JP2003033193A - ヒトシスタチンe - Google Patents
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Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 骨粗鬆症、腫瘍転移、細菌感染、ウイルス感
染、敗血性ショック、炎症、網膜過敏、カリエス、悪液
質、および筋肉るいそうの処置に利用するためのポリペ
プチドを得ることを課題とする。さらに、このポリペプ
チドのコード配列における変異、および宿主由来のサン
プル中のポリぺプチドの濃度の変化を検出するための診
断方法を開発することを課題とする。 【解決手段】 ヒトCysEポリペプチド、およびこの
ようなポリペプチドをコードするDNA(RNA)を同
定し、組換え技術によりこのようなポリペプチドを産生
する。
染、敗血性ショック、炎症、網膜過敏、カリエス、悪液
質、および筋肉るいそうの処置に利用するためのポリペ
プチドを得ることを課題とする。さらに、このポリペプ
チドのコード配列における変異、および宿主由来のサン
プル中のポリぺプチドの濃度の変化を検出するための診
断方法を開発することを課題とする。 【解決手段】 ヒトCysEポリペプチド、およびこの
ようなポリペプチドをコードするDNA(RNA)を同
定し、組換え技術によりこのようなポリペプチドを産生
する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新たに同定された
ポリヌクレオチド、このようなポリヌクレオチドにより
コードされるポリペプチド、このようなポリヌクレオチ
ドおよびポリペプチドの使用、ならびにこのようなポリ
ヌクレオチドおよびポリペプチドの産生に関する。より
詳細には、本発明のポリペプチドは、ヒトシスタチンE
として推定的に同定されており、本明細書中、以下でと
きどき「CysE」と呼ばれる。本発明はまた、このよ
うなポリペプチドの作用を阻害することに関する。 【0002】 【従来の技術】シスタチンのスーパーファミリーは、シ
ステインプロテイナーゼインヒビターの群を包含し、こ
れらはヒトの組織および体液に広く分布し、そしてそれ
らは強固でかつ可逆的な複合体を、カテプシンB、H、
L、およびSのようなシステインプロテイナーゼと形成
する。シスタチンは、これらのプロテイナーゼが参加す
る正常または病理学的なプロセスの調節に関わっている
ことが最もあり得る。従って、シスタチンは、タンパク
質およびペプチドの細胞内および細胞外異化に影響を及
ぼし得(Barret,A.J.およびKirchk
e,H.,Methods Enzymol.,80:
535−561(1981))、プロホルモン(Orl
owski,M.,Mol.Cell.Bioche
m.,52:49−74(1983))およびプロ酵素
(Taugner,R.ら、Histochemist
ry,83:103−108(1985))のタンパク
質分解的プロセシングを調節し得、悪性細胞(Sloa
ne,B.F.,Semin.Cancer Bio
l.,1:137−152(1990))または微生物
(Bjorck,L.ら、Nature,337:38
5−386(1989)およびBjorck,L.ら、
J.Virol.,64:941−943(199
0))による正常細胞の侵入に対して保護し得、そして
関節リューマチにおける局所的な炎症性プロセス(Mo
rt,J.S.ら、Arthritis Rheu
m.,27:509−515(1984))および化膿
性の気管支拡張症(Buttle,D.J.ら、Sca
nd.J.Clin.Lab.Invest.,50:
509−516(1990))を調節し得る。 【0003】シスタチンのスーパーファミリーは、ファ
ミリーI、II、およびIII(それぞれ、ステフィン
ファミリー、シスタチンファミリー、およびキニノーゲ
ンファミリーとも呼ばれる)に細区画されており、各々
が他方のファミリーのメンバーと構造的機構および生物
学的分布において異なるメンバーを有する(Barre
t,A.J.ら、Biochem.J.,236:31
2(1986))。ファミリーIシスタチンAおよびB
は、単一の約100アミノ酸残基のポリペプチド鎖から
なり、ジスルフィド架橋を有しない。ファミリーIIシ
スタチンは、約120鎖アミノ酸残基のポリぺプチド鎖
からなり、2つの鎖内ジスルフィド結合を有する。最後
に、ファミリーIIIシスタチンであるキニノーゲン
は、3つのファミリーIIシスタチン様ドメインの存在
によって特徴づけられるような、高度の構造的な複雑さ
を示す。各々のドメインは、2つのジスルフィド架橋
を、ファミリーIIシスタチンに相同な位置に有する
(Muller−Esterl,W.ら、Transb
iochem.Sci.,11:336−339(19
86))。ファミリーIおよびIIシスタチンは、主に
細胞内、および分泌液中に存在する(Abrahams
on,M.ら、J.Biol.Chem.,261:1
1282−11289(1986))、これに対しキニ
ノーゲンは、血液プラズマに非常に濃縮されている(A
dam,A.ら、Clin.Chem.,31:423
−426(1985))。 【0004】少なくとも1つのII型シスタチンで、シ
スタチンCと命名されているものが、全ての組織中に発
現されているようである(Abrahamson,M.
