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JP2006501801A - 新規タンパク質およびこのタンパク質をコードする核酸 - Google Patents

新規タンパク質およびこのタンパク質をコードする核酸 Download PDF

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JP2006501801A
JP2006501801A JP2001578649A JP2001578649A JP2006501801A JP 2006501801 A JP2006501801 A JP 2006501801A JP 2001578649 A JP2001578649 A JP 2001578649A JP 2001578649 A JP2001578649 A JP 2001578649A JP 2006501801 A JP2006501801 A JP 2006501801A
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polypeptide
amino acid
molx
protein
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JP2001578649A
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コリーヌ アー. エム. ヴェルネ,
エルマ アール. フェルナンデス,
バレリー ガーラチ,
リチャード エイ. シムケッツ,
ユリエル エム. マルヤンカー,
フェレンク エル. ボルドッグ,
ブライアン ディー. ゼーフセン,
キンバリー エイ. スパイテック,
クムド マジュムデル,
フェリザー ティー. トカーネフ,
ムラリダラ パディガル,
メエラ パチュラジャン,
キャサリン イー. バーゲス,
エシャ エイ. ガンゴリ,
グレンダ スミスソン,
ルカ ラステリ,
ジョン アール. マクドウガル,
レイモンド ジェイ. ジュニア タウピール,
ウィリアム エム. グロッセ,
エドワード エス. ジュニア スゼケレス,
ジョン ピー. ザ セカンド アルソブルック,
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キュラジェン コーポレイション
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Publication date
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Abstract

新規な分子(MOL)ポリペプチドをコードする核酸配列が本明細書中に開示される。これらの核酸配列によってコードされるポリペプチド、およびこのポリペプチドに免疫特異的に結合する抗体、ならびにこれらのポリペプチド、ポリヌクレオチド、または抗体の誘導体、改変体、変異体、もしくはフラグメントもまた開示される。本発明はさらに、これらの新規なヒト核酸およびタンパク質のいずれか1つに関連する障害の診断、処置、および予防のための治療方法、診断方法、および研究方法を開示する。

Description

【0001】
(発明の背景)
本発明は、一般的に、核酸およびポリペプチドに関する。より詳細には、本発明は、新規分子(MOL)ポリペプチドをコードする核酸、ならびにこれらの核酸およびポリペプチドを産生するためのベクター、宿主細胞、抗体、および組み換え方法に関する。
【0002】
(発明の要旨)
本発明は、新規ポリペプチドをコードする核酸配列の発見に一部基づく。新規核酸およびポリペプチドは、本明細書中においてMOLX、またはMOL1、MOL2、MOL3、MOL4、MOL5、MOL6、MOL7、MOL8、MOL9、およびMOL10核酸ならびにポリペプチドと呼ばれる。これらの核酸およびポリペプチド、ならびにこれらの誘導体、ホモログ、アナログ、およびフラグメントは、本明細書の以後、総称して「MOLX」核酸またはポリペプチド配列と示される。
【0003】
1つの局面において、本発明は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29に開示される核酸に対して同一性を有する核酸配列を含む、MOLXポリペプチドをコードする単離されたMOLX核酸分子を提供する。いくつかの実施形態において、MOLX核酸分子は、MOLX核酸配列のタンパク質コード配列を含む核酸分子に相補的な核酸配列に、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする。本発明はまた、MOLXポリペプチド、またはそのフラグメント、ホモログ、アナログもしくは誘導体をコードする単離された核酸を含む。例えば、核酸は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のアミノ酸配列を含むポリペプチドに少なくとも80%同一であるポリペプチドをコードし得る。例えば、核酸は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29のいずれかの核酸配列を含む、ゲノムDNAフラグメントまたはcDNA分子であり得る。
【0004】
MOLX核酸(例えば、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29)の少なくとも6個連続するヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドのようなオリゴヌクレオチドまたはこのオリゴヌクレオチドの相補鎖がまた、本発明に含まれる。
【0005】
実質的に精製されたMOLXポリペプチド(配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30)がまた、本発明に含まれる。特定の実施形態において、MOLXポリペプチドは、ヒトMOLXポリペプチドのアミノ酸配列に実質的に同一であるアミノ酸配列を含む。
【0006】
本発明はまた、MOLXポリペプチド、またはそのフラグメント、ホモログ、アナログ、もしくは誘導体に免疫選択的に結合する抗体を特徴とする。
【0007】
別の局面において、本発明は、治療有効量または予防有効量の治療剤および薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物を含む。治療剤は、例えば、MOLX核酸、MOLXポリペプチド、またはMOLXポリペプチドに特異的な抗体であり得る。さらなる局面において、本発明は、1つ以上の容器中に、治療有効量または予防有効量のこの薬学的組成物を含む。
【0008】
さらなる局面において、本発明は、MOLX核酸を含む細胞をこのDNAによってコードされるMOLXポリペプチドの発現を可能にする条件下で培養することによって、ポリペプチドを産生する方法を含む。所望される場合、次いでMOLXポリペプチドが、回収され得る。
【0009】
別の局面において、本発明は、サンプル中のMOLXポリペプチドの存在を検出する方法を含む。この方法において、サンプルを、このポリペプチドに選択的に結合する化合物と、ポリペプチドと化合物との間の複合体の形成を可能にする条件下で接触させる。存在する場合、複合体を検出し、これによって、サンプル内のMOLXポリペプチドを同定する。
【0010】
本発明はまた、MOLXの発現に基づいて特定の細胞型または組織型を同定するための方法を含む。
【0011】
サンプル中のMOLX核酸分子の存在を検出する方法がまた、本発明に含まれ、この方法は、このサンプルをMOLX核酸プローブまたはプライマーと接触させ、そしてこの核酸プローブまたはプライマーがこのサンプル中のMOLX核酸分子に結合するか否かを決定することによる。
【0012】
さらなる局面において、本発明は、MOLXポリペプチドを含む細胞サンプルを、MOLXポリペプチドに結合する化合物と、このポリペプチドの活性を調節するのに十分な量で接触させることによって、MOLXポリペプチドの活性を調節するための方法を提供する。この化合物は、例えば、本明細書中にさらに記載されるように、低分子(例えば、核酸、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣物、炭水化物、脂質または他の有機分子(炭素含有分子)もしくは無機分子)であり得る。
【0013】
例えば、以下を含む障害または症候群を処置または予防するための医薬の製造における治療剤の使用がまた、本発明の範囲内である:糖尿病、肥満と関連する代謝性障害、代謝性症候群X、食欲不振、慢性疾患と関連する消耗障害、代謝性障害、糖尿病、肥満、感染性疾患、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、および造血障害、または細胞シグナルプロセシングおよび代謝経路調節に関連する他の障害。治療剤は、例えば、MOLX核酸、MOLXポリペプチド、MOLX特異的抗体、またはこれらの生物学的に活性な誘導体もしくはフラグメントであり得る。
【0014】
例えば、本発明の組成物は、以下に罹患した患者の処置に関して効力を有する:癌(膵臓癌、腺腫、脳腫瘍、結腸癌、乳癌、前立腺癌、精巣癌を含む)、神経学的障害(年齢関連障害、アルツハイマー病、発作、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、行動性障害、嗜癖、不安、疼痛、ネフロパシー、神経変性障害、動脈瘤、線維筋性形成異常を含む)、代謝性障害(成長障害、栄養性水腫、低蛋白血症、トリプシノーゲン欠乏疾患、慢性および遺伝性膵炎、エンテロキナーゼ欠乏、高コレステロール血症、肥満、糖尿病を含む)、心臓障害(心頻拍、紅皮症、長QT症候群(long QT syndrome)、心ブロック、毛細血管拡張性運動失調、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患を含む)、ラーセン症候群、夜盲症、ブルガダ症候群(brugada syndrome)、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、結節硬化症、高カルシウム血症(hypercalceimia)、肝硬変、新脈管形成および創傷治癒、血圧調節、外傷、結節硬化症、不妊(fertility)、ヒルシュスプルング病、腎動脈狭窄症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgAネフロパシー、免疫障害(細胞媒介免疫障害、白質萎縮症、炎症、甲状腺機能亢進症、甲状腺機能低下症、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、移植を含む)、肺疾患(喘息、気腫を含む)、免疫不全(immundeficiency)、クローン病、強皮症、虫垂炎、自己免疫疾患、全身性エリテマトーデス、発生障害、神経管欠損、アポトーシスの調製、ウイルス、細菌および寄生虫感染、ならびに/あるいは他の病気および障害など。
【0015】
ポリペプチドは、本発明に特異的な抗体を産生するための免疫原として、およびワクチンとして使用され得る。これらはまた、潜在的なアゴニスト化合物およびアンタゴニスト化合物についてスクリーニングするために使用され得る。例えば、MOLXをコードするcDNAは、遺伝子治療に有用であり得、そしてMOLXは、MOLXを必要とする被験体に投与される場合、有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、以下に罹患する患者の処置に対して効力を有する:癌(膵臓癌、腺腫、脳腫瘍、結腸癌、乳癌、前立腺癌、精巣癌を含む)、神経学的障害(年齢関連障害、アルツハイマー病、発作、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、行動性障害、嗜癖、不安、疼痛、ネフロパシー、神経変性障害、動脈瘤、線維筋性形成異常を含む)、代謝性障害(成長障害、栄養性水腫、低蛋白血症、トリプシノーゲン欠乏疾患、慢性および遺伝性膵炎、エンテロキナーゼ欠乏、高コレステロール血症、肥満、糖尿病を含む)、心臓障害(心頻拍、紅皮症、長QT症候群、心ブロック、毛細血管拡張性運動失調、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患を含む)、ラーセン症候群、夜盲症、ブルガダ症候群、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、結節硬化症、高カルシウム血症、肝硬変、新脈管形成および創傷治癒、血圧調節、外傷、結節硬化症、不妊、ヒルシュスプルング病、腎動脈狭窄症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgAネフロパシー、免疫障害(細胞媒介免疫障害、白質萎縮症、炎症、甲状腺機能亢進症、甲状腺機能低下症、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、移植を含む)、肺疾患(喘息、気腫を含む)、免疫不全、クローン病、強皮症、虫垂炎、自己免疫疾患、全身性エリテマトーデス、発生障害、神経管欠損、アポトーシスの調製、ウイルス、細菌および寄生虫感染、ならびに/あるいは他の病気および障害。
【0016】
本発明はさらに、例えば、以下を含む障害または症候群のモジュレーターをスクリーニングするための方法を含む:癌(膵臓癌、腺腫、脳腫瘍、結腸癌、乳癌、前立腺癌、精巣癌を含む)、神経学的障害(年齢関連障害、アルツハイマー病、発作、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、行動性障害、嗜癖、不安、疼痛、ネフロパシー、神経変性障害、動脈瘤、線維筋性形成異常を含む)、代謝性障害(成長障害、栄養性水腫、低蛋白血症、トリプシノーゲン欠乏疾患、慢性および遺伝性膵炎、エンテロキナーゼ欠乏、高コレステロール血症、肥満、糖尿病を含む)、心臓障害(心頻拍、紅皮症、長QT症候群、心ブロック、毛細血管拡張性運動失調、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患を含む)、ラーセン症候群、夜盲症、ブルガダ症候群、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、結節硬化症、高カルシウム血症、肝硬変、新脈管形成および創傷治癒、血圧調節、外傷、結節硬化症、不妊、ヒルシュスプルング病、腎動脈狭窄症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgAネフロパシー、免疫障害(細胞媒介免疫障害、白質萎縮症、炎症、甲状腺機能亢進症、甲状腺機能低下症、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、移植を含む)、肺疾患(喘息、気腫を含む)、免疫不全、クローン病、強皮症、虫垂炎、自己免疫疾患、全身性エリテマトーデス、発生障害、神経管欠損、アポトーシスの調製、ウイルス、細菌および寄生虫感染、あるいは、細胞シグナルプロセシングおよび代謝経路調節に関連する他の障害。この方法は、試験化合物をMOLXポリペプチドと接触させる工程、および試験化合物がこのMOLXポリペプチドに結合するか否かを決定する工程を包含する。このMOLXポリペプチドへの試験化合物の結合は、この試験化合物が活性のモジュレーターであるか、または上記の障害もしくは症候群に対する潜伏もしくは素因のモジュレーターであることを示す。
【0017】
活性のモジュレーター、または例えば以下を含む障害もしくは症候群に対する潜伏もしくは素因のモジュレーターについて、下記の障害または症候群について増加した危険性のある試験動物に試験化合物を投与することによって、スクリーニングするための方法がまた、本発明の範囲内である:癌(膵臓癌、腺腫、脳腫瘍、結腸癌、乳癌、前立腺癌、精巣癌を含む)、神経学的障害(年齢関連障害、アルツハイマー病、発作、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、行動性障害、嗜癖、不安、疼痛、ネフロパシー、神経変性障害、動脈瘤、線維筋性形成異常を含む)、代謝性障害(成長障害、栄養性水腫、低蛋白血症、トリプシノーゲン欠乏疾患、慢性および遺伝性膵炎、エンテロキナーゼ欠乏、高コレステロール血症、肥満、糖尿病を含む)、心臓障害(心頻拍、紅皮症、長QT症候群、心ブロック、毛細血管拡張性運動失調、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患を含む)、ラーセン症候群、夜盲症、ブルガダ症候群、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、結節硬化症、高カルシウム血症、肝硬変、新脈管形成および創傷治癒、血圧調節、外傷、結節硬化症、不妊、ヒルシュスプルング病、腎動脈狭窄症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgAネフロパシー、免疫障害(細胞媒介免疫障害、白質萎縮症、炎症、甲状腺機能亢進症、甲状腺機能低下症、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、移植を含む)、肺疾患(喘息、気腫を含む)、免疫不全、クローン病、強皮症、虫垂炎、自己免疫疾患、全身性エリテマトーデス、発生障害、神経管欠損、アポトーシスの調製、ウイルス、細菌および寄生虫感染、あるいは、細胞シグナルプロセシングおよび代謝経路調節に関連する他の障害。試験動物は、MOLX核酸によってコードされる組換えポリペプチドを発現する。次いで、MOLXポリペプチドの発現または活性が、この試験動物中で測定され、同様に、組換え的にMOLXポリペプチドを発現し、かつ障害または症候群について増加していない危険性のコントロール動物中のタンパク質の発現または活性が測定される。次に、試験動物およびコントロール動物の両方におけるMOLXポリペプチドの発現が、比較される。コントロール動物に対する試験動物におけるMOLXポリペプチドの活性における変化が、試験化合物はその障害または症候群の潜伏のモジュレーターであることを示す。
【0018】
なお別の局面において、本発明は、被験体(例えば、ヒト被験体)中のMOLXポリペプチド、MOLX核酸、またはこれら両方の変更されたレベルと関連する疾患の存在またはこの疾患に対する素因を決定するための方法を含む。この方法は、被験体由来の試験サンプル中のMOLXポリペプチドの量を測定する工程、およびコントロールサンプル中に存在するMOLXポリペプチドの量に対して試験サンプル中のポリペプチドの量を比較する工程を包含する。コントロールサンプルと比較した試験サンプル中のMOLXポリペプチドレベルにおける変更が、この被験体における疾患の存在または疾患の素因を示す。好ましくは、素因としては、例えば、以下が挙げられる:例えば、糖尿病、肥満と関連する代謝性障害、代謝性症候群X、食欲不振、慢性疾患と関連する消耗障害、代謝性障害、糖尿病、肥満、感染性疾患、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、および造血障害。また、本発明の新規ポリペプチドの発現レベルが、種々の癌についてスクリーニングするための方法ならびに癌の段階を決定するための方法において使用され得る。
【0019】
さらなる局面において、本発明は、MOLXポリペプチド、MOLX核酸、またはヒト(例えば、ヒト被験体)に対するMOLX特異的抗体を、病的状態を緩和または予防するのに十分な量で被験体に投与することによって、哺乳動物における障害と関連する病的状態を処置または予防する方法を含む。好ましい実施形態において、障害としては、以下が挙げられる:例えば、癌(膵臓癌、腺腫、脳腫瘍、結腸癌、乳癌、前立腺癌、精巣癌を含む)、神経学的障害(年齢関連障害、アルツハイマー病、発作、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、行動性障害、嗜癖、不安、疼痛、ネフロパシー、神経変性障害、動脈瘤、線維筋性形成異常を含む)、代謝性障害(成長障害、栄養性水腫、低蛋白血症、トリプシノーゲン欠乏疾患、慢性および遺伝性膵炎、エンテロキナーゼ欠乏、高コレステロール血症、肥満、糖尿病を含む)、心臓障害(心頻拍、紅皮症、長QT症候群、心ブロック、毛細血管拡張性運動失調、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患を含む)、ラーセン症候群、夜盲症、ブルガダ症候群、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、結節硬化症、高カルシウム血症、肝硬変、新脈管形成および創傷治癒、血圧調節、外傷、結節硬化症、不妊、ヒルシュスプルング病、腎動脈狭窄症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgAネフロパシー、免疫障害(細胞媒介免疫障害、白質萎縮症、炎症、甲状腺機能亢進症、甲状腺機能低下症、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、移植を含む)、肺疾患(喘息、気腫を含む)、免疫不全、クローン病、強皮症、虫垂炎、自己免疫疾患、全身性エリテマトーデス、発生障害、神経管欠損、アポトーシスの調製、ウイルス、細菌および寄生虫感染。
【0020】
なお別の局面において、本発明は、当該分野で一般的に使用される多数の技術のうちのいずれか1つによって、本発明の細胞性レセプターおよび下流のエフェクターを同定するための方法に使用され得る。これらとしては、ツーハイブリッドシステム、アフィニティー精製、抗体または他の特異的相互作用分子を用いた同時沈降が挙げられるが、これらに限定されない。
【0021】
他に規定しない限り、本明細書中に使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって通常理解される意味と同じ意味を有する。本明細書中に記載される方法および材料に類似または等価な方法および材料が、本発明の実施または試験に使用され得るが、適切な方法および材料は、以下に記載される。本明細書中に言及される全ての刊行物、特許出願、特許および他の参考文献は、その全体が参考として援用される。相反する場合、本明細書(定義を含む)が支配する。さらに、材料、方法、および実施例は、例示のみであり、そして限定することを意図しない。
【0022】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明白である。
【0023】
(発明の詳細な説明)
本発明は、新規ポリペプチドをコードする新規核酸配列の発見に一部基づく。新規核酸およびそれらのコードされるポリペプチドは、個々に、MOL1、MOL2、MOL3、MOL4、MOL5、MOL6、MOL7、MOL8、MOL9、およびMOL10と呼ばれる。核酸、およびそれらのコードされるポリペプチドは、本明細書中総称して、「MOLX」と示される。
【0024】
本発明の新規MOLX核酸は、その配列が表1A、2A、3A、4A、5A、6A、6D、7A、8A、8D、9A、9D、9F、および10A(包括的に「表1A〜10A」)に提供される核酸、またはそのフラグメント、誘導体、アナログもしくはホモログを含む。本発明の新規MOLXタンパク質は、その配列が表1B、2B、3B、4B 5B、6B、6E、7B、8B、8E、9B、9E、9Gおよび10B(包括的に「表1B−10B」)に提供されるタンパク質フラグメントを含む。個々のMOLX核酸およびタンパク質は、以下に記載される。細胞シグナル伝達または代謝経路調節に関連する障害の処置または予防において、これらの核酸およびペプチドを使用する方法が、本発明の範囲内である。
【0025】
(MOL1)
1050ヌクレオチドの開示されるインターロイキン−1レセプター/Toll様核酸(MOL1)が、表1Aに示される。開示されるMOL1オープンリーディングフレーム(「ORF」)は、ヌクレオチド1〜3のATG開始コドン(表1Aにおいて太字で示される)で始まる。コードされるポリペプチドは、代替的に、本明細書中においてMOL1またはGM_79960178と呼ばれる。開示されるMOL1 ORFは、ヌクレオチド3043〜3045のTGAコドンで終わる。表1Aに示されるように、開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0026】
【表1】
Figure 2006501801
開示されるコードされるMOL1タンパク質は、346アミノ酸残基を有し、MOL1タンパク質と呼ばれる。MOL1タンパク質を、シグナルペプチド推定および細胞局在について分析した。SignalP結果は、このMOL1が配列番号2の41位と42位との間で切断されることを推定する。PsortおよびHydropathyプロフィールがまた、MOL1はシグナルペプチドを含み、そしておそらく原形質膜に局在されることを推定する(確実性=0.4600)。開示されるMOL1ポリペプチド配列を、1文字アミノ酸コードを用いて表1Bに示す。
【0027】
【表2】
Figure 2006501801
MOL1を、Gタンパク質結合レセプタープローブまたはホモログについての所有配列ファイル(proprietary sequence file)のTblastN分析(これは、GenBankによって利用可能であるGenomic Daily Fileに対して実行された)を用いて第3染色体上に最初に同定した。所有ソフトフェアプログラム(GenScanTM)を使用して、核酸配列およびエキソンの選択をさらに推定した。生じた配列をさらに、BLAST検索を用いる類似性によって改変した。次いで、この配列を、明らかな矛盾について手動で補正し、それによって全長タンパク質をコードする配列を得た。
【0028】
MOL1核酸配列の領域は、1203塩基の内の690塩基(57%)がHomo sapiens TollレセプターmRNA(GENBANK−ID:AL137451)に同一である(5.7×10−8のE値)。本明細書中の全てのBLASTアルゴリズムにおいて、「E値」または「期待」値は、整列された配列が検索されたデータベース内において、BLAST問い合わせ配列に対して偶然だけでその類似性が達成され得た可能性の数値指標である。例えば、全く偶然に問い合わせMOL1配列と一致した、MOL1 BLAST分析から検索される対象(「Sbjct」)(例えば、Homo sapiens MOL)の可能性は、5.7×10−8である。
【0029】
BLASTX検索を、公共のタンパク質データベースに対して実行した。本発明のタンパク質の全長アミノ酸配列は、Homo sapiens由来の1049アミノ酸残基のToll様レセプター7タンパク質(ptnr:SPTREMBL−ACC:AAF60188)と、900アミノ酸残基のうちの342残基(38%)が同一であり、そして900残基の内の493残基(54%)が陽性であることが、見出された。
【0030】
MOL1のアミノ酸配列がまた、表1Cに示される他のタンパク質と高い相同性を有した。
【0031】
【表3】
Figure 2006501801
ORタンパク質配列に関連する本発明の開示されたタンパク質と比較するClustalW解析は、第1行に示されるMOL1を用いて表1Dに提供される。
【0032】
MOL1タンパク質のClustalWアラインメントならびに本明細書中の全ての他のClustalW解析において、黒色の輪郭のアミノ酸残基は、変換された配列の領域(すなわち、構造的または機能的性質を保存するのに必要とされ得る領域)を示し、一方、強調されていないアミノ酸残基は、ほとんど変換されておらず、かつ、タンパク質構造または機能を変更せずにずっと広い範囲に潜在的に突然変異され得る。本明細書中の任意のMOLX改変体配列幹の残基の差異は、「1つの」改変体における残基およびこの「1つの」改変体に関する残基位置を示すように記される。個々のMOL改変体間で異なる全ての以下の配列アラインメントにおけるMOL残基は、本明細書中の全てのアラインメントにおいて囲みで強調され、そして改変体残基の上に(o)記号でマークされる。
【0033】
【表4】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
インターロイキン−1(IL−1)レセプター/Toll様レセプター(TLR)スーパーファミリーは、細菌規定され、そして宿主において傷害および感染に対する応答に関する拡張レセプター群である。このスーパーファミリーは、Toll/IL−1レセプター(TIR)ドメインによって規定される。これは、ファミリーメンバーのサイトゾルの領域を生じ、そしてさらにI型IL−1レセプターまたはDrosophila Tollレセプター細胞外ドメインのいずれかへの相同性に基づいて2つの群に細分化される。前者の群は、重要なTh1サイトカインIL−18およびT1/ST2に対するレセプター(Th2細胞機能に役割を有し得る)を含む。後者の群は、6つの哺乳動物TLR(TLR2およびTLR4(それぞれグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する宿主応答を大きく媒介する)を含む)を含む。細菌産物がTLRに対する実際のリガンドであるかまたは、それらが未だに未同定のパターン認識レセプターを介してリガンドを生成するか否かは、まだ決定されていない。TIRドメインを介して活性化されるシグナル伝達経路は、ダウンストリームキナーゼ、および転写因子(例えば、NF−κB)の活性化を誘発し、そしてそれ自体がTIRドメインを含むアダプタータンパク質、MyD88を含む。
【0034】
環境に対する一次界面として、皮膚は、傷害および病原体による侵入に常に供される。免疫系の進化を駆動する基本的な力は、宿主を圧倒的な感染から保護するために必要とされている。発生中にT細胞およびB細胞が抗原レセプター遺伝子を組換える能力は、抗原に対してほとんど限定されない特異性を有する有効な、順応性な、かつ強力な免疫系を提供する。環境抗原によって活性化される抗原特異性のリンパ球のサブセットを拡張する能力(記憶応答)は、「獲得された」免疫と呼ばれる。免疫学的記憶(哺乳動物の生物学の基本的な局面であるが)は、生体が10年間生存することを可能にする相対的に最近の進化学的事象である。「先天性」免疫(生殖系列の配座にとどまり、そして微生物上の保存された構造パターンを認識するタンパク質をコードする遺伝子によって媒介される)は、宿主防御のずっとより古来の系である。ディフェンシンおよび他の抗微生物ペプチド、補体およびオプソニン、および細胞内レセプターは、全て先天性免疫系の構成要素と考えられる。しかし、これらのいずれも、シグナル伝達レセプターではない。もっとも最近では、NF−κB転写因子を介するシグナル伝達を媒介する細胞表面レセプターの巨大なファミリーが、同定されている。タンパク質の個のファミリーは、先天性免疫を媒介する植物およびDrosophila遺伝子との著しい相同性を共有する。哺乳動物において、このファミリーとしては、I型インターロイキン−1レセプター、インターロイキン−18レセプター、およびToll様レセプターの成長ファミリーが挙げられ、これらのうち2つは、細菌エンドトキシンに対するシグナル伝達レセプターとして最近同定された。この点で、本発明者らは、インターロイキン−1が先天性免疫系および後天性免疫系を関連付けて、皮膚における相乗作用の宿主防御活性を提供する方法を議論する。
【0035】
Drosophilaにおいて、Tollタンパク質は、胚における背腹性極性の達成に関連する。さらに、Tollファミリーのメンバーは、昆虫ならびに哺乳動物において先天性抗細菌免疫および先天性抗真菌免疫に重要な役割を果たす。これらのタンパク質は、インターロイキン−1レセプター(IL−1R)、Toll/IL−1R相同性領域(TIR)と細胞内の200残基ドメインを共有するI型膜貫通レセプターである。Toll様レセプター(LTR)とIL−1Rとの間の類似性は、配列相同性とは限らない。これは、これらのタンパク質がまた、類似のシグナル伝達経路を共有するからである。これらは共に、アダプタータンパク質およびプロテインキナーゼを介してRel型転写因子の活性化を誘導する。興味深いことに、MyD88(哺乳動物において知見された細胞質のアダプタータンパク質)は、DEATHドメインに関連するTIRドメインを含む(IPR000488を参照のこと)。哺乳動物およびDrosophilaタンパク質のほかに、TIRドメインはまた、宿主防御に関係する多数の植物タンパク質において知見される。MyD88として、これらのタンパク質は、細胞質性である。部位指向変異誘発および欠失分析は、TIRドメインがTollおよびIL−1R活性について必須であることを示している。配列解析は、このファミリーの異なるメンバー間で3つの高く保存された領域の存在を示している:ボックス1(FDAFISY)、ボックス2(GYKLC−RD−PG)、およびボックス3(塩基残基によって囲まれた保存されたW)。ボックス1および2は、シグナル伝達に関連するタンパク質の結合に関連し、一方、ボックス3は、おそらく細胞骨格エレメントとの相互作用を介してレセプターの局在化を指向することに主に関連することが提案されている。
【0036】
Tollは、個体発生および抗微生物耐性に対して必須のDrosophila遺伝子である。Tollのいくつかのホルトログ(hortologue)は、脊椎動物において同定され、そしてクローニングされている(すなわちToll様レセプター(TLR))。ヒトTLRは、先天性免疫に関連する分子の成長ファミリーである。TLRは、細胞質Toll/インターロイキン−1R(TIR)ドメインによって、および細胞外ロイシン−リッチ理ピー濾によって構造的に特徴付けられる。これまで特徴付けられたTLRは、いくらかMyD88/IRAKシグナル伝達カスケードを活性化し、これは、分岐して、NF−κBおよびc−Jun/ATF2/TCF活性化を導く。遺伝的アプローチ、遺伝子導入アプローチ、およびドミナントネガティブアプローチは、TLRファミリーメンバー(TLR2およびTLR4)をリポ多糖類認識およびシグナル伝達に関与させている。蓄積した証拠は、いくつかのTLR分子がまた、グラム陽性細菌およびマイコバクテリアの成分を認識するシグナル伝達レセプター複合体に関与し得ることを示唆する。しかし、他のTLRの決定的な役割は、まだ欠失している。系統的アプローチは、使用されて、異なるヒト白血球集団が、選択的にかまたは特異的にTLR mRNAを発現するか否かを決定している。発現パターンに基づいて、TLRは、遍在的(TLR1)、限定的(TLR2、TLR4、およびTLR5)ならびに特異的(TLR3)として分類され得る。重複するリガンド認識パターンを介する明確な発現および調節は、多数の、一見余分な、TLRファミリーの存在の根底にあり得る。あるいは、単一の細胞型におけるTLRの発現は、限られた設定においてこの分子の特異的な役割を示し得る。
【0037】
3つのMOL1タンパク質間のアミノ酸の差異は、表1Hに示される。欠失は、デルタ(Δ)によってマークされる。3つのタンパク質間の差異は、いくつかの明確な領域へ局在化されるように見える。従って、これらのタンパク質は、類似の機能(例えば、嗅覚レセプターまたはケモカインレセプターとして利用される)を有し得る。
【0038】
(本発明の組成物の使用)
本発明の上で規定された情報は、このTollレセプター様タンパク質が「Tollレセプターファミリー」のメンバーとして機能し得ることを示唆する。従って、ここで同定された新規な核酸およびタンパク質は、以下に示されるような種々の病理学および障害に影響を与える(しかし、これらに限定されない)潜在的な治療用途において有用であり得る。本発明の潜在的な治療用途としては、タンパク質治療、低分子薬物標的、抗体標的(治療的、診断的、薬物標的/細胞傷害性抗体)、診断的および/または予後マーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切断)、探索ツール、ここで規定されるものを含む(が限定されない)全ての組織ならびに細胞型のインビボおよびインビトロでの組織再生が挙げられるが、これらに限定されない。
【0039】
本発明の核酸およびタンパク質は、膵臓癌、腺腫、および他の癌、ラーセン症候群、頻脈、紅皮症、夜盲症、長期QT症候群、ブルガダ症候群、心臓ブロック、細胞媒介免疫、ならびに炎症および/または病理学における媒介物質としての用途に影響を与える潜在的な治療用途に有用である。例えば、Tollレセプター様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療に有用であり得、そしてこのTollレセプター様タンパク質は、それらを必要とする被験体に投与される場合に有用であり得る。非限定的な例によって、本発明の組成物は、膵臓癌、腺腫、および他の癌、ラーセン症候群、頻脈、紅皮症、夜盲症、長期QT症候群、ブルガダ症候群、心臓ブロック、細胞媒介免疫に罹患している患者の処置、ならびに炎症における媒介物質としての用途にについて効果を有する。Tollレセプター様タンパク質をコードする新規な核酸、および本発明のTollレセプター様タンパク質またはそれらのフラグメントは、診断用途においてさらに有用であり得、ここで核酸またはタンパク質の存在または量が評価されるべきである。これらの物質は、治療方法または診断方法における使用のため免疫特異的に本発明の新規な基質に結合する抗体の産生においてさらに有用である。
【0040】
(MOL2)
さらなる本発明のマウスGNC2 eIFK様タンパク質(本明細書中でMOL2と呼ばれる)は、臭覚レセプター(「OR」)様タンパク質である。新規なGNC2 eIFK様タンパク質をコードする4989ヌクレオチドの新規な核酸(20466828_EXT1、配列番号3)は、表2Aに示される。
【0041】
【表5】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
MOL2に対するオープンリーディングフレーム(ORF)は、ヌクレオチドの1位〜4986位に同定された。配列番号3によってコードされる開示されたMOL2ポリペプチド(配列番号4)は、1662アミノ酸残基であり、188250.1の分子量を有し、そして表2Bに1文字コードを使用して示される。MOL2のSignalP、Psortおよび、またはHydropathyプロフィールは、この配列がシグナルペプチドを有さず、そして核に局在化されるようであることを示す。従って、MOL2は、適切な細胞内局在化で利用可能であり、従って本願に記載される治療用途に利用しやすい。
【0042】
【表6】
Figure 2006501801
MOL2核酸配列は、Mus musculus GCN2 EIF2αキナーゼmRNA(GENBANK−ID:MMU243533|acc:AJ243533)に3723個の塩基のうちの3119(83%)個の同一性を有する。
【0043】
本発明のタンパク質の全アミノ酸配列は、Mus musculus(ptnr:TREMBLNEW−ACC:CAB58363)由来の1648アミノ酸残基のCAB58363 GCN2 EIF2αキナーゼタンパク質に対して、1662個の塩基のうち同一である479個(88%)アミノ酸残基(88%)、そして1662残基のうち類似である1554(93%)残基を有することがわかった。
【0044】
ClustalW解析に使用される配列を含む他のBLAST結果は、表2Cに示される。
【0045】
【表7】
Figure 2006501801
この情報は、表2Dに提供されるマルチプル配列アラインメント(MOL2を用いて第1行に示される)において関連タンパク質配列とMOL2を比較するClustalW解析として図表で示される。
【0046】
【表8】
Figure 2006501801
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Figure 2006501801
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(染色体情報)
MOL2は、ゲノムDNAに属する(GenbankNEW由来のAccNO.:AC025168)。このGenbankNEW内のエントリーの中に、この配列が染色第15q14由来である示す注釈があった。従って、本発明者らは、本発明の染色体上の座を染色体15q14として割り当てた。
【0047】
(組織発現)
MOL2は、少なくとも以下の組織に発現される:脳および肝臓(論文による出典)および甲状(20466828_EXIT由来)。
【0048】
SWISSPROT−ACC:P29089 TYPE−1B ANGIOTENSIN II RECEPTOR(AT1B)(AT3)−Rattus norvegicus(ラット)(最も近いGタンパク質結合レセプターファミリーメンバー)の発現について利用可能な情報に基づいて、MOL2は、アンギオテンシンが、心臓組織、腎臓組織、および血管組織で発現するように、心臓組織、腎臓組織、および血管組織において発現されるようである。MOL2は、マウスGNC2 eIFKタンパク質、可能性のあるGNC2 eIFKタンパク質および他のGNC2 eIFKへの類似性を有し、そしてその機能は以下の参考文献に記載されるが、限定されない:真核生物細胞において、タンパク質合成は、真核生物の開始因子2のαサブユニットをリン酸化することによって、種々の環境ストレスに応じて調節される(eIF2α)(Berlangaら、Eur J Biochem;265(2):754−62;Oct,1999)。3つの異なるeIF2α キナーゼは、哺乳動物細胞において同定されている(ヘム調節インヒビター(HRI)、インターフェロン誘導RNA依存性キナーゼ(PKR)および小胞体キナーゼ(PERK)。第4のeIF2α キナーゼ(GCN2と呼ばれる)は、Saccharomyces cerevisiae、Drosophila melanogasterおよびNeurospora crassaから以前に特徴付けられた。Berlangaら、1999は、マウスGCN2 cDNA (MGCN2) のクローニングを記載する。これは、第1の哺乳動物GCN2ホモログを現す。MGCN2は、保存モチーフ、キナーゼサブドメインVのN末端、および(公知のeIF2αキナーゼの特徴を有する)サブドメインIVとVとの間に位置する139アミノ酸の大きな挿入物を有する。さらに、MGCN2は、クラスIIアミノアシルtRNAシンテターゼドメインおよび変性キナーゼセグメントを含み、そしてeIF2αキナーゼドメインの下流および上流の、それぞれ、および両方は、GCN2プロテインキナーゼの単一の特性である。MGCN2 mRNAは、異なる組織の広い範囲で約5.5kbの単一のメッセージとして、肝臓および脳において最も高いレベルで発現される。特異的ポリクローナル抗(MGCN2)は、eIF2αキナーゼ活性を免疫沈降し、そしてマウス肝臓またはMGCN2トランスフェクト293細胞抽出物のいずれかに由来する190kDaリン酸タンパク質をウェスタンブロットにおいて認識した。興味深いことに、血清枯渇は、MGCN2トランスフェクトヒト293T細胞においてeIF2αリン酸化を増加した。この知見は、GCN2が酵母から哺乳動物までの全ての真核生物において独特のeIF2αキナーゼ提示であり、そして翻訳制御およびその潜在的生理的な意義においてMGCN2キナーゼの役割を強調する証拠を提供する。
【0049】
プロテインキナーゼのファミリーは、真核生物開始因子2(eIF2αキナーゼ)のαサブユニットのリン酸化による異なる細胞性ストレスに応じて翻訳を調節する。酵母において、eIF2αキナーゼ(GCN2)は、アミノ酸枯渇に応じる翻訳制御において機能する。アミノ酸限定の間に蓄積する未結合のtRNAは、ヒスチジルtRNAシンテターゼ(HisRS)酵素に相同性であるGCN2の配列に結合し、増強されたキナーゼ触媒活性を導くと考えられる。アミノ酸に対する枯渇がまた、哺乳動物細胞においてeIF2αのリン酸化を刺激する場合、本発明者らは、マウスにおけるGCN2ホモログを探索し、そして同定した。Soodら(2000)は、単一遺伝子由来のマウスGCN2アイソフォームをコードする3つの異なるcDNAをクローニングした。このcDNAは、そのアミノ末端配列において異なる。酵母の対応物のように、マウスGCN2アイソフォームは、キナーゼ触媒ドメインに並置されるHisRS関連配列を含む。GCN2 mRNAは試験された全てのマウス組織において見出されるが、アイソフォームは、示差的に発現されるようである。酵母において発現されるマウスGCN2は、eIF2αの過剰リン酸化(キナーゼ触媒ドメインおよびHis関連配列を共に必要とする)によって成長を阻害することがわかった。さらに、mGCN2を発現する酵母から調製された溶解物は、組換えeIF2α基質をリン酸化することがわかった。インビボアッセイおよびインビトロアッセイの両者におけるマウスGCN2活性は、セリン−51(eIF2αにおける公知な調節リン酸化部位)の存在を必要とした。同時に、これらの研究は、翻訳制御を媒介し得る新しい哺乳動物のeIF2αキナーゼ(GCN2)を同定する。真核生物開始因子2(eIF2α)のαサブユニットのリン酸化は、環境ストレスに応じてタンパク質合成を調節する十分に特徴付けられた機構である(Yangら、Mol Cell Biol;20(8):2706−17;Apr,2000)。酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいて、アミノ酸の枯渇は、Gcn2プロテインキナーゼによるeIF2αのリン酸化を誘導し、GCN4(50遺伝子より多い転写アクチベーター)の上昇した翻訳を導く。アミノ酸限定の間に蓄積する未結合のtRNAは、ヒスチジルtRNAシンテターゼ(HisRS)酵素に配列相同であるGcn2pに結合してGcn2pを活性化すると提案されている。哺乳動物におけるeIF2αリン酸化が、炭水化物およびアミノ酸制限の両方に応じて誘導される場合、本発明者らは、酵母におけるGcn2pの活性化がまた、異なる栄養奪取によって制御されるか否かに注意を向けた。グルコースの枯渇は、eIF2αのGcn2pリン酸化を誘導し、そしてGCN4翻訳を刺激することがわかった。グルコース制限の間のGcn2pによるeIF2αリン酸化の誘導は、HisRS関連ドメインの機能を必要とするが、Gcn2pのリボソーム結合配列からおおむね独立する。さらに、Gcn20p(アミノ酸枯渇に応じてGCN4発現のGcn2プロテインキナーゼ刺激を必要とする因子)は、炭水化物の制限に応じるGCN4翻訳制御に必須ではない。これらの結果は、アミノ酸欠乏および炭水化物欠乏に応じてGcn2p活性を調節する機構間に違いが存在することを示す。炭水化物限定の間のGCN4翻訳のGcn2p誘導は、小胞におけるアミノ酸の貯蔵を高め、そして低グルコース培地から高グルコース培地へのシフトの間に指数増殖への導入を容易にする。Gcn2p機能はまた、アミノ酸制御およびグリコーゲン代謝間のつながりを示唆する延長されたグルコース枯渇の間のグリコーゲンレベルの維持の一因となる。
【0050】
(本発明の組成物の使用)
MOL2についての発現パターン、マップ位置およびタンパク質類似性情報は、MOL2がGCN2 eIFαKファミリーのメンバーのように機能し得ることを示唆する。従って、本発明の核酸およびタンパク質は、例えば、以下に記載されるような種々の病理学/障害に影響を及ぼすが、それらに限定されない、潜在的な治療用途において有用である。
・甲状腺機能亢進症
・甲状腺機能低下症
・フォン ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群
・アルツハイマー病
・発作
・結節硬化症
・高カルシウム血症
・パーキンソン病
・ハンティングトン病
・脳性小児麻痺
・てんかん
・レッシュ−ナイハン症候群
・多発性硬化症
・毛細血管拡張性運動失調
・白質萎縮症
・行動傷害
・嗜癖
・不安
・疼痛
・肝硬変症
・移植
・および/または他の病理学/障害。
【0051】
本発明に対する潜在的な治療用途は、例えば、以下であるが、それらに限定されない:(i)タンパク質治療、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療的、診断的、薬物標的/細胞傷害性抗体)、(iv)診断的および/または予後マーカー、(v)遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切断)、(vi)探索ツール、および(vii)インビボおよびインビトロでの組織再生(これらの組織由来の組織おおび細胞型を含むこれら全ての組織および細胞型についての再生)。
【0052】
本発明の核酸およびタンパク質は、以下に記載される種々の疾患および障害ならびに/または他の病理学および障害に影響を及ぼす潜在的な治療用途に有用である。例えば、しかし、限定されない、GCN2 eIFαK様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療に有用であり得、そしてGCN2 eIFαK様タンパク質は、それを必要とする被験体に投与される場合に、有用であり得る。非限定的な例によって、本発明の組成物は、甲状腺機能亢進症、甲状腺機能低下症、フォン ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動傷害、嗜癖、不安、疼痛、肝硬変症、移植、および/または他の病理学/障害に罹患している患者の治療に対して効力を有する。本発明のGCN2 eLFαK様タンパク質をコードする新規な核酸、およびGCN2 eLFαK様タンパク質、またはそのフラグメントは、診断用途においてさらに有用であり得、ここで、核酸またはタンパク質の存在または量が評価されるべきである。これらの物質は、さらに、治療法または診断法に使用するための、免疫特異的に本発明の新規な基質に結合する抗体の産生に有用である。
【0053】
(MOL3)
本発明のさらなるタンパク質(本明細書中でMOL3と呼ばれる)は、ヒト補体C3様タンパク質である。新規な核酸は、MOLプローブまたはホモログに対してCuraGen Corporationの配列ファイルを使用するTblastN(GenBankによって利用可能であるGenomic Daily Filesに対して実行される)によって同定された。この核酸は、プログラムGenScanTM(エキソンの選択を含む)によってさらに予測される。これらは、BLAST探索を使用する類似の方法によってさらに改変された。次いで、この配列は、明らかな矛盾に対して手動で補正され、それにより、全長タンパク質をコードする配列を得る。新規な嗅覚レセプター様タンパク質をコードする4894ヌクレオチドの新規な核酸(8225+9.04077.0.1、配列番号5)は、表3Aに示される。オープンリーディングフレーム(ORF)は、ヌクレオチド1〜3のATG開始コドンで始め、そしてヌクレオチド4837〜4839のTGAコドンで終えることで同定された。推定の未翻訳領域(終止コドンから下流)は、表3Aにおいて下線を引いてあり、そして開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0054】
【表9】
Figure 2006501801
配列番号5によってコードされる、開示されるMOL3ポリペプチド(配列番号6)は1612アミノ酸残基であり、そして表3Bにおいて一文字コードを用いて表される。MOL3タンパク質を、シグナルペプチド予測および細胞局在について分析した。SignalPの結果は、MOL3が配列番号6の20位と21位との間で切断されることを予測する。Psortプロフィールおよびヒドロパシープロフィールもまた、MOL3がシグナルペプチドを含み、そして小胞体に局在する(0.5500の確実度)ようであることを予測する。
【0055】
【表10】
Figure 2006501801
本発明のタンパク質の全長アミノ酸配列は、734アミノ酸のうちの257アミノ酸(35%)がCavia porcellus(モルモット)補体C3前駆体(C3Aアナフィラトキシンを含む)(ACC:P12387;1666aa)に対して同一であり、そして734のうちの403(54%)がこれに対して相同であり、そして717アミノ酸残基のうちの255アミノ酸残基(35%)がHomo sapiens(ヒト)(ACC:P01024)由来の1663アミノ酸残基の補体C3前駆体(C3Aアナフィラトキシンを含む)に対して同一であり、そして717残基のうちの401残基(55%)がこれに対して類似であることが見出された。
【0056】
開示されるMOL3タンパク質(配列番号6)はまた、表3Cに示すように、多数の補体成分タンパク質と良好な同一性を有する。
【0057】
【表11】
Figure 2006501801
この情報を、MOL3と関連のタンパク質配列とを比較するClustalW分析として表3D(MOL3を1行目に示す)に与えた複数配列整列において図表を用いて提示する。
【0058】
【表12】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
MOL3は、以下の参考文献に記載される(がこれに限定されない)ように、有意な相同性をヒト補体C3タンパク質に対して示す。
【0059】
トランスフォーミング増殖因子−β1が、ヒト膵臓癌細胞株における補体C3生合成の強力なインヒビターとして作用することが見出された。Andohらは、どのようにしてトランスフォーミング増殖因子(TGF)−β1が膵臓癌細胞株PANC−1およびBxPC−3における補体C3分泌に影響を与えるかを決定した。TGF−β1が炎症状態下の膵臓癌細胞株におけるC3分泌の強力なインヒビターとして作用し得ることが示唆される。TGF−β1のこの作用は、NF−κB活性化と相関しなかったが、Fosタンパク質の核へのトランスロケーションとは相関した。
【0060】
補体C3およびC4の転写産物の細胞局在を、クローン病を有する患者由来の腸標本中で分析した。クローン病を有する患者の空腸灌流液中のC3およびC4のレベルの上昇が、補体の局所腸合成によってもたらされることが示唆された。Lauferらは、CDを有する患者の腸において補体の局所調節産生が存在し、そしてその後の補体活性化が、炎症プロセスに寄与し得ることを示唆する。
【0061】
ヒト気管支上皮細胞株による、補体C3の生成および細胞膜補体阻害タンパク質の発現。彼らは、ヒト気道上皮と補体タンパク質との間の相互関係が、気道防御、気道機能および気道上皮の完全性に影響を与え得ることを見出した。ヒト気管支上皮による補体C3の局所生成および細胞膜CIPの発現、ならびに炎症誘発性(proinflammatory)サイトカインによるその調節は、局所気道防御のさらなる調節機構であり得、そして健康および疾患における気道機能および上皮の完全性に影響を与え得る。
【0062】
Janssenら,Am J Kidney Dis 2000年1月;35(1):21−8は、IgA腎症を有する患者における急性期応答および補体C3の活性化を示唆した。この著者らは、免疫グロブリンA(IgA)腎症を有する患者における全身的(ystemic)補体活性化を示し、そしてactC3の血漿レベルが疾患活性および腎臓の結果を示し得ることを報告した。
【0063】
(治療適用)
MOL3についての発現パターンおよびタンパク質類似性情報は、ヒト補体C3様タンパク質として機能し得る。それゆえ、本発明の核酸およびタンパク質は、例えば、癌、肺疾患(喘息を含む)、免疫不全、炎症、クローン病、神経学的障害、腎症、ならびに他の疾患および障害(しかしこれらに限定されない)に関与する潜在的な治療適用において有用である。抗原性分泌タンパク質および抗原性膜タンパク質に対する相同性は、新規遺伝子に対する抗体が、癌、肺疾患(喘息を含む)、免疫不全、炎症、クローン病、神経学的障害、腎症、ならびに他の疾患および障害の処置および予防において有用であり得ることを示唆する。
【0064】
本発明のための潜在的治療的用途は、例えば以下であるがこれらに限定されない:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療的な、診断的な、薬物標的化/細胞傷害性の抗体)、(iv)診断的なおよび/または予防的なマーカー、(v)遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)、(vi)研究ツール、ならびに(vii)インビトロおよびインビボでの組織再生(これらの組織から誘導された組織および細胞型を含めて、これらの全ての組織および細胞型についての再生)。
【0065】
本発明の核酸およびタンパク質は、癌、肺疾患(喘息を含む)、免疫不全、炎症、クローン病、神経学的障害、腎症、ならびに他の疾患および障害に関与する潜在的治療適用において有用である。例えば、ヒト補体C3様タンパク質をコードするcDNA(しかし、これに限定されない)は、遺伝子治療において有用であり得、そしてヒト補体C3様タンパク質は、その必要がある被験体に投与された場合に有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、例えば、癌、肺疾患(喘息を含む)、免疫不全、炎症、クローン病、神経学的障害、腎症、ならびに他の疾患および障害(しかし、これらに限定されない)を罹患する患者の処置に効力を有する。本発明のヒト補体C3様タンパク質をコードする新規核酸およびヒト補体C3様タンパク質またはそれらのフラグメントは、この核酸またはこのタンパク質の存在または量が評価される診断適用においてさらに有用であり得る。これらの物質は、治療的または診断的な方法において使用するための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の生成においてさらに有用である。
【0066】
(MOL4)
開示されるWnt 8様タンパク質MOL4(本明細書中ではAC004826ともいわれる)は、1064ヌクレオチド長(配列番号7)の核酸によってコードされる。ヌクレオチド4〜6のATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド1057〜1059のTGAコドンで終わるオープンリーディングフレームが同定された。開始コドンの上流の推定の非翻訳領域および終結コドンの下流の非翻訳領域は、表4A中で下線が付されており、そして開始コドンおよび停止コドンは太字である。351アミノ酸残基を有するコードされるタンパク質を、表4B(配列番号8)において一文字コードを用いて示す。
【0067】
【表13】
Figure 2006501801
開示される核酸MOL4配列は、1050塩基のうちの881塩基(83%)がMus musculus Wnt 8 mRNA(GENBANK−ID:MMWNT8DPT|acc:Z68889)に対して同一であり、そして955塩基のうちの637塩基(66%)がHomo sapiens Wnt 8 mRNA(GENBANK−ID:HSWNT8|acc:Y11094)に対して同一である。
【0068】
配列番号7によってコードされるMOL4ポリペプチド(配列番号8)を、表4Bにおいて一文字アミノ酸コードを用いて示す。MOL4についてのPsortプロフィールは、この配列がシグナルペプチドを有し、そして細胞の外側に0.7700の確実度で局在するようであることを予測する。MOL4ペプチドについての最も可能性の高い切断部位は、SignalPの結果に基づくと、アミノ酸24とアミノ酸25との間である。
【0069】
【表14】
Figure 2006501801
開示されるMOL4ポリペプチドの全長アミノ酸配列は、349アミノ酸残基のうちの282アミノ酸残基(80%)がMus musculus(ptnr:SPTREMBL−ACC:Q64527)、(E=1.5×10−16)由来の354アミノ酸残基のWNT−8Dタンパク質と同一であり、そして349のうちの306残基(87%)がこのタンパク質と陽性である。
【0070】
MOL4との整列についての最良ヒット(best hit)のBLASTP(非冗長組成データベース)分析を表4Cに列挙する。
【0071】
【表15】
Figure 2006501801
この情報を、MOL4と関連のタンパク質配列とを比較するClustalW分析として表4D(MOL4を1行目に示す)に与えた複数配列整列において図表を用いて提示する。
【0072】
【表16】
Figure 2006501801
WNT遺伝子は、胚発生において重要なプロセス(例えば、中胚葉誘導、胚子軸の明確化、ならびに中枢神経系、脊髄および四肢のパターン形成)において重要な役割を果たす細胞間シグナル伝達糖タンパク質をコードする。名称WNTは、Drosophila分節極性遺伝子「wingless」およびその脊椎動物オルソログIntl(マウス癌原遺伝子)に対するこのファミリーの関係を示す;WNT1を参照のこと。複数のWNT遺伝子が、Drosophilaからヒトまでの範囲の、調査されたいくつかの種に存在することが公知であることが注目された。これらは、高い配列相同性および共通の発現パターンに基づいて、種々の群および亜群に分類されている。脊椎動物WNT8サブファミリーは、Xenopus、ゼブラフィッシュおよびニワトリ由来の遺伝子を含む;最初の哺乳動物WNT8ホモログである、WNT8Bと名付けられたWnt8ファミリーのヒトメンバーが、XenopusおよびゼブラフィッシュのWnt8b遺伝子によってコードされるタンパク質に対する、推定タンパク質の非常に高い配列類似性(90%〜91%の同一性)に基づいて特徴付けられた。ヒトcDNAは、C2H2ジンクフィンガー様モチーフを含む295アミノ酸ポリペプチドをコードする。優勢な1.9kbのmRNAが、種々の成体組織および胎児組織において検出された。彼らは、ヒト単一染色体ハイブリッド細胞パネルのPCRタイピングを用いて、この遺伝子を第10染色体にマッピングし、そして局在化のための蛍光インサイチュハイブリダイゼーションで10q24にマッピングした。
【0073】
ヒトWNT8B遺伝子の全長cDNA配列およびゲノム組織化が示され、そしてヒトおよびマウスの胚におけるこの遺伝子の発現の研究が報告された。WNT8B遺伝子は、イントロン1以外は小さなイントロンによって隔てられた、6個のエキソンを含む。この推定タンパク質は351アミノ酸を有する。この遺伝子は、約2.1kbの転写産物として優勢に発現される。ヒトおよびマウスの発現パターンは、同一であるようであり、そして発生中の脳に制限されており、発現のかなり大部分は発生中の前脳において見出された。後者の場合、発現は、以下の3つの鋭く区切られた領域の胚芽神経上皮に制限された:終脳脳室(これは、発生中の海馬を含む)の背内側壁、視床背側核の孤立領域、ならびに後視床下部の乳頭(mammillary)および後乳頭(retromammillary)領域。発生中の海馬における発現は、この領域のパターン形成におけるWNT8Bについての役割を示唆し得、そして10q24に対するこのヒト遺伝子の染色体内(subchromosomal)局在は、部分癲癇(EPT;OMIM−600512)がこの領域におけるマーカーに連鎖している家族におけるこの疾患についての候補遺伝子としてこの遺伝子を示唆し得る。
【0074】
WNT1は、多様な発生プロセス(例えば、細胞増殖、接着、細胞の極性、および細胞運命の確立の制御)を媒介する、システインリッチな、グリコシル化シグナル伝達タンパク質のファミリーのメンバーである。Wnt1は、ウイルス誘導性乳腺癌においてマウス乳腺癌ウイルスの挿入によって活性化される癌遺伝子として同定された。Wnt1は正常な乳腺では発現されないが、トランスジェニックマウスにおけるWnt1の発現は、乳房腫瘍を引き起こす。トランスフォームされた細胞表現型に関連するWNTシグナル伝達経路における下流の遺伝子を同定するために、PCRベースのcDNA差引きストラテジー(抑制差引きハイブリダイゼーション)を用いた。Wnt1によって形質転換されたマウス乳房上皮細胞株中でアップレギュレートされるが、Wnt4によって形質転換されたマウス乳房上皮細胞株中ではそうではない、2つの遺伝子WISP1およびWISP2の同定が報告された。第三の関連遺伝子WISP3と合わせて、これらのタンパク質は、結合組織増殖因子ファミリーのサブファミリーを規定する。2つの別個の系は、WISP誘導がWNT1の発現と関連付けられることを実証した。WISP1ゲノムDNAは、結腸癌細胞株およびヒト結腸腫瘍中で増幅され、そしてそのRNAは、患者が一致した正常粘膜と比較して、調べた腫瘍の84%において過剰発現された。WISP3はまた、分析した結腸腫瘍の63%において過剰発現された。対照的に、WISP2は、減少したRNA発現をこの腫瘍の79%において示した。これらの結果は、WISP遺伝子がWNT1シグナル伝達の下流にあり得ること、および結腸癌におけるWISP発現の異常なレベルが結腸腫瘍形成において役割を果たし得ることを示唆した。
【0075】
WISP1のcDNAが367アミノ酸タンパク質をコードすることが見出された。マウスのWISP1タンパク質とヒトのWISP1タンパク質とは、84%同一である;両方とも、疎水性N末端シグナル配列、38個の保存されたシステイン残基、および4個の潜在的N結合型グリコシル化部位を有する。3個のヒトWISPタンパク質の整列は、WISP1とWISP3とが最も類似しており(42%)、一方、WISP2はWISP1と37%の同一性を、そしてWISP3と32%の同一性を有することを示した。
【0076】
(本発明の組成物の使用)
本発明に関する上記で規定の情報は、MOL4が「Wnt 8ファミリー」のメンバーとして機能し得ることを示唆する。それゆえ、本明細書で同定された新規核酸およびタンパク質は、以下に示されるような種々の病状および障害(しかしこれらに限定されない)に関与する潜在的治療適用において有用であり得る。本発明の潜在的治療適用としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:タンパク質治療剤、低分子薬物標的、抗体標的(治療的な、診断的な、薬物標的化/細胞傷害性の抗体)、診断的なおよび/または予防的なマーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)、研究ツール、本明細書で規定された組織および細胞型を含む(がこれらに限定されない)全ての組織および細胞型のインビボおよびインビトロでの組織再生。
【0077】
本発明の核酸およびタンパク質は、神経変性障害、癲癇、癌(脳腫瘍、結腸癌および乳癌を含むがこれらに限定されない)、発生障害、神経管欠損、ならびに/または他の病状および障害に関与する潜在的治療適用において有用である。例えば、Wnt 8様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてWnt 8様タンパク質は、その必要がある被験体に投与された場合に有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、神経変性障害、癲癇、癌(脳腫瘍、結腸癌および乳癌を含むがこれらに限定されない)、発生障害および神経管欠損に罹患した患者の処置に効力を有する。本発明のWnt 8様タンパク質をコードする新規核酸およびWnt 8様タンパク質またはそれらのフラグメントは、この核酸またはこのタンパク質の存在または量が評価される診断適用においてさらに有用であり得る。これらの物質は、治療的または診断的な方法において使用するための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の生成においてさらに有用である。
【0078】
(MOL5)
215ヌクレオチドの開示される新規βチモシン様MOL5核酸(AC025535ともいう)を表5Aに示す。ORFは、ヌクレオチド4〜7のATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド211〜213のTGAコドンで終わる。開始コドンの上流の推定の非翻訳領域および終結コドンの下流の非翻訳領域に、表5A中で下線が付されており、そして開始コドンおよび停止コドンは太字である。
【0079】
【表17】
Figure 2006501801
配列番号9によってコードされるMOLタンパク質は、69アミノ酸残基を有し、そして表5B中で一文字コードを用いて表される。MOL5についてのPsortプロフィールは、この配列がシグナルペプチドを有し、そしてミトコンドリア膜間腔に0.8800の確実度で局在するようであることを予測する。SIGNALP分析を用いると、本発明のタンパク質は、予測可能なシグナルペプチドを含まないようである。
【0080】
【表18】
Figure 2006501801
MOL5についての開示される核酸配列は、Homo sapiens βチモシンmRNA(GENBANK−ID:D82345|acc:D82345)(E=5.le−26)に対して同一な、191のうちのl67塩基(87%)を有する。
【0081】
全長MOL5アミノ酸配列は、45アミノ酸残基のうちの37アミノ酸残基(82%)がHomo sapiens由来の45アミノ酸残基チモシンβタンパク質(ptnr:PIR−ID:JC5274)(E=1.2e−11)と同一であり、そして45残基のうちの38残基(84%)がこのタンパク質と陽性である。
【0082】
MOL5はまた、表5C中のBLAST整列の結果において示したように、他のタンパク質に対する相同性を有する。
【0083】
【表19】
Figure 2006501801
この情報を、MOL5と関連のタンパク質配列とを比較するClustalW分析として表5D(MOL5を1行目に示す)に与えた複数配列整列において図表を用いて提示する。
【0084】
【表20】
Figure 2006501801
チモシン−β−4は、末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性の発現をインビボおよびインビトロで誘導し、マクロファージの移動を阻害し、そして視床下部黄体形成ホルモン放出ホルモンの分泌を刺激する。このタンパク質はもともと、仔ウシ胸腺の部分精製抽出物であるチモシン画分5から単離され、この画分5は、T細胞の分化を誘導し、そしていくつかの免疫無防備な動物において部分的に有効であることに注目した。さらなる研究は、この分子が遍在することを実証した;これは、分析した全ての組織および細胞株に見出されている。これは、脾臓、胸腺、肺および腹膜マクロファージにおいて最大濃度で見出される。チモシン−β−4が、非筋肉細胞におけるアクチン重合および脱重合の力学の調節において重要な役割を有し得る、アクチンモノマー隔離(sequestering)タンパク質であることが示された。その調節の役割は、T−β−4の転写調節および組織特異的発現の多くの例と一致する。リンパ球は、他の多くの組織および細胞において見出される偏在性転写産物と比較して、独特のT−β−4転写産物を有する。ラットチモシン−β−4は、44アミノ酸プロペプチドとして合成され、これは、第一のメチオニル残基の除去によって43アミノ酸ペプチドへとプロセシングされることが示された。この分子は、シグナルペプチドを有さない。ヒトチモシン−β−4は、ラットチモシン−β−4に対して高い程度の相同性を有する;このコード領域は、9ヌクレオチドのみが異なり、そしてこれらは全てサイレントな塩基変化である。
【0085】
急性リンパ性白血病患者の白血球から調製されたcDNAライブラリーのディファレンシャルスクリーニングによって、チモシン−β−4をコードするcDNAを単離した。ノーザンブロット分析を用いて、種々の原発性骨髄様およびリンパ様の悪性細胞株、ならびに造血細胞株における830ヌクレオチドのチモシン−β−4 mRNAの発現を研究した。チモシン−β−4遺伝子発現のパターンは、これが宿主防御機構の初期段階に関与し得ることを示唆することが示された。
【0086】
ヒトインターフェロン誘導性遺伝子6−26についてのcDNAクローンを単離し、そしてその配列がヒトチモシン−β−4遺伝子についての配列と同一であることが示された。ヒトげっ歯動物体細胞ハイブリッドのパネルの使用によって、6−26 cDNAが、第1染色体、第2染色体、第4染色体、第9染色体、第11染色体、第20染色体およびX染色体に存在する、多重遺伝子ファミリーのメンバーである7個の遺伝子を認識することが示された。これらの遺伝子はそれぞれ、TMSL1、TMSL2などとして符号で表される。Liら(1996)は、マウスにおいては、単一のTmsb4遺伝子が存在すること、およびリンパ系特異的転写産物が、遍在するエキソン1を下流の選択的スプライス部位で延長することによって生成されることを確立した。種間戻し交配マッピングによって、彼らは、彼らがPtmb4と符合で表したマウス遺伝子を、BtkおよびGja6に連鎖した、マウスのX染色体の遠位領域に位置決定した。従って、このヒト遺伝子は、X染色体中の、BTKが局在するXq21.3−q22という一般的領域に存在すると予測され得る。体細胞ハイブリッドの分析によって、チモシン−β−4(すなわち、TB4X)遺伝子は、X染色体にマッピングされた。彼らは、相同遺伝子TB4YがY染色体に存在することに注目した。
【0087】
前立腺癌が男性における最も一般的な形態の癌であり、年配の男性の間での癌による死亡の2番目に主な原因であることが示された。血清前立腺特異的抗原試験の使用は、ヒト前立腺癌の初期検出を可能にする;しかし、初期検出は、どの腫瘍が転移段階へと進行し得るかを決定することにおける改善を伴っていない。腫瘍転移のプロセスは、細胞外マトリックスの局所的な浸潤および破壊;血管、リンパチャネルまたは他の輸送チャネル内への血管内異物侵入;循環中での生存;第二の部位への血管外の血管外遊出;ならびに新たな位置での増殖を含む、多段階事象である。転移プロセスの多くの成分に共通であるのは、腫瘍細胞運動性の必要条件である。種々の転移可能性を示した、充分に特徴付けられた一連の細胞株は、Dunningラット前立腺癌から開発された。Dunning細胞株において、細胞の運動性と転移可能性との間の直接的な相関が示された。ディファレンシャルmRNAディスプレイを用いた、Dunningラット前立腺癌から誘導された運動性の乏しい転移細胞株の遺伝子発現と、Dunningラット前立腺癌から誘導された運動性の高い転移細胞株における遺伝子発現とを比較する研究では、Baoら(1996)は、アクチン結合分子のチモシン−βファミリーの新規メンバーを見出した。彼らによってチモシン−β−15と命名された分子は、前立腺細胞における運動性を直接調節解除(deregulate)することが見出された。さらに、これは、進行したヒト前立腺癌標本において発現されたが、正常なヒト前立腺および良好な前立腺肥大においては発現されず、このことは、前立腺癌の進行についての新たなマーカーとしてのその潜在的用途を示唆した。Baoら(1996)は、チモシン−β−15レベルがGleason腫瘍悪性度分類と正に相関することを見出した。Coffey(1996)は、正の移動度因子としてのチモシン−β−15のアップレギュレーションおよび移動度サプレッサーKAI1(OMIM−600623)のダウンレギュレーションが、転移についての「陰陽」を提供することを指摘した;彼は、これらの経路が新たな治療標的を提供し得ると推測した。
【0088】
血管新生は、損傷後に起こる修復プロセスにおける必須段階である。研究では、
血管新生胸腺ペプチドチモシンβ4(Tβ4)がラット全層創傷モデルにおいて創傷治癒を増強することを調べた。局所的または腹腔内でのTβ4の添加は、再上皮形成(reepithelialization)を、生理食塩水コントロールに対して、創傷後4日目に42%、そして創傷後7日目に61%も増大させた。処置した創傷はまた、7日目までにコントロールよりも少なくとも11%多く収縮した。増大したコラーゲン沈着および血管新生が、処置された創傷において観察された。本発明者らはまた、Tβ4が、Boydenチャンバアッセイにおいてケラチノサイトの移動を刺激することを見出した。4時間〜5時間後、10pg程度の少ないTβ4をアッセイに添加した場合、移動は、培地単独を用いた移動に対して2〜3倍刺激された。これらの結果は、Tβ4が、臨床において有用であり得る複数の活性を有する強力な創傷治癒因子であることを示唆する。
【0089】
(本発明の組成物の使用)
本発明に関する上記で規定した情報は、MOL5が「βチモシンファミリー」のメンバーとして機能し得ることを示唆する。それゆえ、本明細書で同定された新規の核酸およびタンパク質は、以下に示すような種々の病状および障害(しかし、これらに限定されない)に関与する潜在的治療適用において有用であり得る。本発明に関する潜在的治療適用としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:タンパク質治療剤、低分子薬物標的、抗体標的(治療的な、診断的な、薬物標的化/細胞傷害性の抗体)、診断的なおよび/または予防的なマーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)、研究ツール、本明細書で規定された組織および細胞型を含む(がこれらに限定されない)全ての組織および細胞型のインビボおよびインビトロでの組織再生。
【0090】
本発明の核酸およびタンパク質は、癌(前立腺癌を含むがこれに限定されない)、免疫学的障害および自己免疫障害(すなわち、甲状腺機能亢進)、血管新生および創傷治癒、アポトーシスの調節、神経変性障害および神経精神医学的障害、加齢性障害、ならびに他の病理的障害(脾臓、胸腺、肺および腹膜のマクロファージならびに/または他の病状および障害を含む)に関与する潜在的治療適用において有用である。例えば、βチモシン様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてβチモシン様タンパク質は、その必要がある被験体に投与された場合に有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、癌(前立腺癌を含むがこれに限定されない)、免疫学的障害および自己免疫障害(すなわち、甲状腺機能亢進)、血管新生および創傷治癒、アポトーシスの調節、神経変性障害および神経精神医学的障害、加齢性障害、ならびに他の病理的障害(脾臓、胸腺、肺および腹膜のマクロファージならびに/または他の他の病状および障害を含む)に罹患した患者の処置に効力を有する。本発明のβチモシン様タンパク質をコードする新規核酸およびβチモシン様タンパク質またはそれらのフラグメントは、この核酸またはこのタンパク質の存在または量が評価される診断適用においてさらに有用であり得る。これらの物質は、治療的または診断的な方法において使用するための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の生成においてさらに有用である。
【0091】
(MOL6)
(MOL6a)
開示された730ヌクレオチドの新規なトリプシン様MOL6a核酸(また、GM_87760758_Aとも呼ばれる)を、表6Aに示す。オープンリーディングは、ヌクレオチド8〜10のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド713〜715のTGAコドンで終わる。開始コドンの上流の推定非翻訳領域および終止コドンの下流の推定非翻訳領域は、表6Aにおいて下線を付しており、そして開始コドンおよび終止コドンは太文字である。
【0092】
【表21】
Figure 2006501801

