離G3BP−2タンパク質断片を提供する。
1形態では、この単離核酸は配列番号:22に記載されているアミノ酸配列からなる
TF2様ドメインを含むタンパク質をコードし、ここで、前記NTF2様ドメインはアミノ酸残基1〜146によりコードされ、アミノ酸残基1は開始メチオニン(M)である。
別の形態では、単離核酸は配列番号:23に記載されているヌクレオチド配列を含む。

Claims (53)

  1. NTF2様ドメインを含み、該NTF2様ドメインを介して他のタンパク質に結合可能な単離タンパク質であって、完全長G3BP−1タンパク質でも、完全長G3BP−2タンパク質でもない単離タンパク質。
  2. NTF2様ドメインがG3BP−2のNTF2様ドメインである、請求項1に記載の単離タンパク質。
  3. 前記他のタンパク質が、ran核膜孔ポリペプチド、ユビキチンヒドロラーゼおよびGAP120からなる群から選択される、請求項1に記載の単離タンパク質。
  4. ユビキチンヒドロラーゼがODE1である請求項3に記載の単離タンパク質。
  5. NTF2様ドメインが配列番号:5に記載されているアミノ酸残基1〜146によりコードされ、アミノ酸残基1が開始メチオニン(M)である、請求項1に記載の単離タンパク質。
  6. NTF2様ドメインを有するタンパク質と、ran核膜孔ポリペプチド、ユビキチンヒドロラーゼおよびGAP120からなる群から選択される他のタンパク質とを含む、単離タンパク質複合体。
  7. 動物において免疫応答を誘発可能な、その断片、相同体、変異体または誘導体を含めた単離G3BP−2タンパク質。
  8. 前記動物がヒトである、請求項7に記載の単離G3BP−2タンパク質。
  9. (i)KLPNFGFVV[配列番号:1]、
    (ii)IMFRGVRL[配列番号:2]、および
    (iii)SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]
    からなる群から選択される、請求項7に記載の単離G3BP−2タンパク質。
  10. (i)KLPNFGFVV[配列番号:1]、
    (ii)IMFRGVRL[配列番号:2]、および
    (iii)SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]
    からなる群から選択される、単離G3BP−2タンパク質断片。
  11. 前記単離タンパク質の断片、相同体、変異体および誘導体を含めた請求項1に記載のタンパク質をコードする単離核酸。
  12. 配列番号:5に記載されているNTF2様ドメインを含むタンパク質をコードする請求項11に記載の単離核酸であって、前記NTF2様ドメインがアミノ酸残基1〜146で構成され、アミノ酸残基1が開始メチオニン(M)であることを特徴とする単離核酸。
  13. 配列番号:4に記載されている配列のヌクレオチド239〜676を含む、請求項11に記載の単離核酸。
  14. 請求項10に記載のG3BP−2タンパク質断片をコードする単離核酸。
  15. 請求項11または請求項14に記載の核酸を含む発現ベクター。
  16. G3BP−2と他のタンパク質との結合を阻止または妨害するためのアンタゴニストの使用。
  17. 前記アンタゴニストがG3BP−2のNTF2様ドメインと前記他のタンパク質との結合を阻止または妨害することを特徴とする、請求項16に記載のアンタゴニストの使用。
  18. 前記アンタゴニストがG3BP−2のNTF2様ドメインの模倣物質であることを特徴とする、請求項16に記載のアンタゴニストの使用。
  19. 前記アンタゴニストがNTF2様ドメインに結合することを特徴とする、請求項16に記載のアンタゴニストの使用。
  20. 前記アンタゴニストがタンパク質であることを特徴とする、請求項16に記載のアンタゴニストの使用。
  21. 前記タンパク質がSrcホモロジー3(SH3)ドメインを含むことを特徴とする、請求項20に記載のアンタゴニストの使用。
  22. 前記タンパク質が配列番号:6に記載のアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項21に記載のアンタゴニストの使用。
  23. 前記アンタゴニストが非ペプチド化合物であることを特徴とする、請求項16に記載のアンタゴニストの使用。
  24. G3BP−2タンパク質、その断片、相同体、変異体または誘導体と予め接触させた単離抗原提示細胞。
  25. その断片、相同体、変異体または誘導体を含めたG3BP−2タンパク質をコードする核酸でトランスフェクションされている単離抗原提示細胞。
  26. 前記細胞が樹状細胞である、請求項24または請求項25に記載の単離抗原提示細胞。
  27. その断片、相同体、変異体および誘導体を含めた前記G3BP−2タンパク質が配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含む、請求項24または請求項25に記載の単離抗原提示細胞。