ら、Biochem.J.,268:287−294
(1990))。これに対して、S−型のシスタチン
は、唾液中に優性に見出される(Abrahamso
n,M.ら、J.Biol.Chem.,261:11
282−11289(1986))。シスタチンおよび
派生的ペプチドは、抗菌活性および抗ウイルス活性を有
し(Bjorckら、(1989,1990))、これ
はそれらが環境に直接曝露された上皮の表面を濡らして
いる分泌物中に存在することと一致する。シスタチンは
また、免疫応答を調節し得る。これは、マクロファージ
によるシスタチンプロテアーゼの放出を阻害することに
よって(Bieth,J.,Cysteine Pro
teinases and Their Inhibi
tors,V.Turk,編(Walter De G
ruyter&Company,New York)6
93−703頁(1986))、直接的に起こり得る
か、または走化性の応答および細胞のファゴサイトーシ
ス関連のレスピラトリーバーストを阻害することによっ
て(Leung−Tackら、Biol.Chem.,
371:255−258(1990))、非直接的に起
こり得る。このデータは、II型のシスタチンが、上皮
表面で種々の保護性の機能を行い得ることを示唆する。
ヒトII型シスタチン遺伝子ファミリーは、少なくとも
7つのメンバーからなる。 【0005】遺伝性シスタチンCアミロイド脈管障害
(HCCAA)疾患は、シスタチンCをコードする遺伝
子中の、Glu→Leu変異に関連する。これは、大脳
動脈におけるこの変異シスタチンCから成るアミロイド
線維の沈着を導く。これは致命的な出血を引き起こすよ
うである(Ghiso,J.ら、PNAS,USA,8
3:2974−2978(1986))。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、骨粗鬆症、
腫瘍転移、細菌感染、ウイルス感染、敗血性ショック、
炎症、網膜過敏、カリエス、悪液質、および筋肉るいそ
うの処置に利用するためのポリペプチドを得ることを課
題とする。さらに、このポリペプチドのコード配列にお
ける変異、および宿主由来のサンプル中のポリぺプチド
の濃度の変化を検出するための診断方法を開発すること
を課題とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】1つの局面において、本
発明は、図1に示す配列のヌクレオチド1からヌクレオ
チド576からなるポリヌクレオチドに関する。 【0008】好ましい実施形態において、本発明は、図
1に示す配列のヌクレオチド14からヌクレオチド45
9からなるポリヌクレオチドである。 【0009】1つの局面において、本発明は、上記のD
NAを含むベクターに関する。 【0010】1つの局面において、本発明は、上記のベ
クターで遺伝子操作された宿主細胞に関する。 【0011】1つの局面において、本発明は、ポリペプ
チドを産生するためのプロセスに関し、このプロセス
は、上記の宿主細胞から前記DNAによりコードされる
ポリペプチドを発現する工程を包含する。 【0012】好ましい実施形態において、本発明は、上
記のベクターで細胞を遺伝子操作する工程を包含する、
ポリペプチドを発現し得る細胞を産生するためのプロセ
スである。 【0013】1つの局面において、本発明は、以下から
なる群から選択されるメンバーを包含するポリペプチド
である:(i)図1の推定アミノ酸配列を有するポリペ
プチドならびにそのフラグメント、アナログ、および誘
導体;および(ii)ATCC受託番号97103のc
DNAによりコードされるポリペプチド、ならびに該ポ
リペプチドのフラグメント、アナログ、および誘導体。 【0014】好ましい実施形態において、本発明は、上
記のポリペプチドのレセプターを活性化する化合物であ
る。 【0015】好ましい実施形態において、本発明は、上
記のポリペプチドのレセプターを阻害する化合物であ
る。 【0016】1つの局面において、本発明は、上記のポ
リぺプチドの治療有効量を患者に投与する工程を包含す
る、CysEの必要性を有する患者の処置のための方
法。 【0017】好ましい実施形態において、本発明は、上
記ポリぺプチドをコードし、そして該ポリぺプチドをイ
ンビボで発現するDNAを患者に提供することによっ
て、上記治療有効量のポリぺプチドが投与される方法で
ある。 【0018】1つの局面において、本発明は、CysE
ポリぺプチドを阻害する必要性を有する患者の処置方法
に関し、この方法は、上記の化合物の治療有効量を患者
に投与する工程を包含する。 【0019】1つの局面において、本発明は、上記のポ
リぺプチドの過小発現に関連する疾患または疾患に対す
る感受性を診断するためのプロセスに関し、このプロセ
スは、該ポリぺプチドをコードする核酸配列中の変異を
決定する工程を包含する。 【0020】1つの局面において、本発明は、診断プロ
セスに関し、このプロセスは、宿主由来のサンプルにお
ける請求項12に記載のポリぺプチドの存在を分析する
工程を包含する。 【0021】1つの局面において、本発明は、上記のポ
リペプチドに結合し、そして該ポリペプチドに対するレ
セプターを活性化する化合物を同定するための方法に関
し、この方法は、細胞表面上でこのポリペプチドに対す
るレセプターを発現する細胞と、スクリーニングされる
べき化合物とを、このレセプターへの結合を許容する条
件下で接触させる工程であって、このレセプターは、化
合物のこのレセプターへの結合に応答して検出可能なシ
グナルを提供し得る第2の成分と会合される、工程;お
よび、この化合物とこのレセプターとの相互作用から生
成されるシグナルの存在を検出することにより、この化
合物がこのレセプターに結合し、そしてこのレセプター