【0093】
開示された核酸配列は、Mus musculus プレプロ−トリプシノーゲン mRNA(GENBANK−ID:MMTRYAR|acc:X04574)に対して、581塩基のうち354塩基(60%)同一である(E値=9.9e−24)。
【0094】
配列番号11によってコードされたMOL6aタンパク質は、235アミノ酸残基を有し、そして表6B(配列番号12)において1文字コードを用いて示される。MOL6aについてのPsortプロフィールによって、この配列がシグナルペプチドを有し、0.3700の確実性で外側に局在化されるらしいことが予想される。ペプチドについて最もありそうな切断部位は、SignalP結果に基づくADS−SVである、アミノ酸19と20との間である。
【0095】
【表22】
Figure 2006501801

【0096】
MoL6aの全アミノ酸配列は、Gallus gallus由来の、248アミノ酸残基TRYPSINOGEN I−P1 PRECURSOR(EC3.4.21.4)タンパク質に対して、208アミノ酸残基のうち79残基(37%)同一であり、そして208残基のうち118残基(56%)陽性であるアミノ酸残基を有することが見出された(ptnr:SWISSNEW−ACC:Q90627)(E値=1.1e−33)。
【0097】
MOL6はまた、表6CのBLASTデータに見られるタンパク質に対して高い相同性を有する。
【0098】
MOL6aのSNP分析を、実施例2に記載している。
【0099】
【表23】
Figure 2006501801

【0100】
(MOL6b)
本発明において、以前に同定した標的配列、MOL6a、登録番号GM_87760758_Aを、エキソン連結プロセスに供して、配列を確認した。フォワードプライマーについては、利用可能な最も上流の配列で、そしてリバースプライマーについては利用可能な最も下流の配列で、開始することによってPCRプライマーを設計した。それぞれの場合、特有であるか非常に選択性であるかのいずれか適切な配列に遭遇するまで、または、リバースプライマーの場合は、終止コドンに達するまで、それぞれの末端からコード配列に内向きにウォーキングして、配列を試験した。次いで、広範なcDNA種を含むライブラリーに基づくPCR増幅において、フォワードプライマーおよびリバースプライマーとして、このような適切な配列を使用した。得られたアンプリコンをゲル精製し、クローニングして、高い冗長性に対して配列決定して、以下に報告する配列(登録番号GM_87760758_A_daであり、MOL6bと呼ばれる)を提供した。
【0101】
開示された、730ヌクレオチドの新規なトリプシン様MOL6b核酸(また、GM_87760758_A_daとも呼ばれる)を、表6Dに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド8〜10のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド713〜715のTGAコドンで終わる。開始コドンの上流の推定非翻訳領域および終止コドンの下流の推定非翻訳領域は、表6Aにおいて下線を付しており、そして開始コドンおよび終止コドンは太文字である。
【0102】
【表24】
Figure 2006501801

【0103】
配列番号13によってコードされたMOL6bタンパク質は、235アミノ酸残基を有し、そして表6E(配列番号14)において1文字コードを用いて示される。MOL6aについてのPsortプロフィールによって、この配列がシグナルペプチドを有し、0.3700以上の確実性で外側に局在化されるらしいことが予想される。ペプチドについて最もありそうな切断部位は、SignalP結果に基づき、アミノ酸19と20との間である。
【0104】
【表25】
Figure 2006501801

【0105】
MoL6bの全アミノ酸配列は、表6FのBLASTPデータに開示されたタンパク質を含むいくつかのタンパク質と相同性を有することが見出されている。
【0106】
【表26】
Figure 2006501801

【0107】
MoL6bはまた、表6GのBLASTXアラインメントデータに示されたタンパク質に対して高い相同性を有する。
【0108】
【表27】
Figure 2006501801

【0109】
この情報は、MOL6を関連のタンパク質配列と比較するClustalW分析として、表6H(ライン1上に示されたMoL6aおよびライン2上に示されたMOL6bを含む)に与えられた複数の配列アラインメントに図示されている。
【0110】
【表28】
Figure 2006501801

【0111】
MOL6bはまた、表6Iに記載されるいくつかの単一ポリヌクレオチド多型(1塩基変異多型)を含んだ。
【0112】
【表29】
Figure 2006501801

【0113】
トリプシン(EC3.4.21.4)は、エラスターゼと同様、セリンプロテアーゼの膵臓性ファミリーのメンバーである。トリプシン−1(TRY1)をコードする遺伝子はまた、セリンプロテアーゼ−1(PRSS1)とも呼ばれる。MacDonaldら(1982)は、2つの膵臓のラットトリプシノゲンを示すcDNAのヌクレオチド配列を報告した。ラットcDNAプローブを用いて、Honeyら(1984)は、ヒトトリプシン−1遺伝子配列を含む3.8kbのDNAフラグメントが、第7染色体を同時分離し、そしてこのセグメントの欠失を有するハイブリッドの研究によって、この遺伝子をさらに7q22−7qterに割り当てたことを見出した。このトリプシン遺伝子はマウス第6染色体上である(Honeyら、1984)。カルボキシペプチダーゼAおよびトリプシンは、マウスおよびヒトにおいて保存されたシンテニックな対である。Emiら(1986)は、膵臓cDNAライブラリーから2つの主要なヒトトリプシノーゲンアイソザイムのcDNAクローンを単離した。推定アミノ酸配列は、89%の相同性および同じ数のアミノ酸(247)を有し、これは15アミノ酸のシグナルペプチドおよび8アミノ酸の活性化ペプチドを含んだ。プローブとしてクローニングされたcDNAを用いたヒトゲノムDNAのサザンブロット分析によって、ヒトトリプシノーゲン遺伝子が10より多いファミリーを構成することが示された。このファミリーのいくつかは偽遺伝子であっても、または発生の他の段階で発現されてもよい。
【0114】
Rowenら(1996)は、8つのトリプシノーゲン遺伝子が、7q35にマッピングする、βT細胞レセプター遺伝子座または遺伝子のクラスター(TCRB;OMIM−186930)中に埋め込まれて存在することを見出した。Rowenらが配列決定した685kbのDNAにおいて、Rowenらは、この遺伝子座の3−プライム末端に5つの直列に整列された10kbの遺伝子座特異的な反復(リピート)(相同性単位)を見出した。これらの反復(リピート)は、90〜91%の全体的なヌクレオチド類似性を示し、そして各々の中にトリプシノーゲン遺伝子を含んでいる。生殖細胞系列の配列と膵臓のトリプシノーゲンcDNAの整列によって、これらのトリプシノーゲン遺伝子は、約3.6kbにまたがる5つのエキソンを含むことが示された。さらなる分析によって、この配列の5−プライム末端に2つのトリプシノーゲン偽遺伝子および1つの残存トリプシノーゲン遺伝子(全て転写方向と逆)が明らかにされた。Rowenらは、5−プライム〜3−プライムへむけて、T1〜T8の8つのトリプシノーゲン遺伝子を示した。Rowenら(1996)は、3つの膵臓で発現されたトリプシノーゲンcDNAのうち2つだけが、TCRB遺伝子座におけるトリプシノーゲン遺伝子に対応することを見出した;T4は、トリプシノーゲン1を示し、そしてT8は、トリプシノーゲン2を示した(OMIM−601564)。トリプシノーゲン3(Taniら、1990)およびトリプシノーゲン4(Wiegandら、1993)として独立して同定された、第三の膵臓cDNAは、TCRB遺伝子座における第三の明白に機能的なトリプシノーゲン遺伝子(T6)とは異なるが、他の膵臓トリプシノーゲンに関連している。Rowenら(1996)は、T6遺伝子は、共通の挿入−欠失多型(もしそれが機能的であれば、その機能は、明確に必須でない)を欠失していると述べている。トリプシノーゲン遺伝子のいくつかは、その機能が未知である非膵臓組織において発現される。Rowenら(1996)は、TCRB遺伝子座におけるトリプシノーゲン遺伝子の挿入が、マウスおよびニワトリにおいて保存されていることを注記したが、このことは、類似の長期組織的関係を共有する主要組織適合性遺伝子複合体(例えば、クラスI、IIおよびIII遺伝子)における遺伝子について仮定されたように、共有された機能的または調節的制限を共有したことを示唆する。
【0115】
Rowenら(1996)は、蛍光インサイチュハイブリダイゼーションによって第三の膵臓トリプシノーゲンcDNAに対応する遺伝子をマッピングした。Rowenらは、3つのトリプシノーゲン遺伝子を含有するコスミドクローンを用いた。第7染色体に対する強力なハイブリダイゼーションおよび第9染色体に対するそれより弱いハイブリダイゼーションが観察された。Rowenは、第9染色体領域から4つのコスミドクローンを単離して部分的に配列決定した。Rowenらは、この領域がTCRB遺伝子座(少なくとも7つのV(β)エレメントおよびT9と示される機能的トリプシノーゲン遺伝子を含む)の3−プライム末端由来のDNAセグメントの複製および転座を示すことを見出した。7q35に対するPRSS1遺伝子の割り当ては、T細胞レセプターβ鎖の「遺伝子座」(OMIM−186930)の配列内の配列の証明によって確立されている(Rowenら、1996)。これは、7q35領域のマイクロサテライトマーカーと、遺伝性膵炎(OMIM−167800)との間の関連、および遺伝性膵炎におけるPRSS1遺伝子の変異の証明によってさらに支持される。
【0116】
Whitcombら(1996)は、Rowenら(1996)によって同定された5つのトリプシノーゲン遺伝子のこのクラスターの間に、高い程度のDNA配列相同性(91%より大きい)が存在すると述べ、遺伝性膵炎の家族における変異スクリーニングのためには、非常に特異的な配列分析ストラテジーが開発される必要があるとしている。これは、各配列決定の試行が、複数の関連するトリプシノーゲン様遺伝子由来の1ダース以上の対立遺伝子の改変体(ヘテロ接合体の検出をほぼ不可能にする)ではなく、単一遺伝子に対応する2つの対立遺伝子しか含んでいない(それによりこの常染色体優性障害におけるヘテロ接合体の検出が可能になる)ことを保証することが必要であった。遺伝性膵炎の家族において、Whitcombら(1996)は、罹患した個体が陽イオン性トリプシノーゲンの第三エキソン(276000.0001)において単一のGからAの遷移変異を有したことを見出した。この変異は、トリプシン遺伝子においてarg105からhisの置換(より通常のキモトリプシンナンバーシステムにおいて残基数117)を生じると予測された。引き続いて、全部で5つの異なる遺伝性膵炎家系(米国から4例、イタリアから1例)(全部で20例の罹患個体および6例の真正(オブリゲイト)キャリアを含む)において同じ変異を見出した。この変異は、真正の非罹患メンバー(この家族と結婚した個体)においては見出されなかった。引き続くハプロタイプ分析によって、4つのアメリカの家族の全てが、7つのSTRマーカーを包含する4−cM領域にわたって同じ高いリスクのハプロタイプを示した(このことは、これらの家系が共通の先祖を共有した確率を確認する)が、8代にわたって関連性は見出され得なかったことが示された。イタリアからの第5の家族は、同じ変異が少なくとも2つの機会に生じたことを示す、特有のハプロタイプを示した。コドン117におけるGからAの変異は、AflIIIについて新規な酵素認識部位を作成し、変異のスクリーニングをするための簡易な手段を提供した。膵炎家系の真正の非罹患メンバーと同様に、140例のコントロールは、増幅したエキソンDNAのAflIII消化の欠失によってアッセイされるようなGからAへの変異を誰も有さなかった。
【0117】
成長の不全、栄養性水腫、および低タンパク血症(ただし汗の電解質は正常)が、Townes(1965)およびTownesら(1967)によって報告された2例の罹患した男の乳児の特徴であった。タンパク質加水分解物食餌が有益であった。Townes(1965)によって報告された最初の患者の男の兄弟は、明らかに同じ状態で死んだ。MorrisおよびFisher(1967)は、罹患した女性(鎖肛も有した)を報告した。エンテロキナーゼ欠乏症(OMIM−226200)の臨床像は、かなり類似しているが;しかしこの欠陥は、トリプシノーゲンの合成においてではなく、膵臓によって生成されるタンパク質分解性酵素を活性化するエンテロキナーゼの合成においてである。経口パンクレアチンが、酵素置換の治療上首尾よい形態を示す(Townes,1972)。遺伝性膵炎は、7q35にかなり正確にマッピングされており、そしてトリプシノーゲン遺伝子における欠損は、遺伝性膵炎において同定されているので、トリプシノーゲン遺伝子の割り当ては、7q32−qterから7q35に精緻化され得る。
【0118】
Ferecら(1999)は、遺伝性膵炎を有する14例の家族を研究し、そして8つの家族においてPRSS1遺伝子の変異を見出した。これらの家族の4つにおいて、変異(R117H:276000.0001)がWhitcombら(1996)によって記載されている。3つの新規の変異が4つの他の家族において記載された。
【0119】
Sahin−Tothら(1999)は、遺伝性膵炎におけるR117H変異およびN21I(276000.0002)変異体にの役割を研究した。彼らは、R117H変異は、トリプシンにおける必須の自己分解性切断部位置を排除し、これにより、プロテアーゼを自己分解を通じた不活性化に対して耐性にすることによって膵炎を生じると考えられると述べている。Sahin−Tothら(1999)は、R117H変異がまた、Ca(2+)のない条件下で、自己分解性トリプシノーゲン破壊を有意に阻害し、そしてラットトリプシンのチモーゲン形態を安定化したことを実証した。N21I変異が自己活性化およびその結果の自己触媒性分解に対してラットトリプシノーゲンを安定化したことを実証する知見とともに考えれば、この観察によって、チモーゲン安定化が中心的役割を果たす遺伝性膵炎の分子病理学的機序の統一が示唆された。
【0120】
(本発明の組成物の用途)
本発明について上記で規定した情報は、このトリプシン様タンパク質が「トリプシンファミリー」のメンバーとして機能し得ることを示唆する。従って、本明細書に同定された新規な核酸およびタンパク質は、以下に示す種々の病状および障害に関係している(ただしそれらに限定はされない)潜在的な治療適用において有用であり得る。本発明に関する潜在的な治療適用としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:タンパク質治療剤、低分子薬物標的、抗体標的(治療抗体、診断抗体、薬物標的化抗体/細胞傷害性抗体)、診断マーカーおよび/または予後マーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子アブレーション)、研究ツール、本明細書に規定される組織および細胞型を構成する(がこれに限定されない)全ての組織および細胞型のインビボおよびインビトロにおける組織再生。
【0121】
本発明の核酸およびタンパク質は、成長の不全、栄養性水腫、および低タンパク質血症、トリプシノーゲン欠損疾患、慢性および遺伝性の膵炎、エンテロキナーゼ欠損、癌および/または関連の病状および障害、ならびに/あるいは他の病状および障害に関連する潜在的な治療適用において有用である。例えば、トリプシン様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてトリプシン様タンパク質は、それを必要とする被験体に投与される場合に有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、成長の不全、栄養性水腫、および低タンパク質血症、トリプシノーゲン欠損疾患、慢性および遺伝性の膵炎、エンテロキナーゼ欠損、癌に罹患する患者の処置に有効性を有する。トリプシン様タンパク質をコードする新規な核酸、および本発明のトリプシン様タンパク質、またはそれらのフラグメントは、診断適用においてさらに有用であり得る。診断適用において、この核酸またはタンパク質の存在または量を評価する。これらの材料はさらに、治療方法または診断方法における使用のための、本発明の新規な物質に免疫特異的に結合する抗体の生成において有用である。
【0122】
(MOL7)
カリクレイン様タンパク質(Kallikrein−like−protein)MOL7をコードする新規な核酸を、MOL7プローブまたはホモログ(相同体)についてCuraGen Corporationの配列ファイルを用いてTblastNによって、およびGenBankによって利用可能にされたGenomic Daily Filesに対する試行によって同定した。この核酸を、エキソンの選択を含め、プログラムGenScanTMによってさらに予想した。BLAST検索を用いた類似性によってこれらをさらに改変した。次いで、この配列を明白な不一致について手動で補正し、これによって全長タンパク質をコードする配列を得た。開示された、1811ヌクレオチドの新規なMOL7核酸(また、30675745.0.499とも呼ばれる)を、表7Aに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド368〜370のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド1553〜1555のTAGコドンで終わる。開始コドンの上流の推定非翻訳領域および終止コドンの下流の推定非翻訳領域は、表7Aにおいて下線を付しており、そして開始コドンおよび終止コドンは太文字である。
【0123】
【表30】
Figure 2006501801

【0124】
配列番号15によってコードされたMOL7タンパク質は、395アミノ酸残基を有し、そして表7B(配列番号16)において1文字コードを用いて示される。MOL7についてのSignalP、Psortおよび/または疎水性親水性プロフィールによって、MOL7がシグナルペプチドを有し、そして0.9190の確実性で細胞膜に局在化されるらしいことが予想される。SignalPは、シグナル配列がアミノ酸30とアミノ酸31との間に存在する最も可能性の高い切断部位を有する最初の44アミノ酸中でコードされることを示す。これは、このタイプの膜タンパク質に典形的である。MOL7の分子量は、43815.7ダルトンである。
【0125】
【表31】
Figure 2006501801