  28. 前記G3BP−2断片が、KLPNFGFVV[配列番号:1]およびIMFRGVRL[配列番号:2]からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項24または請求項25に記載の単離抗原提示細胞。
  29. G3BP−2抗原特異的な単離リンパ球。
  30. 前記単離リンパ球が細胞傷害性Tリンパ球である、請求項29に記載の単離リンパ球。
  31. 前記G3BP−2抗原が、その断片、相同体、変異体および誘導体を含めたタンパク質であり、配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含む、請求項29に記載の単離リンパ球。
  32. 前記G3BP−2タンパク質断片が配列番号:1または配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、請求項29に記載の単離リンパ球。
  33. 請求項1、7、10のいずれか1項に記載のタンパク質、請求項11、14、15のいずれか1項に記載の核酸、または請求項24、25、29のいずれか1項に記載の単離抗原提示細胞またはリンパ球からなる群から選択される少なくとも1種の活性物質を含有する、薬剤組成物。
  34. 哺乳動物において乳がんを予防または治療する方法であって、請求項1、7、10のいずれか1項に記載のタンパク質;請求項11、14、15のいずれか1項に記載の核酸、G3BP−2のNTF2様ドメインの模倣物質;G3BP−2のNTF2様ドメインと他のタンパク質との結合を阻止または妨害するアンタゴニスト;または請求項24、25、29のいずれか1項に記載の単離細胞からなる群から選択される少なくとも1種の活性物質を含有する薬剤組成物を前記哺乳動物に投与する工程を含む方法。
  35. 前記哺乳動物がヒトである、請求項34に記載の方法。
  36. G3BP−2と他のタンパク質との結合を阻止または妨害する活性物質を、動物または単離細胞に投与する工程を含む、細胞増殖を変調する方法。
  37. 前記動物がヒトである、請求項36に記載の方法。
  38. 試料中の1つまたは複数の候補がG3BP−2のNTF2様ドメインと結合するかどうかを決定する工程を含む、G3BP−2と結合する分子を単離する方法。
  39. 前記分子がアンタゴニストである、請求項38に記載の方法。
  40. 前記アンタゴニストがタンパク質または非タンパク質分子である、請求項39に記載の方法。
  41. 哺乳動物の乳がんを診断する方法であって、該哺乳動物から得られた試験試料中のG3BP−2タンパク質の発現と参照試料中のG3BP−2とを比較する工程を含み、試験試料中のG3BP−2の発現が参照試料とは異なる場合に、該哺乳動物が乳がんを有する可能性が高いと診断することを特徴とする方法。
  42. 抗体を使用してG3BP−2タンパク質の発現を検出する、請求項41に記載の方法。
  43. その断片、相同体、変異体および誘導体を含めたG3BP−2タンパク質であって配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含むタンパク質に、前記抗体が結合する、請求項42に記載の方法。
  44. 前記G3BP−2断片がNTF2様ドメインを含む、請求項43に記載の方法。
  45. 前記抗体が、アミノ酸配列SATPPPAEPASLPQEPPKPRV[配列番号:3]を含むG3BP−2タンパク質断片に結合する、請求項42に記載の方法。
  46. 前記哺乳動物がヒトである、請求項41に記載の方法。
  47. 前記試験試料が乳房組織である、請求項47に記載の方法。
  48. 哺乳動物から得られた試験試料中のG3BP−2核酸またはその断片を検出する工程を含む、該哺乳動物の乳がんを診断する方法。
  49. 前記哺乳動物がヒトである、請求項47に記載の方法。
  50. 乳がんに対して哺乳動物を免疫化する方法であって、前記哺乳動物に、
    (1)G3BP−2タンパク質;
    (2)(1)の断片、相同体、変異体または誘導体;
    (3)G3BP−2核酸;
    (4)(3)の断片、相同体、変異体または誘導体;
    (5)予め(1)または(2)と接触させた単離抗原提示細胞;および
    (6)予め(3)または(4)の核酸でトランスフェクションした単離抗原提示細胞
    からなる群から選択される少なくとも1種の活性物質を含む免疫原性剤を投与する工程を含む方法。
  51. 前記G3BP−2タンパク質断片が、KLPNFGFVV[配列番号:1]およびIMFRGVRL[配列番号:2]からなる群から選択される、請求項50に記載の方法。
  52. 前記抗原提示細胞が樹状細胞である、請求項50に記載の方法。
  53. 前記哺乳動物がヒトである、請求項50に記載の方法。
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