を活性化するか否かを決定する工程、を包含する方法で
ある。 【0022】 【発明の実施の形態】本発明のポリぺプチドは、シスタ
チンCとのアミノ酸配列の相同性の結果として、推定的
にCysEとして同定された。この同定は、アミノ酸配
列の相同性の結果としてなされた。 【0023】本発明の1つの局面によれば、新規の成熟
ポリペプチド、ならびにそれらの生物学的に活性で、か
つ診断または治療に有用なフラグメント、アナログおよ
び誘導体が提供される。本発明のポリペプチドはヒト起
源である。 【0024】本発明の別の局面によれば、本発明のポリ
ペプチドをコードする単離された核酸分子が提供され、
この核酸分子は、mRNA、DNA、cDNA、ゲノム
DNA、ならびにアナログ、および生物学的に活性で、
かつ診断または治療に有用なそれらのフラグメントを含
む。 【0025】本発明のなおさらなる局面によれば、本発
明のポリペプチドをコードするヒト核酸配列を含む組換
え原核生物宿主細胞および/または組換え真核生物宿主
細胞を、前記タンパク質の発現およびその後の前記タン
パク質の回収を促進する条件下で、培養する工程を包含
する組換え技術によってこのようなポリペプチドを産生
するためのプロセスが提供される。 【0026】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチド、またはこのようなポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドを、治療的目的、例えば、
カテプシンを阻害するために、ならびに骨粗相症、腫瘍
の転移、ウイルス複製、炎症、化膿の気管支拡張症を妨
げるため、網膜を保護するため、白質脳症を妨げるた
め、カリエスを減少させるため、アレルギー反応を処置
するため、悪液質および筋るいそうを処置するため、な
らびにアミロイド症を妨げるため、ならびに抗菌剤とし
て利用するためのプロセスが提供される。 【0027】本発明のなおさらなる局面によれば、本発
明のポリぺプチドをコードする核酸配列に特異的にハイ
ブリダイズするのに十分な長さの核酸分子を含む核酸プ
ローブもまた提供される。 【0028】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチドに対する抗体が提供される。 【0029】本発明のなお別の局面によれば、本発明の
ポリペプチドをコードする核酸配列における変異に関連
する疾患または疾患に対する感受性を検出するための診
断的アッセイが提供される。 【0030】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチド、またはこのようなポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドを、科学的研究、例えば、
DNAの合成およびDNAベクターの製造に関するイン
ビトロの目的のために利用するためのプロセスが提供さ
れる。 【0031】本発明のこれらおよび他の局面は、本明細
書中の教示から当業者に明らかであるはずである。 【0032】本発明の1つの局面によれば、図1の推定
アミノ酸配列(配列番号2)を有する成熟ポリペプチ
ド、および1995年3月20日にATCC受託番号第
97103号として寄託されたクローンのcDNAによ
りコードされる成熟ポリペプチドをコードする単離され
た核酸(ポリヌクレオチド)が提供される。 【0033】本発明のポリヌクレオチドは、初代培養羊
膜細胞由来のcDNAライブラリーにおいて発見され
た。これは構造的にシスタチンIIスーパーファミリー
に関連する。これは、148アミノ酸残基(そのうち、
大体初めの28アミノ酸残基が推定のリーダー配列であ
り、従って成熟タンパク質は120アミノ酸をふくむ)
のタンパク質をコードするオープンリーディングフレー
ムを含む。このタンパク質は、ヒトシスタチンCに最も
高い程度の相同性を示し、147アミノ酸のストレッチ
にわたって33.566%の同一性および53.846
%の類似性を有する。 【0034】本発明のポリヌクレオチドは、RNAの形
態またはDNA(このDNAは、cDNA、ゲノムDN
A、および合成DNAを含む)の形態であり得る。DN
Aは二本鎖または一本鎖であり得、そして一本鎖の場合
には、コード鎖または非コード(アンチセンス)鎖であ
り得る。成熟ポリペプチドをコードするコード配列は、
図1(配列番号1)に示すコード配列または寄託したク
ローンのコード配列と同一であり得るか、あるいはその
コード配列が、遺伝コードの重複または縮重の結果とし
て、図1(配列番号1)のDNAまたは寄託したcDN
Aと同じ成熟ポリペプチドをコードする異なるコード配
列であり得る。 【0035】図1(配列番号2)の成熟ポリペプチドま
たは寄託したcDNAによりコードされる成熟ポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドは、以下を含み得る
がこれらに限定されない:成熟ポリペプチドのコード配
列のみ;成熟ポリペプチドのコード配列およびリーダー
配列または分泌配列あるいはプロタンパク質配列のよう
なさらなるコード配列;成熟ポリペプチドのコード配列
(および必要に応じてさらなるコード配列)ならびに非
コード配列(例えば、イントロンあるいは成熟ポリペプ
チドのコード配列の5’および/または3’非コード配
列)。 【0036】従って、用語「ポリペプチドをコードする
ポリヌクレオチド」は、ポリペプチドのコード配列のみ
を含むポリヌクレオチド、ならびにさらなるコード配列
および/または非コード配列を含むポリヌクレオチドを
含む。 【0037】本発明はさらに、図1(配列番号2)の推
定アミノ酸配列を有するポリペプチドまたは寄託したク
ローンのcDNAによりコードされるポリペプチドのフ