【0126】
MOL7は、Homo sapiens(ヒト)由来の、290アミノ酸残基(推定32.6kDのタンパク質)(ACC:CAB70765)に対して、290アミノ酸残基のうち290残基(100%)同一であることが見出された。このタンパク質はカリクレインに対して類似性を有する。
【0127】
MOL7は、以下の参考文献(ただし、それらに限定されない)に記載されるようなヒトの仮定の32.6kDタンパク質(カリクレインに対して類似性を有するタンパク質)にたいして有意な相同性を示す。
【0128】
カリクレインは、セリンプロテアーゼのサブグループであり、そしてこれらのタンパク質分解性酵素は、多くの組織において多様な生理学的機能を有する。多くのカリクレインが、発ガンに関与することを示唆する証拠が増加している。ヒトカリクレイン遺伝子ファミリーは、染色体19q13.3〜q13.4上に局在し、そして現在、以下の3つのメンバーを含む:KLK1すなわち膵臓/腎臓カリクレイン、KLK2すなわちヒト腺性カリクレイン、およびKLK3すなわち前立腺特異的抗原(PSA)。後者の2つの遺伝子は、ほとんど前立腺特異的であり、そしてそれらは、前立腺癌およびさらに最近では、乳癌適用の診断およびモニタリングのために用いられる(Yousefら、Anticancer Res 1999 Jul−Aug;19(4B):2843〜52)。これらの新しい遺伝子は、既に公知のカリクレインと同様に、種々の癌(乳房の癌、前立腺癌および精巣の癌を含む)の診断、モニタリングおよび治療に有用性を有し得る。
【0129】
Monseesら、Immunopharmacology 1999 Dec;45(1〜3):107〜14は、カリクレイン−キニン系の要素が、ラットの精上皮に存在することを見出した。ペプチドホルモンは、いくつかの生理学的プロセスのパラクリン調節に関与する。このパラクリンペプチド系は、セルトリ細胞機能の調節またはセルトリ細胞−生殖細胞のクロストークにおいて役割を果たし得、従って哺乳動物の生殖、特に精子形成に関与する。
【0130】
Chenら、J Biol Chem 1996 Nov 1;271(44):27590〜4は、カリクレイン−キニン系が血圧調節に関与することを見出した。カリクレイン−キニン系の成分の1つであるカリクレイン結合タンパク質は、組織カリクレインに結合して、そしてインビトロにおいてその活性を阻害する。
【0131】
腺カリクレインは、分子量25,000〜40,000を有し、そしてインビトロにおいてキニノーゲン由来の血管作用性ペプチドを放出する能力を有する、セリンプロテアーゼの異なる群であるが、異なるカリクレインのキニノゲナーゼ活性は非常に可変性である。特定のカリクレインの真の生理学的役割は、しばしば、キニノゲナーゼ活性には関連しない。マウスにおいて、カリクレイン合成の主要な部位は、雄性の顎下腺である。腺カリクレインはまた、膵臓および腎臓において合成される。この組織で見出されたいくつかのカリクレインは、それぞれがEGF(131530)およびNGF(162030)のプロセシングを担う、上皮増殖因子結合タンパク質(EGF−BP)および神経成長因子のγサブユニット(NGFG;162040)を含む。EGF−BPおよびNGFGは、厳密な基質特異性を示すが、それらは、広範なアミノ酸配列相同性および免疫学的交差活性を共有する。Masonら(1983)は、腺カリクレイン遺伝子ファミリーが、生物学的に活性なペプチドのプロセシングに関与する特定のプロテアーゼをコードする、25〜30の非常に相同な遺伝子を含むと結論した。全てがマウス第7染色体(チャイニーズハムスター−マウスのハイブリッド細胞研究によって割り当て)上に密接に結合されている。いくつかのヒトカリクレイン遺伝子が単離されている。
【0132】
Schedlichら(1987)は、ヒトゲノムライブラリーから単離された、ヒト腺プレプロカリクレイン遺伝子、hGK−1を記載した。5.2kbの遺伝子が、261アミノ酸のプレプロペプチドをコードする。成熟タンパク質は、237アミノ酸長であり、そして膵臓、腎臓、および唾液腺において合成されたヒトカリクレイン(KLK1;147910)について予測された配列と66%の相同性を有する。ヒト前立腺特異的抗原(APS;176820)との73%の相同性が観察された。腺カリクレイン遺伝子の発現は、APS遺伝子の発現と同様、前立腺に限定されるようである。Riegmanら(1989)は、腺カリクレイン遺伝子および前立腺特異的抗原の遺伝子が、ヘッドからテイル(head−to−tail)の方向に整列され、そして約12kbに分離されていることを見出した。ヒト−ハムスターハイブリッド細胞のパネル由来のDNAのサザンブロット分析によって、この遺伝子が第19染色体に配置されることが示された。KLK1遺伝子はまた、第19染色体上であるので、これらの3つの遺伝子は、おそらくクラスターを示す。インサイチュハイブリダイゼーション研究から、Qinら(1991)は、腺カリクレイン遺伝子およびおそらくは他のカリクレイン遺伝子が、第19染色体のq13.3バンドおよびq13.4バンドに配置され、そしておそらくこれらの2つのバンドの境界付近であると結論した。
【0133】
(治療適用)
MOL7の発現パターンおよびタンパク質類似性情報により、MOL7がヒトカリクレイン様タンパク質として機能し得ることが示唆される。従って、本発明の核酸およびタンパク質は、意図される潜在的な治療適用(例えば、精巣、前立腺、および乳房の癌を含む種々の癌;哺乳動物の生殖、特に精子形成;血圧調節;ならびに他の疾患および障害が挙げられるがこれらに限定されない)において有用である。抗原性の分泌タンパク質および膜タンパク質に対する相同性によって、新規な遺伝子に対する抗体が種々の癌(精巣、前立腺および乳房の癌を含む);哺乳動物の生殖、特に精子形成;血圧調節;および他の疾患および障害の処置および予防に有用であり得ること示唆される。
【0134】
本発明の潜在的治療用途としては、例えば、以下が挙げられるがこれらに限定されない:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療、診断、薬物標的化/細胞傷害性抗体)、(iv)診断マーカーおよび/または予後マーカー、(v)遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子アブレーション)、(vi)研究ツール、および(vii)インビトロおよびインビボにおける組織再生(これらの組織およびこれらの組織に由来する細胞型からなる組織および細胞型の全てについての再生)。
【0135】
本発明の核酸およびタンパク質は、種々の癌(精巣、前立腺、および乳房の癌を含む);哺乳動物の生殖、特に精子形成;血圧調節;ならびに他の疾患および障害に関与する潜在的な治療適用において有用である。例えば、限定はしないが、新規なヒト細胞膜タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてこの新規なヒト細胞膜タンパク質は、それを必要とする被験体に投与された場合に、有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、例えば、種々の癌(精巣、前立腺、および乳房の癌を含む);哺乳動物の生殖、特に精子形成;血圧調節;ならびに他の疾患および障害を含むがこれらに限定されない障害に罹患した患者の処置のために有効性を有する。新規なヒト細胞膜タンパク質をコードする新規な核酸、および本発明の新規なヒト細胞膜タンパク質、またはそのフラグメントが、診断適用(ここで、この核酸またはタンパク質の存在または量が評価される)においてさらに有用であり得る。これらの物質はさらに、治療方法または診断方法における使用のための、本発明の新規な物質に免疫特異的に結合する抗体の生成において有用である。
【0136】
(MOL8)
(MOL8a)
MOLプローブまたはホモログ(相同体)についてのCuraGen Corporationの配列ファイルを用いたTblastNによって、そしてGenBankによって利用可能になったGenomic Daily Filesに対する試行によって、新規なヒトアセチルLDLレセプター様核酸を同定した。エキソンの選択を含め、プログラムGenScanTMによって、この核酸をさらに予想した。BLAST検索を用いた類似性によってこれらをさらに改変した。次いで、この配列を明白な不一致について手動で補正し、これにより全長タンパク質をコードする配列を得た。開示された980ヌクレオチドの新規なMOL8a核酸(また、11800699−0−16とも呼ばれる)を、表8Bに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド1〜3のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド2803〜2805のTGAコドンで終わる。終止コドンの下流の推定非翻訳領域は、表8Aにおいて下線を付しており、そして開始コドンおよび終止コドンは太文字である。
【0137】
【表32】
Figure 2006501801