ラグメント、アナログ、および誘導体をコードする本明
細書中上記のポリヌクレオチドの改変体に関する。ポリ
ヌクレオチドの改変体は、ポリヌクレオチドの天然に存
在する対立遺伝子改変体またはポリヌクレオチドの天然
に存在しない改変体であり得る。 【0038】従って、本発明は、図1(配列番号2)に
示すものと同じ成熟ポリペプチド、または寄託したクロ
ーンのcDNAによりコードされるものと同じ成熟ポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチド、ならびにその
ようなポリヌクレオチドの改変体を含む。この改変体
は、図1(配列番号2)のポリペプチドまたは寄託した
クローンのcDNAによりコードされるポリペプチドの
フラグメント、誘導体またはアナログをコードする。こ
のようなヌクレオチド改変体は、欠失改変体、置換改変
体、および付加または挿入改変体を含む。 【0039】本明細書中上記で示したように、ポリヌク
レオチドは、図1(配列番号1)に示すコード配列また
は寄託したクローンのコード配列の天然に存在する対立
遺伝子改変体であるコード配列を有し得る。当該分野で
公知なように、対立遺伝子改変体は、1つ以上のヌクレ
オチドの置換、欠失または付加を有し得るポリヌクレオ
チド配列の別の形態であり、これはコードされるポリペ
プチドの機能を実質的に変化させない。 【0040】本発明はまた、成熟ポリぺプチドのコード
配列が、宿主細胞からのポリペプチドの発現および分泌
を援助するポリヌクレオチド配列(例えば、細胞からの
ポリぺプチドの輸送を制御するための分泌配列として機
能するリーダー配列)と同一のリーディングフレームに
融合され得るポリヌクレオチドを包含する。リーダー配
列を有するこのポリぺプチドはプロタンパク質であり、
そしてこのポリぺプチドの成熟した形態を形成するため
に宿主細胞により切断されたリーダー配列を有し得る。
ポリヌクレオチドはまたプロタンパク質をコードし得、
これは成熟タンパク質にさらなる5’アミノ酸残基を有
する。プロ配列を有する成熟タンパク質は、プロタンパ
ク質であり、そしてタンパク質の不活性な形態である。
一旦プロ配列が切断されると、活性な成熟タンパク質が
残る。 【0041】従って、例えば、本発明のポリヌクレオチ
ドは、成熟タンパク質、またはプロ配列を有するタンパ
ク質、あるいはプロ配列およびプレ配列(リーダー配
列)の両方を有するタンパク質をコードし得る。 【0042】本発明のポリヌクレオチドはまた、本発明
のポリペプチドの精製を可能にするマーカー配列にイン
フレームで融合されたコード配列を有し得る。マーカー
配列は、細菌宿主の場合には、マーカーに融合された成
熟ポリペプチドの精製を提供する、pQE−9ベクター
により供給されるヘキサヒスチジンタグであり得る。あ
るいは、例えばマーカー配列は、哺乳動物宿主(例え
ば、COS−7細胞)が使用される場合は、赤血球凝集
素(HA)タグであり得る。HAタグは、インフルエン
ザ赤血球凝集素タンパク質に由来するエピトープに対応
する(Wilson,I.ら、Cell,37:767
(1984))。 【0043】用語「遺伝子」は、ポリペプチド鎖を産生
することに関与するDNAのセグメントを意味し;これ
は、コード領域の前および後(リーダーおよびトレイラ
ー(trailer))の領域ならびに個々のコードセ
グメント(エクソン)の間の介在配列(イントロン)を
含む。 【0044】全長CysE遺伝子のフラグメントは、全
長CysE遺伝子を単離するため、およびCysE遺伝
子に対する高い配列類似性または類似した生物学的活性
を有する他の遺伝子を単離するために、cDNAライブ
ラリーのハイブリダイゼーションプローブとして使用さ
れ得る。このタイプのプローブは、好ましくは、少なく
とも30塩基を有し、そして例えば、50塩基以上を有
し得る。プローブはまた、全長の転写物に対応するcD
NAクローンおよびゲノムクローン、または調節領域お
よびプロモーター領域、エキソン、ならびにイントロン
を含む完全CysE遺伝子を含有するクローンを同定す
るために使用され得る。スクリーニングの例は、既知の
DNA配列を使用し、オリゴヌクレオチドプローブを合
成することにより、CysE遺伝子のコード領域を単離
することを含む。本発明の遺伝子の配列に相補的な配列
を有する標識されたオリゴヌクレオチドは、ヒトcDN
A、ゲノムDNA、またはmRNAのライブラリーをス
クリーニングして、ライブラリーのどのメンバーにプロ
ーブがハイブリダイズするかを決定するために使用され
る。本発明はさらに、配列間に少なくとも70%、好ま
しくは少なくとも90%、およびより好ましくは95%
の同一性が存在する場合、本明細書中上記の配列にハイ
ブリダイズするポリヌクレオチドに関する。本発明は特
に、本明細書中上記のポリヌクレオチドにストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドに
関する。本明細書中で用いられる用語「ストリンジェン
トな条件」は、ハイブリダイゼーションが、配列間に少
なくとも95%、そして好ましくは少なくとも97%の
同一性が存在する場合のみに生じることを意味する。好
ましい実施態様において、本明細書中上記のポリヌクレ
オチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドは、図1
(配列番号1)のcDNAまたは寄託したcDNA(単
数または複数)によりコードされる成熟ポリペプチドと
実質的に同じ生物学的機能または活性のいずれかを保持
するポリペプチドをコードする。あるいは、このポリヌ
クレオチドは、本発明のポリヌクレオチドにハイブリダ
イズし、本明細書中上記したように、それに対して同一
性を有し、そして活性を保持てもよいかまたはしなくて
もよい、少なくとも20塩基、好ましくは30塩基、そ
してより好ましくは少なくとも50塩基を有し得る。例
えばそのようなポリヌクレオチドは、配列番号1のポリ
ヌクレオチドのためのプローブとして(例えば、このポ
リヌクレオチドの回収のためのプローブ、または診断用
プローブ)あるいはPCRプライマーとして用いられ得
る。従って、本発明は、配列番号2のポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドに対して少なくとも70%、
好ましくは少なくとも90%の同一性およびより好まし
くは95%の同一性を有するポリヌクレオチドならびに
そのフラグメント(このフラグメントは、少なくとも3
0塩基および好ましくは少なくとも50塩基を有する)
ならびにこのようなポリヌクレオチドによりコードされ
るポリペプチドに関する。 【0045】本明細書中でいう寄託物(単数または複
数)は、特許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関
するブダペスト条約の下に維持される。これらの寄託物
は、当業者に対する便宜として提供されるにすぎず、そ
して米国特許法第112条の下で寄託が必要とされるこ
とを認めたわけではない。寄託物に含まれるポリヌクレ
オチドの配列、ならびにそれによりコードされるポリペ
プチドのアミノ酸配列は、本明細書中に参考として援用
され、そして本明細書中の配列の任意の記載とのいかな
る対立の場合にも管理している。寄託物を製造し、使用
し、または販売するためには実施許諾が必要とされ得、
そしてそのような実施許諾は本明細書によって与えられ
るわけではない。 【0046】本発明はさらに、図1(配列番号2)の推
定アミノ酸配列を有するか、または寄託したcDNAに
よりコードされるアミノ酸配列を有するCysEポリペ
プチド、ならびにそのようなポリペプチドのフラグメン
ト、アナログおよび誘導体に関する。 【0047】用語「フラグメント」、「誘導体」、およ
び「アナログ」は、図1(配列番号2)のポリペプチド
または寄託したcDNAにコードされるポリペプチドを
いう場合、そのようなポリペプチドと実質的に同じ生物
学的機能または活性を保持するポリペプチドを意味す
る。従って、アナログは、活性な成熟ポリぺプチドを産
生するためのプロタンパク質部分の切断によって活性化
され得るプロタンパク質を含む。 【0048】本発明のポリペプチドは、組換えポリペプ
チド、天然のポリペプチドまたは合成ポリペプチドであ
り得、好ましくは組換えポリペプチドであり得る。 【0049】図1(配列番号2)のポリペプチドまたは
寄託したcDNAによりコードされるポリペプチドのフ
ラグメント、誘導体、またはアナログは、(i)1つ以
上のアミノ酸残基が保存アミノ酸残基または非保存アミ
ノ酸残基(好ましくは保存アミノ酸残基)で置換され、
そしてこのような置換されるアミノ酸残基は遺伝的コー
ドによりコードされ得るアミノ酸残基であってもよく、
またはそうでなくてもよいもの、あるいは(ii)1つ
以上のアミノ酸残基が置換基を含有するもの、あるいは
(iii)成熟ポリペプチドが、ポリペプチドの半減期
を増加させる化合物(例えば、ポリエチレングリコー
ル)のような別の化合物と融合されているもの、あるい
は(iv)さらなるアミノ酸が、リーダー配列または分
泌配列、あるいは成熟ポリペプチドまたはプロタンパク
質配列の精製のために使用される配列のような、成熟ポ
リペプチドに融合されているものであり得る。このよう
なフラグメント、誘導体およびアナログは、本明細書中
の教示から、当業者の範囲内にあると考えられる。 【0050】本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオ
チドは、好ましくは、単離された形態で提供され、そし
て好ましくは均質に精製される。 【0051】用語「単離された」は、物質がその本来の
環境(例えば、天然に存在する場合は、天然の環境)か
ら取り出されていることを意味する。例えば、生存する
動物の中に存在する天然に存在するポリヌクレオチドま
たはポリペプチドは単離されていないが、天然の系にお
いて共存する物質の幾らかまたは全てから分離されてい
る同一のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは単離さ
れている。このようなポリヌクレオチドはベクターの一
部であり得、そして/またはこのようなポリヌクレオチ
ドまたはポリペプチドは、組成物の一部であり得、かつ
そのようなベクターまたは組成物がその天然の環境の一
部ではない点で、なお単離されている状態であり得る。 【0052】本発明のポリペプチドは、配列番号2のポ
リペプチド(特に成熟ポリペプチド)ならびに少なくと
も70%の類似性(好ましくは少なくとも70%の同一
性)を配列番号2のポリペプチドに対して有し、そして
より好ましくは少なくとも90%の類似性(より好まし
くは少なくとも90%の同一性)を配列番号2のポリペ
プチドに対して有し、そしてなおより好ましくは少なく
とも95%の類似性(なおより好ましくは少なくとも9
5%の同一性)を配列番号2のポリペプチドに対して有
するポリペプチドを含み、そしてまた一般に少なくとも
30%のアミノ酸およびより好ましくは少なくとも50
アミノ酸を含むこのようなポリペプチドの部分を有する
このようなポリペプチドの部分を含む。 【0053】当業者に公知なように、2つのポリペプチ
ド間の「類似性」は、1つのポリペプチドのアミノ酸配
列およびその保存されたアミノ酸置換を第2のポリペプ
チドの配列と比較することにより決定される。 【0054】本発明のポリペプチドのフラグメントまた
は部分は、ペプチド合成により対応する全長ポリペプチ