【0138】
配列番号16にコードされているMOL8aタンパク質は、324アミノ酸残基を有しており、そして表8B(配列番号18)中に1文字コードを用いて示されている。MOL8aについてのSignalP、Psortおよび/または疎水性プロファイルは、MOL8aがシグナルペプチドを有しており、原形質膜に局在する傾向(0.6000の確実性を有する)があることを予測している。SignalPは、アミノ酸43とアミノ酸44の間に切断部位を有するシグナル配列を示す。これは、この型の膜タンパク質に代表的である。従って、この新規なヒト原形質膜タンパク質は、適切な亜細胞局在において入手可能であり、従って本願において記載される治療用途に利用可能であるようである。
【0139】
【表33】
Figure 2006501801
本発明のタンパク質の全アミノ酸配列は、マウスナース細胞レセプターアミノ酸配列(PatP登録番号Y85616)に対して729アミノ酸残基のうち576の同一性(79%)、そして729残基のうち596の類似性(81%)を有することを見出した。本発明のタンパク質の全アミノ酸配列は、Homo sapiens(ヒト)(ACC:O43701)由来の830アミノ酸残基アセチルLDLレセプター前駆体に対して741アミノ酸残基のうち296の同一性(39%)、そして741残基のうち383の相同性(51%)を有することを見出した。
【0140】
MOL8aは、以下の組織において発現される:胎児胸腺、乳腺、胎児胸腺、10組織のプール(副腎、乳房、前立腺、精巣、子宮、骨髄、黒色腫、下垂体、甲状腺、脾臓)(は、総RNAではなくmRNAに由来する)。
【0141】
(MOL8b)
新規の核酸を、配列のインシリコ(in silico)推定によって、cDNAフラグメントの実験室クローニングによって同定した。DNA配列の全長、もしくは配列の一部、または両方のいずれかをカバーするcDNAフラグメントを、クローニングした。インシリコ推定は、Curagen独自配列データベースまたは公共のヒト配列データベースにおいて利用可能な配列に基づき、全長DNA配列、またはそのいくつかの部分のいずれかが提供された。これらは、さらに、BLAST検索を使用する類似性の手段によってさらに改変された。次いで、配列を、明らかな不一致について手動で補正し、それにより、全長タンパク質をコードする配列を得た。開示された新規の2598ヌクレオチドのMOL8b核酸(CG50889−02としてもまた称される)は、表8Cに示される。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド1〜3のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド2596〜2598のTAGコドンで終結する。開始コドンの上流および終止コドンの下流の推定の非翻訳領域は、表8Dにおいて下線を引かれており、そして開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0142】
【表34】
Figure 2006501801
開示された核酸配列は、Homo sapiens由来のgb:GENBANK−ID:D86864|acc:D86864.1 mRNA(アセチルIDLレセプターについてのHomo sapiens mRNA、完全cds)と2041塩基のうち1311塩基(64%)同一である(期待値=3.2e−98)。
【0143】
配列番号17にコードされるMOL8bタンパク質は、865アミノ酸残基を有し、そして表8Eにおいて1文字コードを用いて示される(配列番号20)。MOL8aについてのこのSignalP、Psortおよび/または疎水性親水性指標プロフィールによって、MOL8aがシグナルペプチドを有すること、そして0.6000の確実性で原形質膜に局在するらしいことが予期される。このSignalPは、シグナル配列が、アミノ酸43と44との間に、切断部位を有することを示す。これは、この型の膜タンパク質に代表的である。従って、この新規なヒト原形質膜タンパク質は、適切な亜細胞局在において入手可能であり、従って本願において記載される治療用途に利用可能であるようである。
【0144】
【表35】
Figure 2006501801
本発明のタンパク質の全長アミノ酸配列は、Homo sapiens(ヒト)(アセチルIDLレセプター前駆体)由来の830アミノ酸残基ptnr:SPTREMBL−ACC:O43701タンパク質に対して、823アミノ酸残基のうち340(41%)同一であり、そして823アミノ酸残基のうち443残基(53%)類似であることが見出された(期待値=9.0e−164)。
【0145】
MOL8a、8bとヒトアセチルLDLレセプターの間の相同性は、MOL8を、関連するタンパク質配列と比較するClustalW解析として表8F(第1行目にMOL8aが示され、第2行目にMOL8bが示されている)で与えられたマルチプル配列アライメントで図式的に表現される。
【0146】
【表36】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
(染色体情報)
MOL8は、染色体22q11にマッピングされる。この割り当てを、ゲノムクローンに関連したマッピング情報、開示された配列と配列同一性を共有する公共の遺伝子およびEST、ならびにCuraGen Corporation電気的ノーザン生命情報科学ツールを使用して行なった。
【0147】
(組織発現)
MOL8は、少なくとも以下の組織において発現される:腎臓、老化線維芽細胞、リンパ球、B細胞、および生殖系列細胞腫瘍。発現情報は、CuraGen登録番号CG50889−02の配列の誘導において含まれる配列の組織供給源から得た。
【0148】
MOL8は、以下の参考文献(これに限定されない)に記載されるように、ヒトLDLレセプター様タンパク質に対して有意な相同性を示す。高コレステロール血症は、低密度のリポタンパク質(LDL)に結合される血清コレステロールの上昇に特徴付けられる常染色体優性の障害である。第19染色体上のLDLレセプター(LDLR)遺伝子における変異は、この障害を引き起こす。家族性高コレステロール血症は、低密度リポタンパク質(LDL)に結合された血清コレステロールの上昇によって特徴付けられ、従って、高コレステロール血症II表現型を生成する状態の1つである(OMIM144400を参照のこと)。ヘテロ接合体は、腱黄色性、角膜環(corneal arcus)、および冠動脈疾患を発症する;最後は、通常、40年または50年後に明らかとなる。ホモ接合体は、平面黄色腫(これは、最初の2本の指の間の水かきにおいて誕生時に明らかであり得る)に加えて、加速した速度で、これらの特徴を発症する。
【0149】
C型肝炎ウイルス(HCV)(慢性肝炎の主なウイルス原因である)は、細胞培養系において容易に複製されず、このことによりウイルスの細胞レセプターに関する情報を確かめるのを困難である。しかし、混合クリオグロビン血症におけるHCVの役割に関する研究由来のいくつかの観察は、HCVの細胞への侵入のいくつかの洞察を提供する。証拠は、HCVおよび他のウイルスのエンドサイトーシスがLDLレセプターの活性と相関することを示すことによって、抗LDLレセプター抗体による検出可能なエンドサイトーシスの完全な阻害によって、抗アポリポタンパク質Eおよび抗アポリポタンパク質B抗体を用いて阻害することによって、リポタンパク質/LDLレセプター相互作用を妨げる化学的方法によって、およびエンドサイトーシスインヒビターフェニルアラシン酸化物での阻害によって、これらのウイルスが、LDLレセプターの媒介を介して細胞に侵入することを示した。Agnelloら(1999)は、これらのウイルスの1つ(ウシウイルス性下痢症ウイルス(BVDV))の感染に耐性であることが公知の細胞に関する検出可能なLDLレセプターが欠如していることによる確証的な証拠を提供した。LDLレセプターを介するエンドサイトーシスは、ウイルスを、高密度のリポタンパク質(HDL)ではなく、非常に低密度のリポタンパク質(VLDL)またはLDLに複合体化することによって媒介されることが示された。LDLレセプター欠損細胞または細胞溶解性BVDV系を使用する研究は、LDLレセプターが、これらのウイルスの細胞侵入の主要であるが排他的でない方法であり得ることを示した。
【0150】
(組成物の治療用途)
ヒトLDLレセプター様タンパク質として機能し得るMOL8についての発現パターン、およびタンパク質類似性情報。従って、本発明の核酸およびタンパク質は、代謝障害(例えば、高コレステロール血症、ウイルス性疾患、および他の疾患および障害)に関係するがこれらに限定されない、潜在的な診断用途において有用である。抗原性分泌タンパク質および抗原性膜タンパク質に対する相同性は、新規の遺伝子に対する抗体が、代謝障害(例えば、高コレステロール血症、ウイルス性疾患、および他の疾患および障害)の処置および予防において有用であり得ることを示唆する。
【0151】
本発明のための潜在的治療用途は、以下であるがこれらに限定されない:(i)タンパク質治療、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療的、診断的、薬物標的化/細胞傷害性抗体)、(iv)診断および/または予後マーカー、(v)遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)、(vi)研究ツール、および(vii)インビトロおよびインビボでの組織再生(これらの組織に由来する組織および細胞型を構成する全てのこれらの組織および細胞型の再生)。
【0152】
本発明の核酸およびタンパク質は、これらの代謝障害(例えば、高コレステロール血症、ウイルス性疾患、および他の疾患および障害)を含む種々の癌に関連する潜在的な治療適用において有用である。例えば、これに限定されないが、新規なヒト原形質膜タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてこの新規のヒト原形質膜タンパク質は、それを必要な被験体に投与される場合に有用でありえる。非制限的な例として、本発明の組成物は、例えば、代謝障害(例えば、高コレステロール血症、ウイルス性疾患、および他の疾患および障害)の障害を含む種々の癌(これらに限定されない)に罹患する患者の処置のために効力を有する。本発明の新規のヒト原形質膜タンパク質をコードする新規の核酸、および新規のヒト原形質膜タンパク質またはそれらのフラグメントはさらに、診断適用において有用であり得、ここで、核酸またはタンパク質の存在または量が評価される。これらの物質はさらに、治療方法または診断方法における使用のための本発明の新規の物質に免疫特異的に結合する抗体の産生において有用である。
【0153】
これらの物質は、治療方法または診断方法において使用するための新規なMOL8物質に免疫特異的に結合する抗体の生成において、さらに有用である。これらの抗体は、以下の「抗MOLX抗体」の節において記載されるような、疎水性チャートからの予測を使用して、当該分野において公知の方法によって生成し得る。例えば、開示されるMOL8タンパク質は、複数の親水性領域を有し、これらの領域の各々は、免疫原として用いられる。1つの実施形態において、意図されるMOL8エピトープは、約1〜10アミノ酸である。別の実施形態において、MOL8エピトープは、約50〜200アミノ酸である。さらなる実施形態において、MOL8エピトープは、210〜400、475〜600、または625〜850アミノ酸を含む。これらの新規のタンパク質はまた、機能的分析のためのアッセイ系を開発するために使用され得る。
【0154】
(MOL9)
(MOL9a)
神経溶解素様タンパク質をコードする新規な核酸が、TblastNによって、MOL9プローブまたはホモログに関するCuraGen Corporationの配列ファイルを使用し、そしてGenBankによって利用可能にされるGenomic Daily Filesに対して実行されて、同定された。この核酸をさらに、エキソンの選択を含むプログラムGenScanTMによってさらに予測した。これらを、BLAST検索を使用する類似性によって、さらに改変した。次いで、これらの配列を、明らかな不一致に関して手動で補正し、これによって、全長タンパク質をコードする配列を得た。開示される2355ヌクレオチドの新規MOL9a核酸(19506719_B_EXYともまた称される)を、表9Aに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド1〜3のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド1915〜1917のTGAコドンで終結する。開始コドンの上流および終止コドンの下流の推定の非翻訳領域は、表9Aにおいて下線を引かれており、そして開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0155】
この核酸配列は、ブタ神経溶解素様mRNA(GENEBANK−ID:AB000170)と1428塩基のうち1307(91%)同一である(期待値=0.0)。
【0156】
【表37】
Figure 2006501801
配列番号21にコードされるMOL9aタンパク質は、638アミノ酸残基を有し、そして表9Bにおいて1文字コードを用いて示される(配列番号22)。SignalP、Psortおよび/または疎水性親水性指標プロフィールによって、この配列が23位と24位との間に切断部位を有するシグナルペプチドを有すること、そして小胞体および原形質膜に局在するらしいことが示される(確実性=0.8200)。
【0157】
【表38】
Figure 2006501801
本発明のタンパク質の全長アミノ酸配列は、ウサギエンドペプチダーゼ(PatP登録番号R26114)に対して、564アミノ酸残基のうち483(85%)同一であり、そして564残基のうち508残基(90%)類似であり、そしてブタ(ptnr:SPTREMBL−ACC:Q02038)由来の704アミノ酸残基の神経溶解素タンパク質に対して、632アミノ酸残基のうち571(90%)同一であり、そして632残基のうち592残基(93.6%)類似であることが見出された(期待値=1.1e−302)。
【0158】
MOL9aはまた、表9CのBLAST整列において示されるタンパク質に対して相同性を有する。
【0159】
【表39】
Figure 2006501801
(染色体情報)
MOL9aは、マーカーD5S427〜D5S647(69.6〜74.7cM)の間の第5染色体にマッピングされるUnigene entry HS.22151にマッピングされる。
【0160】
(組織発現)
MOL9aは、少なくとも以下の組織において発現される:胎児肺、精巣、B細胞、大動脈、脳、結腸、包皮、生殖系列細胞、心臓、腎臓、膵臓、胃、子宮、胚全体ならびに癌細胞株MDA−MB−231およびMCF−7。
【0161】
これらの物質は、治療方法または診断方法において使用するための新規なMOL9a物質に免疫特異的に結合する抗体の生成において、さらに有用である。これらの抗体は、以下の「抗MOLX抗体」の節において記載されるような、疎水性チャートからの予測を使用して、当該分野において公知の方法によって生成され得る。例えば、開示されたMOL9aタンパク質は、複数の親水性領域を有し、これらの領域の各々は、免疫原として用いられ得る。1つの実施形態において、意図されるMOL9aエピトープは、約50〜75アミノ酸である。別の実施形態において、MOL9aエピトープは、約100〜150アミノ酸で見出される。さらなる実施形態において、MOL9aエピトープは、175〜200、225〜300、325〜375、425〜450、500〜550、および600〜625アミノ酸である。これらの新規のタンパク質はまた、機能的分析のためのアッセイ系を開発するために使用され得る。
【0162】
(MOL9b)
クローニングされたオープンリーディングフレームは、ブタ神経溶解素前駆体(SWISSPROT−ACC:Q02038)の成熟形態に対して、全体で95%のアミノ酸同一性を有する687アミノ酸長タンパク質をコードする。オリゴヌクレオチドプライマーを、19506719_B_EXTの成熟形態をコードするDNAセグメント(ORFを示す)をPCR増幅するために設計した。正方向プライマーは、インフレームで、BamHI制限部位を含む。逆方向プライマーは、インフレームで、XhoI制限部位を含む。PCRプライマーの配列は、以下のようである:
19506719_B−EXT Mat−Forw:
GGATCCTCCAGGATTTTACTCAGAATGACGTTAGG(配列番号58)
19506719 B−EXT FL−Rev:
CTCGAGCGGAGCATGCAGGCCTCTACTCATTAGGAACG(配列番号59)
PCR反応を、50マイクロリットル溶量中に、ヒト胎児脳、精巣、骨格筋および乳房に由来する当量のcDNAからなる総量5ngのcDNA、テンプレート、1μMの19506719_B−EXT Mat−Forwプライマーおよび19506719_B−EXT FL−Revプライマー、5マイクロモルのdNTP(Clontech Laboratories,Palo Alto CA)および1マイクロリットルの50×Advantage−HF 2ポリメラーゼ(Clontech Laboratories,Palo Alto CA)を使用して設定した。以下の反応を使用した:
(a) 96℃ 3分間
(b) 96℃ 30秒間、変性
(c) 60℃ 30秒間、アニーリング
(d) 72℃ 3分間、伸長
工程(b)〜(d)を全35回繰り返す
(e) 72℃ 10分間、最終伸長。
【0163】
単一の2.1kb大きなPCR産物を、アガロースゲルから単離し、そしてpCR2.1クローニングベクター(Invitrogen、Carlsbad CA)に連結した。クローニングした挿入物のDNA配列を、ベクター特異的M13正方向(−40)およびM13逆方向プライマーならびに以下の遺伝子特異的プライマーを使用して決定した:
GGACCATGCTAGACTTTCC,19506719_B−EXT S1;(配列番号60)
GGAAAGTCTAGCATGGTCC,19506719_B−EXT S2;(配列番号61)
GGCTGAACTTGGTGCTCTTCC,19506719_B−EXT S3;(配列番号62)
GGAAGAGCACCAAGTTCAGCC,19506719_B−EXT S4;(配列番号63)
GGCTTGCTGAACACCTACC,19506719 B−EXT S7;(配列番号64)
GGTAGGTGTTCAGCAAGCC,19506719 B−EXT S8;(配列番号65)
GCACAGACTGATTTTGCACG,19506719 B−EXT S9;(配列番号66)および
CGTGCAAAATCAGTCTGTGC,19506719 B−EXT S10;(配列番号67)。
【0164】
2061ヌクレオチドの開示される新規のMOL9b核酸(MOL9bとしてもまた称される)は、表9Dに示される。MOL9bは、オープンリーディングフレームの内部フラグメントであると考えられている。従って、5’および3’末端は拡大し得る。
【0165】
【表40】
Figure 2006501801
配列番号21によってコードされるMOL9bタンパク質は、687アミノ酸残基を有し、そして表9Eにおいて1文字コードを使用して表される(配列番号24)。
【0166】
【表41】
Figure 2006501801
(MOL9c)
本発明において、以前に同定された標的配列(登録番号19506719 B EXT)を、配列を確認するためにエクソン連結プロセスに供した。PCRプライマーを、正方向プライマーについて利用可能な最も上流の配列において開始し、そして逆方向プライマーについて利用可能な最も下流の配列において開始することによって設計した。それぞれの場合において、独特であるかまたは高く選択的であるかのいずれかである適切な配列に遭遇したか、逆方向プライマーの場合において、停止コドンに達するまで、それぞれの末端からコード配列に向かって内側に、ウォーキングしてこの配列を試験した。このようなプライマーを、全長cDNA、DNAの部分(1つ以上のエキソン)もしくは標的配列のタンパク質配列のインシリコ推定に基づいてか、または他の種由来の密接に関連したヒト配列に対する推定エキソンの翻訳された相同性によって、設計された。次いで、これらのプライマーを、以下のヒトcDNAのプールに基づくPCR増幅において使用した:副腎、骨髄、脳−扁桃、脳−小脳、脳−海馬、脳−黒質、脳−視床、脳−全体、胎児脳、胎児腎臓、胎児肝臓、胎児肺、心臓、腎臓、リンパ腫−Raji、乳腺、膵臓、下垂体、胎盤、前立腺、唾液腺、骨格筋、小腸、脊髄、脾臓、胃、精巣、甲状腺、気管、子宮。得られたアンプリコンは通常、ゲル精製し、クローニングし、そして高い重複性に対して配列決定する。全てのクローン由来の得られた配列を、それら自身、CuraGen Corporationのデータベース中の他のフラグメント、および公共のESTとアセンブルした。フラグメントおよびESTを、アセンブリの別の成分とのそれらの同一性の程度が50bpに対して少なくとも95%以上である場合には、アセンブリについて成分として含んだ。さらに、配列トレースを、適切な場合、手動で評価しそして補正を編集した。これらの手順は、以下に報告された配列を提供し、これは、登録番号CG56222−01として命名される。
【0167】
開示された新規の2167ヌクレオチドのMOL9c核酸(CG56222−01としてもまた称される)は、表9Fに示される。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド16〜18のATG開始コドンで開始し、そしてヌクレオチド2128〜2130のTGAコドンで終結する。開始コドンの上流および終止コドンの下流の推定の非翻訳領域は、表9Fにおいて下線を引かれており、そして開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0168】
配列データベースの検索において、例えば、この核酸配列は、Sus scrofa由来のgb:GENBANK−ID:AB000170|acc:AB000170.1 mRNA(エンドペプチダーゼ24.16についてのブタmRNA、完全cds)と2167塩基のうち2000塩基(92%)同一である(期待値=0.0)。
【0169】
【表42】
Figure 2006501801
配列番号25にコードされるMOL9cタンパク質は、703アミノ酸残基を有し、そして表9Gにおいて1文字コードを用いて示される(配列番号26)。MOL9cについてのSignalP、Psortおよび/または疎水性親水性指標プロフィールによって、MOL9cがシグナルペプチドを有すること、そして0.9200の確実性を有して、原形質膜に局在するらしいことが予測される。SignalPは、アミノ酸17とアミノ酸18との間の配列における切断を推定する。
【0170】
【表43】
Figure 2006501801
MOL9cの全長アミノ酸配列は、Oryctolagus cuniculus(ウサギ)由来の704アミノ酸残基ptnr:SWISSPROT−ACC:P42675タンパク質(神経溶解素前駆体(EC3.4.24.16)(ニューロテンシンエンドペプチダーゼ)(ミトコンドリアオリゴペプチダ−ゼM)(ミトコンドリアエンドペプチダーゼ)(MEP))に対して、704アミノ酸残基のうち657(93%)同一であり、そして704アミノ酸残基のうち687残基(97%)類似であることが見出された(期待値=0.0)。
【0171】
MOL9cは、少なくとも以下の組織において発現される:動脈、脳、気管支、軟骨、頚部、結腸、冠状動脈、真皮、表皮、包皮、心臓、腎臓、肝臓、卵巣、膵臓、下垂体、胎盤、前立腺、唾液腺、滑膜(Synovium membrane)/滑膜(Synovial membrane)、視床、臍静脈、子宮。この情報は、SeqCalling供給源、公共のEST供給源、文献供給源、および/またはRACE供給源を含むがこれらに限定されない、本発明に含まれる配列の組織供給源を決定することにより得られる。
【0172】
MOL9cについて見出されたあり得るSNPを、表9Hに列挙する。
【0173】
【表44】
Figure 2006501801
これらの物質は、治療方法または診断方法において使用するための新規なMOL9c物質に免疫特異的に結合する抗体の生成において、さらに有用である。これらの抗体は、以下の「抗MOLX抗体」の節において記載されるような、疎水性チャートからの予測を使用して、当該分野において公知の方法によって生成され得る。例えば、開示されたMOL9cタンパク質は、複数の親水性領域を有し、これらの領域の各々は、免疫原として用いられ得る。1つの実施形態において、意図されるMOL9cエピトープは、約25〜75アミノ酸である。別の実施形態において、MOL9cエピトープは、約100〜200アミノ酸である。さらなる実施形態において、MOL9cエピトープは、250〜400、450〜550、および650〜700アミノ酸で見出される。これらの新規のタンパク質はまた、機能的分析のためのアッセイ系を開発するために使用され得る。
【0174】
MOL9とアイソフォームと他の相同なタンパク質との間の相同性は、MOL9を、関連するタンパク質配列と比較するClustalW解析として表9I(第1行目にMOL9aが示され、第2行目にMOL9bが示され、そして第3行目にMOL9cが示されている)で与えられたマルチプル配列アライメントで図式的に示される。
【0175】
(表9I.ClustalWタンパク質に関する情報)
1)MOL9a(配列番号22)
2)MOL9b(配列番号24)
3)MOL9c(配列番号26)
4)SWISSNEW−ACC:Q02038 NEUROLYSIN PRECURSOR(配列番号68)
3)SWISSPROT−ACC:P42675 NEUROLYSIN PRECURSOR(配列番号69)
5)SPTREMBL−ACC:P79433 ENDOPEPTIDASE 24.16(配列番号70)
6)SWISSPORT−ACC:P42676 NEUROLYSIN PRECURSOR(配列番号71)
7)ACC:P47788 THIMET OLIGOPEPTIDASE(配列番号72)
【0176】
【表45】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
エンドペプチダーゼ24.16またはミトコンドリアオリゴペプチダーゼ(本明細書中ではEP24.16(MOP)と省略される)は、哺乳動物細胞における複数の細胞内区画において見出されるチオールおよび金属依存性のオリゴペプチダーゼである。対応する遺伝子の分析から、本発明者らは、適切な細胞下の位置へのこの酵素の分布が転写の開始のための代替部位の使用により達成されることを見出した。ブタEP24.16(MOP)遺伝子は、100キロベースにわたって広がっており、そして16のエキソンに組織化されている。コアタンパク質配列は、エンドペプチダーゼ24.15(チメット(thimet)オリゴペプチダーゼファミリーの別のメンバー)の遺伝子のエキソン2〜13に完全に一致するエキソン5〜16によりコードされる。これらの2つのセットの11のエキソンは、同じスプライス部位を共有し、このことは、共通の祖先を示唆する。複数の種のEP24.16(MOP)のmRNAを、cDNA末端の5’高速増幅により検出し、そしてそれらが、転写およびスプライシングの開始のための部位の代替の選択により、単一の遺伝子から生成することを示した。遠位および近位部位由来の転写物に対応する2つの型の転写物を調製した。インビトロでのCOS−1細胞におけるそれらの発現は、これらが、アミノ酸末端のみが異なる2つのアイソフォーム(長い形態と短い形態)をコードすることを示し:長い形態は、切断可能なミトコンドリア標的配列を含み、そしてミトコンドリアに指向し;このようなシグナル配列を欠く短い形態は、サイトゾル中に残存した。従って、EP24.16(MOP)遺伝子の複合体構造は、代替のプロモーターの使用により、異なる細胞下の区画における、単一の遺伝子PMID:9182559、UI:97326108から生じる2つのアイソフォームの協調的発現の細密な転写調節を可能にする。本発明者らは、ラット肝臓からメタロペプチダーゼを単離した。このペプチダーゼは、主に、ミトコンドリア膜間空間に位置し、内膜と非共有的に相互作用する。この酵素は、オリゴペプチドを加水分解し、見出された最も大きな基質分子はディノルフィンA1−17であり;それはタンパク質に対する作用を有さず、そしてα2マクログロブリンと相互作用せず、それ故オリゴペプチダーゼとして分類され得る。本発明者らは、この酵素をオリゴペプチダーゼMと呼ぶ。オリゴペプチダーゼMは、ブラジキニン(bradykinin)に対するチメットオリゴペプチダーゼ(EC3.4.24.15)およびいくつかの他のペプチドと類似の作用を示すが、−Arg+Arg−結合(記号+は切れやすいペプチド結合を示すために用いられる)よりも−Pro+Tyr−結合でニューロテンシンを排他的に加水分解する。この酵素は、キレート剤およびいくつかのチオールブロッキング化合物により阻害されるが、チオール化合物により活性化されない点でチメットオリゴペプチダーゼと異なる。このペプチダーゼは、チメットオリゴペプチダーゼと異なりPro−Ileにより阻害され、そして2つの酵素は、ヒドロキシアパタイトでのクロマトグラフィーにより分離可能である。ラットミトコンドリアオリゴペプチダーゼMのN末端アミノ酸配列は、ウサギミクロソームエンドペプチダーゼのセグメントと同一の20残基の中の19残基、およびブタ可溶性アンギオテンシンII結合タンパク質の対応するセグメントに一致する17残基を含む。さらに、ラットタンパク質は、ウサギ可溶性アンジオテンシンII結合タンパク質に対するモノクローナル抗体により認識され、これらの全ては、チメットオリゴペプチダーゼのホモログである単一のタンパク質の種改変体であるこれらのタンパク質と一致する。ミトコンドリアオリゴペプチダーゼの生化学的特性は、それが、ニューロリジン(EC 3.4.24.16)(以前に配列が報告されておらず、ミトコンドリアPMID:7836437、UI:95138171であると考えられていた)であるという疑問を本発明者らに残さない。本発明者らは、ラット脳mRNAから構築されたλZAPII cDNAライブラリーの免疫学的スクリーニングによりエンドペプチダーゼ3.4.24.16をコードするcDNAクローンを単離した。最も長いオープンリーディングフレームは、理論的な分子量80,202ダルトンを有する704アミノ酸タンパク質をコードし、亜鉛メタロペプチダーゼファミリーのコンセンサス配列を有する。この配列は、別の亜鉛メタロペプチダーゼ(エンドペプチダーゼ3.4.24.15)の配列と60.2%の相同性を示す。ノザンブロット分析は、ラット脳、回腸、腎臓、および精巣における約3キロベースおよび約5キロベースの2つのmRNA種を明らかにする。本発明者らは、クローン化されたcDNAを含むpcDNA3でCOS−7細胞を一時的にトランスフェクトし、そして70〜75kDaの免疫反応性タンパク質の過剰発現を構築した。このタンパク質は、QFS(エンドペプチダーゼ3.4.24.16のクエンチした蛍光定量基質)を加水分解し、そして単一のペプチド結合でニューロテンシンを切断し、ニューロテンシン(1−10)およびニューロテンシン(11−13)の形成を導く。QFSおよびニューロテンシンの加水分解は、選択的エンドペプチダーゼ3.4.24.16ジペプチドブロッカーPro−Ileおよびジチオトレイトールにより強力に阻害されるが、酵素活性は、ホスホラミドンおよびカプトプリル(それぞれ、エンドペプチダーゼ3.4.24.16の特異的インヒビターおよびアンジオテンシン変換酵素)により影響を受けずに残る。要するに、これらの物理化学的、生化学的、および免疫学的な特性は、エンドペプチダーゼ3.4.24.16を、単離されたcDNAクローンPMID:7592986、UI:96070836によりコードされるタンパク質として明白に同定する。ニューロテンシン/ニューロメジンN遺伝子のエキソン1〜3を含むヒトゲノムクローンを、イヌニューロテンシン相補的DANプローブを用いて同定した。配列比較は、エキソン1〜3によりコードされる前駆配列の120アミノ酸部分が、以前に決定されたウシおよびイヌ配列と89%同一であり、そして5’隣接配列の近位の250bpがラットとヒトとの間で厳密に保存されていることを明らかにした。5’隣接配列は、PC12細胞におけるニューロテンシン/ニューロメジンN遺伝子発現の誘導のために必要とされるシス調節部位(AP1部位よび2つの環状アデノシン−5’−一リン酸応答エレメントを含む)を含む。ヒト配列に基づくオリゴヌクレオチドプローブを用いて、分裂病ならびに年齢および性別適合制御(age− and sex−matched controls)の腹側中脳におけるニューロテンシン/ニューロメジンNメッセンジャーRNAの分布を試験した。ニューロテンシン/ニューロメジンNメッセンジャーRNAを腹側中脳細胞において観察し、その中のいくつかは、メラニン色素またはチロシンヒドロキシラーゼメッセンジャーRNAもまた含んだ。ニューロテンシン/ニューロメジンNメッセンジャーRNAを発現するニューロンを分裂病および非分裂病ヒトPMID:1436492、UI:93063858の腹側中脳の両方において観察した。ニューロテンシンは、中枢神経系において神経伝達物質または神経モジュレーターとして機能し得る13アミノ酸の小さな神経ペプチドである。CNSにおいて、ニューロテンシンは、カテコールアミン含有ニューロンに局在化する。カテコールアミン産生細胞株はまた、NTリチウム塩を産生し得し、これは、躁鬱病患者の処置において広く使用され、この細胞株におけるNT遺伝子発現を劇的に増強する。Gerhardら(1989)は、体細胞ハイブリッドパネルに対してイヌcDNAをプローブとして用い、ヒト遺伝子が第12染色体に局在化することを決定した。トリデカペプチドニューロテンシン(162650)は、脳の種々の領域および末梢組織において広く分布している。脳において、ニューロテンシンは、特に黒質線状体および中脳皮質系におけるドーパミン伝達において、神経モジュレーターとして作用し、ドーパミン関連の行動性神経変性および神経精神病学的障害における可能性のある関与を示唆する。その種々の効果は、特異的な膜レセプターにより媒介される。Vitaら(1993)は、ヒトニューロテンシンレセプターをコードするcDNAを単離し、ラットタンパク質と84%の相同性を共有する418アミノ酸タンパク質と予想されることを示した。Leら(1997)はまた、ヒトニューロテンシンレセプター(NTR)cDNAおよびそのゲノムDNAをクローニングした。この遺伝子は、10kbより多くの広がる4つのエキソンによりコードされる。著者らは、この遺伝子からおよそ3kbの高度に多形性のテトラヌクレオチド反復を同定した。サザンブロット分析は、NTR遺伝子が、ヒトゲノムにおいて単一コピーの遺伝子として存在することを明らかにした。Leら(1997)は、ニューロテンシンレセプターが、7つの膜貫通領域(transmembrane spanning region)およびGタンパク質とカップリングする他のレセプターに対する高い相同性を有することを示した。
【0177】
ニューロリジンは、ラット脳に遍在して発現される(Massarelliら、Brain Res 1999 Dec 18;851(1−2):261−5;Dauchら、J Neurochem 1992 Nov;59(5):1862−7)。この酵素は、神経学的に活性なペプチドの調節において役割を果たすことが示唆され(Vincentら:Br J Pharmacol 1997 Jun;121(4):705−10)、そして活性はこの酵素の細胞供給源に依存して(この酵素が初代培養神経細胞および星状細胞において発現されるか否かに依存して)異なる(Vincentら、J Neurosci 1996 Aug 15;16(16):5049−59)。これは、痛覚および脳におけるシグナル伝達ならびに中枢神経系において役割を果たし得る。関連のエンドペプチダーゼは、アンジオテンシンのプロセシングにおいて役割を果たし、そして重要な血圧のレギュレーターであることが示されている。
【0178】
(本発明の組成物の使用)
MOL9についての発現パターン、地図の配置、およびタンパク質の相同性の情報は、それがニューロリジンファミリーとして機能し得ることを示唆する。従って、本発明の核酸およびタンパク質は、関係する潜在的な治療用途において、例えば、以下に記載されるような種々の病理/障害ならびに/または他の病理/障害において(しかし、これらに限定されない)有用である。本発明の潜在的な治療用途は、例えば、以下のようなものであるが、これらに限定されない:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療用抗体、診断用抗体、薬物標的/細胞障害性抗体)、(iv)診断マーカーおよび/または予後マーカー、(v)遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)(vi)研究ツール、および(vii)インビトロおよびインビボでの組織再生(これらの組織およびこれらの組織を構成する細胞型およびこれらの組織に由来する細胞型の全てについての再生)。これらはまた、上記の組織における細胞外マトリクスのリモデリングにおいて機能し得る。
【0179】
本発明の核酸およびタンパク質は、以下に記載される種々の疾患および障害ならびに/もしくは他の病理および障害において関係する潜在的な治療用途において有用である。例えば(しかしこれらに限定されない)、ニューロリジン様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてニューロリジン様タンパク質は、それを必要とする被験体に投与される場合、有用であり得る。非限定的な例おいて、本発明の組成物は、以下の疾患に罹患した患者の処置についての有効性を有する:癌、外傷、ウイルス/細菌/寄生虫感染、心筋症、間接硬化、高血圧、先天性心臓欠陥、大動脈狭窄、心房中隔欠損(ASD)、房室(A−V)管欠陥、動脈管、肺動脈弁狭窄、大動脈弁下部狭窄、心室中隔欠損(VSD)、弁疾患、結節硬化、強皮症、肥満、移植、アテローム硬化、動脈瘤、高血圧、線維筋性形成異常、発作、強皮症、受胎能、糖尿病、フォン・ヒッペル‐リンダウ(VHL)症候群、膵炎、ヒルシュスプルング病、クローン病、虫垂炎、アルツハイマー病、発作、高カルシウム血、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、レッシュ‐ナイハン症候群、多発性硬化症、毛細管拡張性運動失調、白質萎縮、行動障害、嗜癖、不安、痛み、全身性エリテマトーデス、自己免疫疾患、喘息、気腫、強皮症、自己免疫疾患、腎動脈狭窄、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎病、尿細管性アシドーシス、IgAネプロパシー、高カルシウム血、レッシュ‐ナイハン症候群。ニューロリジン様タンパク質をコードする新規の核酸、本発明のニューロリジン様タンパク質、またはそのフラグメントはさらに、核酸またはタンパク質の存在または量が評価されるような診断用途において有用であり得る。これらの物質はさらに、治療方法または診断方法における使用のために本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体を作製する際に有用であり得る。
【0180】
(MOL10)
(MOL10a)
環状ヌクレオチド門嗅覚チャネル(Cyclic−Nucleotide−Gated Olfactory Channel)様タンパク質に類似の配列を有するタンパク質をコードする新規の核酸を、CuraGen CorporationのMOL10プローブまたはホモログについての配列ファイルを用いてTblastNにより、またはGenBankにより作製され入手可能なGenomic Daily Fileに対する実行により同定した。さらに、この核酸を、プログラムGenScanTMを用いて推測した(エキソンの選択を含む)。さらに、これらをBLAST検索を用いた類似の手段により改変した。次いで、この配列を、適切な不一致について手動で訂正に、それによって、全長タンパク質をコードする配列を獲得した。開示される1835ヌクレオチドの新規のMOL10a核酸(GM98960647_Aとも呼ばれる)を表10Aに示す。オープンリーディングフレームはヌクレオチド54〜56のATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド1788〜1790のTGAコドンで終わる。開始コドンの上流および終止コドンの下流の推定される非翻訳領域を表10Aに下線で示し、開始コドンおよび終止コドンを太字で示す。
【0181】
この核酸配列は、Rattus norvegicus環状ヌクレオチド門嗅覚チャネルocnc2 mRNA(GENBANK−ID:U12623)に対して1733塩基中1536塩基の同一性(88%)を有する(期待=5.2e−108)。
【0182】
【表46】
Figure 2006501801
配列番号27によりコードされるMOL10aタンパク質は638アミノ酸残基を有し、そして表10Bにおいて一文字表記を用いて表わす(配列番号28)。PSORT分析は、本発明のタンパク質が細胞膜に局在化することを予測する(0.6000の確実性)。SIGNALP分析を用いて、本発明のタンパク質が、57位と58位との間に最も可能性のある切断部位を有するシグナルペプチドを有することが予測される。
【0183】
【表47】
Figure 2006501801
本発明のタンパク質の全長アミノ酸配列は、Rattus norvegicus由来の575アミノ酸残基の環状ヌクレオチド門嗅覚チャネルocnc2サブユニットタンパク質(ptnr:SPTREMBL−ACC:Q64359)と1649アミノ酸残基中1068アミノ酸残基が同一(64%)であり、1649残基中1068残基がポジティブ(64%)であり(期待値=5.5e−54)、そして694アミノ酸残基のCone Photoreceptor cGMP−Gated Channel Alpha Subunit Homo sapiens(ヒト)(ptnr:TREMBLNEW−ACC:AAC17440)と556アミノ酸残基中292アミノ酸残基が同一(52%)であり、556残基中404残基がポジティブ(72%)である(期待値=5.8e−157)ことが見出された。
【0184】
(MOL10b)
本発明において、以前に同定された標的配列(MOL10a、登録番号GM98960647_A(CG54557−01としても公知である))をエキソン連結プロセスに供し、配列を確認した。PCRプライマーを、正方向プライマーについて利用可能な最も上流の配列で開始するように設計し、そして逆方向プライマーについて利用可能な最も下流の配列で開始するように設計した。各々の場合、固有であるか、高度に選択的であるかのいずれかである適切な配列と出会うまでか、または逆方向プライマーの場合、終止コドンに達するまで、それぞれの末端からコード配列へとウォーキングさせてこの配列を試験した。このようなプライマーを、全長cDNA、DNAの一部分(1つ以上のエキソン)または標的配列のタンパク質配列についてのインシリコでの予測に基づいてか、または他の種由来の緊密に関連するヒト配列に対する予測されるエキソンの翻訳された相同性により設計した。次いで、これらのプライマーを以下のヒトcDNAのプールに基づきPCR増幅において用いた:副腎、骨髄、脳−扁桃、脳−小脳、脳−海馬、脳−黒質、脳−視床、脳−全体、胎児脳、胎児腎臓、胎児肝臓、胎児肺、心臓、腎臓、リンパ系−ラージ、乳腺、膵臓、下垂体、胎盤、前立腺、唾液腺、骨格筋、小腸、脊髄、脾臓、胃、精巣、甲状腺、気管、子宮。通常、得られるアンプリコンをゲル精製し、クローニングし、そして高度な重複性に対して配列決定した。全てのクローン由来のこの得られる配列を、それら、CuraGen Corporationのデータベースにおける他のフラグメント、および公開されているESTを用いて構築した。フラグメントおよびESTを、このアッセンブリの別の要素との同一性の程度が少なくとも50bpにわたって95%である場合、アッセンブリについての要素として含めた。さらに、配列追跡を手動で評価し、そして適切な場合、修正の編集を行った。これらの手順は、以下に報告する配列を提供し、この配列をMOL10b(登録番号CG54557−02)と命名する。これは、以前に同定された配列[GM98960647_A(CG54557−01としても公知である)]とアミノ酸159位(T→A)において異なり、そして22R位、93G位および426G位において欠失を有する。
【0185】
開示される2551ヌクレオチドの新規のMOL10b核酸(CG54557−02とも呼ばれる)を表9Dに示す。オープンリーディングフレームはヌクレオチド779〜781のATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド2504〜2506のTGAコドンで終わる。開始コドンの上流および終止コドンの下流の推定される非翻訳領域を表10Aに下線で示し、開始コドンおよび終止コドンを太字で示す。
【0186】
この核酸配列は、Rattus norvegicus由来のgb:GENBANK ID:RNU12425│acc:UI12425.1mRNA(Rattus norvegicus嗅覚環状ヌクレオチド門チャネルmRNA、完全cds)に対して1857塩基中11625塩基の同一性(87%)を有する(期待=4.0e−316)。
【0187】
【表48】
Figure 2006501801
配列番号29によりコードされるMOL9aタンパク質は575アミノ酸残基を有し、そして表10Bにおいて一文字表記を用いて表わす(配列番号30)。PSORT分析は、本発明のタンパク質が細胞膜に局在化することを予測する(0.6000の確実性)。SIGNALP分析を用いて、本発明のタンパク質が、56位と57位との間に最も可能性のある切断部位を有するシグナルペプチドを有することが予測される(CRA−CF)。
【0188】
【表49】
Figure 2006501801
本発明のタンパク質の全長アミノ酸配列は、Rattus norvegicus(ラット)(CYCLIC―NUCLEOTIDE−GATED OLFACTORY CHANNEL OCNC2 SUBUNIT)由来の575アミノ酸残基(ptnr:SWISSPROT−ACC:Q64359タンパク質)と575アミノ酸残基中536アミノ酸残基が同一(93%)であり、575アミノ酸残基中522アミノ酸残基が類似(96%)である(E値=4.2e−287)。
【0189】
(染色体情報)
本発明において開示される環状ヌクレオチド門嗅覚チャネルocnc2(Cyclic−nucleotide gated olfactory channel ocnc2)は、第11染色体にマッピングされる。この情報は、OMIM、CuraGen Corporationにより実施されるエレクトリックノーザンバイオインフォマティックツール、公開EST、公開参考文献、および/またはゲノムのクローン相同性を用いて割り当てられた。これは、SeqCallingアッセンブリ、ゲノムクローン、参考文献、および/または本発明に含まれるEST配列の染色体マッピングを駆動するために作成された。
【0190】
(組織発現)
本発明において開示される環状ヌクレオチド門嗅覚チャネルocnc2は、少なくとも以下の組織において発現される:副腎、骨髄、脳−扁桃、脳−小脳、脳−海馬、脳−黒質、脳−視床、脳−全体、胎児脳、胎児腎臓、胎児肝臓、胎児肺、心臓、腎臓、リンパ系−ラージ、乳腺、膵臓、下垂体、胎盤、前立腺、唾液腺、骨格筋、小腸、脊髄、脾臓、胃、精巣、甲状腺、気管、子宮。この情報を、本発明に含まれる配列の組織供給源(SeqCalling供給源、公開EST供給源、および/またはRACE供給源を含むがこれらに限定されない)を決定することにより獲得した。
【0191】
さらに、この配列は、(GENBANK−ID:gb:GENBANK−ID:RNU12425│acc:U12425.1)、緊密に関連するRattus norvegicus嗅覚環状ヌクレオチド門チャネルmRNA、Rattus norvegicus種における完全cdsホモログ:嗅覚神経上皮の発現パターンから以下の組織において発現されることが推測される。
【0192】
これらの物質はさらに、治療方法または診断方法における使用のために新規MOL10b物質に免疫特異的に結合する抗体を作製する際に有用である。これらの抗体は、当該分野で公知の方法に従い、以下の節の「抗MOLX抗体」に記載されるような疎水性チャートからの予測を用いて作製され得る。例えば、開示されるMOL10bタンパク質は、複数の疎水性領域を有し、この領域の各々は、免疫原として用いられ得る。1つの実施形態において、完全MOL10bエピトープは、約アミノ酸25〜75に由来する。別の実施形態において、MOL10bエピトープは、約アミノ酸1〜30に由来する。さらなる実施形態において、MOL10bエピトープは、アミノ酸150〜250、275〜350、375〜400、および425〜560において見出される。これらの新規のタンパク質はまた、機能分析のためのアッセイ系を開発するために用いられ得る。
【0193】
MOL10アイソフォームと他の相同なタンパク質との間の相同性は、表9Iに与えられる複数の配列アラインメントにおいて、MOL10と関連するタンパク質配列とのClustalW分析比較として図解により表わされる(MOL10aを第1列に示し、MOL10bを第2列に示す)。
【0194】
(表10C:ClustalWタンパク質についての情報)
1)MOL10a(配列番号28)
2)MOL10b(配列番号30)
3)S35691 環状ヌクレオチド門チャネルタンパク質−ウサギ(配列番号73)
4)Q64359 Rattus norvegicus由来の環状ヌクレオチド門嗅覚チャネルocnc2サブユニットタンパク質(配列番号74)
5)AAC17440 コーンフォトレセプターcGMP門チャネルαサブユニットホモサピエンス(配列番号75)
【0195】
【表50】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
環状ヌクレオチド門(CNG)チャネルは、視覚および嗅覚シグナル伝達において中心的な役割を果たす。網膜において、ロッドフォトレセプターは、サブユニットCNCα1およびCNCβ1aを発現する。コーンフォトレセプターにおいて、CNCα2発現のみが、今日までに示されている。ラット嗅覚感覚神経(OSN)は、2つの相同なサブユニットを発現し、ここではCNCα3およびCNCα4と命名する。本明細書は、OSNにおいて発現する第3のサブユニットであるCNCβ1bの特徴ついて記載し、そしてそれをネイティブのチャネルの成分として確立する。CNCβ1bは、ロッドフォトレセプターCNCβ1aサブユニットの選択的スプライス形態である。mRNAおよびタンパク質発現の分析は共に、OSNの感覚繊毛における3つのサブユニット全ての同時発現を示唆する。ネイティブのラット嗅覚チャネルの単一チャネル分析およびCNCα3、CNCα4、およびCNCβ1bサブユニットの全ての可能性のある組み合わせから異種的に発現されるチャネルの単一チャネル分析から、本発明者らは、OSNにおけるネイティブのCNGチャネルが3つのサブユニット全てから構成されると結論づけた。従って、ロッドフォトレセプターおよび嗅覚感覚神経の両方におけるCNGチャネルは、特異的なαサブユニットと種々の形態の選択的スプライシングされたβサブユニットとの共アッセンブリから生じる。
【0196】
光伝達は、酵素的カスケードにより媒介され、最終的にcGMPの加水分解を導く。フォトレセプター細胞、ロッドおよびコーンは、細胞膜の外側セグメントにおけるcGMP門カチオン性チャネルを通じてcGMP加水分解に組込まれ、そして応答する。Kauppら(1989)は、ウシ網膜由来のこのチャネルをクローニングした。Dhallanら(1991)は、ウシ配列を用いて、ヒトホモログの全タンパク質コード領域を含むcDNAおよびゲノムDNAを単離した。第4染色体への割り当てを、体細胞ハイブリッドの研究により達成した。Pittlerら(1992)は、cDNAクローンおよび増幅されたDNAの分析により、ヒトおよびマウス網膜ロッドcGMP門カチオン性チャネルの一次構造を決定した。オープンリーディングフレームは、それぞれ690残基および683残基のポリペプチドと推測され、88%の配列相同性を示した。嗅覚cAMP門チャネルに対する視覚cGMP門チャネルの有意な配列相同性(59%)が示された。RNA転写物は、ヒト、マウス、およびイヌにおいて3.2kb長であることを見出した。体細胞ハイブリッドDNAと組み合わせて用いたPCRにより、Pittlerら(1992)は、CNCG遺伝子をセントロメア付近の4p14〜q13にマッピングした。種間交配ハプロタイブ分析により、マウスにおける対応する遺伝子Cncgを第5染色体上のKit遺伝子座に近位の0.9cM部位にマッピングした。Griffinら(1993)は、インサイチュハイブリダイゼーションにおける蛍光度により、CNCG1遺伝子を4p12−cenにマッピングした。ロッドcGMP PDEβポリペプチド(PDEB;180072)もまた4p、4p16.3にマッピングされることは注目すべきことである。
【0197】
(本発明の組成物の使用)
MOL10についてのタンパク質の相同性の情報、発現パターン、および地図の配置は、それが環状ヌクレオチド門チャネルファミリーの重要な構造および/または生理学的な機能特徴を有することを示唆する。従って、本発明の核酸およびタンパク質は、潜在的な診断および治療用途において、および研究ツールとして有用である。これらとしては、特異的または選択的な核酸またはタンパク質診断および/または予後マーカーとしての使用(ここで、この核酸またはタンパク質の存在または量が評価される)、ならびに以下のような潜在的な治療用途が挙げられる:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療用抗体、診断用抗体、薬物標的/細胞障害性抗体)、(iv)遺伝子治療において有用な核酸(遺伝子送達/遺伝子切除)、および(v)インビトロまたはインビボでの組織再生を推進する組成物(vi)生物学的防御手段。
【0198】
本発明の核酸およびタンパク質は、以下に記載される種々の疾患および障害および/または他の病理において関係する潜在的な診断および治療用途において有用である。例えば、本発明の組成物は、以下の疾患に罹患した患者の処置に対する効果を有する:色盲、CNS発達障害、および類似の他の疾患、障害ならびに状態。
【0199】
これらの物質はさらに、治療方法または診断方法における使用のための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の作製において有用である。
【0200】
本発明のMOLX核酸およびタンパク質の要約を表11に提供する。
【0201】
(表11:本発明の核酸およびタンパク質の要約)
【0202】
【表51】
Figure 2006501801
(MOLX核酸およびポリペプチド)
本発明の1つの局面は、MOLXポリペプチドまたはそれらの生物学的に活性な部分をコードする単離された核酸分子に関する。また、MOLXをコードする核酸(例えば、MOLX mRNA)を同定するためにハイブリダイゼーションプローブとして使用するための十分な核酸フラグメントおよびMOLX核酸分子の増幅および/または変異のためのPCRプライマーとして使用するためのフラグメントも含まれる。本明細書において使用されるように、用語「核酸分子」は、DNA分子(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)、RNA分子(例えば、mRNA)、ヌクレオチドアナログを使用して産生されるDNAまたはRNAのアナログ、ならびにそれらの誘導体、フラグメントおよびホモログを含むことが意図される。核酸分子は、一本鎖または二本鎖であり得るが、好ましくは、二本鎖DNAである。
【0203】
MOLX核酸は、成熟MOLXポリペプチドをコードし得る。本明細書中で使用される場合、本明細書中に記載されるポリペプチドまたはタンパク質の「成熟」形態は、天然に存在するポリペプチドあるいは前駆体形態またはプロタンパク質の産物である。天然に存在するポリペプチド、前駆体またはプロタンパク質としては、非限定的な例として、対応する遺伝子によってコードされる完全長遺伝子産物が挙げられる。あるいは、これは、本明細書中で記載されるORFによってコードされる、ポリペプチド、前駆体またはプロタンパク質として定義される。産物の「成熟」形態は、さらに非限定的な例として、遺伝子産物が産生される細胞中で発生し得る、1以上の天然に存在するプロセッシング工程の結果として発生する。ポリペプチドまたはタンパク質の「成熟」形態に導くこのようなプロセッシング工程の例としては、ORFの開始コドンによってコードされる、N−末端メチオニン残基の切断、またはシグナルペプチドまたはリーダー配列のタンパク分解性切断が挙げられる。従って、残基1〜N(ここで、残基1は、N−末端メチオニンである)を有する、前駆体ポリペプチドまたはタンパク質から生じる成熟形態は、N−末端メチオニンの除去後に残った残基2〜N末端を有する。あるいは、残基1〜Nを有する前駆体ポリペプチドまたはタンパク質から生じる成熟形態(ここで、残基1〜残基MのN末端シグナル配列が切断される)は、残った残基M+1〜残基Nを有する。本明細書中でさらに使用されるように、ポリペプチドまたはタンパク質の「成熟」形態は、タンパク質分解性切断事象以外の、翻訳後改変事象の工程から生じ得る。このようなさらなるプロセスとしては、非制限例として、グリコシル化、ミリストイル化、またはリン酸化が挙げられる。一般に、成熟ポリペプチドまたは成熟タンパク質は、結果として、これらのプロセスの1つのみの作用、またはそれらの任意の組み合わせから得られ得る。
【0204】
本明細書中で使用する場合、用語「プローブ」とは、種々の長さの核酸配列をいい、好ましくは、特定の用途に依存して、少なくとも約10ヌクレオチド(nt)、100nt、または例えば、約6,000ntほどの大きさの間である。プローブは、同一、類似または相補的な核酸配列の検出において使用される。より長いプローブは、通常、天然供給源または組換え供給源から入手され、非常に特異的であり、そしてより短いオリゴマープローブよりもはるかに遅くハイブリダイズする。プローブは、一本鎖または二本鎖であり得、そしてPCR、メンブレンベースのハイブリダイゼーション技術またはELISAのような技術において特異性を有するように設計される。
【0205】
本明細書中で使用する場合、用語「単離された」核酸分子は、この核酸の天然の供給源中に存在するその他の核酸分子から分離されている核酸分子である。好ましくは、「単離された」核酸は、この核酸が由来する生物のゲノムDNA中でこの核酸に天然に隣接する配列(すなわち、この核酸の5’末端および3’末端に位置する配列)を含まない。例えば、種々の実施形態で、単離されたMOLX核酸分子は、この核酸が由来する細胞のゲノムDNA中でこの核酸に天然で隣接する、約5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kb、または0.1kb未満のヌクレオチド配列を含み得る。さらに、「単離された」核酸分子、例えば、cDNA分子は、組換え技術により産生される場合、その他の細胞物質または培養培地を実質的に含まないか、または化学的に合成される場合、化学物質前駆体もしくはその他の化学物質を実質的に含まないものであり得る。
【0206】
本発明の核酸分子、例えば、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29のヌクレオチド配列を有する核酸分子、またはこれらのヌクレオチド配列の任意の相補体は、標準的な分子生物学的技法および本明細書で提供される配列情報を用いて単離され得る。ハイブリダイゼーションプローブとして、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の核酸の全部または一部を使用して、MOLX分子は、標準的なハイブリダイゼーションおよびクローニング技術(例えば、Sambrookら(編)、MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989;およびAusubelら、(編)、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley&Sons、New York、NY、1993)を用いて単離され得る。
【0207】
本発明の核酸は、標準的なPCR増幅技法に従って、テンプレートとしてcDNA、mRNAあるいはゲノムDNA、および適切なオリゴヌクレオチドプライマーを用いて増幅され得る。このように増幅された核酸は、適切なベクター中にクローン化され、そしてDNA配列分析により特徴付けられ得る。さらに、MOLXヌクレオチド配列に対応するオリゴヌクレオチドは、標準的な合成技術、例えば、自動化DNA合成機を用いることにより調製され得る。
【0208】
本明細書で用いられる用語「オリゴヌクレオチド」は、一連の連結されたヌクレオチド残基をいい、このオリゴヌクレオチドは、PCR反応で用いられ得る十分な数のヌクレオチド塩基を有する。短いオリゴヌクレオチド配列は、ゲノム配列もしくはcDNA配列に基づき得るか、またはそれから設計され得、そして特定の細胞もしくは組織において、同一、類似もしくは相補的DNAまたはRNAを増幅し、確認し、もしくはその存在を示すために用いられる。オリゴヌクレオチドは、約10nt、50nt、または100ntの長さ、好ましくは約15nt〜30ntの長さを有する核酸配列の部分を含む。1つの実施形態では、100nt未満の長さの核酸分子を含むオリゴヌクレオチドは、さらに、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の少なくとも6個連続するヌクレオチド、またはその相補体を含む。オリゴヌクレオチドは、化学的に合成され得、そしてプローブとして用いられ得る。
【0209】
別の実施形態では、本発明の単離された核酸分子は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示されるヌクレオチド配列またはこのヌクレオチド配列の一部分の相補体である核酸分子(例えば、プローブもしくはプライマーとして使用され得るフラグメント、またはMOLXポリペプチドの生物学的に活性な部分をコードするフラグメント)を含む。配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示されるヌクレオチド配列に相補的である核酸分子は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示されるヌクレオチド配列に十分相補的である核酸分子であり、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示される核酸配列に対しミスマッチがほとんどまたは全くなく水素結合し得、それによって安定な二本鎖を形成する。
【0210】
本明細書で用いる用語「相補的」は、核酸分子のヌクレオチド単位間のWatson−CrickまたはHoogsteen塩基対形成をいい、そして用語「結合」は、2つのポリペプチドまたは化合物または関連ポリペプチドまたは化合物またはその組合せ間の物理的または化学的相互作用を意味する。結合は、イオン性、非イオン性、ファンデルワールス性、疎水性相互作用などを含む。物理的相互作用は直接的であるかまたは間接的であり得る。間接的相互作用は、別のポリペプチドまたは化合物を介するか、またはその効果に起因し得る。直接的結合は、別のポリペプチドもしくは化合物を介して、またはその効果に起因して生じない、その他の実質的な化学的中間体がない相互作用をいう。
【0211】
本明細書中に提供されるフラグメントは、少なくとも6個の(連続する)核酸配列または少なくとも4個の(連続する)アミノ酸配列(それぞれ、核酸の場合には、特異的なハイブリダイゼーションを可能にし、またはアミノ酸の場合には、エピトープの特異的な認識を可能にするに十分な長さ)として規定され、そして全長配列未満のせいぜいいくらかの部分である。フラグメントは、選択された核酸配列またはアミノ酸配列の任意の連続する部分に由来し得る。誘導体は、直接的にかまたは改変もしくは部分的置換によってかのいずれかでネイティブな化合物から形成される核酸配列またはアミノ酸配列である。アナログは、ネイティブな化合物に類似する構造を有する(しかし、同一ではない)が、特定の成分または側鎖に関してそれとは異なる核酸配列またはアミノ酸配列である。アナログは、合成物であり得るか、または進化的に異なる起源に由来し得、そして野生型と比較して、類似の代謝活性または反対の代謝活性を有し得る。ホモログは、異なる種由来の特定の遺伝子の核酸配列またはアミノ酸配列である。
【0212】
誘導体およびアナログは、以下に記載のように、誘導体またはアナログが、修飾された核酸またはアミノ酸を含む場合、全長、または全長以外のものであり得る。本発明の核酸またはタンパク質の誘導体またはアナログは、種々の実施形態において、本発明の核酸もしくはタンパク質に、同一の大きさの核酸またはアミノ酸配列にわたって、または整列した配列に比較した場合(この整列は、当該分野で公知であるコンピューター相同性プログラムによって実施される)、少なくとも約70%、80%、もしくは95%もの同一性(好ましい同一性は、80〜95%)で実質的に相同であるか、あるいはそのコードする核酸がストリンジェントの、中程度にストリンジェントの、または低いストリンジェントの条件下で上記のタンパク質をコードする配列の相補体にハイブリダイズし得る、領域を含む分子を包含するが、これらに限定されない。例えば、Ausubelら、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley & Sons、New York、NY、1993、および以下を参照のこと。
【0213】
「相同な核酸配列」もしくは「相同なアミノ酸配列」、またはその改変体とは、上記で考察したように、ヌクレオチドレベルまたはアミノ酸レベルにおける相同性によって特徴付けられる配列をいう。相同なヌクレオチド配列は、MOLXポリペプチドのアイソフォームをコードする配列をコードする。アイソフォームは、例えば、RNAの選択的スプライシングの結果として、同一の生物の異なる組織において発現され得る。あるいは、アイソフォームは、異なる遺伝子によってコードされ得る。本発明において、相同なヌクレオチド配列は、ヒト以外の種(脊椎動物が挙げられるが、これに限定されず、従って、例えば、カエル、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ウマおよび他の生物が挙げられ得る)のMOLXポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。相同なヌクレオチド配列はまた、天然に生じる対立遺伝子改変体および本明細書に記載されるヌクレオチド配列の変異体が挙げられるが、これらに限定されない。しかし、相同的ヌクレオチド配列は、ヒトMOLXタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含まない。相同核酸配列は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の保存的アミノ酸置換(以下を参照のこと)、ならびにMOLX活性を有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む。MOLXタンパク質の生物学的活性は以下に記載されている。
【0214】
MOLXポリペプチドは、MOLX核酸のオープンリーディングフレーム(「ORF」)によってコードされる。ORFは、潜在的にポリペプチドに翻訳され得るヌクレオチド配列に対応する。ORFを含む核酸のストレッチは、終止コドンにより中断されない。完全タンパク質のコード配列を示すORFは、ATG「開始」コドンで始まり、そして3つの「停止」コドン、すなわち、TAA、TAG、またはTGAの1つで停止する。本発明の目的には、ORFは、開始コドン、ストップコドン、またはその両方をともなうか、またはそれらのないコード配列の任意の部分であり得る。真実の細胞タンパク質をコードするための良好な候補として考慮されるべきORFには、最小サイズの要求(例えば、50アミノ酸またはそれ以上のタンパク質をコードするDNAのストレッチ)がしばしば設定される。
【0215】
ヒトMOLX遺伝子のクローニングから決定されたヌクレオチド配列は、他の細胞型(例えば、他の組織由来)におけるMOLXホモログ、ならびに他の哺乳動物由来のMOLXホモログを同定および/またはクローニングする際の使用のために設計されるプローブおよびプライマーの作製を可能にする。このプローブ/プライマーは、代表的には、実質的に精製されたオリゴヌクレオチドを含む。このオリゴヌクレオチドは、代表的には、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の少なくとも約12個、約25個、約50個、約100個、約150個、約200個、約250個、約300個、約350個または約400個以上の連続するセンス鎖ヌクレオチド配列;または配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29;あるいは配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の天然に存在する変異体の少なくとも約12個、約25個、約50個、約100個、約150個、約200個、約250個、約300個、約350個または約400個以上の連続するセンス鎖ヌクレオチド配列に、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列の領域を含む。
【0216】
ヒトMOLXヌクレオチド配列に基づくプローブは、同じまたは相同なタンパク質をコードする転写物またはゲノム配列を検出するために使用され得る。種々の実施形態において、このプローブはさらに、プローブに付着した標識基を含み、例えば、この標識基は放射性同位体、蛍光化合物、酵素、または酵素補因子であり得る。このようなプローブは、MOLXタンパク質を誤って発現する細胞または組織を同定するための診断試験キットの一部として、例えば、被験体由来の細胞のサンプル中のMOLXをコードする核酸のレベルを測定すること(例えば、MOLX mRNAレベルを検出すること、またはゲノムMOLX遺伝子が変異しているかまたは欠失しているか否かを決定すること)によって使用され得る。
【0217】
「MOLXの生物学的に活性な部分を有するポリペプチド」は、本発明のポリペプチドの活性に類似するが必ずしも同一ではない活性を示すポリペプチドをいい、用量依存性の有無に関わらず、特定の生物学的アッセイにおいて測定されるような成熟形態を含む。「MOLXの生物学的に活性な部分」をコードする核酸フラグメントは、MOLXの生物学的活性(MOLXタンパク質の生物学的活性は、以下に記載される)を有するポリペプチドをコードする、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の一部を単離し、MOLXタンパク質のコードされた部分を発現させ(例えば、インビトロでの組換え発現によって)、そしてMOLXのコードされた部分の活性を評価することによって調製され得る。
【0218】
(MOLX核酸およびポリペプチド改変体)
本発明はさらに、遺伝コードの縮重に起因して、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示されるヌクレオチド配列とは異なる核酸分子を包含する。したがって、これらの核酸は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示されるヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質と同じMOLXタンパク質をコードする。別の実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有する。
【0219】
配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29に示されるヒトMOLXヌクレオチド配列に加えて、MOLXのアミノ酸配列における変化を導くDNA配列多型は、集団(例えば、ヒト集団)内に存在し得ることが、当業者によって理解される。MOLX遺伝子中のこのような遺伝的多型は、天然の対立遺伝子のバリエーションに起因して、集団内の個体間に存在し得る。本明細書中で使用される場合、用語「遺伝子」および「組換え遺伝子」は、MOLXタンパク質、好ましくは哺乳動物のMOLXタンパク質をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含む核酸分子をいう。このような天然の対立遺伝子のバリエーションは、代表的には、MOLX遺伝子のヌクレオチド配列において1〜5%の変動性を生じ得る。天然の対立遺伝子バリエーションの結果であり、そしてMOLXの機能的活性を変化させない、MOLX内の任意および全てのこのようなヌクレオチドのバリエーションならびに得られるアミノ酸多型は、本発明の範囲内であると意図される。