ドを産生するために使用され得る。従って、このフラグ
メントは全長ポリペプチドを産生するための中間体とし
て使用され得る。本発明のポリヌクレオチドのフラグメ
ントまたは部分は、本発明の全長ポリヌクレオチドを合
成するために使用され得る。 【0055】本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド
を含むベクター、本発明のベクターを用いて遺伝子操作
される宿主細胞、および組換え技術による本発明のポリ
ペプチドの産生に関する。 【0056】宿主細胞は、本発明のベクター(これは、
例えば、クローニングベクターまたは発現ベクターであ
り得る)を用いて遺伝子操作される(形質導入される
か、または形質転換されるか、またはトランスフェクト
される)。ベクターは、例えば、プラスミド、ウイルス
粒子、ファージなどの形態であり得る。操作された宿主
細胞は、プロモーターを活性化するか、形質転換体を選
択するか、またはCysE遺伝子を増幅するために適切
に改変した従来の栄養培地中において培養され得る。培
養条件(例えば、温度、pHなど)は、発現のために選
択される宿主細胞に以前使用された条件であり、そして
当業者には明らかである。 【0057】本発明のポリヌクレオチドは、組換え技術
によりポリペプチドを産生するために用いられ得る。従
って、例えば、ポリヌクレオチドは、ポリペプチドを発
現するための種々の発現ベクターのいずれか1つに含ま
れ得る。このようなベクターは、染色体DNA配列、非
染色体DNA配列、および合成DNA配列を包含する。
このようなベクターは、例えば、SV40の誘導体;細
菌性プラスミド;ファージDNA;バキュロウイルス;
酵母プラスミド;プラスミドおよびファージDNAの組
み合わせに由来するベクター、ウイルスDNA(例え
ば、ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、およ
び仮性狂犬病)である。しかし、宿主において複製可能
で、かつ存続可能である限り、他の任意のベクターも使
用され得る。 【0058】適切なDNA配列は、種々の手順によりベ
クターに挿入され得る。一般に、DNA配列は、当該分
野で公知の手順により適切な制限エンドヌクレアーゼ部
位に挿入される。このような手順および他の手順は、当
業者の範囲内であると考えられる。 【0059】発現ベクター中のDNA配列は、mRNA
の合成を指示する適切な発現制御配列(プロモーター)
に作動可能に連結される。このようなプロモーターの代
表的な例としては、以下が挙げられ得る:LTRまたは
SV40プロモーター、E.coli lacまたはt
rp、λファージPLプロモーター、および原核生物細
胞または真核生物細胞あるいはそれらのウイルス内で遺
伝子の発現を制御することが知られている他のプロモー
ター。発現ベクターはまた、翻訳開始のためのリボソー
ム結合部位および転写ターミネーターを含有する。ベク
ターはまた、発現を増幅するための適切な配列を含有し
得る。 【0060】さらに、発現ベクターは、好ましくは、形
質転換された宿主細胞の選択のための表現型特性(例え
ば、真核細胞培養物についてはジヒドロ葉酸レダクター
ゼまたはネオマイシン耐性、あるいは例えばE.col
iにおけるテトラサイクリン耐性またはアンピシリン耐
性)を提供する1つ以上の選択マーカー遺伝子を含有す
る。 【0061】本明細書中上記のような適切なDNA配列
ならびに適切なプロモーター配列または制御配列を含有
するベクターは、適切な宿主を形質転換して宿主にタン
パク質を発現させるために用いられ得る。 【0062】適切な宿主の代表的な例としては、以下が
挙げられ得る:細菌細胞(例えば、E.coli、St
reptomyces、Salmonella typ
himurium);真菌細胞(例えば酵母);昆虫細
胞(例えば、Drosophila S2およびSpo
doptera Sf9);動物細胞(例えば、CH
O、COSまたはBowes黒色腫);アデノウイル
ス;植物細胞など。適切な宿主の選択は、本明細書中の
教示から当業者の範囲内であると考えられる。 【0063】さらに詳細には、本発明はまた、上記で広
範に記載した1つ以上の配列を含む組換え構築物を包含
する。構築物は、ベクター(例えば、プラスミドベクタ
ーまたはウイルスベクター)を包含し、このベクターの
中に、本発明の配列が正方向または逆方向に挿入されて
いる。この実施態様の好ましい局面において、構築物は
さらに、配列に作動可能に連結された調節配列(例え
ば、プロモーターを包含する)を含む。非常に多数の適
切なベクターおよびプロモーターが当業者には公知であ
り、そして市販されている。以下のベクターが例として
提供される。細菌性:pQE70、pQE60、pQE
−9(Qiagen)、pBS、pD10、phage
script、psiX174、pbluescrip
t SK、pbsks、pNH8A、pNH16a、p
NH18A、pNH46A(Stratagene);
ptrc99a、pKK223−3、pKK233−
3、pDR540、pRIT5(Pharmaci
a)。真核性:pWLNEO、pSV2CAT、pOG
44、pXT1、pSG(Stratagene)pS
VK3、pBPV、pMSG、pSVL(Pharma
cia)。しかし、他の任意のプラスミドまたはベクタ
ーも、それらが宿主において複製可能で、かつ存続可能
である限り、使用され得る。 【0064】プロモーター領域は、CAT(クロラムフ
ェニコールトランスフェラーゼ)ベクターまたは選択マ
ーカーを有する他のベクターを使用して、任意の所望の
遺伝子から選択され得る。2つの適切なベクターは、P
KK232−8およびpCM7である。特によく知られ