【0220】
さらに、他の種由来のMOLXタンパク質をコードし、従って、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29のヒト配列とは異なるヌクレオチド配列を有する核酸分子は、本発明の範囲内にあることが意図される。本発明のMOLXのcDNAの天然の対立遺伝子改変体およびホモログに対応する核酸分子は、本明細書中に開示されるヒトMOLX核酸に対するその相同性に基づいて、ストリンジェントハイブリダイゼーション条件下で、標準的なハイブリダイゼーション技術に従うハイブリダイゼーションプローブとしてヒトcDNAまたはその一部を用いて単離され得る。
【0221】
従って、別の実施形態では、本発明の単離された核酸分子は、少なくとも6ヌクレオチド長であり、そしてストリンジェント条件下で配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29のヌクレオチド配列を含む核酸分子にハイブリダイズする。別の実施形態では、この核酸は、少なくとも10、25、50、100、250、500、750、1000、1500または2000ヌクレオチド長である。別の実施形態では、本発明の単離された核酸分子は、コード領域にハイブリダイズする。本明細書中で用いられる場合、用語「ストリンジェント条件下でハイブリダイズする」は、ハイブリダイゼーションおよび洗浄に関して、互いに少なくとも60%相同なヌクレオチド配列が代表的には互いにハイブリダイズしたままである条件を記載することを意図する。
【0222】
ホモログ(すなわち、ヒト以外の種由来のMOLXタンパク質をコードする核酸)または他の関連配列(例えば、パラログ(paralogs))は、特定のヒト配列の全てまたは一部をプローブとし、核酸ハイブリダイゼーションおよびクローニングに関して当該分野で周知の方法を使用して、低い、中程度の、または高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーションによって入手され得る。
【0223】
本明細書で用いられる場合、語句「ストリンジェントハイブリダイゼーション条件」は、その条件下で、プローブ、プライマーまたはオリゴヌクレオチドが、その標的配列にハイブリダイズするが、その他の配列にはハイブリダイズしない条件をいう。ストリンジェントな条件は配列依存性であり、そして異なる状況で異なる。より長い配列は、より短い配列より高い温度で特異的にハイブリダイズする。一般に、ストリンジェントな条件は、規定されたイオン強度およびpHで、特定の配列の熱融解点(T)より約5℃低いように選択される。このTmは、標的配列に相補的なプローブの50%が、平衡状態で標的配列にハイブリダイズする(規定されたイオン強度、pHおよび核酸濃度下)温度である。標的配列は一般に過剰で存在するので、Tmでは、50%のプローブが平衡状態で占有されている。代表的には、ストリンジェントな条件は、pH7.0〜8.3で、塩濃度が約1.0Mナトリウムイオンより少なく、代表的には約0.01〜1.0Mナトリウムイオン(またはその他の塩)、そして温度が短いプローブ、プライマーまたはオリゴヌクレオチド(例えば、10nt〜50nt)について少なくとも約30℃、そしてより長いプローブ、プライマーおよびオリゴヌクレオチドについて少なくとも約60℃であるような条件である。ストリンジェントな条件はまた、ホルムアミドのような、脱安定化剤の添加で達成され得る。
【0224】
ストリンジェント条件は、当業者に公知であり、そしてAusubelら(編),CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wiley & Sons,N.Y.(1989),6.3.1−6.3.6に見出され得る。好ましくは、この条件は、互いに少なくとも約65%、約70%、約75%、約85%、約90%、約95%、約98%または約99%相同な配列が、代表的には互いにハイブリダイズしたままであるような条件である。ストリンジェントハイブリダイゼーション条件の非限定的な例は、6×SSC、50mM Tris−HCl(pH7.5)、1mM EDTA、0.02% PVP、0.02% Ficoll、0.02% BSA、および500mg/ml変性サケ精子DNAを含む高塩緩衝液中での65℃でのハイブリダイゼーション、続いて0.2×SSC、0.01% BSA中での50℃での1回以上の洗浄である。ストリンジェント条件下で配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の配列にハイブリダイズする、本発明の単離された核酸分子は、天然に存在する核酸分子に対応する。本明細書中で使用される場合、「天然に存在する」核酸分子とは、天然に存在する(例えば、天然のタンパク質をコードする)ヌクレオチド配列を有する、RNA分子またはDNA分子をいう。
【0225】
第2の実施形態では、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29またはそれらのフラグメント、アナログもしくは誘導体のヌクレオチド配列を含む核酸分子に、中程度のストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし得る核酸配列が提供される。中程度のストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件の非限定的な例は、55℃での6×SSC、5×デンハルト溶液、0.5% SDSおよび100mg/ml変性サケ精子DNA中でのハイブリダイゼーション、続いて1×SSC、0.1% SDS中での37℃での1回以上の洗浄である。用いられ得る中程度のストリンジェンシーの他の条件は、当該分野で周知である。例えば、Ausubelら(編),1993,CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wiley & Sons,NYおよびKriegler,1990,GENE TRANSFER AND EXPRESSION,A LABORATORY MANUAL,Stockton Press,NYを参照のこと。
【0226】
第3の実施形態では、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29、またはそれらのフラグメント、アナログもしくは誘導体のヌクレオチド配列を含む核酸分子に、低ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし得る核酸が提供される。低ストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件の非限定的な例は、35%ホルムアミド、5×SSC、50 mM Tris−HCl(pH7.5)、5mM EDTA、0.02% PVP、0.02% Ficoll、0.2% BSA、100mg/mlの変性サケ精子DNA、10%(重量/容量)デキストラン硫酸中での40℃でのハイブリダイゼーション、続いて2×SSC、25mM Tris−HCl(pH7.4)、5mM EDTAおよび0.1% SDS中での50℃での1回以上の洗浄である。用いられ得る低ストリンジェンシーの他の条件は、当該分野で周知である(例えば、種交差ハイブリダイゼーションについて用いられるように)。例えば、Ausubelら(編),1993,CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wiley & Sons,NYならびにKriegler,1990,GENE TRANSFER AND EXPRESSION,A LABORATORY MANUAL,Stockton Press,NY;ShiloおよびWeinberg,1981,Proc Natl Acad Sci USA 78:6789−6792を参照のこと。
【0227】
(保存的変異)
集団中に存在し得る、MOLX配列の天然に存在する対立遺伝子改変体に加えて、当業者は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29のヌクレオチド配列への変異によって変化が導入され得、それによって、MOLXタンパク質の機能的能力を変更することなく、コードされるMOLXタンパク質のアミノ酸配列に変化がもたらされることをさらに理解する。例えば、「非必須」アミノ酸残基にてアミノ酸置換をもたらすヌクレオチド置換は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30の配列において行われ得る。「非必須」アミノ酸残基は、生物学的活性を有意に変更することなく、MOLXの野生型配列から、変更され得る残基であり、一方、「必須」アミノ酸残基は、生物学的活性に必要とされる。例えば、本発明のMOLXタンパク質の間で保存されているアミノ酸残基は、特に変更を受け入れ難いと予測される。保存的置換が行われ得るアミノ酸は、当該分野で周知である。
【0228】
本発明の別の局面は、活性に必須ではないアミノ酸残基における変化を含む、MOLXタンパク質をコードする核酸分子に関する。このようなMOLXタンパク質は、アミノ酸配列が、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30とは異なるが、生物学的活性をなお保持する。1つの実施形態では、単離された核酸分子は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み、ここで、このタンパク質は、それぞれ、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30のアミノ酸配列に少なくとも約45%の相同性であるアミノ酸配列を含む。好ましくは、この核酸分子によってコードされるタンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30に少なくとも約60%相同性であり、より好ましくは配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30に少なくとも約70%相同性であり、さらにより好ましくは配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30に少なくとも約80%相同性であり、なおより好ましくは配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30に少なくとも約90%相同性であり、最も好ましくは配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30に少なくとも95%相同性である。
【0229】
配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30のタンパク質に相同なMOLXタンパク質をコードする単離された核酸分子は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29のヌクレオチド配列に1以上のヌクレオチドの置換、付加または欠失を導入することにより作製され得、その結果、1以上のアミノ酸の置換,付加または欠失が、コードされるタンパク質に導入される。
【0230】
変異は、標準技術(例えば、部位特異的変異誘発およびPCR媒介変異誘発)によって配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30のヌクレオチド配列に導入され得る。好ましくは、保存的アミノ酸置換が、1以上の推定非必須アミノ酸残基にて作製される。「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換される、アミノ酸置換である。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該分野で定義されている。これらのファミリーとしては、以下が挙げられる:塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アルパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分枝側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)。従って、MOLX中の推定された非必須アミノ酸残基は、同じ側鎖のファミリー由来の別のアミノ酸残基で置換される。あるいは、別の実施形態では、変異は、MOLXコード配列の全てまたは一部に沿って(例えば、飽和変異誘発(saturation mutagenesis)によって)ランダムに導入され得、そして得られる変異体は、MOLXの生物学的活性についてスクリーニングされて、活性を維持する変異体を同定し得る。配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29の変異誘発に続いて、コードされるタンパク質は、当該分野で公知の任意の組換え技術によって発現され得、そしてこのタンパク質の活性が決定され得る。
【0231】
アミノ酸ファミリーの関連性はまた、側鎖の相互作用に基づいて決定され得る。置換アミノ酸は、十分に保存される「強い」残基であり得るか、または十分に保存される「弱い」残基であり得る。保存的アミノ酸残基の「強い」群は、以下の群:STA、NEQK、NHQK、NDEQ、QHRK、MILV、MILF、HY、FYWのうちのいずれか1つであり得、ここで一文字のアミノ酸コードは、互いに置換され得るアミノ酸により分類される。同様に、保存的残基の「弱い」群は、以下:CSA、ATV、SAG、STNK、STPA、SGND、SNDEQK、NDEQHK、NEQHRK、VLIM、HFYのうちのいずれか1つであり得、ここで各群内の文字は、一文字のアミノ酸コードを表す。
【0232】
1つの実施形態では、変異MOLXタンパク質は、以下についてアッセイされ得る:(i)他のMOLXタンパク質、他の細胞表面タンパク質、または生物学的に活性なそれらの部分と、タンパク質:タンパク質相互作用を形成する能力、(ii)変異MOLXタンパク質と、MOLXのレセプターとの間の複合体形成;または(iii)変異MOLXタンパク質が細胞内標的タンパク質またはその生物学的に活性な部分に結合する能力;(例えば、アビジンタンパク質)。
【0233】
さらに別の実施形態において、変異MOLXタンパク質は、特異的な生物学的機能を調節する能力(例えば、インスリン放出の調節)についてアッセイされ得る。
【0234】
(アンチセンス核酸)
本発明の別の局面は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29またはそのフラグメント、アナログもしくは誘導体のヌクレオチド配列を含む核酸分子にハイブリダイズし得るかまたは相補的である、単離されたアンチセンス核酸分子に関する。「アンチセンス」核酸は、タンパク質をコードする「センス」核酸に相補的である(例えば、二本鎖cDNA分子のコード鎖に相補的であるかまたはmRNA配列に相補的である)ヌクレオチド配列を含む。特定の局面では、少なくとも約10、約25、約50、約100、約250もしくは約500ヌクレオチドまたは全体のMOLXコード鎖、またはそれらの一部のみに相補的な配列を含む、アンチセンス核酸分子が提供される。配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28および30のMOLXタンパク質のフラグメント、ホモログ、誘導体およびアナログをコードする核酸分子、または配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27および29のMOLXの核酸配列に相補的なアンチセンス核酸がさらに提供される。
【0235】
1つの実施形態では、アンチセンス核酸分子は、MOLXタンパク質をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の「コード領域」に対してアンチセンスである。用語「コード領域」とは、アミノ酸残基に翻訳されるコドンを含む、ヌクレオチド配列の領域をいう。別の実施形態では、このアンチセンス核酸分子は、MOLXタンパク質をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の「非コード領域」に対してアンチセンスである。用語「非コード領域」とは、コード領域に隣接する、アミノ酸に翻訳されない、5’配列および3’配列をいう(すなわち、5’非翻訳領域および3’非翻訳領域ともいわれる)。
【0236】
本明細書中に開示されるMOLXタンパク質をコードするコード鎖配列を考慮すれば、本発明のアンチセンス核酸は、WatsonおよびCrickまたはHoogsteenの塩基対合の規則に従って設計され得る。アンチセンス核酸分子は、MOLX mRNAのコード領域全体に相補的であり得るが、より好ましくは、MOLX mRNAのコード領域または非コード領域の一部にのみアンチセンスであるオリゴヌクレオチドである。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、MOLX mRNAの翻訳開始部位を取り囲む領域に相補的であり得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば、長さが約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約45または約50ヌクレオチドであり得る。本発明のアンチセンス核酸は、当該分野で公知の手順を用いて、化学的合成または酵素連結反応を用いて構築され得る。例えば、アンチセンス核酸(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)は、天然に存在するヌクレオチド、またはこの分子の生物学的安定性を増大させるように、もしくはアンチセンス核酸とセンス核酸との間で形成される二重鎖の物理的安定性を増大させるように設計された種々に改変されたヌクレオチドを用いて化学的に合成され得る(例えば、ホスホロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドが用いられ得る)。
【0237】
アンチセンス核酸を作製するために用いられ得る改変されたヌクレオチドの例としては以下が挙げられる:5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β−D−ガラクトシルクエオシン(galactosylqueosine)、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルクエオシン(mannosylqueosine)、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン、シュードウラシル、クエオシン(queosine)、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、および2,6−ジアミノプリン。あるいは、このアンチセンス核酸は、核酸がアンチセンス方向でサブクローニングされた発現ベクターを用いて生物学的に生成され得る(すなわち、挿入された核酸から転写されたRNAは、以下の小節にさらに記載される、目的の標的核酸に対してアンチセンス方向である)。
【0238】
本発明のアンチセンス核酸分子は、代表的には被験体に投与されるか、またはインサイチュで生成され、その結果それらは、MOLXタンパク質をコードする細胞性mRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズするか、またはそれに結合し、それによってこのタンパク質の発現を、(例えば転写および/または翻訳を阻害することによって)阻害する。ハイブリダイゼーションは、安定な二重鎖を形成する従来のヌクレオチド相補性によってか、または例えばDNA二重鎖に結合するアンチセンス核酸分子の場合には、二重らせんの深いほうの溝における特異的相互作用を介してであり得る。本発明のアンチセンス核酸分子の投与経路の例としては、組織部位での直接的注射が挙げられる。あるいは、アンチセンス核酸分子は、選択された細胞を標的化するように改変され得、次いで全身に投与される。例えば、全身投与のために、アンチセンス分子は、それらが選択された細胞表面上に発現されたレセプターまたは抗原に特異的に結合するように改変され得る(例えば、そのアンチセンス核酸分子を細胞表面レセプターまたは抗原に結合するペプチドまたは抗体に連結することによって)。このアンチセンス核酸分子はまた、本明細書中に記載されるベクターを用いて細胞に送達され得る。アンチセンス分子の十分な細胞内濃度を達成するために、アンチセンス核酸分子が強力なpol IIプロモーターまたはpol IIIプロモーターの制御下に置かれているベクター構築物が、好ましい。
【0239】
なお別の実施形態において、本発明のアンチセンス核酸分子は、α−アノマー核酸分子である。α−アノマー核酸分子は、相補的RNAと特異的な二本鎖ハイブリッドを形成し、ここで、通常のβ−ユニットとは対照的に、鎖は、互いに平行に走行する。例えば、Gaultierら,1987,Nucl.Acids Res.15:6625−6641を参照のこと。このアンチセンス核酸分子はまた、2’−o−メチルリボヌクレオチド(例えば、Inoueら,1987,Nucl.Acids Res.15:6131〜6148を参照のこと)またはキメラRNA−DNAアナログ(例えば、Inoueら,1987,FEBS Lett.215:327〜330を参照のこと)を含み得る。
【0240】
(リボザイムおよびPNA部分)
核酸の改変としては、非制限的な例として、改変塩基、および糖リン酸バックボーンが改変または誘導体化された核酸が挙げられる。これらの改変は、少なくとも一部は、改変された核酸の化学的安定性を増強するために実施され、その結果、それらは、例えば、被験体での治療的適用におけるアンチセンス結合核酸として使用され得る。
【0241】
1つの実施形態において、本発明のアンチセンス核酸はリボザイムである。リボザイムは、一本鎖核酸(例えば、mRNA)を切断し得るリボヌクレアーゼ活性を有する触媒性RNA分子であり、これらは、その一本鎖核酸に対して相補領域を有する。従って、リボザイム(例えば、HaselhoffおよびGerlach 1988.Nature 334:585−591に記載されるハンマーヘッド型リボザイム)を使用して、MOLX mRNA転写物を触媒的に切断し、それによってMOLX mRNAの翻訳を阻害し得る。MOLXをコードする核酸に特異性を有するリボザイムは、本明細書中に開示されるMOLX cDNAのヌクレオチド配列(すなわち、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29)に基づいて設計され得る。例えば、活性部位のヌクレオチド配列が、MOLXをコードするmRNA内で切断されるヌクレオチド配列に相補的である、テトラヒメナL−19 IVS RNAの誘導体が構築され得る。例えば、Cechらの米国特許第4,987,071号およびCechらの米国特許第5,116,742号を参照のこと。MOLX mRNAをまた使用して、RNA分子のプールから、特異的リボヌクレアーゼ活性を有する触媒性RNAを選択し得る。例えば、Bartelら(1993)Science 261:1411〜1418を参照のこと。
【0242】
あるいは、MOLX遺伝子発現は、MOLX核酸の調節領域(例えば、MOLXのプロモーターおよび/またはエンハンサー)に相補的なヌクレオチド配列を標的化し、標的細胞中でMOLX遺伝子の転写を妨害する三重らせん構造を形成することによって阻害され得る。例えば、Helene,1991.Anticancer Drug Des.6:569〜84;Heleneら.1992.Ann.N.Y.Acad.Sci.660:27−36;Maher,1992.Bioassays 14:807−15を参照のこと。
【0243】
種々の実施形態において、MOLX核酸は、塩基部分、糖部分またはリン酸骨格で改変され、例えば、その分子の安定性、ハイブリダイゼーションまたは可溶性を改善し得る。例えば、核酸のデオキシリボースリン酸骨格を改変して、ペプチド核酸を生成し得る。例えば、Hyrupら,1996.Bioorg Med Chem 4:5−23を参照のこと。本明細書中で使用される場合、用語「ペプチド核酸」または「PNA」は、デオキシリボースリン酸骨格が偽ペプチド骨格によって置換され、そして4つの天然の核塩基(nucleobase)のみが保持されている核酸模倣物(例えば、DNA模倣物)をいう。PNAの中性の骨格は、低いイオン強度の条件下でDNAおよびRNAに対する特異的ハイブリダイゼーションを可能にすることが示されている。PNAオリゴマーの合成は、Hyrupら,1996.前出;Perry−O’Keefeら,1996.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:14670−14675において記載されるような標準的固相ペプチド合成プロトコルを用いて行われ得る。
【0244】
MOLXのPNAは、治療的適用および診断的適用において使用され得る。例えば、PNAは、例えば、転写または翻訳の停止を誘導することまたは複製を阻害することによる、遺伝子発現の配列特異的調節のためのアンチセンスまたは抗遺伝子剤として使用され得る。MOLXのPNAはまた、遺伝子における一塩基対変異の分析(例えば、PNA指向性PCRクランピング)において;他の酵素(例えば、S1ヌクレアーゼ)と組み合わせて使用される場合の人工制限酵素として(Hyrupら、1996.前出を参照のこと);またはDNA配列およびハイブリダイゼーションのプローブもしくはプライマーとして(Hyrupら,1996,前出;Perry−O’Keefeら,1996,前出を参照のこと)、使用され得る。
【0245】
別の実施形態において、MOLXのPNAは、例えば、それらの安定性または細胞性取り込みを増強するために、PNAに脂溶性基または他のヘルパー基を結合することによって、PNA−DNAキメラの形成によって、またはリポソームもしくは当該分野において公知の薬物送達の他の技術の使用によって改変され得る。例えば、PNAおよびDNAの有利な特性を組合せ得る、MOLXのPNA−DNAキメラが生成され得る。PNA部分が高い結合親和性および特異性を提供する一方で、そのようなキメラは、DNA認識酵素(例えば、RNase HおよびDNAポリメラーゼ)がDNA部分と相互作用するのを可能にする。PNA−DNAキメラは、塩基のスタッキング、核塩基間の結合数および方向を考慮して選択される適切な長さのリンカーを使用して連結され得る(Hyrupら,1996,前出を参照のこと)。PNA−DNAキメラの合成は、Hyrupら,1996,前出およびFinnら,1996,Nucl Acids Res 24:3357−3363において記載されるように行われ得る。例えば、DNA鎖は、標準的なホスホラミダイトカップリング化学を用いて固体支持体上で合成され得、そして改変されたヌクレオシドアナログ(例えば、5’−(4−メトキシトリチル)アミノ−5’−デオキシ−チミジンホスホルアミダイト)が、PNAとDNAの5’末端との間に使用され得る。例えば、Magら,1989,Nucl Acid Res 17:5973〜5988を参照のこと。次いで、PNAモノマーは、段階様式でカップリングされ、5’PNAセグメントおよび3’DNAセグメントを有するキメラ分子を生成する。例えば、Finnら,1996,前出を参照のこと。あるいは、5’DNAセグメントおよび3’PNAセグメントを用いて、キメラ分子が合成され得る。例えば、Petersenら,1975,Bioorg.Med.Chem.Lett.5:1119〜11124を参照のこと。
【0246】
他の実施形態において、オリゴヌクレオチドは、以下のような他の付属の基を含み得る:ペプチド(例えば、インビボで宿主細胞レセプターを標的化するため)、または細胞膜を横切る輸送を容易にする因子(例えば、Letsingerら、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.86:6553〜6556;Lemaitreら、1987、Proc.Natl.Acad.Sci.84:648〜652;PCT公開番号WO88/09810を参照のこと)、または血液脳関門(例えば、PCT公開番号WO89/10134を参照のこと)。さらに、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーション誘発切断剤(例えば、Krolら、1988、BioTechniques 6:958〜976を参照のこと)、またはインターカレーター剤(例えば、Zon,1988、Pharm.Res.5:539〜549を参照のこと)で改変され得る。この目的のために、オリゴヌクレオチドは、別の分子(例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーション誘発架橋剤、輸送剤、ハイブリダイゼーション誘発切断剤など)に結合され得る。
【0247】
(MOLXポリペプチド)
本発明に従うポリペプチドは、配列が配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30に提供されるMOLXポリペプチドのアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む。本発明はまた、なおそのMOLX活性および生理学的機能を維持するタンパク質、またはその機能的フラグメントをコードするが、その任意の残基が配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30に示される対応する残基から変化し得る、変異体または改変体タンパク質を含む。
【0248】
一般に、MOLX様機能を保持するMOLX改変体は、配列中の特定位置の残基が他のアミノ酸により置換され、そしてさらに、親タンパク質の2つの残基間にさらなる残基を挿入する可能性、および親配列から1つ以上の残基を欠失する可能性を含む。任意のアミノ酸置換、挿入または欠失が、本発明に包含される。好適な状況では、この置換は、上記で規定されるような保存的置換である。
【0249】
本発明の1つの局面は、単離されたMOLXタンパク質、およびその生物学的に活性な部分、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログに関する。抗MOLX抗体を惹起するための免疫原としての使用のために適切なポリペプチドフラグメントもまた提供される。1つの実施形態において、ネイティブなMOLXタンパク質は、標準的なタンパク質精製技術を用いる適切な精製スキームによって、細胞または組織供給源から単離され得る。別の実施形態において、MOLXタンパク質は、組換えDNA技術によって産生される。組換え発現に代わるものとして、MOLXタンパク質またはポリペプチドは、標準的なペプチド合成技術を用いて化学合成され得る。
【0250】
「単離された」または「精製された」ポリペプチドまたはタンパク質あるいはその生物学的に活性な部分は、MOLXタンパク質の由来する細胞または組織供給源由来の細胞性物質または他の夾雑タンパク質を実質的に含まないか、あるいは化学合成される場合に化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない。用語「細胞性物質を実質的に含まない」は、MOLXタンパク質の調製物を含み、この調製物において、MOLXタンパク質が単離または組換え産生される細胞の細胞性成分から分離されている。1つの実施形態において、用語「細胞性物質を実質的に含まない」は、非MOLXタンパク質(本明細書中において「夾雑タンパク質」とも呼ばれる)を約30%未満(乾燥重量にて)、より好ましくは非MOLXタンパク質を約20%未満、なおより好ましくは非MOLXタンパク質を約10%未満、そして最も好ましくは非MOLXタンパク質を約5%未満有する、MOLXタンパク質の調製物を含む。MOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分が組換え産生される場合、好ましくは、培養培地を実質的に含まない。すなわち、培養培地は、そのタンパク質調製物の容量の約20%未満、より好ましくは約10%未満、そして最も好ましくは約5%未満を示す。
【0251】
用語「化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない」は、タンパク質が、そのタンパク質の合成に関与する化学前駆体または他の化学物質から分離されているMOLXタンパク質の調製物を含む。1つの実施形態において、用語「化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない」は、化学前駆体または非MOLXの化学物質を約30%未満(乾燥重量にて)、より好ましくは化学前駆体または非MOLX化学物質を約20%未満、なおより好ましくは化学前駆体または非MOLX化学物質を約10%未満、そして最も好ましくは化学前駆体または非MOLX化学物質を約5%未満有する、MOLXタンパク質の調製物を含む。
【0252】
MOLXタンパク質の生物学的に活性な部分は、全長MOLXタンパク質より少ないアミノ酸を含み、そしてMOLXタンパク質の少なくとも1つの活性を示す、MOLXタンパク質のアミノ酸配列(例えば、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30に示されるアミノ酸配列)に十分に相同なアミノ酸配列、またはMOLXタンパク質のアミノ酸配列に由来するアミノ酸配列を含むペプチドを含む。代表的には、生物学的に活性な部分は、MOLXタンパク質の少なくとも1つの活性を有するドメインまたはモチーフを含む。MOLXタンパク質の生物学的に活性な部分は、例えば、長さが10、25、50、100またはそれより多いアミノ酸残基であるポリペプチドであり得る。
【0253】
さらに、タンパク質の他の領域が欠失している他の生物学的に活性な部分は、組換え技術によって調製され得、そしてネイティブなMOLXタンパク質の機能的活性のうちの1つ以上について評価され得る。
【0254】
1つの実施形態において、MOLXタンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30に示されるアミノ酸配列を有する。他の実施形態において、MOLXタンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30に実質的に相同であり、そして以下に詳細に議論されるように、天然の対立遺伝子改変体または変異誘発に起因してアミノ酸配列が異なるが、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のタンパク質の機能的活性を保持する。従って、別の実施形態において、MOLXタンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のアミノ酸配列に少なくとも約45%相同なアミノ酸配列を含み、そして、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のMOLXタンパク質の機能的活性を保持するタンパク質である。
【0255】
(2つ以上の配列間の相同性の決定)
2つのアミノ酸配列または2つの核酸の相同性の百分率を決定するために、配列は、至適な比較の目的のために整列される(例えば、ギャップは、第2のアミノ酸または核酸配列との最適な整列のために、第1のアミノ酸または核酸配列に導入され得る)。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置でのアミノ酸残基またはヌクレオチドが比較される。第1の配列中の位置が、第2の配列中の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドで占められる場合、分子はその位置で相同である(すなわち、本明細書中で使用される場合、アミノ酸または核酸の「相同性」は、アミノ酸または核酸の「同一性」と等価である)。
【0256】
核酸配列の相同性は、2つの配列間の同一性の程度として決定され得る。相同性は、当該分野において公知のコンピュータープログラム(例えば、GCGプログラムパッケージにおいて提供されるGAPソフトウェア)を用いて決定され得る。NeedlemanおよびWunsch,1970 J Mol Biol 48:443〜453を参照のこと。核酸配列比較のための以下の設定(GAP作製ペナルティー、5.0、およびGAP伸長ペナルティー、0.3)を用いてGCG GAPソフトウェアを使用すると、上記で言及される類似の核酸配列のコード領域は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29に示されるDNA配列のCDS(コード)部分と、好ましくは少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の同一性の程度を示す。
【0257】
用語「配列同一性」は、2つのポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列が、特定の比較領域にわたって、残基毎を基準として同一である程度をいう。用語「配列同一性のパーセンテージ」は、以下により算出される:この比較領域にわたって最適に整列された2つの配列を比較すること、両方の配列において同一の核酸塩基(例えば、核酸の場合にはA、T、C、G、U、またはI)が存在する位置の数を決定し、一致した位置の数を導くこと、この一致した位置の数を、比較領域の内の位置の総数(すなわち、ウインドウサイズ)で除算すること、およびその結果を100で乗算して、配列同一性のパーセンテージを導くこと。用語「実質的な同一性」は、本明細書中で使用される場合、ポリヌクレオチド配列の特徴を示し、ここでこのポリヌクレオチドは、比較領域にわたり参照配列と比較して、少なくとも80%の配列同一性、好ましくは少なくとも85%の配列同一性、そして頻繁には90〜95%の配列同一性、より通常には少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含む。
【0258】
(キメラタンパク質および融合タンパク質)
本発明はまた、MOLXキメラタンパク質または融合タンパク質を提供する。本明細書中で使用される場合、MOLX「キメラタンパク質」またはMOLX「融合タンパク質」は、非MOLXポリペプチドに作動可能に連結された、MOLXポリペプチドを含む。「MOLXポリペプチド」は、MOLXタンパク質(配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30)に対応するアミノ酸配列を有するポリペプチドをいうが、「非MOLXポリペプチド」は、MOLXタンパク質に対して実質的に相同ではないタンパク質(例えば、MOLXタンパク質とは異なり、かつ同一でかまたは異なる生物体に由来するタンパク質)に対応するアミノ酸配列を有するポリペプチドをいう。MOLX融合タンパク質において、このMOLXポリペプチドは、MOLXタンパク質の全てまたは一部分に対応し得る。1つの実施形態では、MOLX融合タンパク質は、MOLXタンパク質の少なくとも1つの生物学的に活性な部分を含む。別の実施形態では、MOLX融合タンパク質は、MOLXタンパク質の少なくとも2つの生物学的に活性な部分を含む。なお別の実施形態において、MOLX融合タンパク質は、MOLXタンパク質の少なくとも3つの生物学的に活性な部分を含む。融合タンパク質において、用語「作動可能に連結された」は、MOLXポリペプチドおよび非MOLXポリペプチドが、インフレームで互いに融合されていることを示すことが意図される。非MOLXポリペプチドは、MOLXポリペプチドのN末端またはC末端に融合され得る。
【0259】
1つの実施形態においては、この融合タンパク質は、GST−MOLX融合タンパク質であり、ここではMOLX配列が、GST(グルタチオンS−トランスフェラーゼ)配列のC末端に融合される。このような融合タンパク質は、組換えMOLXポリペプチドの精製を容易にし得る。
【0260】
別の実施形態において、この融合タンパク質は、N末端に異種シグナル配列を含むMOLXタンパク質である。特定の宿主細胞(例えば、哺乳動物宿主細胞)において、MOLXの発現および/または分泌は、異種シグナル配列の使用を介して増加され得る。
【0261】
なお別の実施形態において、この融合タンパク質は、MOLX−免疫グロブリン融合タンパク質であり、ここで、MOLX配列が、免疫グロブリンタンパク質ファミリーのメンバーに由来する配列に融合される。本発明のこのMOLX−免疫グロブリン融合タンパク質は、薬学的組成物中に取り込まれ、そして被験体に投与されて、細胞の表面上でMOLXリガントとMOLXタンパク質との間の相互作用を阻害し、それによってインビボのMOLX媒介シグナル伝達を抑制し得る。このMOLX−免疫グロブリン融合タンパク質を用い、MOLX同族リガンドの生体利用性に影響を与え得る。MOLXリガンド/MOLX相互作用の阻害は、増殖障害および分化障害の両方の処置、および細胞生存性を調節(例えば、促進または阻害)するために、治療的に有用であり得る。さらに、本発明のこのMOLX−免疫グロブリン融合タンパク質は、被験体中で抗MOLX抗体を産生するための免疫原として用いられ得、MOLXリガンドを精製し、そしてMOLXリガンドとのMOLXの相互作用を阻害する分子を同定するスクリーニングアッセイで用いられ得る。
【0262】
本発明のMOLXキメラまたは融合タンパク質は、標準的な組換えDNA技法により産生され得る。例えば、異なるポリペプチド配列をコードするDNAフラグメントを、従来の技法に従って、例えば、連結のための平滑末端または粘着(stagger)末端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じて粘着(cohesive)末端のフィルイン、所望しない連結を避けるためのアルカリホスファターゼ処理、および酵素的連結を採用することにより、インフレームで一緒に連結する。別の実施形態では、融合遺伝子を、自動化DNA合成機を含む従来技法により合成し得る。あるいは、遺伝子フラグメントのPCR増幅を、キメラ遺伝子配列を生成するために次いでアニールおよび再増幅され得る、2つの連続遺伝子フラグメント間の相補的なオーバーハングを生じるアンカープライマーを用いて実施し得る(例えば、Ausbelら(編)CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley&Sons、1992を参照のこと)。さらに、融合成分(例えば、GSTポリペプチド)をすでにコードした多くの発現ベクターが市販されている。MOLXをコードする核酸は、この融合成分がMOLXタンパク質にインフレーム連結されるように、このような発現ベクター中にクローン化され得る。
【0263】
(MOLXアゴニストおよびアンタゴニスト)
本発明はまた、MOLXアゴニスト(すなわち、模倣物またはMOLXアンタゴニストのいずれかとして機能するMOLXタンパク質の改変体に関する。MOLXタンパク質の改変体(例えば、MOLXタンパク質の離散した点変異または短縮型)が、変異誘発により生成され得る。MOLXタンパク質のアゴニストは、天然に存在する形態のMOLXタンパク質と実質的に同じ生物学的活性、またはその生物学的活性のサブセットを保持し得る。MOLXタンパク質のアンタゴニストは、天然に存在する形態のMOLXタンパク質の1つ以上の活性を、例えば、MOLXタンパク質を含む細胞シグナル伝達カスケードの下流または上流メンバーに競合的に結合することにより阻害し得る。従って、特異的生物学的効果が、限られた機能の改変体を用いた処理により惹起され得る。1つの実施形態では、このタンパク質の天然に存在する形態の生物学活性のサブセットを有する改変体を用いた被験体の処置は、MOLXタンパク質の天然に存在する形態を用いた処置に対して被験体におけるより少ない副作用を有する。
【0264】
MOLXアゴニスト(すなわち、模倣物)またはMOLXアンタゴニストのいずれかとして機能するMOLXタンパク質の改変体は、MOLXタンパク質アゴニストまたはアンタゴニスト活性のためのMOLXタンパク質の変異体(例えば短縮型変異体)のコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることにより同定され得る。1つの実施形態では、MOLX改変体の多彩なライブラリーは、核酸レベルのコンビナトリアル変異誘発により生成され、そして多彩な遺伝子ライブラリーによりコードされる。MOLX改変体の多彩なライブラリーは、例えば、合成オリゴヌクレオチドの混合物を、潜在的なMOLX配列の縮重セットが、個々のポリペプチドとして、あるいは、その中にMOLX配列のセットを含む(例えば、ファージディスプレイのための)より大きな融合タンパク質のセットとして発現可能であるように、遺伝子配列に酵素的に連結することにより産生され得る。縮重オリゴヌクレオチド配列から潜在的なMOLX改変体のライブラリーを産生するために用いられ得る種々の方法が存在する。縮重遺伝子配列の化学的合成は、自動化DNA合成機中で実施され得、次いでこの合成遺伝子は、適切な発現ベクター中に連結される。遺伝子の縮重セットの使用は、1つの混合物において、潜在的なMOLX配列の所望のセットをコードする配列のすべての供給を可能にする。縮重オリゴヌクレオチドを合成する方法は当該分野で周知である。例えば、Narang,1983.Tetrahedron 39:3;Itakuraら,1984.Annu.Rev.Biochem.53:323;Itakuraら,1984.Science 198:1056;Ikeら,1983.Nucl.Acids Res.11:477を参照のこと。
【0265】
(ポリペプチドライブラリー)
さらに、MOLXタンパク質コード配列のフラグメントのライブラリーを用いて、MOLXタンパク質の改変体のスクリーニングおよび引き続く選択のためのMOLXフラグメントの多彩な集団を生成し得る。1つの実施形態では、コード配列フラグメントのライブラリーは、MOLXコード配列の二本鎖PCRフラグメントを、1分子あたり約1つのみのニックが生じる条件下にてヌクレアーゼで処理すること、二本鎖DNAを変性させること、異なるニック産物からのセンス/アンチセンス対を含み得る二本鎖DNAを形成するためにこのDNAを再生すること、Sヌクレアーゼを用いた処理により再形成された二重鎖から一本鎖部分を除去すること、および得られるフラグメントライブラリーを発現ベクター中に連結することにより生成し得る。この方法により、MOLXタンパク質の種々のサイズのN末端および内部フラグメントをコードする発現ライブラリーが、派生し得る。
【0266】
点変異または短縮により作成されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングするため、選択された性質を有する遺伝子産物のcDNAライブラリーをスクリーニングするための種々の技術が、当該分野で公知である。このような技法を、MOLXタンパク質のコンビナトリアル変異誘発により生成された遺伝子ライブラリーの迅速スクリーニングに適用可能である。大きな遺伝子ライブラリーをスクリーニングするための、高スループット分析に適した最も広く用いられる技法は、代表的には、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベクター中にクローニングすること、得られるベクターのライブラリーで適切な細胞を形質転換すること、およびこのコンビナトリアル遺伝子を、所望の活性の検出が、その産物が検出された遺伝子をコードするベクターの単離を容易にする条件下で発現することを含む。ライブラリー中の機能的変異体の頻度を増大する新規技法であるリクルーシブエンセブル変異誘発(REM)を、スクリーニングアッセイと組み合わせて用い、MOLX改変体を同定し得る。例えば、ArkinおよびYourvan,1992.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:7811−7815;Delgraveら,1993.Protein Engineering 6:327−331を参照のこと。
【0267】
(抗MOLX抗体)
本発明は、本発明の任意のMOLXポリペプチドに免疫特異的に結合する、Fabまたは(Fab)のような抗体または抗体フラグメントを包含する。
【0268】
単離されたMOLXタンパク質、またはその部分もしくはフラグメントは、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体の調製のための標準的な技術を用いて、MOLXポリペプチドに結合する抗体を産生するための免疫原として用いられ得る。完全長のMOLXタンパク質が用いられ得るか、あるいは、本発明は、免疫原としての使用のためのMOLXタンパク質の抗原性ペプチドフラグメントを提供する。MOLXの抗原性ペプチドは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30で示されるアミノ酸配列の少なくとも4アミノ酸残基を含み、そしてこのペプチドに対して惹起された抗体がMOLXと特異的な免疫複合体を形成するように、MOLXのエピトープを含む。好ましくは、この抗原性ペプチドは、少なくとも6、8、10、15、20、または30個のアミノ酸残基を含む。より長い抗原性ペプチドが、用途に依存して、そして当業者に周知の方法に従い、より短い抗原性ペプチドよりもしばしば好適である。
【0269】
本発明の特定の実施形態では、抗原性ペプチドに含まれる少なくとも1つのエピトープは、タンパク質の表面上に位置するMOLXの領域、例えば、親水性領域である。抗体産生を標的化する手段として、親水性および疎水性の領域を示すヒドロパシープロットを、例えば、フーリエ変換を伴うかまたは伴わないかのいずれか、Kyte DoolittleまたはHopp Woods法を含む、当該分野で周知の任意の方法により生成し得る(例えば、HoppおよびWoods、1981、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 78:3824−3828;KyteおよびDoolittle 1982、J.Mol.Biol.157:105−142を参照のこと。この各々が、それらの全体において、本明細書中で参考として援用される)。
【0270】
本明細書で開示されるように、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のMOLXタンパク質配列、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログを、これらのタンパク質成分に免疫特異的に結合する抗体の産生における免疫原として利用し得る。本明細書で用いる用語「抗体」は、免疫グロブリン分子、および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、すなわち、MOLXのような抗原に特異的に結合(免疫反応)する抗原結合部位を含む分子をいう。このような抗体は、制限されずに、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、単鎖抗体、FabフラグメントおよびF(ab’)2フラグメント、ならびにFab発現ライブラリーを含む。特定の実施形態では、ヒトMOLXタンパク質に対する抗体が開示される。当該分野で公知の種々の手順が、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のMOLXタンパク質配列、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログに対するポリクローナルまたはモノクローナル抗体の産生のために用いられ得る。これらのタンパク質のいくつかを以下で論議する。
【0271】
ポリクローナル抗体の産生のために、種々の適切な宿主動物(例えば、ウサギ、ヤギ、マウスまたはその他の哺乳動物)が、ネイティプタンパク質、もしくはその合成改変体、または前述の誘導体での注射により免疫され得る。適切な免疫原性調製物は、例えば、組換えにより発現されたMOLXタンパク質または化学的に合成されたMOLXポリペプチドを含有し得る。この調製物は、アジュバントをさらに含み得る。免疫学的応答を増大するために用いられる種々のアジュバントは、制限されずに、フロイントアジュバント(完全および不完全)、ミネラルゲル(例えば、水酸化アルミニウム)、界面活性物質(例えば、リゾレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチド、オイルエマルジョン、ジニトロフェノールなど)、Bacille Calmette−GuerinおよびCorynebacterium parvumのようなヒトアジュバント、または類似の免疫刺激剤を含む。所望であれば、MOLXに対して惹起された抗体分子は、哺乳動物(例えば、血液)から単離され、そしてさらに、IgG画分を得るために、プロテインAクロマトグラフィーのような、周知の技術により精製され得る。
【0272】
本明細書で用いられる場合、用語「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」は、MOLXの特定のエピトープと免疫反応し得る、1種類の抗原結合部位のみを含む抗体分子の集団をいう。従って、代表的には、モノクローナル抗体組成物は、それと免疫反応する特定のMOLXタンパク質に対し、単一の結合親和性を示す。特定のMOLXタンパク質、またはその誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログに対して惹起されたモノクローナル抗体の調製には、継続的な細胞株培養による抗体分子の産生を提供する任意の技術が利用され得る。このような技術は、制限されずに、ハイブリドーマ技術(例えば、Kohler&Milstein、1975 Nature 256:495−497を参照のこと);トリオーマ(trioma)技術;ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(例えば、Kozborら、1983 Immunol.Today 4:72)およびヒトモノクローナル抗体を産生するためのEBVハイブリドーマ技術(例えば、Coleら、1985 MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY、Alan R.Liss,Inc.77−96頁を参照のこと)を含む。ヒトモノクローナル抗体を、本発明の実施において利用し得、そしてヒトハイブリドーマを用いることによるか(例えば、Coteら、1983.Proc Natl Acad Sci USA 80:2026−2030を参照のこと)、またはインビトロでヒトB細胞をエプスタイン−バーウイルスで形質転換することにより(例えば、Coleら、1985 MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY、Alan R.Liss,Inc.77−96頁を参照のこと)産生し得る。上記の引用の各々は、それらの全体が参考として本明細書に援用される。
【0273】
本発明によれば、技術は、MOLXタンパク質に特異的な単鎖抗体の産生のために適合され得る(例えば、米国特許第4,946,778号を参照のこと)。さらに、方法は、Fab発現ライブラリーの構築のために適合されて(例えば、Huseら、1989 Science 246:1275−1281を参照のこと)、MOLXタンパク質、またはその誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログに対する所望の特異性を有するモノクローナルFabフラグメントの迅速かつ有効な同定を可能にし得る。非ヒト抗体は、当該分野で周知の技術により「ヒト化」され得る。例えば、米国特許第5,225,539号を参照のこと。MOLXタンパク質に対するイディオタイプを含む抗体フラグメントを、当該分野で公知の技術により産生し得、これには、制限されないで:(i)抗体分子のペプシン消化により産生されるF(ab’)2フラグメント;(ii)F(ab’)2フラグメントのジスルフィド架橋を還元することにより産生されるFabフラグメント;(iii)抗体分子のパパインおよび還元剤での処理により産生されるFabフラグメント;ならびに(iv)Fフラグメントが含まれる。
【0274】
さらに、ヒトおよび非ヒト部分の両方を含むキメラ抗体およびヒト化モノクローナル抗体のような、組換え抗MOLX抗体(これらは、標準的な組換えDNA技術を用いて作製され得る)は、本発明の範囲内である。このようなキメラ抗体およびヒト化モノクローナル抗体は、当該分野で公知の組換えDNA技術により産生され得る。この技術は例えば、以下に記載の方法を用いる:国際出願番号PCT/US86/02269;欧州特許出願番号184,187号;欧州特許出願番号171,496;欧州特許出願番号173,494;PCT国際公開番号WO 86/01533;米国特許第4,816,567号;米国特許第5,225,539号;欧州特許出願番号125,023号;Betterら(1988)Science 240:1041〜1043;Liuら(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:3439〜3443;Liuら(1987)J.Immunol.139:3521〜3526;Sunら(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:214〜218;Nishimuraら(1987)Cancer Res.47:999〜1005;Woodら(1985)Nature 314:446〜449;Shawら(1988)J.Natl.Cancer Inst.80:1553〜1559);Morrison(1985)Science 229:1202〜1207;Oiら(1986)BioTechniques 4:214;Jonesら(1986)Nature 321:552〜525;Verhoeyanら(1988)Science 239:1534;ならびにBeidlerら(1988)J.Immunol.141:4053〜4060。上記引用の各々は、それらの全体において参考として本明細書中に援用される。
【0275】
1つの実施形態において、所望の特異性を保有する抗体のスクリーニングのための方法は、当該分野内で公知の酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)および他の免疫学的に媒介された技術を含むが、これに限定されない。特定の実施形態において、MOLXタンパク質の特定のドメインに対して特異的である抗体の選抜は、このようなドメインを所有しているMOLXタンパク質のフラグメントに結合するハイブリドーマの生成により容易にされる。従って、MOLXタンパク質、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログ内の所望のドメインに対して特異的である抗体がまた、本明細書において提供される。
【0276】
抗MOLX抗体は、MOLXタンパク質の局在化および/または定量化に関する当該分野で公知の方法において用いられ得る(例えば、適切な生理学的なサンプル中のMOLXタンパク質のレベルを測定する使用のために、診断的方法における使用のために、タンパク質の画像化における使用のために、など)。所定の実施形態において、MOLXタンパク質、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログに対する抗体(抗体由来の結合ドメインを含む)は、薬理学的に活性な化合物(本明細書中、以降において「治療剤」)として利用される。
【0277】
抗MOLX抗体(例えば、モノクローナル抗体)は、標準的技術(例えばアフィニティークロマトグラフィまたは免疫沈降)によって、MOLXポリペプチドを単離するために用いられ得る。抗MOLX抗体は、細胞からの天然のMOLXポリペプチド、そして宿主細胞において発現される組換え的に産生されたMOLXポリペプチドの精製を容易にし得る。さらに、抗MOLX抗体が、(例えば、細胞の溶解産物または細胞上清における)MOLXタンパク質を検出するために用いられて、MOLXタンパク質の発現のアバンダンスおよびパターンを評価し得る。抗MOLX抗体は、例えば、所定の治療レジメンの有効性を決定するために、臨床試験の手順の一部として、組織におけるタンパク質レベルを診断的にモニターするために用いられ得る。検出は、抗体を検出可能物質に結合する(すなわち、物理的に連結する)ことにより容易にされ得る。検出可能物質の例としては、種々の酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質および放射性物質が挙げられる。適切な酵素の例としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼまたはアセチルコリンエステラーゼが挙げられる;適切な補欠分子族複合体の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが挙げられる;適切な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミン(dichlorotriazinylamine)フルオレセイン、ダンシルクロリドまたはフィコエリトリンが挙げられる;発光物質の例としては、ルミノールが挙げられる;生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリンおよびエクオリンが挙げられる;そして、適切な放射性物質の例としては125I、131I、35SまたはHが挙げられる。
【0278】
(MOLX組換え発現ベクターおよび宿主細胞)
本発明の別の局面は、MOLXタンパク質、またはその誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログをコードする核酸を含む、ベクター、好ましくは、発現ベクターに関する。本明細書において使用する場合、用語「ベクター」は、連結された別の核酸を輸送し得る核酸分子をいう。1つの型のベクターは、「プラスミド」である。これはさらなるDNAセグメントが連結され得る環状の二本鎖DNAループをいう。他の型のベクターは、ウイルス性ベクターであり、ここでは、さらなるDNAセグメントが、ウイルスゲノムに連結され得る。特定のベクターは、ベクターが導入される宿主細胞中で自律複製し得る(例えば、細菌性の複製起点を有する細菌ベクター、およびエピソーム性哺乳動物ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム性哺乳動物ベクター)は、宿主細胞への導入の際、宿主細胞のゲノムに組み込まれ、そして、これにより宿主ゲノムとともに複製される。さらに、特定のベクターは、それらが作動可能に連結される遺伝子の発現を指示し得る。このようなベクターは、本明細書において「発現ベクター」と呼ばれる。一般に、組換えDNA技術において有用な発現ベクターは、しばしばプラスミドの形態である。本明細書において、「プラスミド」および「ベクター」は、プラスミドが最も一般的に用いられる形態のベクターであるので、交換可能に使用され得る。しかし、本発明は、等価の機能を果たす、ウイルス性ベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルス)のような、このような他の形態の発現ベクターを含むことを意図する。
【0279】
本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞における核酸の発現に適切な形態の本発明の核酸を含む。これは、組換え発現ベクターが、発現されるべき核酸配列に作動可能に連結されている、発現に用いられる宿主細胞に基づいて選択された1つ以上の調節配列を含むことを意味する。組換え発現ベクターにおいて、「作動可能に連結する」とは、目的のヌクレオチド配列が、(例えば、インビトロの転写/翻訳系において、またはベクターが宿主細胞に導入される場合は、宿主細胞において)ヌクレオチド配列の発現を可能にする様式で調節配列に連結されることを意味することを意図する。
【0280】
用語「調節配列」は、プロモーター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含むことを意図する。このような調節配列は、例えば、Goeddel;GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185、Academic Press、San Diego、Calif.(1990)に記載されている。調節配列は、多くの型の宿主細胞においてヌクレオチド配列の構成的発現を指示する配列、および特定の宿主細胞のみにおいてヌクレオチド配列の発現を指示する配列(例えば、組織特異的調節配列)を含む。発現ベクターの設計が形質転換される宿主細胞の選択、所望のタンパク質の発現のレベルなどのような因子に依存し得ることは当業者には明白である。本発明の発現ベクターは、宿主細胞に導入され得、それにより、本明細書に記載される核酸によってコードされるタンパク質またはペプチド(融合タンパク質またはペプチドを含む)(例えば、MOLXタンパク質、MOLXタンパク質の変異形態、融合タンパク質など)を産生し得る。
【0281】
本発明の組換え発現ベクターは、原核生物細胞または真核生物細胞における、MOLXタンパク質発現のために設計され得る。例えば、MOLXタンパク質は、細菌細胞(例えば、Escherichia coli)、昆虫細胞(バキュロウイルス発現ベクターを用いる)、酵母細胞または哺乳動物細胞において発現され得る。適切な宿主細胞は、Goeddel,GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185、Academic Press、San Diego、Calif.(1990)にさらに考察されている。あるいは、組換え型発現ベクターは、例えば、T7プロモーター調節配列およびT7ポリメラーゼを用いて、インビトロで転写および翻訳され得る。
【0282】
原核生物におけるタンパク質の発現は、最も頻繁には、融合タンパク質または非融合タンパク質のいずれかの発現を指示する、構成的プロモーターまたは誘導性プロモーターを含むベクターを有するEscherichia coliにおいて実施される。融合ベクターは、そこにコードされるタンパク質に、通常、組換えタンパク質のアミノ末端に、多数のアミノ酸を付加する。このような融合ベクターは、代表的には、以下の3つの目的のために役立つ:(i)組換えタンパク質の発現を増加させるため;(ii)組換えタンパク質の可溶性を増加させるため;および(iii)アフィニティー精製においてリガンドとして作用することによって組換えタンパク質の精製の際に補助するため。しばしば、融合発現ベクターにおいて、タンパク質分解の切断部位が、融合部分と組換えタンパク質との結合部に導入されて、融合タンパク質の精製の後に融合部分から組換えタンパク質を分離することを可能とする。このような酵素、およびその同族(cognate)の認識配列は、第Xa因子、トロンビン、およびエンテロキナーゼを含む。代表的な融合発現ベクターとしては、それぞれ、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)、マルトースE結合タンパク質、またはプロテインAを標的の組換えタンパク質に融合する、pGEX(Pharmacia Biotech Inc.;SmithおよびJohnson(1988)Gene 67:31−40)、pMAL(New England Biolabs,Beverly,Mass.)およびpRIT5(Pharmacia,Piscataway,N.J.)が挙げられる。
【0283】
適切な誘導性非融合E.coli発現ベクターの例には、pTrc(Amrannら(1988)Gene 69:301−315)およびpET 11d(Studierら、GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185,Academic Press,San Diego,Calif.(1990)60−89)が挙げられる。
【0284】
E.coliにおける組換えタンパク質発現を最大化するための1つのストラテジーは、組換えタンパク質をタンパク質分解的に切断する能力を欠損した宿主細菌中でタンパク質を発現させることである。例えば、Gottesman,GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185,Academic Press,San Diego,Calif.(1990)119−128を参照のこと。別のストラテジーは、各アミノ酸についての個々のコドンが、E.coliにおいて優先的に利用されるコドンであるように発現ベクターに挿入される核酸の核酸配列を変更することである(例えば、Wadaら(1992)Nucl.Acids Res.20:2111−2118を参照のこと)。本発明の核酸配列のこのような変更は、標準的なDNA合成技術によって実行され得る。
【0285】
別の実施形態において、MOLX発現ベクターは、酵母発現ベクターである。酵母Saccharomyces cerivisaeにおける発現のためのベクターの例には、pYepSec1(Baldariら、(1987)EMBO J.6:229−234)、pMFa(KurjanおよびHerskowitz、(1982)Cell 30:933−943)、pJRY88(Schultzら、(1987)Gene 54:113−123)、pYES2(Invitrogen Corporation,San Diego,Calif.)、およびpicZ(InVitrogen Corp.,San Diego,Calif.)が挙げられる。
【0286】
あるいは、MOLXは、バキュロウイルス発現ベクターを使用して、昆虫細胞中で発現され得る。培養昆虫細胞(例えば、SF9細胞)中でのタンパク質の発現のために利用可能なバキュロウイルスベクターには、pAcシリーズ(Smithら(1983)Mol.Cell.Biol.3:2156−2165)およびpVLシリーズ(LucklowおよびSummers(1989)Virology 170:31−39)が挙げられる。
【0287】
なお別の実施形態において、本発明の核酸は、哺乳動物発現ベクターを使用して、哺乳動物細胞中で発現される。哺乳動物発現ベクターの例には、pCDM8(Seed(1987)Nature 329:840)およびpMT2PC(Kaufmanら(1987)EMBO J.6:187−195)が挙げられる。哺乳動物細胞中で使用される場合、発現ベクターの制御機能は、しばしば、ウイルスの調節エレメントによって提供される。例えば、一般に使用されるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイルス、およびシミアンウイルス40に由来する。原核生物細胞および真核生物細胞の両方のために適切な他の発現系については、例えば、Sambrookら、MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL.第2版、Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989の第16章および第17章を参照のこと。
【0288】
別の実施形態において、組換え哺乳動物発現ベクターは、特定の細胞型(例えば、組織特異的調節エレメントを使用して核酸を発現する)中で優先的に核酸の発現を指示し得る。組織特異的調節エレメントは、当該分野で公知である。適切な組織特異的なプロモーターの非限定的な例には、アルブミンプロモーター(肝臓特異的;Pinkertら(1987)Genes Dev.1:268−277)、リンパ特異的プロモーター(CalameおよびEaton(1988)Adv.Immunol.43:235−275)、T細胞レセプターの特定のプロモーターにおいて(WinotoおよびBaltimore(1989)EMBO J.8:729−733)および免疫グロブリンの特定のプロモーターにおいて(Banerjiら(1983)Cell 33:729−740;QueenおよびBaltimore(1983)Cell 33:741−748)、ニューロン特異的プロモーター(例えば、神経フィラメントプロモーター;ByrneおよびRuddle(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5473−5477)、膵臓特異的プロモーター(Edlundら(1985)Science 230:912−916)、ならびに乳腺特異的プロモーター(例えば、乳清プロモーター;米国特許第4,873,316号および欧州出願公開第264,166号)が挙げられる。発達的に調節されるプロモーターもまた含まれる(例えば、マウスhoxプロモーター(KesselおよびGruss(1990)Science 249:374−379)およびα−フェトプロテインプロモーター(CampesおよびTilghman(1989)Genes Dev.3:537−546)。
【0289】
本発明はさらに、アンチセンス方向で発現ベクターにクローニングされた本発明のDNA分子を含む組換え発現ベクターを提供する。すなわち、そのDNA分子は、MOLX mRNAに対してアンチセンスであるRNA分子の発現(DNA分子の転写によって)を可能にする様式で調節配列に作動可能に連結される。種々の細胞型においてアンチセンスRNA分子の持続的な発現を指示する、アンチセンス方向でクローニングされた核酸に作動可能に連結された調節配列(例えば、ウイルスプロモーターおよび/もしくはエンハンサー)が選択され得るか、または、アンチセンスRNAの構成的発現、組織特異的発現、または細胞型特異的発現を指示する調節配列が、選択され得る。アンチセンス発現ベクターは、組換えプラスミド、ファージミド、または弱毒化されたウイルスの形態であり得、ここではアンチセンス核酸は、高効率調節領域の制御下で産生され、その活性は、ベクターが導入される細胞型によって決定され得る。アンチセンス遺伝子を使用する遺伝子発現の調節の考察については、例えば、Weintraubら、「Antisense RNA as a molecular tool for genetic analysis」、Reviews−Trends in Genetics、第1巻(1)1986を参照のこと。
【0290】
本発明の別の局面は、本発明の組換え発現べクターが導入された宿主細胞に関する。用語「宿主細胞」および「組換え宿主細胞」は、本明細書中で、交換可能に使用される。このような用語は、特定の被験細胞をいうのみでなく、そのような細胞の子孫または潜在的な子孫をもいうことが理解される。変異または環境の影響のいずれかに起因して、特定の改変は次の世代において生じ得るので、このような子孫は、実際には、親の細胞と同一でないかもしれないが、なお、本明細書中で使用される場合のこの用語の範囲内に含まれる。
【0291】
宿主細胞は、任意の原核生物細胞または真核生物細胞であり得る。例えば、MOLXタンパク質は、細菌細胞(例えば、E.coli)、昆虫細胞、酵母または哺乳動物細胞(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)またはCOS細胞)において発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。
【0292】
ベクターDNAは、従来の形質転換またはトランスフェクション技術を介して原核生物細胞または真核生物細胞に導入され得る。本明細書中で使用される場合、用語「形質転換」および「トランスフェクション」とは、外来性の核酸(例えば、DNA)を宿主細胞に導入するために当該分野で容認されている種々の技術をいうことを意図し、これらには、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウム共沈、DEAEデキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクション、またはエレクトロポレーションが含まれる。宿主細胞を形質転換またはトランスフェクションするための適切な方法は、Sambrookら(MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL.第2版、Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989)および他の実験室マニュアルに見出され得る。
【0293】
哺乳動物細胞の安定なトランスフェクションのために、使用される発現ベクターおよびトランスフェクション技術に依存して、細胞のほんの一部のみが外来DNAをそのゲノムに組み込み得ることが知られている。これらの要素を同定および選択するために、選択マーカー(例えば、抗生物質に対する耐性)をコードする遺伝子が、一般的には目的の遺伝子とともに宿主細胞に導入される。種々の選択マーカーには、薬物(例えば、G418、ハイグロマイシン、およびメトトレキサート)に対する耐性を付与するものが含まれる。選択マーカーをコードする核酸は、MOLXをコードするベクターと同じベクター上で宿主細胞に導入され得るか、あるいは別々のベクター上で導入され得る。導入された核酸で安定にトランスフェクトされた細胞は、薬物選択によって同定され得る(例えば、選択マーカー遺伝子を取り込んだ細胞は生存するが、他の細胞は死滅する)。
【0294】
本発明の宿主細胞(例えば、培養中の原核生物宿主細胞および真核生物宿主細胞)は、MOLXタンパク質を産生(すなわち、発現)するために使用され得る。従って、本発明はさらに、本発明の宿主細胞を使用して、MOLXタンパク質を産生するための方法を提供する。1つの実施形態において、本発明の方法は、MOLXタンパク質が産生されるような適切な培地中で、本発明の宿主細胞(ここに、MOLXタンパク質をコードする組換え発現ベクターが導入されている)を培養する工程を包含する。別の実施形態において、本発明はさらに、培地または宿主細胞からMOLXタンパク質を単離する工程を包含する。
【0295】
(トランスジェニックMOLX動物)
本発明の宿主細胞はまた、非ヒトトランスジェニック動物を作製するために使用され得る。例えば、1つの実施形態において、本発明の宿主細胞は、MOLXタンパク質コード配列が導入された、受精卵母細胞または胚性幹細胞である。次いで、このような宿主細胞は、外因性のMOLX配列がゲノムに導入された非ヒトトランスジェニック動物、または内因性のMOLX配列が変更された相同組換え動物を作製するために使用され得る。このような動物は、MOLXタンパク質の機能および/または活性を研究するため、ならびにMOLXタンパク質活性のモジュレーターを同定および/または評価するために有用である。本明細書中で使用される場合、「トランスジェニック動物」とは、非ヒト動物であり、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくは、ラットまたはマウスのような齧歯類であり、ここでは、その動物の1つ以上の細胞が、導入遺伝子を含む。トランスジェニック動物の他の例としては、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、両生類などが挙げられる。導入遺伝子は、細胞(この細胞からトランスジェニック動物を発生させた)のゲノムに組み込まれかつ成熟動物のゲノムに残存し、それによって、トランスジェニック動物の1つ以上の細胞型または組織においてコードされた遺伝子産物の発現を指示する、外因性のDNAである。本明細書中で使用される場合、「相同(homologous)組換え動物」とは、非ヒト動物であり、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくはマウスであり、ここでは内因性のMOLX遺伝子は、内因性の遺伝子と、その動物の発生の前にその動物の細胞(例えば、その動物の胚細胞)に導入された外因性のDNA分子との間の相同組換えによって変更されている。
【0296】
本発明のトランスジェニック動物は、MOLXをコードする核酸を、例えば、マイクロインジェクション、レトロウイルス感染によって、受精卵母細胞の雄性前核に導入すること、およびその卵母細胞を偽妊娠雌性養育動物(foster animal)中で発達させることを可能にすることによって作製され得る。配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29のヒトのMOLX cDNA配列は、非ヒト動物のゲノムに導入遺伝子として導入され得る。あるいは、ヒトのMOLX遺伝子の非ヒトホモログ(例えば、マウスのMOLX遺伝子)は、ヒトのMOLX cDNAに対するハイブリダイゼーションに基づいて単離され得(上記にさらに記載された)、そして導入遺伝子として使用され得る。イントロン配列およびポリアデニル化シグナルもまた導入遺伝子中に含まれ得、その導入遺伝子の発現の効率を増大させ得る。組織特異的調節配列(単数または複数)は、特定の細胞に対して、MOLXタンパク質の発現を指示するように、MOLX導入遺伝子に作動可能に連結され得る。胚の操作およびマイクロインジェクションを介するトランスジェニック動物(特に、マウスのような動物)を作製するための方法は、当該分野で慣習的になっており、そして例えば、米国特許第4,736,866号;同第4,870,009号;および同第4,873,191号;ならびにHogan 1986、MANIPULATING THE MOUSE EMBRYO,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.に記載されている。同様の方法が、他のトランスジェニック動物の作製のために使用される。トランスジェニック創始(founder)動物は、そのゲノムにおけるMOLX導入遺伝子の存在および/またはその動物の組織もしくは細胞中のMOLX mRNAの発現に基づいて同定され得る。次いで、トランスジェニック創始動物は、導入遺伝子を有するさらなる動物を育種するために使用され得る。さらに、MOLXタンパク質をコードする導入遺伝子を有するトランスジェニック動物は、さらに、他の導入遺伝子を有する他のトランスジェニック動物に交雑され得る。
【0297】
相同組換え動物を作製するために、MOLX遺伝子の少なくとも一部を含むベクターを調製する。ここで、この遺伝子は、欠失、付加、または置換が導入され、それによってそのMOLX遺伝子が変更されている(例えば、機能的に破壊されている)。MOLX遺伝子はヒト遺伝子(例えば、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29のcDNA)であり得るが、より好ましくは、ヒトのMOLX遺伝子の非ヒトホモログである。例えば、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29のヒトのMOLX遺伝子のマウスホモログは、マウスゲノムにおける内因性のMOLX遺伝子を変更するのに適切な相同組換えベクターを構築するために使用され得る。1つの実施形態において、そのベクターは、相同組換えに際して、その内因性のMOLX遺伝子が、機能的に破壊されるように設計される(すなわち、機能的タンパク質をもはやコードしない;「ノックアウト」ベクターともいわれる)。
【0298】
あるいは、このベクターは、相同組換えに際して、内因性MOLX遺伝子が変異されるか、あるいはさもなければ、変更されるが、なお機能性タンパク質をコードするように、設計され得る(例えば、上流の調節領域が変更され、それによって内因性MOLXタンパク質の発現を変更し得る)。相同組換えベクターにおいて、MOLX遺伝子の変更された部分は、MOLX遺伝子のさらなる核酸によって、その5’末端および3’末端で隣接されることにより、相同組換えが、ベクターによって保有される外因性MOLX遺伝子と胚幹細胞中の内因性MOLX遺伝子との間で起こることを可能にする。さらなる隣接するMOLX核酸は、内因性遺伝子との首尾よい相同組換えのために十分な長さである。典型的に、数キロベースの隣接DNA(5’末端および3’末端の両方における)が、ベクターに含まれる。例えば、相同組換えベクターの説明についてThomasら(1987)Cell 51:503を参照のこと。次いで、このベクターは、(例えば、エレクトロポレーションによって)胚性幹細胞株に導入され、そして導入されたMOLX遺伝子が内因性MOLX遺伝子と相同組換えした細胞が、選択される(例えば、Liら(1992)Cell 69:915を参照のこと)。
【0299】
次いで、選択された細胞が、動物(例えば、マウス)の未分化胚芽細胞へ注入され、凝集キメラを形成する。例えば、Bradley,1987;TERATOCARCINOMAS AND EMBRYONIC STEM CELLS:A PRACTICAL APPROACH、Robertson編、IRL、Oxford、113頁〜152頁を参照のこと。次いで、キメラ胚が、適切な偽妊娠雌性養育動物に移植され得、そしてその胚は分娩に到る。その生殖細胞中に相同組換えされたDNAを保有する子孫が、動物を育種するために使用され得、ここでこの動物の全ての細胞は、導入遺伝子の生殖系列伝達によって、相同組換えされたDNAを含む。相同組換えベクターおよび相同組換え動物を構築するための方法が、さらに以下に記載される;Bradley(1991)Curr.Opin.Biotechnol.2:823−829;PCT国際公開番号:WO90/11354;WO91/01140;WO92/0968;およびWO/93/04169。
【0300】
別の実施形態において、導入遺伝子の調節された発現を可能にする選択された系を含む非ヒトトランスジェニック動物が産生され得る。このような系の1つの例は、バクテリオファージP1のcre/loxPリコンビナーゼ系である。cre/loxPリコンビナーゼ系の説明については、例えば、Laksoら(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:6232−6236を参照のこと。リコンビナーゼ系の別の例は、Saccharomyces cerevisiaeのFLPリコンビナーゼ系である(O’Gormanら(1991)Science 251:1351−1355を参照のこと)。cre/loxPリコンビナーゼ系が導入遺伝子の発現を調節するために使用される場合、Creリコンビナーゼおよび選択されたタンパク質の両方をコードする導入遺伝子を含む動物が必要となる。このような動物は、例えば、2つのトランスジェニック動物(一方は選択されたタンパク質をコードした導入遺伝子を含み、他方はリコンビナーゼをコードした導入遺伝子を含む)を交配することによる「二重の」トランスジェニック動物の構築によって提供され得る。
【0301】
本明細書中に記載される非ヒトトランスジェニック動物のクローンがまた、Wilmutら(1997)Nature 385:810−813に記載される方法に従って、産生され得る。簡単には、トランスジェニック動物からの細胞(例えば、体細胞)が単離され得、そして増殖サイクル(growth cycle)から出て、G期に入るように誘導され得る。次いで、静止性細胞が、例えば、電気パルスの使用により、その静止性細胞が単離されたのと同種の動物から摘出された卵母細胞へ融合され得る。次いで、この再構築された卵母細胞は培養され、これにより、これは桑実胚または未分化胚芽細胞に発達し、次いで、偽妊娠雌性養育動物に移される。この雌性養育動物から産まれた子孫は、その細胞(例えば、その体細胞)が単離された動物のクローンである。
【0302】
(薬学的組成物)
本発明のMOLX核酸分子、MOLXタンパク質、および抗MOLX抗体(これはまた、本明細書中で、「活性化合物」とも呼ばれる)、ならびにそれらの誘導体、フラグメント、アナログ、およびホモログが、投与に適した薬学的組成物に組み込まれ得る。このような組成物は、典型的に、核酸分子、タンパク質または抗体、および薬学的に受容可能なキャリアを含む。本明細書中で使用される場合、「薬学的に受容可能なキャリア」は、薬学的な投与に適合可能な、あらゆる溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤(delaying agent)などを含むことが意図される。適切なキャリアは、Remington’s Pharmaceutical Sciences(当該分野の標準的参考文献であって、本明細書中に参考として援用される)の最新版に記載される。このようなキャリアまたは希釈剤の好ましい例としては、水、生理食塩水、フィンガー(finger)溶液、デキストロース溶液、および5%ヒト血清アルブミンが挙げられるが、これらに限定されない。リポソームおよび非水性ビヒクル(例えば、不揮発性油)もまた、使用され得る。薬学的に活性な物質に対するこのような媒体および薬剤の使用は、当該分野で周知である。任意の従来の媒体または薬剤が活性化合物と不適合である場合を除いて、組成物におけるその使用が意図される。補助的な活性化合物もまた、組成物へ組み込まれ得る。
【0303】
本発明の薬学的組成物は、その意図される投与経路と適合可能であるように処方される。投与経路の例には、非経口(例えば、静脈内、皮内、皮下)投与、経口(例えば、吸入)投与、経皮(すなわち、局所的)投与、経粘膜(transmucosal)投与、および直腸投与が挙げられる。非経口適用、皮内適用または皮下適用のために使用される溶液または懸濁液は、以下の成分を含み得る:注射用水、生理食塩水溶液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒のような、滅菌希釈剤;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンのような、抗菌剤;アスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウムのような、抗酸化剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)のような、キレート剤;酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩のような、緩衝液、および塩化ナトリウムまたはデキストロースのような、張度の調整のための薬剤。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムのような酸または塩基で調整され得る。非経口調製物は、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジ、または多用量のバイアル中に入れられ得る。
【0304】
注入用途に適した薬学的組成物は、滅菌水溶液(ここでは、水溶解性)または分散媒(dispersion)、および滅菌注入可能溶液または分散媒の即座の調製のための滅菌粉末を含む。静脈内投与において、適切なキャリアには、生理食塩水、静菌水、Cremophor ELTM(BASF、Parsippany、N.J.)またはリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)が挙げられる。全ての場合において、組成物は、無菌でなければならず、そして容易な注入性(syringeability)が存在する程度に流動性であるべきである。これは、製造および保存の条件下で安定でなければならず、そして、細菌および真菌のような微生物の汚染行為に対して保護されなければならない。このキャリアは、例えば、以下を含む溶媒または分散媒であり得る:水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)ならびにそれらの適切な混合物。適切な流動性が、例えば、レシチンのようなコーティングの使用によって、分散媒の場合には、要求される粒子サイズを維持することによって、および界面活性剤を使用することによって維持され得る。微生物の作用の防止は、種々の抗菌剤および抗真菌剤(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなど)によって達成され得る。多くの場合、組成物中に等張剤(例えば、砂糖、ポリアルコール(例えば、マンニトール(manitol)、ソルビトール)、塩化ナトリウム)を含むことが好ましい。注入可能組成物の吸収期間の延長は、組成物に吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチン)を含ませることによってもたらされ得る。
【0305】
滅菌注射可能溶液は、必要量のこの活性化合物(例えば、MOLXタンパク質または抗MOLX抗体)を、適切な溶媒中で、上記で列挙される成分の1つまたは組み合わせと共に組み込み、必要な場合、続いて濾過滅菌することによって調製され得る。一般的に、分散媒は、活性化合物を、基本(basic)の分散媒と上記で列挙される成分から必要とされる他の成分とを含む滅菌ビヒクル中へ組み込むことによって調製される。滅菌注射可能液剤の調製のための滅菌粉末の場合において、調製方法は、真空乾燥および凍結乾燥であり、これにより、予め滅菌濾過されたその溶液から活性成分および任意のさらなる所望の成分の粉末を得る。
【0306】
経口組成物は、一般的に、不活性希釈剤または食用キャリアを含む。これらは、ゼラチンカプセルに封入され得るか、または錠剤へと圧縮され得る。経口治療投与の目的のために、この活性化合物は、賦形剤とともに組み込まれ得、そして錠剤、トローチ剤、またはカプセル剤の形態で使用され得る。経口組成物はまた、うがい薬としての使用のために流体キャリアを使用して調製され得、ここで、この流体キャリア中のこの化合物は、経口的に適用され、そして音を立てられ(swish)、そして吐き出されるか、または飲み込まれる。薬学的に適合性の結合剤、および/またはアジュバント物質が、この組成物の一部として含まれ得る。錠剤、丸剤、カプセル剤、トローチ剤などが、任意の以下の成分または同様の性質を有する化合物を含み得る:結合剤(例えば、微結晶セルロース、ガムトラガントまたはゼラチン);賦形剤(例えば、デンプンまたはラクトース)、崩壊剤(例えば、アルギン酸、プリモゲル(Primogel)、またはコーンスターチ);滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウムまたはステロテス(Sterotes));潤滑剤(glidant)(例えば、コロイド状二酸化ケイ素);甘味剤(例えば、スクロースまたはサッカリン);あるいは香味剤(例えば、ペパーミント、サリチル酸メチル、またはオレンジフレーバー)。
【0307】
吸入による投与について、この化合物は、適切な噴霧剤(例えば、二酸化炭素のような気体)を含む圧縮容器またはディスペンサー、あるいは噴霧器から、エアロゾル噴霧の形態で送達される。
【0308】
全身的投与はまた、経粘膜手段または経皮手段により得る。経粘膜投与または経皮投与について、浸透される障壁に適切な浸透剤が、処方物において使用される。このような浸透剤は、一般的に、当該分野で公知であり、そして、例えば、経粘膜投与については、界面活性剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体が挙げられる。経粘膜投与は、鼻噴霧または坐剤の使用によって達成され得る。経皮投与については、この活性化合物は、当該分野で一般的に公知である軟膏剤(ointment)、軟膏(salve)、ゲル、またはクリーム剤へ処方される。
【0309】
この化合物はまた、直腸送達のための坐剤(例えば、ココアバターおよび他のグリセリドのような従来の坐剤基剤と共に)または貯留(rentention)浣腸の形態で調製され得る。
【0310】
1つの実施形態において、この活性化合物は、身体からの迅速な排出に対してこの化合物を保護するキャリアを用いて調製され(例えば、制御放出処方物)、これには、移植片およびマイクロカプセル化された送達系が挙げられる。酢酸エチレンビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸のような、生分解性、生体適合性ポリマーが使用され得る。このような処方物の調製のための方法は、当業者には明らかである。これらの物質はまた、Alza CorporationおよびNova Pharmaceuticals,Inc.から商業的に入手され得る。リポソーム懸濁剤(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体を感染させた細胞へ標的化されるリポソームを含む)がまた、薬学的に受容可能なキャリアとして使用され得る。これらは、例えば米国特許第4,522,811号に記載されるような、当業者に公知の方法に従って調製され得る。
【0311】
投与の容易さおよび投薬量の均一性のために、投薬単位形態で、経口組成物または非経口組成物を処方することが、特に有益である。本明細書で使用される投薬単位形態は、処置される被験体に対する単位投薬量として適切な物理的に個々の単位をいい;各単位は、必要とされる薬学的キャリアと関連して所望の治療的効果を生じるように計算された、所定量の活性化合物を含む。本発明の投薬単位形態についての詳細は、この活性化合物の固有の特徴、および達成される特定の治療効果、ならびに個体の処置のためのこのような活性化合物を調合する分野に固有の制限によって決定され、そしてこれらに直接依存する。
【0312】
本発明の核酸分子は、ベクターに挿入され得、そして遺伝子治療ベクターとして使用され得る。遺伝子治療ベクターは、被験体へ、例えば静脈内注射、局所投与(米国特許第5,328,470号を参照のこと)によって、または定位注射(例えば、Chenら(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:3054−3057を参照のこと)によって送達され得る。遺伝子治療ベクターの薬学的調製物には、受容可能な希釈剤中の遺伝子治療ベクターが挙げられ得るか、または遺伝子送達ビヒクルが組み込まれる除放性マトリックスが挙げられ得る。あるいは、完全な遺伝子送達ベクターが組換え細胞からインタクトで産生され得(例えば、レトロウイルスベクター)、薬学的調製物は、遺伝子送達系を産生する1以上の細胞を含み得る。
【0313】
薬学的組成物は、投与のための使用説明書と共に、容器、包装、またはディスペンサーに含まれ得る。
【0314】
(スクリーニングおよび検出の方法)
本発明の単離された核酸分子を用いて、さらに以下に記載するように、MOLXタンパク質を(例えば、遺伝子治療適用において、宿主細胞における組換え発現ベクターを介して)発現し得、MOLX mRNA(例えば、生物学的サンプルにおいて)またはMOLX遺伝子の遺伝子損傷を検出し得、そしてMOLX活性を調節し得る。さらに、MOLXタンパク質を用いて、MOLXタンパク質活性または発現を調節する薬物もしくは化合物をスクリーニングし得、そしてMOLXタンパク質の不十分もしくは過剰な産生、または野生型MOLXタンパク質に比べて減少もしくは異常な活性を有するMOLXタンパク質形態の産生によって特徴付けられる障害(例えば、糖尿病(インスリン放出を調節する);肥満(脂質を結合および輸送する);肥満に関する代謝障害、代謝性症候群Xならびに食欲不振、および慢性疾患に関する消耗性障害、および種々の癌、および感染性疾患(抗微生物活性を有する)、および種々の異脂肪血症)を処置し得る。さらに、本発明の抗MOLX抗体を用いて、MOLXタンパク質を検出および単離し得、そしてMOLX活性を調節し得る。なおさらなる局面において、本発明は、食欲、栄養の吸収および代謝性基質の解離をポジティブおよびネガティブの両方の様式において、影響する方法に用いられ得る。
【0315】
本発明はさらに、上記のように、本明細書において記載されるスクリーニングアッセイによって同定される新規な因子、および処置のためのその因子の使用に関する。
【0316】
(スクリーニングアッセイ)
本発明は、MOLXタンパク質に結合するか、または例えば、MOLXタンパク質発現もしくはMOLXタンパク質活性に刺激効果もしくは阻害効果を有する、調節因子、すなわち、候補物または試験化合物もしくは試験因子(例えば、ペプチド、ペプチド模倣物、低分子または他の薬物)を同定するための方法(本明細書ではまた、「スクリーニングアッセイ」とも呼ばれる)を提供する。本発明はまた、本明細書において記載されるスクリーニングアッセイにおいて同定される化合物を包含する。
【0317】
1つの実施形態において、本発明は、MOLXタンパク質もしくはMOLXポリペプチドの膜結合形態、またはその生物学的に活性な部分に結合するかまたはその活性を調節する候補物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。本発明の試験化合物は、以下を含む、当該分野で公知のコンビナトリアルライブラリー法において任意の多数のアプローチを用いて得ることができる:生物学的ライブラリー;空間的に指定可能な平行固相または液相ライブラリー(spatially addressable parallel solid phase or solution phase libraries);逆重畳を要する合成ライブラリー法(synthetic library methods requiring deconvolution);「1ビーズ1化合物(one−bead one−compound)」ライブラリー法;およびアフィニティークロマトグラフィー選択を用いる合成ライブラリー法。生物学的ライブラリーアプローチは、ペプチドライブラリーに限定されるが、他の4つのアプローチが、化合物のペプチド、非ペプチドオリゴマー、または低分子のライブラリーに適用可能である。例えば、Lam,1997.Anticancer Drug Design 12:145を参照のこと。
【0318】
本明細書において用いる場合、「低分子(small molecure)」とは、約5kD未満、そして最も好ましくは約4kD未満の分子量を有する化合物をいうことを意図する。低分子は、例えば、核酸分子、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣物、炭水化物、脂質または他の有機分子もしくは無機分子であり得る。化学および/または生物学的混合物(例えば、真菌、細菌または藻類の抽出物)のライブラリーが、当該分野で公知であり、そして本発明の任意のアッセイを用いてスクリーニングされ得る。
【0319】
分子ライブラリーの合成のための方法の例が、当該分野、例えば、以下において見出されている:DeWittら、1993.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90:6909;Erbら、1994.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.91:11422;Zuckermannら、1994.J.Med.Chem.37:2678;Choら、1993.Science 261:1303;Carrellら,1994.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2059;Carellら、1994.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2061;および Gallopら、1994.J.Med.Chem.37:1233。
【0320】
化合物のライブラリーは、溶液において(例えば、Houghten,1992.Biotechniques 13:412〜412)、またはビーズ上に(Lam,1991.Nature 354:82〜84)、チップ上に(Fodor,1993.Nature 364:555〜556)、細菌(Ladner,米国特許第5,223,409号)、胞子(Ladner、米国特許第5,233,409号)、プラスミド(Cullら、1992.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:1865〜1869)またはファージ上に(ScottおよびSmith,1990.Science 249:386〜390;Devlin,1990.Science 249:404〜406;Cwirlaら,1990.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.87:6378〜6382;Felici;1991.J.Mol.Biol.222:301〜310;Ladner、米国特許第5,233,409号)存在し得る。
【0321】
1つの実施形態において、アッセイは細胞ベースのアッセイであり、このアッセイでMOLXタンパク質の膜結合形態またはその生物学的に活性な部分を細胞表面上で発現する細胞を試験化合物と接触させ、そして試験化合物がMOLXタンパク質に結合する能力を決定する。この細胞は、例えば哺乳動物起源の細胞または酵母細胞であり得る。試験化合物がMOLXタンパク質に結合する能力を決定することは、例えば、放射性同位体または酵素標識と試験化合物を結合させ、これによりMOLXタンパク質、またはその生物学的に活性な部分に対する試験化合物の結合が、複合体中の標識された化合物を決定することにより決定され得ることによって達成され得る。例えば、試験化合物は直接または間接的のいずれかで、125I、35S、14C、またはHで標識され得、そしてこの放射性同位体は放射線放出の直接カウントまたはシンチレーションカウントによって検出され得る。あるいは、試験化合物は、例えば、西洋ワザビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、またはルシフェラーゼを用いて酵素的に標識され得、そしてこの酵素標識は産物への適切な基質の変換の検出によって検出され得る。1つの実施形態において、このアッセイは、MOLXタンパク質の膜結合形態またはその生物学的に活性な部分を細胞表面上で発現する細胞を、MOLXに結合してアッセイ混合物を形成する既知の化合物と接触させる工程、このアッセイ混合物を試験化合物と接触させる工程、および試験化合物がMOLXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程を包含する。ここで、試験化合物がMOLXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程は、この試験化合物が、既知の化合物に比べて、MOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分に優先的に結合する能力を決定する工程を包含する。
【0322】
別の実施形態において、アッセイは、細胞ベースのアッセイであり、このアッセイは、MOLXタンパク質の膜結合形態またはその生物学的に活性な部分を細胞表面上で発現する細胞を、試験化合物と接触させる工程、およびこの試験化合物が、MOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分の活性を調節する(例えば、刺激するかまたは阻害する)能力を決定する工程を包含する。試験化合物がMOLXまたはその生物学的に活性な部分の活性を調節する能力は例えば、MOLXタンパク質がMOLX標的分子に結合するかまたはこの分子と相互作用する能力を決定することにより達成され得る。本明細書において用いる場合、「標的分子」とは、MOLXタンパク質が例えば、MOLX相互作用タンパク質を発現する細胞の表面上の分子、第二細胞の表面上の分子、細胞外環境における分子、細胞膜の内部表面に会合する分子、または細胞質分子に天然に結合するかまたは相互作用する分子である。MOLX標的分子は、本発明の非MOLX分子またはMOLXタンパク質またはMOLXポリペプチドであり得る。1つの実施形態において、MOLX標的分子は、細胞膜を通じる細胞内への細胞外シグナル(例えば、膜結合MOLX分子への化合物の結合によって生成されるシグナル)の伝達を容易にするシグナル伝達経路の構成要素である。この標的は、例えば、触媒活性を有する第二細胞内タンパク質、または下流シグナル伝達分子のMOLXとの会合を促進するタンパク質であり得る。
【0323】
MOLXタンパク質が、MOLX標的分子と結合するかまたはこの分子と相互作用する能力を決定する工程は、直接結合を決定するための上記の方法の1つによって達成され得る。1つの実施形態において、MOLXタンパク質がMOLX標的分子と結合するかまたはこの分子と相互作用する能力を決定することは、この標的分子の活性を決定する工程により達成され得る。例えば、標的分子の活性は、標的の細胞性のセカンドメッセンジャー(すなわち、細胞内Ca2+、ジアシルグリセロール、IP、など)の誘導を決定すること、標的の適切な基質の触媒活性/酵素活性を決定すること、レポーター遺伝子(検出可能マーカー、例えばルシフェラーゼをコードする核酸に作動可能に連結されたMOLX反応性調節エレメントを含む)の誘導を決定すること、または、細胞性応答、例えば、細胞生存、細胞分化、もしくは細胞増殖を検出することにより決定され得る。
【0324】
なお別の実施形態において、本発明のアッセイは、無細胞アッセイであり、このアッセイは、MOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を試験化合物に接触させる工程、およびこの試験化合物がMOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分に結合する能力を決定する工程を包含する。MOLXタンパク質に対するこの試験化合物の結合は、上記のように直接または間接的のいずれかで決定され得る。このような実施形態の1つにおいて、このアッセイはMOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を、MOLXに結合する既知の化合物に接触させてアッセイ混合物を形成する工程、このアッセイ混合物を試験化合物に接触させる工程、およびこの試験化合物がMOLXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程を包含する。ここでこの試験化合物がMOLXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程は、この試験化合物がMOLXまたはその生物学的に活性な部分に優先的に結合する能力を、既知の化合物と比較して、決定する工程を包含する。
【0325】
なお別の実施形態において、アッセイは、無細胞アッセイであり、このアッセイは、MOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を試験化合物に接触させる工程、およびこの試験化合物がMOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分の活性を調節(例えば、刺激または阻害)する能力を決定する工程を包含する。この試験化合物がMOLXの活性を調節する能力を決定する工程は、例えば、MOLXタンパク質が、直接結合を決定するための上記の方法の1つにより、MOLX標的分子に結合する能力を決定することによって、達成され得る。代替の実施形態において、試験化合物がMOLXタンパク質の活性を調節する能力を決定する工程は、MOLXタンパク質がMOLX標的分子をさらに調節する能力を決定することにより達成され得る。例えば、適切な基質上の標的分子の触媒活性/酵素活性は、上記のように決定され得る。
【0326】
なお別の実施形態において、この無細胞アッセイは、MOLXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を、MOLXタンパク質に結合する既知の化合物と接触させてアッセイ混合物を形成する工程、このアッセイ混合物を試験化合物と接触する工程、およびこの試験化合物がMOLXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程、を包含する。ここで、この試験化合物がMOLXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程は、このMOLXタンパク質がMOLX標的分子と優先的に結合するかまたはMOLX標的分子の活性を調節する能力を決定する工程を包含する。
【0327】
本発明の無細胞アッセイは、MOLXタンパク質の可溶性形態または膜結合形態の両方の使用に受け入れられる。MOLXタンパク質の膜結合形態を包含する無細胞アッセイの場合、MOLXタンパク質の膜結合形態が溶液中に維持されるように因子を可溶化する工程を利用することが所望され得る。このような可溶化因子の例としては、n−オクチルグルコシド、n−ドデシルグルコシド、n−ドデシルマルトシド、オクタノイル−N−メチルグルカミド、デカノイル−N−メチルグルカミド、Triton(登録商標)X−100、Triton(登録商標)X−114、Thesit(登録商標)、イソトリデシポリ(エチレングリコールエーテル)、N−ドデシル−N,N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート、3−(3−クロラミドプロピル)ジメチルアミニオール−1−プロパンスルホネート(CHAPS)、または3−(3−クロラミドプロピル)ジメチルアミニオール−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホネート(CHAPSO)のような非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【0328】
本発明の上記のアッセイ方法の1つより多くにおいて、MOLXタンパク質またはその標的分子のいずれかを固定して、このタンパク質の1つまたは両方の複合型でない形態と複合型形態を分離することを容易にすること、およびこのアッセイを自動化に適応させることが所望され得る。MOLXタンパク質への試験化合物の結合、または候補化合物の存在下および非存在下での標的分子とのMOLXタンパク質の相互作用は、反応剤を入れるのに適切であればいずれの容器でも達成され得る。このような容器の例としては、マイクロタイタープレート、試験管、および微量遠心分離管が挙げられる。1つの実施形態において、融合タンパク質は、タンパク質の1つまたは両方がマトリックスに結合されることを可能にするドメインを付加され得る。例えば、GST−MOLX融合タンパク質またはGST標的融合タンパク質は、グルタチオンセファロースビーズ(Sigma Chemical,St.Louis,MO)またはグルタチオン誘導体化マイクロタイタープレート上に吸着され得、次いでこれらが試験化合物と、または試験化合物および非吸着標的タンパク質またはMOLXタンパク質のいずれかと混ぜ合わせられ、そしてこの混合物は、複合体形成につながる条件下(例えば、塩およびpHについて生理学的な条件)でインキュベートされる。インキュベーション後、ビーズまたはマイクロタイタープレートウェルを洗浄して、未結合の成分(ビーズの場合は固定されたマトリックス)をいずれも取り除き、例えば、上記のように、直接または間接的に複合体を決定する。あるいは、この複合体をマトリックスから分離し得、そして標準的な技術を用いてMOLXタンパク質結合または活性のレベルを決定し得る。
【0329】
マトリックス上でタンパク質を固定するための他の技術はまた、本発明のスクリーニングアッセイにおいて用いられ得る。例えば、ビオチンおよびストレプトアビジンの結合を利用して、MOLXタンパク質またはその標的分子のいずれかを固定し得る。ビオチン化MOLXタンパク質または標的分子を、当該分野で周知の技術(例えば、ビオチン化キット、Pierce Chemicals,Rockford,I11.)を用いてビオチン−NHS(N−ヒドロキシ−スクシンイミド)から調製し得、そしてストレプトアビジンでコートした96ウェルプレート(Pierce Chemical)のウェル中に固定し得る。あるいは、MOLXタンパク質または標的分子と反応性の抗体は(しかし、MOLXタンパク質がその標的分子へ結合することを阻害しない)は、プレートのウェルに対して誘導体化され得、そして未結合標的またはMOLXタンパク質が抗体結合体化によってこのウェルにトラップされ得る。GST固定複合体について上記された方法に加えて、このような複合体を検出するための方法としては、MOLXタンパク質または標的分子と反応性の抗体を用いる複合体の免疫検出、およびMOLXタンパク質または標的分子と関連する酵素活性を検出する工程に依る酵素結合アッセイが挙げられる。
【0330】
別の実施形態において、MOLXタンパク質発現のモジュレーターは、細胞を候補化合物と接触させ、そして細胞中のMOLX mRNAまたはタンパク質の発現が検出される方法において同定される。候補化合物の存在下でのMOLX mRNAまたはタンパク質の発現のレベルを、候補化合物の非存在下におけるMOLX mRNAまたはタンパク質の発現のレベルと比較する。次いでこの比較に基いて、候補化合物がMOLX mRNAまたはタンパク質の発現のモジュレーターであることが同定され得る。例えば、MOLX mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の存在下において、その非存在下よりも大きい(すなわち、統計的に有意に大きい)場合、この候補化合物は、MOLX mRNAまたはタンパク質の発現の刺激因子であると同定される。あるいは、MOLX mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の存在下において、その非存在下よりも小さい(すなわち、統計的に有意に小さい)場合、この候補化合物は、MOLX mRNAまたはタンパク質の発現の阻害因子であると同定される。細胞中のMOLX mRNAまたはタンパク質の発現のレベルは、MOLX mRNAまたはタンパク質を検出するための本明細書に記載の方法によって決定され得る。
【0331】
本発明の別の局面において、MOLXタンパク質を、ツーハイブリッドアッセイまたはスリーハイブリッドアッセイ(例えば、米国特許第5,283,317号;Zervosら,1993.Cell 72:223〜232;Maduraら、1993.J.Biol.Chem.268:12046〜12054;Bartelら、1993.Biotechniques 14:920〜924;Iwabuchiら、1993.Oncogene 8:1693〜1696;ならびにBrent WO 94/10300)において「ベイトタンパク質」として用いて、MOLX(「MOLX結合タンパク質」すなわち「MOLX−bp」)に結合するかこれと相互作用し、そしてMOLX活性を調節する他のタンパク質を同定し得る。このようなMOLX結合タンパク質はまた、MOLXタンパク質(例えば、MOLX経路の上流または下流のエレメント)によってシグナルの伝達に関与するようである。
【0332】
このツーハイブリッドシステムは、分離可能なDNA結合および活性化ドメインから構成される、ほとんどの転写因子のモジュラーの性質に基く。簡略に述べれば、このアッセイは、2つの異なるDNA構築物を利用する。1つの構築物において、MOLXをコードする遺伝子は、既知の転写因子(例えば、GAL−4)のDNA結合ドメインをコードする遺伝子に融合される。他の構築物において、不明なタンパク質(「プレイ(prey)」または「サンプル」)をコードする、DNA配列のライブラリー由来のDNA配列を、既知の転写因子の活性化ドメインをコードする遺伝子に融合する。「ベイト」タンパク質および「プレイ」タンパク質は、インビボで相互作用し得、MOLX依存性複合体を形成し、転写因子のDNA結合および活性化ドメインは、近くに接近される。この近接は、レポーター遺伝子(例えば、LacZ)(この転写因子に反応性の転写調節部位に作動可能に連結している)の転写を可能にする。このレポーター遺伝子の発現を検出し、そして、機能的転写因子を含む細胞コロニーを単離し、そしてこれを用いて、MOLXと相互作用するタンパク質をコードするクローニングした遺伝子を得ることができる。
【0333】
本発明はさらに、前述のスクリーニングアッセイによって同定された新規な因子および本明細書に記載されるような処置のためのその因子の使用に関与する。
【0334】
(検出アッセイ)
本明細書において同定されるcDNA配列の部分またはフラグメント(および対応する完全な遺伝子配列)は、ポリヌクレオチド試薬として多くの手段で用いることができる。例であって限定はしないが、これらの配列を用いて、以下(i)染色体上のその各々の遺伝子をマッピングして;これにより遺伝子疾患に関連する遺伝子領域を位置決めすること、:(ii)わずかな生物学的サンプルから個体を同定すること(組織型決定);および(iii)生物学的サンプルの法医学的同定において補助すること、が可能である。これらの適用のいくつかを、下記の小セクションにおいて記載している。
【0335】
(染色体マッピング)
一旦、遺伝子の配列(またはその配列の一部)が単離されれば、この配列を用いて染色体上のこの遺伝子の位置をマッピングし得る。このプロセスは染色体マッピングと呼ばれる。従って、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27,および29に示されるMOLX配列の部分もしくはフラグメント、またはそのフラグメントもしくは誘導体を用いて、染色体上のMOLX遺伝子の配置をそれぞれマッピングし得る。染色体に対するこのMOLX配列のマッピングは、これらの配列を疾患に関連する遺伝子と関連付ける重要な最初の工程である。
【0336】
簡略には、MOLX遺伝子は、MOLX配列からPCRプライマー(好ましくは15〜25bpの長さ)を調製することによって染色体にマッピングされ得る。MOLX配列のコンピューター分析を用いて、ゲノムDNA中の1つのエキソンをこえてまたがらないプライマー(したがって増幅プロセスを複雑にしない)を迅速に選択し得る。次いで、これらのプライマーを、個々のヒト染色体を含有する体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングに用い得る。MOLX配列に対応するヒト遺伝子を含むハイブリッドのみが増幅フラグメントを生成する。
【0337】
異なる哺乳動物由来の体細胞(例えば、ヒト細胞およびマウス細胞)を融合させることによって、体細胞ハイブリッドを調製する。ヒト細胞とマウス細胞のハイブリッドが成長し分裂する際、そのハイブリッドは、無作為な順序でヒト染色体を徐々に失うが、マウスの染色体は保持する。マウス細胞が増殖できない(なぜなら、それは特定の酵素を欠くため)が、ヒト細胞は増殖できる培地を用いることにより、必要な酵素をコードする遺伝子を含むヒト染色体の1つが維持される。種々の培地を用いることにより、ハイブリッド細胞株のパネルが樹立され得る。パネル中の各細胞株は、単一のヒト染色体か、または少数のヒト染色体のいずれか、およびマウス染色体の全セットを含み、これによって、特定のヒト染色体に対する個々の遺伝子の容易なマッピングが可能になる。例えば、D’Eustachioら,1983.Science 220:919〜924を参照のこと。ヒト染色体のフラグメントのみを含む体細胞ハイブリッドはまた、転座および欠失を有するヒト染色体を用いることによって生成され得る。
【0338】
体細胞ハイブリッドのPCRマッピングは、特定の染色体に対して特定の配列を割当てるための迅速な手順である。単一のサーマルサイクラーを用いて、1日あたり、3つ以上の配列を割当てることができる。オリゴヌクレオチドプライマーを設計するためのMOLX配列を用い、特定の染色体由来のフラグメントのパネルを用いてサブ局在化を達成し得る。
【0339】
中期染色体開裂に対するDNA配列の蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FISH)をさらに用いて、1工程で正確な染色体配置を提供し得る。細胞の分裂が、紡錘体を切断する化学物質様コルセミドによって中期にブロックされている細胞を用いて、染色体開裂がなされ得る。この染色体を、トリプシンで短時間処理し、次いでギムザ染色し得る。明るいバンドおよび暗いバンドのパターンが、各染色体上で発色し、その結果この染色体は個々に同定され得る。500または600塩基程度の短いDNA配列を用いて、FISH法を用い得る。しかし、1,000塩基より大きいクローンは、簡易な検出に十分なシグナル強度で特有の染色体位置に結合する可能性が、より高い。合理的な時間の長さで、良好な結果を得るには、好ましくは、1,000塩基、そしてより好ましくは2,000塩基で十分である。この方法の概説については、Vermaら、HUMAN CHROMOSOMES:A MANUAL OF BASIC TECHNIQUES(Perganon Press,New York 1988)を参照のこと。
【0340】
染色体マッピングの試薬は、単一の染色体またはその染色体上の単一部位を印付けするために個々に使用され得るか、または試薬のパネルは複数部位および/または複数染色体を印付けするために使用され得る。遺伝子の非コード領域に対応する試薬は、実際に、マッピング目的のために好ましい。コード鎖は、遺伝子ファミリー内に保存されており、従って、染色体マッピングの間に交叉ハイブリダイゼーションの機会が増大する可能性が高い。
【0341】
一旦、配列が正確な染色体位置にマッピングされると、その配列の染色体上の物理的位置は、遺伝子マップデータと相関し得る。このようなデータは、例えば、McKusick,MENDELIAN INHERITANCE IN MAN(Johns Hopkins University Welch Medical Libraryを通じてオンラインで入手可能)において見いだされる。次いで、同じ染色体領域にマッピングされる遺伝子と疾患との間の関係は、例えば、Egelandら,1987,Nature,325:783−787に記載される連鎖分析(物理的に隣接する遺伝子の同時遺伝)によって同定され得る。
【0342】
さらに、MOLX遺伝子と関連する疾患に罹患した個体と、この疾患に罹患していない個体との間のDNA配列における差異が決定され得る。罹患した個体のいくらかまたは全てにおいて変異が認められるが、非罹患個体のいずれにおいても認められない場合、この変異は特定の疾患の原因因子である可能性が高い。罹患個体と非罹患個体の比較は、一般に、染色体における構造的変化(例えば、染色体スプレッドから可視であるか、またはそのDNA配列に基づいたPCRを用いて検出可能な欠失または転座)を最初に探すことを包含する。最終的に、いくらかの個体に由来する遺伝子の完全な配列決定を行って、変異の存在を確認し、かつ多型から変異を区別する。
【0343】
(組織型決定(tissue typing))
本発明のMOLX配列はまた、わずかな生物学的サンプルから個体を識別するために使用され得る。この技術において、個体のゲノムDNAは、1つ以上の制限酵素で消化され、そして同定のために独特のバンドを生成するためにサザンブロット上でプローブされる。本発明の配列は、RFLP(米国特許第5,272,057号に記載の「制限フラグメント長多型」)のためのさらなるDNAマーカーとして有用である。
【0344】
さらに、本発明の配列を用いて、個体のゲノムの選択された部分について実際の塩基ごとにDNA配列を決定する代替的技術を提供し得る。従って、本明細書中に記載のMOLX配列を用いて、配列の5’末端および3’末端から2つのPCRプライマーを調製し得る。次いで、これらのプライマーを使用して、個体のDNAを増幅し得、そしてこれを逐次的に配列決定し得る。
【0345】
このように調製された個体由来の対応するDNA配列のパネルは、各個体が、対立遺伝子差異に起因するこのようなDNA配列の独特のセットを有するので、固有の個体識別を提供し得る。本発明の配列は、個体由来および組織由来の配列のこのような識別を得るために使用され得る。本発明のMOLX配列は、ヒトゲノムの部分を独特に表す。対立遺伝子のバリエーションは、これらの配列のコード領域においてある程度生じ得、そして非コード領域においてより大きな程度に生じる。個々のヒト間での対立遺伝子のバリエーションは、各500塩基につき約1回の頻度で生じると推定される。対立遺伝子のバリエーションの多さは、制限フラグメント長多型(RFLP)を含む単一ヌクレオチド多型(SNP)に起因する。
【0346】
本明細書中で記載の配列の各々は、ある程度、標準物質(これに対して個体からのDNAが識別の目的で比較され得る)として使用され得る。より多くの多型が非コード領域で生じるので、個体を区別するために、それほど多くの配列が必要であるわけではない。非コード配列は、おそらく10〜1,000プライマーのパネルを用いてポジティブな個体識別を不自由なく提供し得る。これらのプライマーは、各々が100塩基の増幅された非コード配列を生じる。推定コード配列(例えば、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27,および29の配列)が使用される場合、ポジティブな個体識別に関するプライマーのより多くの適切な数は、500〜2,000である。
【0347】
(予測医療)
本発明はまた、診断アッセイ、予後アッセイ、薬理遺伝学および臨床試験をモニタリングすることが、予後(予測)の目的に使用され、これによって個体を予防的に処置する、予測医療の分野に関する。従って、本発明の1つの局面は、MOLXタンパク質および/または核酸の発現、ならびにMOLXの活性を、生物学的サンプル(例えば、血液、血清、細胞、組織)の関連で決定し、これによって、異常なMOLXの発現または活性に関連して、個体が疾患または障害に罹患するかどうか、あるいは障害を発症するリスクがあるかどうかを決定するための診断アッセイに関する。この疾患は、以下を含む:代謝障害、糖尿病、肥満、感染性疾患、食欲不振、癌に関連した悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン障害、免疫障害、および造血障害、種々の異脂肪血症、肥満に関する種々の代謝障害、代謝異常症候群X、慢性病に関連する消耗障害、および種々の癌。本発明はまた、個体が、MOLXのタンパク質、核酸の発現または活性と関連した障害を発症するリスクがあるかどうかを決定するための予後的(または予測的)アッセイを提供する。例えば、MOLXの遺伝子における変異が、生物学的サンプルにおいてアッセイされ得る。このようなアッセイは、予後的または予測的な目的に使用され得、これによってMOLXのタンパク質、核酸の発現または生物学的活性によって特徴付けられるかまたはこれらに関連した障害の発病の前に個体を予防的に処置する。
【0348】
本発明の別の局面は、個体におけるMOLXのタンパク質、核酸の発現あるいは活性を決定するための方法を提供し、これによって、その個体についての適切な治療的または予防的試薬を選択する(本明細書において「薬理遺伝学」とよばれる)。薬理遺伝学は、個体の遺伝型(例えば、特定の薬剤に対して応答する個体の能力を決定するために試験された個体の遺伝型)に基づいて個体の治療的または予防的処置のための薬剤(例えば、薬物)の選択を可能にする。
【0349】
本発明のなお別の局面は、臨床試験におけるMOLXの発現または活性に対する薬剤(例えば、薬物、化合物)の影響をモニタリングすることに関する。
【0350】
これらおよび他の薬剤は、以下の節でさらに詳細に記載される。
【0351】
(診断アッセイ)
生物学的サンプルにおけるMOLXの存在または非存在を検出するための例示的な方法は、試験被験体から生物学的サンプルを得る工程、およびその生物学的サンプルをMOLXタンパク質またはMOLXタンパク質をコードする核酸(例えば、mRNA、ゲノムDNA)を検出し得る化合物もしくは薬剤とを接触させ、その結果、MOLXの存在が、その生物学的サンプルにおいて検出される、工程を包含する。MOLX mRNAもしくはゲノムDNAを検出するための薬剤は、MOLX mRNAもしくはゲノムDNAにハイブリダイズし得る、標識された核酸プローブである。この核酸プローブは、例えば、全長のMOLX核酸(例えば、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27,および29の核酸)もしくはその部分の核酸(例えば、少なくとも、15、30、50、100、250もしくは500ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドであり、ストリンジェントな条件下でMOLXのmRNAまたはゲノムDNAと特異的にハイブリダイズするに十分である核酸)であり得る。本発明の診断アッセイにおける使用のための他の適切なプローブは本明細書において記載されている。
【0352】
MOLXのタンパク質を検出するための薬剤は、MOLXのタンパク質に結合し得る抗体であり、好ましくは、検出可能な標識を有する抗体である。抗体は、ポリクローナルであり得るか、またはより好ましくはモノクローナルであり得る。インタクトな抗体またはそのフラグメント(例えば、FabまたはF(ab’)2)が使用され得る。本明細書中で使用される場合、用語「標識(された)」とは、プローブまたは抗体に関して、検出可能な物質をそのプローブもしくは抗体にカップリングさせる(すなわち、物理的に連結する)ことによってそのプローブまたは抗体を直接標識すること、ならびに、直接標識された別の試薬との反応性によってそのプローブもしくは抗体の間接的な標識をすることを包含することが意図される。間接的な標識の例としては、蛍光標識された二次抗体を用いた一次抗体の検出、および蛍光標識されたストレプトアビジンを用いて検出され得るようにDNAプローブのビオチンを用いた末端標識が挙げられる。本明細書中で使用される場合、用語「生物学的サンプル」とは、被験体から単離された、組織、細胞および生物学的流体ならびに被験体に存在する組織、細胞および流体を含むことが意図される。すなわち、本発明の検出方法を用いて、MOLXのmRNA、タンパク質またはゲノムDNAを、生物学的サンプル中で、インビトロおよびインビボで検出し得る。例えば、MOLXのmRNAの検出のためのインビトロ技術としては、ノーザンハイブリダイゼーションおよびインサイチュハイブリダイゼーションが挙げられる。MOLXタンパク質の検出のためのインビトロ技術としては、酵素連結免疫吸着アッセイ(ELISA)、ウェスタンブロット、免疫沈降および免疫蛍光が挙げられる。MOLXのゲノムDNAを検出するためのインビトロ技術としては、サザンハイブリダイゼーションが挙げられる。さらに、MOLXのタンパク質の検出のためのインビボ技術としては、標識された抗MOLX抗体を被験体に導入することが挙げられる。例えば、その抗体は、放射性マーカーを用いて標識され得る。被験体における放射性マーカーの存在および位置は、標準的な画像化技術によって検出され得る。
【0353】
1つの実施形態において、この生物学的サンプルは、その試験被験体由来のタンパク質分子を含む。あるいは、その生物学的サンプルは、その試験被験体由来のmRNA分子またはその試験被験体由来のゲノムDNA分子を含み得る。好ましい生物学的サンプルは、被験体から従来の手段によって単離された末梢血白血球サンプルである。
【0354】
別の実施形態において、これらの方法はさらに、コントロール被験体からコントロール生物学的サンプルを得る工程、そのコントロールサンプルを、MOLXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAを検出し得る化合物もしくは薬剤と接触させ、その結果、MOLXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAの存在がその生物学的サンプルにおいて検出される、工程、およびそのコントロールサンプルにおけるMOLXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAの存在と、その試験サンプルにおけるMOLXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAの存在とを比較する工程を包含する。
【0355】
本発明はまた、生物学的サンプルにおけるMOLXの存在を検出するためのキットを包含する。例えば、このキットは、以下を備え得る:生物学的サンプルにおいてMOLXのタンパク質またはmRNAを検出し得る、標識された化合物もしくは薬剤;そのサンプルにおいてMOLXの量を決定するための手段;およびそのサンプル中のMOLXの量と標準とを比較するための手段。この化合物または薬剤は、適切な容器内に包装され得る。このキットは、さらに、MOLXのタンパク質または核酸を検出するためにキットを用いるための指示書を備え得る。
【0356】
(予後アッセイ)
本明細書において記載された診断方法をさらに利用して、MOLXの異常発現または異常活性に関連した疾患もしくは障害を有するかまたはその発症の危険にある被験体を同定し得る。例えば、本明細書に記載されるアッセイ(例えば、上述の診断アッセイまたは下記のアッセイ)を利用して、MOLXのタンパク質、核酸の発現または活性に関連する障害またはその発症の危険に有る被験体を同定し得る。あるいは、この予後アッセイを利用して、疾患または障害を有するかまたはその発症の危険に有る被験体を同定し得る。従って、本発明は、MOLXの異常発現または異常活性に関連する疾患もしくは障害を同定するための方法を提供する。ここで、試験サンプルは、被験体から得られ、そしてMOLXのタンパク質または核酸(例えば、mRNA、ゲノムDNA)が検出され、ここで、MOLXのタンパク質または核酸の存在は、MOLXの異常発現または異常活性に関連する疾患または障害を有するかまたはその発症の危険にある被験体についての診断指標である。本明細書において使用される場合、「試験サンプル」とは、目的の被験体から得られた生物学的サンプルをいう。例えば、試験サンプルは、生物学的流体(例えば、血清)、細胞サンプル、または組織であり得る。
【0357】
さらに、本明細書に記載される予後アッセイを使用して、被験体に薬剤(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模倣物、タンパク質、ペプチド、核酸、低分子、または他の薬物候補)を投与してMOLXの異常発現または異常活性に関連する疾患または障害を処置し得るか否かを、決定し得る。例えば、このような方法を使用して、被験体が障害のための薬剤で有効に処置され得るか否かを決定し得る。従って、本発明は、MOLXの異常発現または異常活性に関連する障害についての薬剤を用いて、被験体が有効に処置され得るか否かを決定するための方法を提供する。ここで、試験サンプルが得られ、そしてMOLXのタンパク質または核酸が検出される(例えば、ここで、MOLXのタンパク質または核酸の存在は、この薬剤が投与されてMOLXの異常発現または異常活性に関連する障害が処置され得る被験体についての、診断指標である)。
【0358】
本発明の方法はまた、MOLX遺伝子における遺伝的損傷を検出し、それによって、その損傷遺伝子を有する被験体が異常な細胞増殖および/または分化によって特徴付けられる障害についての危険性を有するか否かを決定するためにも使用され得る。種々の実施形態において、この方法は、その被験体からの細胞のサンプルにおいて、MOLXタンパク質をコードする遺伝子の完全性に影響を与える少なくとも1つの変更によって特徴付けられる遺伝的損傷の存在または非存在、あるいはMOLX遺伝子の誤発現を検出する工程を包含する。例えば、そのような遺伝的損傷は、以下の少なくとも1つの存在を確認することによって検出され得る:(i)MOLX遺伝子からの1つ以上のヌクレオチドの欠失;(ii)MOLX遺伝子への1つ以上のヌクレオチドの付加;(iii)MOLX遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの置換、(iv)MOLX遺伝子の染色体再配置;(v)MOLX遺伝子のメッセンジャーRNA転写物のレベルにおける変更、(vi)MOLX遺伝子の異常改変(例えば、ゲノムDNAのメチル化パターンの異常改変)、(vii)MOLX遺伝子のメッセンジャーRNA転写物の非野生型スプライシングパターンの存在、(viii)MOLXタンパク質の非野生型レベル、(ix)MOLX遺伝子の対立遺伝子の欠失、ならびに(x)MOLXタンパク質の不適切な翻訳後修飾。本明細書において記載されるように、当該分野において、MOLX遺伝子における損傷を検出するために使用され得る、多数の公知のアッセイ技術が存在する。好ましい生物学的サンプルは、従来手段によって被験体から単離された末梢血白血球サンプルである。しかし、有核細胞を含む任意の生物学的サンプルが使用され得、これには、例えば、頬粘膜細胞が挙げられる。
【0359】
特定の実施形態において、損傷の検出は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)(例えば、米国特許第4,683,195号および同第4,683,202号を参照のこと)(例えば、アンカーPCRまたはRACE PCR)、あるいは、連結連鎖反応(LCR)(例えば、Landegranら(1988)Science 241:1077−1080;およびNakazawaら(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:360−364を参照のこと)におけるプローブ/プライマーの使用を包含する。後者は、MOLX遺伝子における点変異を検出するために特に有用であり得る)(Abravayaら,1995 Nucl Acids Res 23:675−682を参照のこと)。この方法は、患者から細胞のサンプルを収集する工程、核酸(例えば、ゲノム、mRNAまたはその両方)をそのサンプルの細胞から単離する工程、MOLXの遺伝子に特異的にハイブリダイズする1つ以上のプライマーとその核酸サンプルとを、MOLX遺伝子(存在する場合)のハイブリダイゼーションおよび増幅が生じるような条件下で接触させる工程、ならびに増幅産物の存在もしくは非存在を検出する工程、またはその増幅産物のサイズを検出する工程およびその長さをコントロールサンプルと比較する工程を包含し得る。PCRおよび/またはLCRは、本明細書中に記載される変異を検出するために使用される技術のいずれかとともに予備的増幅工程として使用されることが望ましくあり得ることが予想される。
【0360】
代替的な増幅方法としては、以下が挙げられる:当業者に周知な技術を用いた、その増幅された分子の検出の前の、自己維持配列複製(Guatelliら、1990、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1874−1878を参照のこと)、転写増幅系(Kwohら、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:1173−1177を参照のこと)、Qβレプリカーゼ(Lizardiら、1988、BioTechnology 6:1197を参照のこと)、または他の任意の核酸増幅方法。これらの検出スキームは、核酸分子が非常に極少数で存在する場合に、そのような核酸分子の検出のために特に有用である。
【0361】
代替の実施形態において、サンプル細胞からのMOLX遺伝子における変異は、制限酵素切断パターンにおける変更によって同定され得る。例えば、サンプルおよびコントロールのDNAが単離され、増幅され(必要に応じて)、1つ以上の制限エンドヌクレアーゼを用いて消化され、そしてフラグメント長の大きさがゲル電気泳動によって決定され、そして比較される。サンプルDNAとコントロールDNAとの間のフラグメント長の大きさにおける差異は、そのサンプルDNAにおける変異を示す。さらに、配列特異的なリボザイムの使用(例えば、米国特許第5,493,531号を参照のこと)を使用して、リボザイム切断部位の発生または欠失によって特異的な変異の存在についてスコア付けし得る。
【0362】
他の実施形態において、MOLXにおける遺伝子変異は、サンプル核酸およびコントロール核酸(例えば、DNAまたはRNA)を、数百または数千のオリゴヌクレオチドプローブを含む高密度アレイに対してハイブリダイズさせることによって同定され得る(Croninら(1996)Human Mutation 7:244−255;Kozalら(1996)Nat.Med.2:753−759を参照のこと)。例えば、MOLXにおける遺伝子変異は、Croninら(前出)に記載されるように光生成DNAプローブを含む二次元アレイにおいて同定され得る。手短には、プローブの第一ハイブリダイゼーションアレイを用いて、サンプルおよびコントロールにおける長いストレッチのDNAにわたって走査し、連続的に重複するプローブの線形アレイを作成することによって、その配列間の塩基変化を同定し得る。この工程は、点変異の同定を可能にする。この工程に第二のハイブリダイゼーションアレイが続き、これは、検出される全ての改変体または変異体に相補的な、より小さな特化されたプローブアレイを用いることによる特定の変異の特徴付けを可能にする。各変異アレイは、一方が野生型遺伝子に対して相補的であり、そして他方が変異遺伝子に対して相補である並行プローブセットから構成される。
【0363】
なお別の実施形態において、当該分野で公知の種々の配列決定反応のいずれかを使用して、MOLX遺伝子を直接配列決定し得、そしてサンプルMOLX配列と対応する野生型(コントロール)配列とを比較することによって、変異を検出し得る。配列決定反応の例としては、MaximおよびGilbert(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 74:560またはSanger(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 74:5463によって開発された技術に基づくものが挙げられる。診断アッセイを実施する場合、種々の自動化配列決定手順のいずれかを利用し得ることもまた意図される(例えば、Naeveら(1995)Biotechniques 19:448を参照のこと)。これらには、質量分析法による配列決定法(例えば、PCT国際公開番号WO 94/16101;Cohenら(1996)Adv Chromatography 36:127−162;およびGriffinら(1993)Appl.Biochem.Biotechnol.38:147−159を参照のこと)が含まれる。
【0364】