た細菌性プロモーターは、lacI、lacZ、T3、
T7、gpt、λPR、PLおよびtrpを包含する。真
核生物プロモーターは、CMV即時型、HSVチミジン
キナーゼ、初期SV40および後期SV40、レトロウ
イルス由来のLTR、およびマウスメタロチオネインI
を包含する。適切なベクターおよびプロモーターの選択
は、十分に当業者のレベル内である。 【0065】さらなる実施態様では、本発明は上記の構
築物を含有する宿主細胞に関する。宿主細胞は、高等真
核生物細胞(例えば、哺乳動物細胞)または下等真核生
物細胞(例えば、酵母細胞)であり得るか、あるいは宿
主細胞は原核生物細胞(例えば、細菌細胞)であり得
る。構築物の宿主細胞への導入は、リン酸カルシウムト
ランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介トラ
ンスフェクション、またはエレクトロポレーションによ
り達成され得る(Davis,L.,Dibner,
M.,Battey,I.,Basic Method
s in Molecular Biology,(1
986))。 【0066】宿主細胞中の構築物を用いて、従来の方法
で、組換え配列によりコードされる遺伝子産物を産生し
得る。あるいは、本発明のポリペプチドは、従来のペプ
チド合成機により合成的に産生され得る。 【0067】成熟タンパク質は、哺乳動物細胞、酵母、
細菌、または他の細胞中で適切なプロモーターの制御下
で発現され得る。無細胞翻訳系もまた、本発明のDNA
構築物に由来するRNAを使用して、このようなタンパ
ク質を産生するために用いられ得る。原核生物宿主およ
び真核生物宿主で使用される適切なクローニングベクタ
ーおよび発現ベクターは、Sambrookら,Mol
ecular Cloning:A Laborato
ry Manual,第2版,Cold Spring
Harbor,N.Y.,(1989)(この開示
は、本明細書中に参考として援用される)に記載されて
いる。 【0068】本発明のポリペプチドをコードするDNA
の高等真核生物による転写は、ベクターにエンハンサー
配列を挿入することにより増大される。エンハンサーは
DNAのシス作用エレメントであり、通常は約10〜約
300bpであり、これはプロモーターに作用してその
転写を増大させる。例として、複製起点のbp100〜
270の後期側のSV40エンハンサー、サイトメガロ
ウイルスの初期プロモーターエンハンサー、複製起点の
後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイル
スエンハンサーが挙げられる。 【0069】一般に、組換え発現ベクターは、宿主細胞
の形質転換を可能とする複製起点および選択マーカー
(例えば、E.coliのアンピシリン耐性遺伝子およ
びS.cerevisiaeのTRP1遺伝子)、なら
びに下流の構造配列の転写を指示する高発現遺伝子由来
のプロモーターを含有する。このようなプロモーター
は、中でも解糖酵素(例えば、3−ホスホグリセリン酸
キナーゼ(PGK))、α因子、酸性ホスファターゼ、
または熱ショックタンパク質などをコードするオペロン
に由来し得る。異種構造配列は、翻訳開始配列および翻
訳終結配列、ならびに好ましくは、翻訳タンパク質をペ
リプラズム腔または細胞外培地への分泌を指向し得るリ
ーダー配列と適切な相内で組立てられる。必要に応じ
て、異種配列は、所望の特徴(例えば、発現された組換
え産物の安定化または簡略化された精製)を与えるN末
端同定ペプチドを含む融合タンパク質をコードし得る。 【0070】細菌の使用に有用な発現ベクターは、機能
的なプロモーターと作動可能な読み取り相で、適切な翻
訳開始シグナルおよび翻訳終止シグナルと共に所望のタ
ンパク質をコードする構造DNA配列を挿入することに
より構築される。ベクターは、1つ以上の表現型選択マ
ーカー、およびベクターの維持を確実にし、かつ所望さ
れる場合は宿主内での増幅を提供するための複製起点を
含有する。形質転換のために適切な原核生物宿主は、
E.coli、Bacillus subtilis、
Salmonella typhimurium、なら
びにPseudomonas属、Streptomyc
es属、およびStaphylococcus属内の種
々の種を包含するが、他の種もまた選択対象として用い
られ得る。 【0071】代表的な、しかし限定しない例として、細
菌の使用に有用な発現ベクターは、周知のクローニング
ベクターpBR322(ATCC 37017)の遺伝
的エレメントを含む市販のプラスミドに由来する選択マ
ーカーおよび細菌性の複製起点を含有し得る。このよう
な市販のベクターは、例えば、pKK223−3(Ph
armacia Fine Chemicals,Up
psala,Sweden)およびGEM1(Prom
ega Biotec,Madison,WI,US
A)を含む。これらのpBR322「骨格」部分は、適
切なプロモーターおよび発現されるべき構造配列と組み
合わされる。 【0072】適切な宿主株の形質転換および適切な細胞
密度までの宿主株の増殖に続いて、選択されたプロモー
ターは適切な手段(例えば、温度シフトまたは化学的誘
導)により誘導され、そして細胞はさらなる期間培養さ
れる。 【0073】細胞は、代表的には遠心分離により回収さ
れ、物理的手段または化学的手段により破砕され、そし
て得られた粗抽出物はさらなる精製のために保持され
る。 【0074】タンパク質の発現において用いられる微生
物細胞は、凍結融解サイクル、超音波処理、機械的破
砕、または細胞溶解剤の使用を包含する任意の便利な方
法により破砕され得る。このような方法は当業者に周知
である。 【0075】種々の哺乳動物細胞の培養系もまた、組換
えタンパク質を発現するために用いられ得る。哺乳動物