MOLX遺伝子における変異を検出するための他の方法としては、切断剤からの保護を使用して、RNA/RNAもしくはRNA/DNAのヘテロ二重鎖におけるミスマッチ塩基を検出する方法が挙げられる(Myersら(1985)Science 230:1242を参照のこと)。一般に、「ミスマッチ切断」の当該分野の技術は、野生型のMOLX配列を含む(標識された)RNAまたはDNAを、組織サンプルから得られた潜在的な変異体RNAまたはDNAとハイブリダイズさせることによって形成されるヘテロ二重鎖を提供する工程によって始まる。この二本鎖の二重鎖を、二重鎖の一本鎖領域(例えば、そのコントロールとサンプルの鎖との間の塩基対ミスマッチに起因して存在するもの)を切断する薬剤を用いて処理する。例えば、RNA/DNA二重鎖を、RNaseを用いて処理し得、そしてDNA/DNAハイブリッドを、そのミスマッチ領域を酵素的に消化することに対して、Sヌクレアーゼを用いて処理し得る。他の実施形態において、DNA/DNAまたはRNA/DNAのいずれかの二重鎖を、ミスマッチ領域を消化するために、ヒドロキシルアミンまたは四酸化オスミウム、およびピペリジンを用いて処理し得る。そのミスマッチ領域の消化後、次いで、得られた物質を変性ポリアクリルアミドゲル上で、大きさにより分離して、変異の部位を決定する。例えば、Cottonら(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:4397;Saleebaら(1992)Methods Enzymol.217:286−295を参照のこと。1つの実施形態において、コントロールのDNAまたはRNAは、検出のために標識され得る。
【0365】
なお別の実施形態において、ミスマッチ切断反応は、二本鎖DNAにおけるミスマッチ塩基対を認識する1つ以上のタンパク質(いわゆる「DNAミスマッチ修復」酵素)を、細胞のサンプルから得られたMOLX cDNAにおける点変異を検出およびマッピングするために規定された系において使用する。例えば、E.coliのmutY酵素は、G/AミスマッチでAを切断し、そしてHeLa細胞からのチミジンDNAグリコシラーゼは、G/TミスマッチでTを切断する(Hsuら(1994)Carcinogenesis 15:1657〜1662)。例示的な実施形態に従って、MOLX配列(例えば、野生型MOLX配列)に基づくプローブは、試験細胞由来のcDNAまたは他のDNA産物にハイブリダイズされる。二重鎖は、DNAミスマッチ修復酵素を用いて処理され、そしてその切断産物(もしあれば)は、電気泳動プロトコルなどから検出され得る。例えば、米国特許第5,459,039号を参照のこと。
【0366】
他の実施形態において、電気泳動の移動度における変化は、MOLX遺伝子における変異を同定するために使用される。例えば、一本鎖コンホメーション多型(SSCP)は、変異体と野生型核酸との間の電気泳動の移動度における差異を検出するために使用され得る(Oritaら(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA:86:2766;Cotton(1993)Mutat Res 285:125〜144;Hayashi(1992)Genet.Anal.Tech.Appl.9:73〜79を参照のこと)。サンプルおよびコントロールMOLX核酸の一本鎖DNAフラグメントは、変性され、そして再生される。一本鎖核酸の二次構造は、配列に従って変化し、電気泳動の移動度において得られる変化は、1つの塩基変化の検出さえも可能にする。DNAフラグメントは、標識され得るか、または標識されたプローブを用いて検出され得る。アッセイの感度は、DNAよりもむしろ、二次構造が配列中の変化に対してより感受的であるRNAを使用することによって増強され得る。1つの実施形態において、本発明の方法は、ヘテロ二重鎖分析を利用して、電気泳動の移動度における変化に基づいて二本鎖のヘテロ二重鎖分子を分離する。例えば、Keenら(1991)Trends Genet.7:5を参照のこと。
【0367】
なお別の実施形態において、一定勾配の変性剤を含有するポリアクリルアミドゲルにおける変異体または野生型フラグメントの移動は、変性勾配ゲル電気泳動(DGGE)を使用してアッセイされる。例えば、Myersら(1985)Nature 313:495を参照のこと。DGGEが分析の方法として使用される場合、DNAは、例えば、PCRにより約40bpの高融点GCリッチDNAのGCクランプを付加することによって、完全には変性されないことを確実するように改変される。さらなる実施形態において、温度勾配は、コントロールおよびサンプルDNAの移動度における差異を同定するために、変性剤勾配の代わりに使用される。例えば、RosenbaumおよびReissner(1987)Biophys.Chem.265:12753を参照のこと。
【0368】
点変異を検出するための他の技術の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:選択的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション、選択的増幅、または選択的プライマー伸長。例えば、オリゴヌクレオチドプライマーは、既知の変異が中心的に配置されるように調製され得、次いで、完全なマッチが見出される場合にのみハイブリダイゼーションを許容する条件下で標的DNAにハイブリダイズされる。例えば、Saikiら(1986)Nature 324:163);Saikiら(1989)Proc.Natl.Acad.Sci USA 86:6230を参照のこと。このような対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドは、このオリゴヌクレオチドがハイブリダイズ膜に付着され、そして標識された標的DNAとハイブリダイズされる場合に、PCR増幅された標的DNAまたは多くの異なる変異にハイブリダイズされる。
【0369】
あるいは、選択的PCR増幅に依存する対立遺伝子特異的増幅技術は、本発明と合わせて使用され得る。特異的増幅についてのプライマーとして使用されるオリゴヌクレオチドは、分子の中心において(その結果、増幅は、差次的ハイブリダイゼーションに依存する)(Gibbsら(1989)Nucl.Acids Res.17:2437〜2448)か、あるいは適切な条件下でミスマッチが妨げられ得るかまたはポリメラーゼ伸長を減少し得る、1つのプライマーの3’の最末端で、目的の変異を保有し得る(Prossner(1993)Tibtech.11:238)。さらに、変異領域に新規な制限部位を導入することは、切断に基づく検出を行うために望ましくあり得る。例えば、Gaspariniら(1992)Mol.Cell Probes 6:1を参照のこと。特定の実施形態において、増幅はまた、増幅用Taqリガーゼを使用して実施され得ることが予測される。例えば、Barany(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:189を参照のこと。このような場合において、連結は、5’配列の3’末端に完全なマッチが存在する場合にのみ生じ、増幅の存在または非存在を探索することによって、特定の部位における既知の変異の存在を検出することを可能にする。
【0370】
本明細書中に記載される方法は、例えば、本明細書中に記載される少なくとも1つのプローブ核酸または抗体試薬を含む、予めパッケージングされた診断キットを利用することによって実施され得、これは、例えば、MOLX遺伝子を含む疾患または疾病の症状または家族病歴を示す患者を診断するための臨床的設定において簡便に使用され得る。
【0371】
さらに、MOLXが発現される任意の細胞型または組織(好ましくは、末梢血白血球)は、本明細書中に記載される予後アッセイにおいて利用され得る。しかし、有核細胞を含む任意の生物学的サンプル(例えば、頬粘膜細胞を含む)が、使用され得る。
【0372】
(薬理ゲノム学(Pharmacogenomics))
本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定されるような、MOLX活性(例えば、MOLX遺伝子発現)に対する刺激性または阻害性の影響を有する因子、すなわちモジュレーターは、障害(これらの障害としては以下が挙げられる:代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害および造血障害、ならびに肥満症、代謝症候群Xに関連する種々の異常脂肪性浮腫(dyslipidemias)、代謝障害、ならびに慢性疾患および種々の癌に関連する消耗障害)を(予防的または治療的に)処置するために個体に投与され得る。このような処置と合わせて、個体の薬理ゲノム学(すなわち、個体の遺伝子型と外来化合物または薬物に対するその個体の応答との間の関係についての研究)が、考慮され得る。治療剤の代謝における差異は、薬理学的に活性な薬物の用量と血中濃度との間の関係を変更することによって、重篤な毒性または治療の失敗を導き得る。従って、個体の薬理ゲノム学は、個体の遺伝子型の考慮に基づく予防的または治療的処置のために有効な薬剤(例えば、薬物)の選択を可能にする。このような薬理ゲノム学は、さらに、適切な投薬量および治療レジメンを決定するために使用され得る。従って、MOLXタンパク質の活性、MOLX核酸の発現、あるいは個体におけるMOLX遺伝子の変異含量が決定されて、それによって個体の治療的または予防的処置のために適切な薬剤を選択し得る。
【0373】
薬理ゲノム学は、罹患した人における変更された薬物の性質および異常な作用に起因して、薬物に対する応答における、臨床的に有意な遺伝性変更を扱う。例えば、Eichelbaum、1996、Clin.Exp.Pharmacol.Physiol,23:983〜985およびLinder、1997、Clin.Chem,43:254〜266を参照のこと。一般に、2つの型の薬理ゲノム学状態が、区別され得る。薬物が身体に作用する方法を変更する1つの因子として伝達される遺伝的状態(変更された薬物作用)、または身体が薬物に作用する方法を変更する1つの因子として伝達される遺伝的状態(変更された薬物代謝)。これらの薬理ゲノム学状態は、稀な欠損としてか、または多型としてのいずれかで生じ得る。例えば、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PD)欠損は、一般的な遺伝性酵素病であり、この主な臨床的合併症は、酸化剤薬物(抗マラリア剤、スルホンアミド、鎮痛薬、ニトロフラン)の摂取およびソラマメの摂食後の溶血である。
【0374】
例示的な実施形態として、薬物代謝酵素の活性は、薬物作用の強度および持続期間の両方の主要な決定因子である。薬物代謝酵素(例えば、N−アセチルトランスフェラーゼ2(NAT2)およびシトクロムP450酵素CYP2D6およびCYP2C19)の遺伝的多型の発見は、幾人かの患者が予期される薬物効果を得ないか、または標準的かつ安全な用量の薬物を摂取した後に過大な薬物応答および深刻な毒性を示すことに関しての説明を提供した。これらの多型は、集団において2つの表現型(高い代謝能を持つ人(extensive metabolizer)(EM)および低い代謝能を持つ人(poor metabolizer)(PM))で表現される。PMの有病率は、異なる集団の間で異なる。例えば、CYP2D6をコードする遺伝子は高度に多型であり、そしていくらかの変異がPMにおいて同定されており、この全ては機能的CYP2D6の非存在に至る。CYP2D6およびCYP2C19の低い代謝能を持つ人は、彼らが標準的な用量を受ける場合に、かなり頻繁に過大な薬物応答および副作用を経験する。代謝産物が活性な治療的部分である場合、そのCYP2D6形成代謝産物であるモルヒネによって媒介されるコデインの鎮痛効果について実証されるように、PMは治療的応答を示さない。他の極端なものは、標準的な用量に応答しない、いわゆる超迅速な代謝能を持つ人である。最近、超迅速な代謝の基準となる分子は、CYP2D6遺伝子増幅に起因していることが同定されている。
【0375】
従って、MOLXのタンパク質の活性、MOLXの核酸の発現、あるいは個体におけるMOLXの遺伝子の変異内容を決定して、それによって、その個体の治療的または予防的処置のために適切な薬剤を選択し得る。さらに、薬理ゲノム学の研究を使用して、個体の薬物応答性の表現型の同定に対して薬物代謝酵素をコードする多型対立遺伝子の遺伝子型を適用し得る。この知見は、用量または薬物選択に適用される場合、有害な反応または治療の失敗を回避し得、従って、被験体をMOLXの調節因子(例えば、本明細書中に記載される例示的なスクリーニングアッセイの1つによって同定される調節因子)を用いて処置する場合に治療的または予防的効率を増強し得る。
【0376】
(臨床試験中の効果のモニタリング)
MOLXの発現または活性(例えば、異常な細胞増殖および/または分化を調節する能力)に対する薬剤(例えば、薬物、化合物)の影響をモニタリングすることは、基本的な薬物スクリーニングだけでなく臨床試験にも適用され得る。例えば、本明細書中に記載されるようなスクリーニングアッセイによって決定される、MOLXの遺伝子発現、タンパク質レベルを増加するため、またはMOLX活性をアップレギュレートする薬剤の効力は、減少したMOLXの遺伝子発現、タンパク質レベル、またはダウンレギュレートしたMOLXの活性を示す被験体の臨床試験においてモニターされ得る。あるいは、スクリーニングアッセイによって決定される、MOLXの遺伝子発現、タンパク質レベルの減少、またはMOLXの活性をダウンレギュレートする薬剤の効力は、増加したMOLXの遺伝子発現、タンパク質レベル、またはアップレギュレートしたMOLXの活性を示す被験体の臨床試験においてモニターされ得る。このような臨床試験において、MOLXの発現または活性、および好ましくは、例えば、細胞増殖または免疫障害に関与するような他の遺伝子が、「リードアウト(読み出し)(read out)」、すなわち、特定の細胞の免疫応答性のマーカーとして使用され得る。
【0377】
例えば、MOLXを含む遺伝子(これは、MOLX活性(例えば、本明細書中に記載されるようなスクリーニングアッセイにおいて同定される)を調節する薬剤(例えば、化合物、薬物または低分子)を用いる処置によって、細胞内で調節される)が同定され得るが、これらに限定されない。従って、細胞性増殖障害に対する薬剤の効果を研究するために、例えば、臨床試験において、細胞が単離され得、そしてRNAが調製され得、そしてMOLXおよびこの障害に関与する他の遺伝子の発現のレベルについて分析され得る。遺伝子発現のレベル(すなわち、遺伝子発現パターン)は、本明細書中に記載されるように、ノーザンブロット分析もしくはRT−PCRによるか、あるいは産生されるタンパク質の量を測定することによるか、本明細書中に記載されるような方法の1つによるか、あるいはMOLXまたは他の遺伝子の活性のレベルを測定することによって、定量され得る。この様式で、この遺伝子発現パターンは、この薬剤に対する細胞の生理学的応答の指標であるマーカーとして作用し得る。従って、この応答状態は、この薬剤を用いる個体の処置の前、および処置の間の種々の時点で、決定され得る。
【0378】
1つの実施形態において、本発明は、薬剤(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、タンパク質、ペプチド、ペプチド模倣物、核酸、低分子、または本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定される他の薬物候補物)を用いる、被験体の処置の効力をモニタリングするための方法を提供し、これは、以下の工程を包含する:(i)薬剤の投与の前に、被験体から投与前サンプルを得る工程;(ii)この投与前サンプルにおいて、MOLXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現のレベルを検出する工程;(iii)この被験体から1つ以上の投与後サンプルを得る工程;(iv)この投与後サンプルにおいて、MOLXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現または活性のレベルを検出する工程;(v)この投与前サンプルにおけるMOLXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現または活性のレベルを、この投与後サンプルにおけるMOLXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現または活性のレベルと比較する工程;ならびに(vi)従って、この被験体に対する薬剤の投与を変更する工程。例えば、この薬剤の増加した投与は、検出されるよりも高いレベルにMOLXの発現または活性を増加することが(すなわち、この薬剤の効力を増加すること)望ましくあり得る。あるいは、この薬剤の減少した投与は、検出されるよりも低いレベルにMOLXの発現または活性を減少することが(すなわち、この薬剤の効力を減少すること)望ましくあり得る。
【0379】
(処置方法)
本発明は、異常なMOLXの発現または活性に関連する障害の危険性のある(または感受性)か、またはこの障害を有する被験体を処置する予防的および治療的の両方の方法を提供する。これらの障害としては、例えば、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧症、先天性心欠損症、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損症、動脈管、肺動脈弁狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患、結節硬化症、強皮症、肥満症、移植、副腎脳白質ジストロフィー、先天性副腎過形成、前立腺癌、新形成;腺癌、リンパ腫、子宮癌、受胎能、血友病、凝固能亢進、特発性血小板減少性紫斑病、免疫不全症、対宿主性移植片病、AIDS、気管支炎ぜん息、クーロン病;多発性硬化症、オールブライト遺伝性骨形成異常症の処置、ならびに他の疾患、障害および状態など、が挙げられる。
【0380】
これらの処置方法は、以下により詳細に記載される。
【0381】
(疾患および障害)
(その疾患または障害に罹患していない被験体と比較して)増加したレベルまたは生物学的活性によって特徴付けられる疾患および障害は、活性を拮抗する(すなわち、低減または阻害する)治療剤を用いて処置され得る。活性を拮抗する治療剤は、治療的または予防的な様式で、投与され得る。利用され得る治療剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:(i)上記ペプチド、またはそのアナログ、誘導体、フラグメントもしくはホモログ;(ii)上記ペプチドに対する抗体;(iii)上記ペプチドをコードする核酸;(iv)相同組換えによって上記ペプチドの内因性機能を「ノックアウトする」ために利用される、アンチセンス核酸および「機能不全性」である(すなわち、上記ペプチドに対するコード配列のコード配列内の異種挿入に起因する)核酸の投与、(例えば、Capecchi、1989、Science 244:1288〜1292を参照のこと);または(v)上記ペプチドとその結合パートナーとの間の相互作用を変化させる、調節因子(すなわち、インヒビター、アゴニストおよびアンタゴニスト(本発明のさらなるペプチド模倣物または本発明のペプチドに対して特異的な抗体を含む))。
【0382】
(その疾患または障害に罹患していない被験体と比較して)減少したレベルまたは生物学的活性によって特徴付けられる疾患および障害は、活性を増加させる(すなわち、活性に対するアゴニストである)治療剤を用いて処置され得る。活性をアップレギュレートする治療剤は、治療的または予防的な様式で、投与され得る。利用され得る治療剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:上記ペプチド、またはそのアナログ、誘導体、フラグメントもしくはホモログ;あるいはバイオアベイラビリティーを増加させるアゴニスト。
【0383】
増加したレベルまたは減少したレベルは、ペプチドおよび/またはRNAを定量することによって、容易に検出され得る。この定量は、患者の組織サンプルを(例えば、生検組織から)入手し、そしてそのサンプルを、その発現したペプチド(または上記ペプチドのmRNA)のRNAレベルまたはペプチドレベル、構造および/または活性をインビトロでアッセイすることによる。当該分野において周知の方法としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:イムノアッセイ(例えば、ウェスタンブロット分析、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が後に続く免疫沈降、免疫細胞化学などによる)および/またはmRNAの発現を検出するためのハイブリダイゼーションアッセイ(例えば、ノーザンアッセイ、ドットブロット、インサイチュハイブリダイゼーションなど)。
【0384】
(予防的方法)
1つの局面において、本発明は、被験体において異常なMOLXの発現または活性と関連する疾患または状態を、MOLXの発現または少なくとも1つのMOLX活性を調節する薬剤をこの被験体に投与することによって予防するための方法を提供する。異常なMOLXの発現または活性によって引き起こされるかまたはこれらに起因する、疾患にかかる危険がある被験体は、例えば、本明細書中に記載の診断アッセイまたは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって、同定され得る。予防薬剤の投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいはその進行を遅らせられるように、このMOLX異常の特徴である症状の発現の前に行い得る。このMOLX異常の型に依存して、例えば、MOLXアゴニスト薬剤またはMOLXアンタゴニスト薬剤が、その被験体を処置するために使用され得る。その適切な薬剤は、本明細書中に記載のスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。本発明の予防方法は、以下の小節において、さらに議論される。
【0385】
(治療方法)
本発明の別の局面は、治療目的のためにMOLXの発現または活性を調節する方法に関する。本発明の調節方法は、細胞を、その細胞に関するMOLXタンパク質活性の活性のうちの1つ以上を調節する薬剤と接触させる工程を包含する。MOLXタンパク質活性を調節する薬剤は、核酸またはタンパク質、MOLXタンパク質の天然に存在する同族リガンド、ペプチド、MOLXペプチド模倣物、または他の低分子のような、本明細書中に記載されるような薬剤であり得る。1つの実施形態において、この薬剤は、MOLXタンパク質活性のうちの1つ以上を刺激する。このような刺激薬剤の例としては、活性なMOLXタンパク質、およびその細胞に導入されたMOLXをコードする核酸分子が挙げられる。別の実施形態において、この薬剤は、MOLXタンパク質活性のうちの1つ以上を阻害する。このような阻害薬剤の例としては、アンチセンスMOLX核酸分子、および抗MOLX抗体が挙げられる。これらの調節方法は、インビトロで(例えば、その薬剤とともにその細胞を培養することによって)、あるいはインビボで(例えば、被験体にその薬剤を投与することによって)実施され得る。このように、本発明は、MOLXのタンパク質または核酸分子の、異常な発現または異常な活性によって特徴付けられる、疾患または障害に罹患した個体を処置する方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、MOLXの発現または活性を調節する(例えば、アップレギュレートまたはダウンレギュレートする)薬剤(例えば、本明細書中に記載のスクリーニングアッセイによって同定される薬剤)あるいはそのような薬剤の組み合わせを投与する工程を包含する。別の実施形態において、この方法は、MOLXのタンパク質または核酸分子を、低減したかまたは異常な、MOLXの発現または活性を補償するための治療として、投与する工程を包含する。
【0386】
MOLX活性の刺激は、MOLXが異常にダウンレギュレートされている状況、および/またはMOLX活性の増加が有益な効果を有するようである状況において、望ましい。このような状況の1つの例は、被験体が、異常な細胞増殖および/または細胞分化によって特徴付けられる障害(例えば、癌または免疫関連障害)を有する場合である。このような状況の別の例は、被験体が妊娠性疾患(例えば、プレクランプシア(preclampsia))を有する場合である。
【0387】
(治療剤の生物学的効果の決定)
本発明の種々の実施形態において、適切なインビトロまたはインビボアッセイを行って、特定の治療剤の効果およびその投与が罹患組織の処置を示すか否かを決定する。
【0388】
種々の特定の実施形態において、インビトロアッセイが患者の障害に関与する代表的な細胞型で行われ、所定の治療剤がこの細胞型に対して所望の効果を発揮するか否かを決定し得る。治療において使用する化合物は、ヒト被験体において試験する前に適切な動物モデル系において試験され得る。これらの動物モデル系としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ラット、マウス、ニワトリ、ウシ、サル、ウサギなど。同様に、インビボ試験については、当該分野で公知の任意の動物モデル系が、ヒト被験体に対する投与の前に使用され得る。
【0389】
(本発明の組成物の予防的用途および治療的用途)
本発明のMOLX核酸およびタンパク質は、以下を含むが、これらに限定されない種々の障害に関連する強力な予防的適用および治療的適用に有用である:代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連癌、神経変性疾患、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、造血障害、および種々の異常脂肪性浮腫(dyslipidemias)、肥満に関連する代謝障害、X代謝症候群(metabolic syndrome X)、および慢性疾患と関連する消耗疾患、および種々の癌。
【0390】
例として、本発明のMOLXタンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療に有用であり、そしてこのタンパク質は、遺伝子治療を必要とする被験体に投与される場合、有用であり得る。非制限的例示として、本発明の組成物は、以下の障害に罹患した患者の処置についての効力を有する:代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、造血障害、および種々の異常脂肪性浮腫。
【0391】
本発明のMOLXタンパク質をコードする新規の核酸、およびMOLXタンパク質の両方、またはそれらのフラグメントはまた、診断適用に有用で有り得る。ここで、核酸またはタンパク質の存在または量が評価される。さらなる用途は、抗菌分子(すなわち、いくつかのペプチドは、抗菌特性を有することが見出されている)としての用途である。これらの材料は、治療的または診断的な方法における用途に関する本発明の新規の物質に免疫特異的に結合する抗体の生成においてさらに有用である。
【0392】
(実施例)
(実施例1:種々の細胞および組織におけるクローンの定量的発現分析)
種々のクローンの定量的発現分析を、リアルタイム定量的PCR(RTQ PCR;TAQMAN(登録商標))を使用して、種々の正常の細胞、細胞株および組織、ならびに病変由来の細胞、細胞株および組織由来の、RNAサンプルを含むマイクロタイタープレートを用いて評価した。Perkin−Elmer Biosystems ABI PRISM(登録商標)7700 Sequence Detection Systemで、RTQ PCRを実施した。種々のサンプルの収集物を、そのプレート上にアセンブリし、そしてパネル1(正常な供給源および癌供給源由来の細胞および細胞株を含む)、パネル2(組織、特に外科的サンプル由来、正常な供給源および癌供給源由来のサンプルを含む)、パネル3(広範な種々の癌組織由来のサンプルを含む)ならびにパネル4(正常細胞および炎症状態に関連する細胞由来の、細胞および細胞株を含む)として参照する。
【0393】
まず、RNAサンプルを、構成的に発現する遺伝子(例えば、βアクチンおよびGAPDH)に対して正規化した。RNA(約50ngの総RNA、または約1ngのポリA+RNA)を、製造業者のプロトコルに従って、TAQMAN(登録商標)Reverse Transcription Reagent Kit(PE Biosystems,Foster City,CA;カタログ番号N808−0234)およびランダムヘキサマーを使用してcDNAに変換した。反応を20μlで実施し、そして48℃で30分間インキュベートした。次いで、cDNA(5μl)を、製造業者のプロトコルに従って、βアクチンおよびGAPDH TAQMAN(登録商標)アッセイ試薬(PE Biosystems;それぞれ、カタログ番号4310881Eおよび4310884E)およびTAQMAN(登録商標)ユニバーサルPCR Master Mix(PE Biosystems;カタログ番号4304447)を使用するTAQMAN(登録商標)反応のために別々のプレートに移した。以下のパラメーターを使用して、反応を25μlで実施した:50℃で2分間;95℃で10分間;95℃で15秒間/60℃で1分間(40サイクル)。対数スケールを使用して、CT値(所定のサンプルが蛍光の閾値レベルを超えるときのサイクル)として、結果を記録した。ここで、所定のサンプルと最低のCT値を伴うサンプルとの間のRNA濃度における差異は、ΔCTの出力に対して2で表される。次いで、相対的発現のパーセントを、このRNA差異の逆数を得て100をかけることによって得る。βアクチンおよびGAPDHについて得られた平均CT値を使用して、RNAサンプルを正規化した。最大CT値を生成するRNAサンプルは、さらなる希釈を必要としなかったが、他の全てのサンプルを、βアクチン/GAPDH平均CT値に従って、このサンプルに対して希釈した。
【0394】
正規化したRNA(5μl)を、cDNAに変換し、そしてOne Step RT−PCR Master Mix Reagent(PE Biosystems;カタログ番号4309169)および遺伝子特異的プライマーを、製造業者の手引書に従って、TAQMAN(登録商標)を通じて解析した。標的配列を入力として使用して、Perkin Elmer BiosystemのPrimer Expressソフトウエアパッケージ(Apple ComputerのMacintosh Power PC用のバージョンI)または同様のアルゴリズムに従って、プローブおよびプライマーを、各々のアッセイのために設計した。初期設定を、反応条件に使用し、そして以下のパラメーターを、プライマーを選択する前にセットした:プライマー濃度=250nM、プライマー融解温度(T)範囲=58〜60℃、プライマー最適Tm=59℃、最大プライマー差異=2℃、プローブは、5’Gを有さない、プローブTはプライマーTより10℃高くなければならない、アンプリコンサイズ75bp〜100bp。選択したプローブおよびプライマー(以下を参照のこと)を、Synthegen(Houston,TX,USA)によって合成した。プローブを、HPLCによって二重精製して非結合色素を除去し、そして質量分析器によって評価させてレポーター色素およびクエンチャー色素がそれぞれプローブの5’末端および3’末端に結合することを確認した。これらの最終濃度は:正方向プライマーおよび逆方向プライマーは各々900nM、そしてプローブは200nMであった。
【0395】
PCR条件:各組織由来および各細胞株の正規化したRNAを、96ウェルPCRプレート(Perkin Elmer Biosystems)の各ウェルにスポットした。2つのプローブ(標的クローンについて特異的なプローブおよび標的配列と多重化した別の遺伝子特異的プローブ)を含むPCRカクテルを、5mM MgCl2、dNTP(dA、G、C、Uを1:1:1:2の比で)、0.25U/ml AmpliTaq GoldTM(PE Biosystems)、および0.4U/μl RNaseインヒビター、ならびに0.25U/μlの逆転写酵素を有する1×TAQMANTM PCR Master Mix Reagent for the PE Biosystems 7700を使用して、配置した。逆転写を48℃で30分間実施し、次に増幅/PCRサイクルを以下のように行った:95℃で10分間、次に95℃で15秒間、60℃で1分間を40サイクル。
【0396】
パネル1についての結果において、以下の略語を使用した:
ca.=癌
*=転移から確立した
met=転移
s cell var=小細胞変異株
non−s=non−sm=小さくない
squam=鱗状の
pl.eff=pl effusion=胸水
glio=神経膠腫
astro=星状細胞腫、および
neuro=神経細胞腫。
【0397】
(パネル2)
パネル2についてのプレートは、一般に2つのコントロールウェルと、National Cancer InstituteのCooperative Human Tissue Network(CHTN)またはNational Disease Research Initintive(NDRI)と密接に提携する外科医によって獲得されるヒト組織から単離されたRNAまたはcDNAから構成される94の試験サンプルとを含む。これらの組織は、ヒト悪性腫瘍由来であり、そして多くの悪性組織は、腫瘍にすぐ隣接する非癌性組織より得られた「調和した辺縁(matched margin)」を有することを示す。これらは、正常隣接組織と呼ばれ、そして以下の結果において「NAT」と表示される。腫瘍組織および「調和した辺縁」は、2人の独立した病理学者によって(外科的病理学者およびNDRIまたはCHTNでの病理学者によって再び)評価される。この分析は、腫瘍の分化等級の全体的組織化学的評価を提供する。さらに、ほとんどのサンプルは、患者の臨床段階を考慮する情報を提供する元々の外科的病理学の報告を含む。これらの調和した辺縁は、手術の区域を取り囲む(すなわち、すぐ近傍の)組織から得られる(表RRにおいて、正常隣接組織について「NAT」と表記される)。さらに、RNAおよびcDNAのサンプルを、老齢のヒトまたは急死した被災者(事故など)において実施された剖検由来の種々のヒト組織から得た。これらの組織は、疾患のないことが確認され、そしてClontech(Palo Alto,CA)、Research GeneticsおよびInvitrogenのような商業的供給源から得られた。
【0398】
全てのサンプル由来のRNAの完全性を、28Sリボソームおよび18SリボソームのRNA染色強度を指針(28S:18Sが2:1〜2.5:1)としておよび分解産物の指標である低分子量RNAの非存在を、使用するアガロースゲル電気泳動の可視的評価によって品質について管理する。サンプルを、単一のエクソンの範囲を超えて増幅するように設計されたプローブおよびプライマーのセットを使用して逆転写酵素の非存在下で実行されるRTQ PCR反応によって、ゲノムDNAの汚染に対して管理する。
【0399】
(パネル4)
パネル4は、炎症性状態に関連する種々のヒト細胞株または組織から単離されるRNA(パネル4r)またはcDNA(パネル4d)から構成される96ウェルプレート(2つのコントロールウェル、94の試験サンプル)上にサンプルを含む。コントロール正常組織(例えば、結腸および肺(Stratagene,La Jolla,CA)ならびに胸腺および腎臓(Clontech))からの総RNAを使用した。クローン病および潰瘍性結腸炎を有すると診断された患者からのRNAの調製のための腸組織を、National Disease Research Interchange(NDRI)(Philadelphia,PA)から得た。
【0400】
星状細胞、肺繊維芽細胞、皮膚繊維芽細胞、冠状動脈平滑筋細胞、小気道上皮、気管上皮、微小血管皮膚内皮細胞、微小血管肺内皮細胞、ヒト肺性大動脈内皮細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞を、全てClonetics(Walkersville,MD)から購入し、そしてCloneticsによってこれらの細胞型に対して供給される培地中で増殖させた。これらの初代細胞型を、種々のサイトカインまたはサイトカインの組み合わせで、示したように6および/または12〜14時間活性化した。以下のサイトカインを使用した:IL−1β(約1〜5ng/ml)、TNFα(約5〜10ng/ml)、IFNγ(約20〜50ng/ml)、IL−4(約5〜10ng/ml)、IL−9(約5〜10ng/ml)、IL−13(約5〜10ng/ml)。0.1%血清を含むCloneticsからの基本培地中での培養によって、内皮細胞を、種々の時間にわたって時々飢餓させた。
【0401】
単核細胞を、Ficollを使用して、CuraGen Corporationでの従業者の血液より調製した。5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco/Life Technologies,Rockville,MD)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)、ならびにインターロイキン2を含むDMEM中での4〜6日間の培養によって、LAK細胞を、これらの細胞より調製した。次いで、細胞を、10〜20ng/ml PMAおよび1〜2μl/ml イオノマイシン、IL−12(5〜10ng/ml)、IFNγ(20〜50ng/ml)ならびにIL−18(5〜10ng/ml)のいずれか6時間で活性化した。いくつかの場合、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)を含み、PHA(フィトヘマグルチニン)またはPWN(アメリカヤマゴボウマイトジェン)を約5μg/ml有するDMEM中で、単核細胞を、4〜5日間培養した。RNA調製のために、サンプルを、24、48および72時間で得た。MLR(混合リンパ球反応)サンプルを、2ドナーから採血すること、Ficollを用いて単核細胞を分離すること、および5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および、10mM Hepes(Gibco)を含むDMEM中で、約2×10細胞/mlの最終濃度で単離された単核細胞を1:1に混合することによって得た。このMLRを培養し、そしてRNA調製のために1〜7日までの範囲の種々の時点でサンプルを得た。
【0402】
CD14 Miltenyi Beads、+ve VS選択カラムおよびVario Magnetを製造業者の手引書に従って使用して、単核細胞から、単球を単離した。5%ウシ胎仔血清(FCS)(Hyclone,Logan,UT)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)を含み、50ng/ml GMCSFおよび5ng/ml IL−4を有するDMEM中での5〜7日間の培養によって、単球を、樹状細胞に分化させた。5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)、10% AB Human SerumまたはMCSF(約50ng/ml)有するDMEM中で5〜7日間の単球の培養によって、マクロファージを、調製した。単球、マクロファージおよび樹状細胞を、リポ多糖(LPS)(100ng/ml)で6時間および12〜14時間刺激した。樹状細胞はまた、抗CD40モノクローナル抗体(Pharmingen)を10μg/mlで6時間および12〜14時間刺激した。
【0403】
CD4リンパ球、CD8リンパ球およびNK細胞もまた、CD4、CD8およびCD56 Miltenyiビーズ、ポジティブVS選択カラムならびにVario Magnetを製造業者の手引書に従って使用して、単核細胞より単離した。CD8、CD56、CD14、およびCD19のMiltenyiビーズ、および+VS選択を使用して、CD8細胞、CD56細胞、CD14細胞、およびCD19細胞の単核細胞の涸渇によって、CD45RAおよびCD45RO CD4リンパ球を、単離した。次いで、CD45ROビーズを使用して、CD45RO CD4リンパ球を単離し、残った細胞は、CD45RA CD4リンパ球であった。CD45RA、CD4、CD45RO CD4リンパ球およびCD8リンパ球を、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)を含むDMEM中に置き、そして、0.5μg/mlの抗CD28(Pharmingen)および3μg/mlの抗CD3(OKT3,ATCC)を含むPBSで一晩コートしたFalcon 6ウェル組織培養プレート上に10細胞/mlで置いた。6時間および24時間後、これらの細胞を、RNA調製のために収集した。慢性的に活性化されたCD8リンパ球を調製するために、本発明者らは、単離したCD8リンパ球を抗CD28および抗CD3でコートしたプレート上で4日間活性化し、次いで、これらの細胞を回収し、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、10mM Hepes(Gibco)およびIL−2を含むDMEM中に拡張した。次いで、拡張されたCD8細胞を、抗CD3および抗CD28が結合したプレートで4日間再び活性化し、そして以前と同様に拡張した。RNAを、第二の活性化の6時間および24時間後ならびに第二の拡張培養物の4日後に単離した。RNAを調製する前に、単離したNK細胞を、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、10mM Hepes(Gibco)およびIL−2を含むDMEM中で培養した。
【0404】
B細胞を得るために、扁桃をNDRIより購入した。扁桃を、滅菌切開鋏で切断し、次いで、篩を通した。次いで、扁桃細胞を、スピンダウンし、そして5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)を含むDMEM中に10細胞/mlで再懸濁した。細胞を活性化するために、本発明者ら、PWN(5μg/ml)または抗CD40(Pharmingen)(約10μg/ml)およびIL−4(5〜10ng/ml)を使用した。24、48および72時間後に、細胞を、RNA調製のために回収した。
【0405】
Th1/Th2細胞およびTr1細胞の初代細胞および二次細胞を調製するために、6ウェルFalconプレートを、10μg/mlの抗CD28(Pharmingen)および2μg/mlのOKT3(ATCC)で一晩コートし、次いで、PBSで2度洗浄した。臍帯血のCD4リンパ球(Poietic Systems,German Town,MD)を、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、10mM Hepes(Gibco)、およびIL−2(4ng/ml)を含むDMEM中にて10から10細胞/mlで培養した。IL−12(5ng/ml)および抗IL4(1□g/ml)を使用してTh1に指向したが、IL−4(5ng/ml)および抗IFNγ(1□g/ml)を使用してTh2に指向し、そしてIL−10(5ng/ml)を使用してTr1に指向した。4〜5日後、活性化したTh1リンパ球、Th2リンパ球およびTr1リンパ球を、DMEM中で1度洗浄し、そして5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、10mM Hepes(Gibco)、およびIL−2(4ng/ml)を含むDMEM中にて4〜7日間拡張した。これに、活性化したTh1リンパ球、Th2リンパ球およびTr1リンパ球を抗CD28/OKT3およびサイトカインを用いて上記のように5日間再刺激したが、アポトーシスを防ぐために抗CD95L(1□g/ml)を加えた。4〜5日後、Th1リンパ球、Th2リンパ球およびTr1リンパ球を洗浄し、次いで、IL−2で4〜7日間再度拡張した。活性化したTh1リンパ球およびTh2リンパ球を、この方法で最大3サイクル維持した。6時間および24時間後に、RNAを、Th1/Th2細胞およびTr1細胞の初代細胞および二次細胞から調製し、次いで、第2の活性化および第3の活性化を抗CD3mAbおよび抗CD28mAbの結合したプレートで行い、そしてインターロイキン2中での第2の拡張および第3の拡張を4日間行った。
【0406】
以下の白血球細胞株を、ATCCから得た:Ramos、EOL−1、KU−812。EOL細胞をさらに、0.1mM dbcAMP(5×10細胞/ml)中8日間の培養によって分化し、3日毎に培地を交換し、そして細胞密度を5×10細胞/mlに調整した。これらの細胞の培養について、本発明者らは、DMEMまたはRPMI(ATCCによって推奨されるように)を、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、10mM Hepes(Gibco)を添加して使用した。RNAを、休止細胞、またはPMA(10ng/ml)およびイオノマイシン(1μg/ml)で6時間および14時間活性化した細胞のいずれかより調製した。ケラチノサイト細胞株CCD106および気道上皮腫瘍細胞株NCI−H292もまた、ATCCより得た。両方を、5% FCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5M メルカプトエタノール(Gibco)、および10mM Hepes(Gibco)を含むDMEM中で培養した。CCD1106細胞を、約5ng/mlのTNFαおよび1ng/mlのIL−1βで6時間および14時間活性化したが、NCI−H292細胞を、以下のサイトカインで6時間および14時間活性化した:5ng/mlのIL−4、5ng/mlのIL−9、5ng/mlのIL−13および25ng/mlのIFNγ。
【0407】
これらの細胞株および血液細胞について、Trizol(Gibco BRL)を使用して、約10細胞/mlを溶解することによって、RNAを調製した。簡単には、1/10容量のブロモクロロプロパン(Molecular Research Corporation)を、RNAサンプルに添加し、ボルテックスし、そして室温で10分後に、チューブを、Sorvall SS34ローターにて14,000rpmでスピンした。水相を除去し、そして15mlのFalconチューブ中に置いた。等量のイソプロパノールを添加し、そして−20℃で一晩置いた。沈降したRNAを、Sorvall SS34ローターにて9,000rpmで15分間スピンし、そして70%エタノールで洗浄した。ペレットを、300μlのRNAseを含まない水中に再懸濁しそして35μlの緩衝液(Promega)、5μl DTT、7μl RNAsinおよび8μl DNAseを添加した。チューブを、37℃で30分間インキュベートして夾雑するゲノムDNAを除去し、フェノールクロロホルムで1度抽出して1/10容量の3M酢酸ナトリウムおよび2容量の100%エタノールで再沈降させた。RNAをスピンダウンレギュレートして、RNAseを含まない水中に置いた。RNAを、−80℃で貯蔵した。
【0408】
(MOL1)
遺伝子GM_79960178の発現を、プライマーセットAg1605を使用して評価し、表12に示した。RTQ−PCR実行を、表13および14に示す。
【0409】
【表52】
Figure 2006501801
(表13.パネル1.3Dおよび2D)
【0410】
【表53】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
(表14.パネル3D)
【0411】
【表54】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
RTQ−PCR分析(表13および表14)は、パネル3Dにおいて、MOL1がリンパ腫および白血病、具体的にはバーキットリンパ腫由来の細胞株で優勢に発現することを明らかにした。この結果は、T細胞リンパ腫由来のT細胞からのGenBank ESTの存在によって支持される(Unigene http://www.ncbi.nlm.gov/UniGene/clust.cgi?ORG=Hs&CID=87968を参照のこと)。最近の報告は、このレセプターが通常は免疫細胞が非メチル化CpGジヌクレオチドの存在を感知するのを補助することを示す(Hemmi H、Takeuti O、Kawai T、Kaisho T、Sato S、Sanjo H、Matsumoto M、Hoshino K、Wagner H、Takeda K、Akira S)。Toll様レセプターは、細菌DNAを認識し(Nature 2000 Dec 7;408(6813):740−5)、そして脾細胞の増殖、マクロファージからの炎症性サイトカインの産生、および樹状細胞の成熟を誘導する。toll様レセプター9によって媒介されるシグナル伝達経路は、NF−κBの活性化を介する。NF−κBの活性がリンパ腫細胞および白血病細胞の生存に必要であるという証拠が存在する(Constitutive activation of NF−kappaB in primary adult T−cell leukemia cells.Mori N、Fujii M、Ikeda S、Yamada Y、Tomonaga M、Ballard DW、Yamamoto N.Blood 1999 Apr 1;93(7):2360−8;Inhibition of NF−kappaB induces apoptosis of KSHV−infected primary effusion lymphoma cells.Keller SA、Schattner EJ、Cesarman E.Blood、2000年10月1日、96、No.7、2537−2542頁)。リンパ腫細胞および白血病細胞によるtoll様レセプター9の過剰発現は、リガンド非依存性のシグナル伝達を媒介する可能性があり、活性化、増殖および腫瘍形成の正常なプロセスに影響する。従って、コードされるタンパク質(GM_79960178)は、リンパ腫細胞および白血病細胞についての潜在的なマーカーとして働き得る。さらに、このたんぱく質に対するヒトモノクローナル抗体は、リンパ腫および白血病の処置のための治療剤たり得る。
【0412】
(MOL2)
遺伝子MOL2の発現を、表15に記載されるプライマー−プローブセット(Ag743)を使用して評価した。RTQ−PCR試行の結果を表16に示す。
【0413】
(表15.プローブ名:Ag743)
【0414】
【表55】
Figure 2006501801
(表16.パネル1.3Dおよび4D)
【0415】
【表56】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
MOL2は、パネル1.3Dおよび4Dの両方に示された組織および細胞株で広く発現され、最も高い発現は1つの卵巣癌細胞株(SK−OV−3)に見られる。従って、これは、卵巣癌についての診断マーカーとして働き得る。
【0416】
(MOL3)
MOL3の発現を、表17および表18に記載されるプライマー−プローブセット(Ag474およびAg770)を使用して評価した。RTQ−PCR実施の結果を、表19および表20に示す。
【0417】
(表17.プローブ名:Ag474)
【0418】
【表57】
Figure 2006501801
(表18.プローブ名:Ag770)
【0419】
【表58】
Figure 2006501801
(表19.Ag474)
【0420】
【表59】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
(表20.Ag770)
【0421】
【表60】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
Figure 2006501801
両方のプローブ/プライマーセットは、遺伝子登録番号MOL3の配列に特異的である。http://www.ncbi.nlm.gov/UniGene/clust.cgi?ORG=Hs&CID=8509におけるUniGeneのデータならびに本発明者らのRTQ−PCRパネル1.3D、2Dおよび4Dは、この遺伝子が肝臓によって特異的に発現され、そしていくつかの肝細胞癌腫(HCC)においてアップレギュレートされることを示す。血清補体の試験が肝硬変(liver cirrosis)(LC)患者においてHCCを検出するための有用な道具であり得る(Takezaki E、Murakami S、Nishibayashi H、Kagawa K、Ohmori H Gan No Rinsho 1990 Oct;36(12):2119−22)ことを示唆する証拠が存在する。従って、このタンパク質の血清レベルを診断マーカーとして使用して、LCおよびHCCを検出し得、そしてこのタンパク質に対する抗体は、LCおよびHCCに対する潜在的な治療剤であり得る。さらに、この分子はまた、他の組織から肝臓を分化させるための特異的マーカーとして働き得る。
【0422】
(MOL4)
遺伝子MOL4の発現を、表21に記載されるプライマー−プローブセット(Ag1611)を使用して評価した。
【0423】
(表21.プローブ名:Ag1611)
【0424】
【表61】
Figure 2006501801
パネル1.3D、4Dおよび2Dにおけるこの遺伝子の発現は、多くの組織で検出不能なほど非常に低い(Ct値>35)。
【0425】
(MOL6)
遺伝子MOL6aの発現を、表22に記載のプライマー−プローブセット(Ag1167)を使用して評価した。RTQ−PCR試行の結果を、表23および表24に示す。
【0426】
(表22.プローブ名:Ag1167)
【0427】
【表62】
Figure 2006501801
(表23.パネル1.3Dおよび4D)
【0428】
【表63】
Figure 2006501801
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Figure 2006501801
Figure 2006501801
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(表24.パネル2Dおよび3D)
【0429】
【表64】
Figure 2006501801
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パネル1.3Dにおける遺伝子MOL6の発現は、精巣において検出され、そして脾臓において非常に低レベルで検出されるが、他のいずれの組織においても検出されない。パネル2Dにおける発現は、正常の腎臓におけるより高い発現および腎臓癌における顕著により低い発現を示す。これは、腎臓癌の場合におけるタンパク質治療剤としてのこの遺伝子の潜在的な役割を示す。パネル3Dにおいて、発現は、小細胞肺癌、慢性骨髄性白血病および膀胱癌の標本において最も高く見られる。
【0430】
パネル4Dにおける遺伝子MOL6の発現を、TNFαおよびIL−1βでの処置後、ケラチン合成細胞および小気道上皮において上方制御される。これはまた、処置に関係なく好酸球においておよび正常胸腺において上方制御される。
【0431】
炎症におけるMOL6の潜在的な役割:GM_87760758_Aの発現パターンは、これが、炎症誘発性のサイトカインに応答してケラチン合成細胞および小気道上皮において誘導されることを示す。従って、問題のタンパク質は、気道における組織破壊、白血球の補充および組織リモデリングに貢献し得る(Reichartら,1996 J.Pathol.178(2):215〜20)。
【0432】
MOL6の治療剤標的化の影響:MOL6に対する抗体または低分子治療剤は、皮膚および気道の両方において、乾癬、喘息および他の肥満細胞媒介疾患おける炎症に起因する組織損傷を減少または阻害し得る。この結果はまた、気腫の処置におけるMOL6の潜在的な役割を示唆する(Riceら,1998 Curr Pharm Des 4(5):381−96)。
【0433】
(MOL7)
遺伝子MOL7の発現を、表25に記載されるプライマー−プローブセットAg1876を使用して評価した。RTQ−PCRランの結果を、表26に示す。
【0434】
【表65】
Figure 2006501801
【0435】
【表66】
Figure 2006501801
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パネル1.3DにおけるMOL7の発現は、精巣において最も高く、次いで気管おいて高かった。脳における発現は、ずっと低いレベルである。従って、この分子は、雄性妊性において役割を有し得る。パネル4Dのサンプルにおける発現は低い検出不可能であった(CT値>35)。
【0436】
(MOL8b)
遺伝子MOL8bの発現を、表27に記載されるプライマー−プローブセットAg3183を使用して評価した。RTQ−PCRランの結果を、表28に示す。
【0437】
【表67】
Figure 2006501801
【0438】
【表68】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
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パネル1.3Dの2つのランにおける遺伝子CG50889_02の発現は、再現性がなく、そしてそれ以上は考慮されない。
【0439】
パネル4Dにおける遺伝子CG50889_02の発現:休止CD4細胞と比較して活性化未刺激T細胞(CD4+CD45RA細胞)におけるCG50889_02の発現は、30倍増加する。このタンパク質は、休止線維芽細胞および活性化線維芽細胞、内皮および上皮の両方において発現される。
【0440】
(炎症におけるCG50889−02の潜在的役割)
MOL8bは、未刺激T細胞の最初の活性化に重要であり得る。活性化T細胞は、サイトカインおよびケモカインを分泌することによって炎症プロセスを開始する。サイトカインおよびケモカインは、次には、B細胞抗体生成を誘導して、炎症部位への白血球の溢出となる
(MOL8bの治療剤標的化の影響:)
MOL8bに対する抗体または低分子治療剤は、組織移植に応答してT細胞活性化をブロックし、そして拒絶を低減またはブロックし得る。これらの治療的薬剤はまた、活性化T細胞が中心的な役割を果たす、喘息/アレルギー、乾癬、関節炎および糖尿病における炎症を低減または予防し得る。MOL8bに対する抗体はまた、より分化したT細胞集団(記憶T細胞)から未刺激活性化T細胞を同定しおよび識別するために、診断的道具または実験道具として役立つ。
【0441】
(MOL9a)
遺伝子MOL9aの発現を、表29に記載されるプライマー−プローブセットAg673を使用して評価した。RTQ−PCRランの結果を、表30および表31に示す。
【0442】
【表69】
Figure 2006501801
【0443】
【表70】
Figure 2006501801
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【0444】
【表71】
Figure 2006501801
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パネル1.3Dの説明:遺伝子MOL9aは、多数の組織(中枢神経系、肺、乳腺および腎臓を含む)に発現する。さらに、この発現は、良い治療ウインドウを伴う多くの場合において正常組織と比較して腫瘍細胞株において増強されるようである。
【0445】
パネル2Dの説明:パネル2Dにおけるこの遺伝子MOL9aの組織分布は、パネル1.3Dにおいて得られた結果を確認する。正常隣接組織と比較して腫瘍組織(特に肺癌および腎臓癌においてであるが、結腸癌、卵巣癌、乳癌、胃癌、膀胱癌、肝臓癌および甲状腺癌の場合もまた)においてこの遺伝子MOL9aの増強された発現が存在する。幾つかの転移物(特に肺転移物および黒色腫由来の肺転移物)は、高いレベルのMOL9aを発現する。この分子に発現についての実証的な情報は、(多くは内皮細胞、結腸、卵巣腫瘍、膵臓および脳領域由来の)ESTの形態で入手可能である。パネル3Dは、種々の癌腫のおけるこの遺伝子MOL9aの増大した発現を実証し、これは、パネル1.3Dおよび2Dの結果を支持し、従って、抗体標的としてのこのタンパク質の有用性を実証する。従って、このタンパク質に対して特異的な抗体は、種々の型の癌の処置において治療剤として使用され得る。
【0446】
パネル4Dの説明:この遺伝子MOL9aは、刺激にかかわらず、内皮および上皮においてアップレギュレートされている。イオノマイシン(ionomycin)処理したB細胞株およびマイトジェン(ヨウシュヤマゴボウマイトジェン、PWM)処理したB細胞においてこのタンパク質の高レベルでの発現が存在する。この知見と一貫して、PWMで処理した末梢血液単核細胞(PBMC)はまた、この分子の発現を増大すること示す。さらに、MOL9aの誘導が活性化T細胞において見出される。PBMCにおいて、T細胞特異的マイトジェン(フィトヘマグルチニン、PHA)はこの転写物の発現を誘導し、そして急性活性化T細胞および慢性活性化T細胞において、この転写物の発現は、未処理T細胞または休止T細胞と比較して増大する。
【0447】
MOL9aは活性化Bリンパ細胞および活性化Tリンパ細胞で誘導され、従って、リンパ細胞トラフィッキングもしくは活性化を調節すること、または組織破壊を増加することによって炎症における潜在的な役割を有し得る。この分子はまた、活性化T細胞または活性化B細胞のマーカーとして働く。
【0448】
MOL9aの治療的標的化の影響:MOL9aによってコードされる分子に対する低分子治療または抗体治療は、T細胞活性化またはB細胞活性化およびこれらの細胞型によって産生された生物活性分子に起因した組織損傷を阻害し得る。これらの疾患としては、喘息/アレルギー、大腸炎、クローン病、狼瘡および関節炎が挙げられる。あるいは、この分子に基づいたタンパク質治療剤は、アジュバントとして働き得、そしてワクチンの有効量をブーストするか、または器官移植時の免疫状態を調節することを補助し得る。19506719_B_EXTはまた、活性化されたT細胞に対するマーカーとして働き得、そして自己免疫疾患における炎症(例えば、喘息/アレルギー、大腸炎、クローン病、狼瘡および関節炎)の程度を決定する診断ツールとして働き得る。
【0449】
(MOL9b)
遺伝子MOL9bの発現を、表32に記載のプライマー−プローブセットAg2458を使用して評価した。RTQ−PCRの実施結果を表33および表34において示した。
【0450】
【表72】
Figure 2006501801
【0451】
【表73】
Figure 2006501801
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【0452】
【表74】
Figure 2006501801
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パネル1.3Dの説明:遺伝子MOL9bを多くの組織中(中枢神経系、肺、乳腺および腎臓)で発現する。さらにこの発現は、良好な治療手段を用いる殆どの場合、正常な組織と比較して腫瘍細胞株中で増大されるようである。
パネル2Dの説明:パネル2Dにおけるこの遺伝子MOL9bの組織分布は、パネル1.3Dで得られた結果を確証する。正常な隣接の組織に比較して、(特に、肺癌および腎臓癌おいて、また、直腸、卵巣、乳房、胃、膀胱、肝臓、および胸腺での癌においても)腫瘍組織におけるこの遺伝子(MOL9b)の発現の増大が存在する。いくつかの転移、特に肺転移および黒色腫からの転移では、特に高いレベルでこの遺伝子MOL9bを発現する。この分子の発現の裏付けとなる情報は、(殆どの場合、内皮細胞、直腸、卵巣腫瘍、膵臓および脳領域由来である)ESTの形態で利用可能である。遺伝子MOL9bについてのパネル3Dは、種々の癌における高いレベルの発現を示し、これはパネル1.3Dおよび2Dからの結果を支持し、そして抗体標的としてのこのタンパク質についての有用性を明示する。それゆえに、このタンパク質に特異的な抗体を様々なタイプの癌の治療における治療剤として使用し得る。
【0453】
パネル4Dの説明:遺伝子MOL9aは、刺激にかかわらず、内皮および上皮においてアップレギュレートされる。イオノマイシン(ionomycin)処理したB細胞株におけるこの分子のアップレギュレーションが存在し、そしてマイトジェン(PWM)処理したB細胞によって高く発現される。この知見と一貫して、PWMで処理したPBMCはまた、この分子をアップレギュレートする。遺伝子MOL9bの誘導がまた、活性化T細胞においても見出される。PBMCにおいて、T細胞特異的なPHAはこの転写物の発現を誘導し、そして急性活性化T細胞および慢性活性化T細胞において、この転写物はまた、未処理T細胞または休止T細胞と比較して増大する。この転写物の発現は、休止マクロファージにおいて発現される。
【0454】
炎症の潜在的役割:分子MOL9bがBリンパ球またはTリンパ球によって誘導され、そしてリンパ球トラフィッキングもしくは活性化を制御すること、または組織破壊を増加することによって炎症を強化し得る。この分子はまた、活性化T細胞または活性化B細胞のマーカーとして働き、そしてまた単球のマクロファージへの分化(参考文献を参照のこと)に関与し得る。マクロファージはまた、サイトカインのような複数の生物学的に活性なタンパク質を産生すること、局所的微細環境における他の細胞を活性化すること、ならびに死んだ細胞および死にかかった細胞を取り込むことによって、炎症に関係する。
【0455】
MOL9bの治療的標的化の影響:MOL9bによってコードされる分子に対する低分子治療または抗体治療は、T細胞活性化もしくはB細胞活性化またはマクロファージおよびこれらの細胞型によって産生された生物活性分子に起因した炎症および組織損傷を減少し得るかまたは除去し得る。これらの疾患としては、喘息/アレルギー、大腸炎、クローン病、狼瘡および関節炎が挙げられる。あるいは、この分子に基づいたタンパク質治療剤は、アジュバントとして働き得、そしてワクチンの有効量をブーストするか、または器官移植時の免疫状態の調節することを補助し得る。MOL9bはまた、活性化されたT細胞およびB細胞に対するマーカーとして働き、そしてT細胞活性化またはB細胞活性化を誘導する自己免疫疾患に起因する炎症(例えば、喘息/アレルギー、大腸炎、クローン病、狼瘡および関節炎)の程度を間接的に測定して決定する診断ツールとして働く。マクロファージおける遺伝子MOL9bの発現の増大は、単球、樹状細胞から休止マクロファージを区別する際に助けとなり得る。
【0456】
(MOL10a)
遺伝子MOL10aの発現を、表35に記載のプライマー−プローブセットAg1129を使用して評価した。RTQ−PCRの実施結果を表33および表36において示す。
【0457】
【表75】
Figure 2006501801
【0458】
【表76】
Figure 2006501801
Figure 2006501801
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Figure 2006501801
遺伝子MOL10aは、パネル1.3Dにおける精巣および胎児の肺において高レベルであることを示す。これは、この遺伝子を肺における再生治療について使用し得ること、そしてこの遺伝子がまた雄性繁殖可能性において役割を担うことを示している。パネル4Dのプロフィールは、他の組織および細胞株においては検出不可能な低い発現であるが、胸腺においては高い発現を示している(Ct値>35)。それゆえに、この遺伝子はT細胞の発生に関与し得、そして未熟なT細胞に対するマーカーであり得る。
【0459】
(実施例2:MOL6AのSNP分析)
改変型配列は本願に含まれる。改変型配列としては、一塩基多型(SNP)が挙げられ得る。SNPは、このSNPを含むヌクレオチド配列がcDNA由来であることを示すためにいくつかの例では「cSNP」として称され得る。SNPはいくつかの方法で生じ得る。例えば、SNPは、多型部位で、あるヌクレオチドが別のヌクレオチドに置換することを起因し得る。このような置換は、トランジションまたはトランスバージョンのいずれかであり得る。SNPはまた、参照対立遺伝子と比較して、ヌクレオチド欠失、またはヌクレオチドの挿入から生じ得る。この場合、多型部位は1つの対立遺伝子が他の対立遺伝子における特定のヌクレオチドに対してギャップを保持する部位である。遺伝子内で生じたSNPは、SNPの部位でこの遺伝子によってコードされるアミノ酸の変化を生じ得る。しかし、遺伝子内SNPはまた、遺伝コードの冗長の結果としてSNPを含むコドンが同じアミノ酸をコードしている場合、サイレントであり得る。遺伝子領域の外または遺伝子中のイントロンの中で、生じるSNPは、タンパク質のいずれのアミノ酸配列にも変化を生じないが、発現パターンの調節の変化(例えば、一過性発現、生理学的応答制御、細胞型発現調節、発現強度、転写されたメッセージの安定性における変化)を生じ得る。
【0460】
(新規SNPの同定方法)
SNPを、CuraGen所有のSNPToolアルゴリズムを使用して配列アセンブリ(assembly)を解析することによって同定する。SNPToolは、以下のような基準をもってアセンブリ中の変異を同定する:アライメントの両末端の10塩基対以内にあるSNPは解析しない;ウインドウサイズ(一覧する塩基の数)は10である;ウインドウ中で可能なミスマッチ数は2である;最小SNP塩基性質(PHREDスコア)は23である;SNPを点数づけるための変化の最小数は2/アセンブリ位置(assembly position)である。SNPToolは、このアセンブリを解析し、そしてアセンブリ中の個々の変異配列に関連するSNPの位置、所定位置のアセンブリの深さ、推定アセンブリ対立遺伝子頻度、およびSNP配列変異を提示する。配列トレースを選択し、そして手動による検証のために目視する。次いで、このコンセンサスアセンブリ配列を、変異配列変化と共にCuraToolに取り込み、SNP配列変異によって生じる潜在的なアミノ酸変化を同定する。次いで、包括的なSNPデータ解析をSNPCallingデータベースへエキスポートした。
【0461】
(新規SNPの確認方法)
SNPを、Pyrosequencing(Alderbornら、Determination of Single Nucleotide Polymorphisms by Real−time Pyrophosphate DNA Sequencing.(2000).Genome Research.10,8月8日号、1249〜1265を参照のこと)として公知の有効な方法用いて、確認した。簡潔にいうと、Pyrosequencingは、遺伝子型分類(genotyping)のリアルタイムプライマー伸長プロセスである。このプロトコルは、2本鎖のビオチン化したPCR産物をゲノムDNAサンプルから取り、これらをストレプトアビジンビーズに結合する。次いで、これらのビーズを変性し、そして1本鎖で結合したDNAを産生する。SNPを、DNA鎖伸長の際に各dNTPから放出されるピロリン酸(PP)の間接的な生物発光アッセイに基づく技術を利用して特徴づける。クレノウポリメラーゼ媒介塩基取りこみ後、PPを放出し、アデノシン5’−ホスホサルフェート(APS)とともに、ATPスルフリラーゼに対する基質として使用し、このことはATP形成を生じる。続いて、ルシフェラーゼの作用で、ATPは、ルシフェリンのそのオキシ誘導体(oxi−derivative)への変換を達成する。光出力を確認することは、約4塩基までは、加えられた塩基の数に比例する。この方法の処理性を可能にするために、過剰なdNTPをアピラーゼで分解した。アピラーゼはまた開始反応混合物中にも存在し、その結果dNRPのみが、配列決定の間のテンプレートへと添加される。このプロセスは、完全に自動化され、そして96ウェル形式に適合され、このことは膨大なSNPパネルの迅速なスクリーニングを可能にする。
【0462】
MOL6aのトリプシン様遺伝子(GM87760758_A)の新規の1塩基多型変異についてのDNA配列およびタンパク質配列を、表37で報告する。変異体を個々に報告するが、変異体の全てまたは選択されたサブセットの組み合わせのいずれかをまた、含む。表37において、変異塩基および変異アミノ残基の位置を下線で示した。
【0463】
(表37)
(A.MOL6aヌクレオチド配列の変異体13373750(配列番号11))
第360位における、CからA。
【0464】
(B.第360位における変異のヌクレオチド配列)
【0465】
【表77】
Figure 2006501801
(C.第119位の変異にタンパク質配列)
【0466】
【表78】
Figure 2006501801
(D.アミノ酸残基における変異の効果)
ProからThr。
【0467】
(等価物)
特定の実施形態は、本明細書中で詳細に開示されてきたが、これは例示の目的のみのために例であり、そして特許請求の範囲に関して制限されることを意図しない。特に、様々な置換、変化、改変は、特許請求の範囲で規定された本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、本発明となり得ることを発明者らによって意図される。核酸開始物質、目的クローン、またはライブラリー型の選択は、本明細書中に記載の実施形態の知識を持つ当業者にとっては慣用な事項であると考えられる。他の局面、利点、および改変は、上の特許請求の範囲内であると考えられる。

Claims (52)

  1. 単離されたポリペプチドであって、以下:
    (a)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態;
    (b)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態の改変体であって、ここで、該改変体の1以上のアミノ酸残基が該成熟形態のアミノ酸配列とは異なり、ただし、該改変体は、該成熟形態のアミノ酸配列と15%以下のアミノ残基が異なる、改変体;
    (c)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列;ならびに
    (d)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の改変体であって、ここで該改変体の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列とは異なり、ただし、該改変体は、該アミノ酸配列と15%以下のアミノ酸残基が異なる、改変体、
    からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、単離されたポリペプチド。
  2. 請求項1に記載のポリペプチドであって、該ポリペプチドが、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の天然に存在する対立遺伝子改変体のアミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
  3. 請求項2に記載のポリペプチドであって、ここで、前記対立形質改変体が、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29からなる群より選択される核酸配列と1つのヌクレオチドだけ異なる核酸配列の翻訳物であるアミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
  4. 請求項1に記載のポリペプチドであって、ここで前記改変体のアミノ酸配列が、保存的アミノ酸置換を含む、ポリペプチド。
  5. 単離された核酸分子であって、該核酸分子が、以下:
    (a)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態;
    (b)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態の改変体であって、ここで、該改変体における1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列とは異なり、ただし、該改変体は、該成熟形態のアミノ酸配列とは15%以下のアミノ残基が異なる、改変体;
    (c)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列;
    (d)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列の改変体であって、該改変体中の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列とは異なり、ただし、該改変体は、該アミノ酸配列と15%以下のアミノ酸残基が異なる、改変体;
    (e)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたは該ポリペプチドの改変体の、少なくとも一部をコードする核酸フラグメントであって、ここで、該改変体の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列とは異なり、ただし、該改変体は、該アミノ酸配列と15%以下のアミノ酸残基が異なる、核酸フラグメント;ならびに
    (f)(a)、(b)、(c)、(d)または(e)の相補体を含む核酸分子、
    からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸配列を含む、核酸分子。
  6. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が、天然に存在する対立遺伝子核酸改変体のヌクレオチド配列を含む、核酸分子。
  7. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が、天然に存在するポリペプチド改変体のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする、核酸分子。
  8. 請求項5に記載の核酸分子であって、該核酸分子が、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29からなる群より選択される核酸配列と1つのヌクレオチドだけ異なる、核酸分子。
  9. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が以下:
    (a)配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29からなる群より選択されるヌクレオチド配列;
    (b)ヌクレオチド配列であって、該ヌクレオチド配列が、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29からなる群より選択されるヌクレオチド配列と、1つ以上のヌクレオチドが異なり、ただし、20%以下のヌクレオチドが該ヌクレオチド配列と異なる、ヌクレオチド配列;
    (c)(a)の核酸フラグメント;ならびに
    (d)(b)の核酸フラグメント
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、核酸分子。
  10. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで該核酸分子が、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、および29からなる群より選択されるヌクレオチド配列、または該ヌクレオチド配列の相補体に、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、核酸分子。
  11. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が、以下:
    (a)前記アミノ酸配列をコードするコード配列と、1以上のヌクレオチド配列が異なるコード配列を含む第1のヌクレオチド配列であって、ただし、該第1のヌクレオチド配列の該コード配列におけるヌクレオチドの20%以下が、該コード配列とは異なる、第1のヌクレオチド配列;
    (b)該第1のポリヌクレオチドに相補的な、単離された第2のポリヌクレオチド;および
    (c)(a)または(b)の核酸フラグメント;
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、核酸分子。
  12. 請求項11に記載の核酸分子を含む、ベクター。
  13. 前記核酸分子に作動可能に連結されたプロモーターをさらに含む、請求項12に記載のベクター。
  14. 請求項12に記載のベクターを含む、細胞。
  15. 請求項1に記載のポリペプチドに免疫特異的に結合する、抗体。
  16. 前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項15に記載の抗体。
  17. 前記抗体がヒト化抗体である、請求項15に記載の抗体。
  18. サンプル中の請求項1に記載のポリペプチドの存在または量を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該サンプルを提供する工程;
    (b)該サンプルを、該ポリペプチドに免疫特異的に結合する抗体と接触させる工程;および
    (c)該ポリペプチドに結合する抗体の存在または量を決定する工程、
    を包含し、それによって該サンプル中のポリペプチドの存在または量を決定する、方法。
  19. サンプル中の請求項5に記載の核酸分子の存在または量を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該サンプルを提供する工程;
    (b)該サンプルを、該核酸分子に結合するプローブと接触させる工程;および
    (c)該核酸分子に結合する該プローブの存在または量を決定する工程、
    を包含し、それによって該サンプル中の該核酸分子の存在または量を決定する、方法。
  20. 前記核酸分子の存在または量が、細胞型または組織型についてのマーカーとして使用される、請求項19に記載の方法。
  21. 前記細胞型または組織型が、癌性である、請求項20に記載の方法。
  22. 請求項1に記載のポリペプチドに結合する因子を同定する方法であって、該方法は、以下:
    (a)該ポリペプチドを該因子と接触させる工程;および
    (b)該因子が該ポリペプチドに結合するか否かを決定する工程
    を包含する、方法。
  23. 前記因子が、細胞レセプターまたは下流エフェクターである、請求項22に記載の方法。
  24. 請求項1に記載のポリペプチドの発現または活性を調節する因子を同定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該ポリペプチドを発現する細胞を提供する工程;
    (b)該細胞を該因子と接触させる工程;および
    (c)該因子が該ポリペプチドの発現または活性を調節するか否かを決定する工程、
    を包含し、それによって該ペプチドの発現または活性における変化が、該ポリペプチドの発現または活性を調節する該因子を示す、方法。
  25. 請求項1に記載のポリペプチドの活性を調節するための方法であって、該方法は、請求項1に記載のポリペプチドを発現する細胞サンプルを、該ポリペプチドの活性を調節するために十分な量で、該ポリペプチドに結合する化合物と接触させる工程を包含する、方法。
  26. MOLX関連性障害を処置または予防する方法であって、該方法は、そのような処置または予防が所望される被験体に、該被験体における該MOLX関連性障害を処置または予防するために十分な量で、請求項1に記載のポリペプチドを投与する工程を包含する、方法。
  27. 前記障害が、心筋症およびアテローム性動脈硬化症からなる群より選択される、請求項26に記載の方法。
  28. 前記障害が、細胞のシグナルプロセシングおよび代謝経路の調節に関連する、請求項26に記載の方法。
  29. 前記被験体がヒトである、請求項26に記載の方法。
  30. MOLX関連性疾患を処置または予防する方法であって、該方法は、そのような処置または予防が所望される被験体に、該被験体における該MOLX関連性障害を処置または予防するために十分な量で、請求項5に記載の核酸を投与する工程を包含する、方法。
  31. 前記障害が、心筋症およびアテローム性動脈硬化症からなる群より選択される、請求項30に記載の方法。
  32. 前記障害が、細胞のシグナルプロセシングおよび代謝経路の調節に関連する、請求項30に記載の方法。
  33. 前記被験体がヒトである、請求項30に記載の方法。
  34. MOLX関連性障害を処置または予防する方法であって、該方法は、そのような処置または予防が所望される被験体に、該被験体における該MOLX関連性障害を処置または予防するために十分な量で、請求項15に記載の抗体を投与する工程を包含する、方法。
  35. 前記障害が糖尿病である、請求項34に記載の方法。
  36. 前記障害が、細胞のシグナルプロセシングおよび代謝経路の調節に関連する、請求項34に記載の方法。
  37. 前記被験体がヒトである、請求項34に記載の方法。
  38. 請求項1に記載のポリペプチドおよび薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  39. 請求項5に記載の核酸分子および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  40. 請求項15に記載の抗体および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  41. 請求項38に記載の薬学的組成物を1つ以上の容器に含む、キット。
  42. 請求項39に記載の薬学的組成物を1つ以上の容器に含む、キット。
  43. 請求項40に記載の薬学的組成物を1つ以上の容器に含む、キット。
  44. 第1の哺乳動物被験体における請求項1に記載のポリペプチドの変化したレベルと関連する疾患の存在または素因を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該第1の哺乳動物被験体由来のサンプル中の該ポリペプチドの発現レベルを測定する工程;および
    (b)工程(a)の該サンプル中の該ポリペプチドの量を、該疾患を有さないことが既知であるかまたは該疾患にかかりにくいことが既知の、第2の哺乳動物被験体由来のコントロールサンプル中に存在する該ポリペプチドの量と比較する工程を包含し、
    ここで、該コントロールサンプルと比較した場合の該第1の被験体における該ポリペプチドの発現レベルにおける変化が、該疾患の存在または素因を示す、方法。
  45. 前記素因が癌に対する素因である、請求項44に記載の方法。
  46. 第1の哺乳動物被験体における請求項5に記載の核酸分子の変化したレベルと関連する疾患の存在または素因を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該第1の哺乳動物被験体由来のサンプル中の該核酸の量を測定する工程;および
    (b)工程(a)の該サンプル中の該核酸の量を、該疾患を有さないことが既知であるかまたは該疾患にかかりにくいことが既知の、第2の哺乳動物被験体由来のコントロールサンプル中に存在する該核酸の量と比較する工程を包含し、
    ここで、該コントロールサンプルと比較した場合の該第1の被験体における該核酸レベルにおける変化が、該疾患の存在または素因を示す、方法。
  47. 前記素因が癌に対する素因である、請求項46に記載の方法。
  48. 哺乳動物において病的状態を処置する方法であって、該方法は、該病的状態を緩和するために十分な量でポリペプチドを該哺乳動物に投与する工程を包含し、ここで、該ポリペプチドが、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30の少なくとも1つのアミノ酸配列、またはそれらの生物学的に活性なフラグメントを含むポリペプチドに対して、少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有するポリペプチドである、方法。
  49. 哺乳動物における病的状態を処置する方法であって、該方法は、該病的状態を緩和するために十分な量で請求項15に記載の抗体を該哺乳動物に投与する工程を包含する、方法。
  50. 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択される嗅覚レセプターポリペプチド、またはそのフラグメントもしくは改変体と相互作用する候補物質をスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下の工程:
    a)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30の配列からなる群より選択されるポリペプチド、あるいはそのペプチドフラグメントまたは改変体を提供する工程;
    b)候補物質を得る工程;
    c)該ポリペプチドを、該候補物質と接触させる工程;ならびに
    d)該ポリペプチドと該候補物質との間で形成した複合体を検出する工程、
    を包含する、方法。
  51. 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択される嗅覚レセプターポリペプチドと相互作用するリガンド分子をスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下の工程:
    a)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のアミノ酸配列を含むポリペプチドからなる群より選択されるポリペプチドをコードする核酸を含む組換え真核生物宿主細胞を提供する工程;
    b)該組換え真核生物宿主細胞の膜抽出物を調製する工程;
    c)工程b)で調製した該膜抽出物を、選択したリガンド分子と接触させる工程;ならびに
    d)セカンドメッセンジャー代謝物の産生レベルを検出する工程、
    を包含する、方法。
  52. 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30からなる群より選択される嗅覚レセプターポリペプチドと相互作用するリガンド分子をスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下:
    a)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、および30のアミノ酸配列を含むポリペプチドからなる群より選択されるポリペプチドをコードする核酸を含むアデノウイルスを提供する工程;
    b)嗅覚上皮を該アデノウイルスで感染させる工程;
    c)工程b)の嗅覚上皮を、選択したリガンド分子と接触させる工程;ならびに
    d)該リガンド分子に対する応答の増加を検出する工程、
    を包含する、方法。
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