発現系の例には、Gluzman,Cell,23:1
75(1981)に記載されるサル腎臓線維芽細胞のC
OS−7株、および適合性のベクターを発現し得る他の
細胞株(例えば、C127、3T3、CHO、HeL
a、およびBHK細胞株)が含まれる。哺乳動物発現ベ
クターは、複製起点、適切なプロモーターおよびエンハ
ンサー、ならびに任意の必要なリボソーム結合部位、ポ
リアデニル化部位、スプライスドナー部位およびスプラ
イスアクセプター部位、転写終結配列、および5’フラ
ンキング非転写配列をまた含有する。SV40スプライ
ス部位に由来するDNA配列、およびポリアデニル化部
位は、必要な非転写遺伝的エレメントを提供するために
使用され得る。 【0076】本発明のポリペプチドは、以下を含む方法
により組換え細胞培養物から回収され、そして精製され
得る:硫安沈殿またはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオ
ンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセル
ロースクロマトグラフィー、疎水的相互作用クロマトグ
ラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒドロ
キシルアパタイトクロマトグラフィー、およびレクチン
クロマトグラフィー。必要に応じて、タンパク質の再折
りたたみ(refolding)工程が、成熟タンパク
質の配置を完全にするために使用され得る。最終的に、
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が、最終的な
精製工程に用いられ得る。 【0077】本発明のポリペプチドは、天然の精製され
た産物、または化学合成手順の産物であり得るか、ある
いは原核生物宿主または真核生物宿主(例えば、培養物
中の細菌、酵母、高等植物、昆虫、および哺乳動物細
胞)から組換え技術により産生され得る。組換え産生手
順に用いられる宿主に依存して、本発明のポリペプチド
は、グリコシル化され得るか、またはグリコシル化され
ないかもしれない。本発明のポリペプチドはまた、最初
のメチオニンアミノ酸残基を含み得る。 【0078】本発明のCysEポリぺプチドは、ヒトカ
テプシン酵素、および結果としてのこれらカテプシンの
作用に関連する病態を阻害するために使用され得る。例
えば、CysEは、骨粗鬆症、ベヘット(Behce
t)病、高カルシウム血症、骨軟化症、アレルギー性皮
膚疾患、アレルギー性鼻炎、およびアレルギー性紫班病
を処置するために使用され得る。 【0079】カテプシンは、腫瘍の転移において重要な
役割を演じ、従って、CysEは腫瘍の転移を妨げるた
めに使用され得ることもまた考えられる。 【0080】CysEポリぺプチドは、特定の細菌剤
(例えば、連鎖球菌)の増殖を停止するために、および
カリエスに寄与する酸の産生を減少させることにより虫
歯を減少させるために、抗菌剤として利用され得る。 【0081】CysEポリぺプチドはまた、ウイルスに
よって引き起こされる感染を処置するために(例えば、
単純ヘルペスウイルス(HSV)の複製を阻止するため
に)、抗ウイルス剤として使用され得る。CysEポリ
ぺプチドはまた、網膜をシステインプロテイナーゼによ
る攻撃に対して保護するために使用され得る。 【0082】本発明のCysEポリぺプチドはまた、シ
ステインプロテイナーゼの作用を妨げることにより悪液
質および筋肉るいそうを処置するために使用され得る。 【0083】CysEポリぺプチドはまた、(例えば、
慢性関節リウマチに関連する)炎症を改変するために、
および敗血性ショックを処置するために使用され得る。
CysEポリぺプチドはまた、化膿性の気管支拡張症を
処置するために使用され得る。 【0084】本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプ
チドは、ヒトの疾患に対する処置および診断の発見のた
めの試験薬および試験物質として使用され得る。 【0085】本発明は、シスタチンEポリぺプチドのレ
セプターの同定のための方法を提供する。レセプターを
コードする遺伝子は、当業者に公知の数多くの方法、例
えば、リガンドパニングおよびFACSソーティング
(Coliganら、Current Protoco
ls in Immun.,1(2),Chapter
5,(1991))によって同定され得る。好ましく
は、発現クローニングは、ここでポリアデニル化RNA
を、シスタチンEポリぺプチドに応答する細胞から調製
する場合に使用され、そしてこのRNAから作製された
cDNAライブラリーはプールに分割され、そしてCO
S細胞またはシスタチンEポリぺプチドに応答しない他
の細胞をトランスフェクトするために使用される。スラ
イドガラス上で培養されたトランスフェクトされた細胞
は、標識されたシスタチンEポリぺプチドに曝される。
シスタチンEポリぺプチドを、ヨー素化または部位特異
的タンパク質キナーゼの認識部位の封入を含む種々の手
段により標識し得る。固定化およびインキュベーション
の後、スライドをオートラジオグラフ分析に供する。陽
性のプールを同定し、そしてサブプールを調製し、そし
て反復サブプール化および再スクリーニングプロセスを
用いて再びトランスフェクトし、最終的に推定のレセプ
ターをコードする単一のクローンを生じる。レセプター
同定のための別のアプローチとして、標識されたリガン
ドを、細胞膜またはレセプター分子を発現する抽出調製
物と光親和的に結合し得る。架橋された材料をPAGE
によって分解し、X線フィルムに曝す。リガンドレセプ
ターを含む標識された複合体を切り出し、ペプチドフラ
グメントに分解し、そしてタンパク質微量配列決定に供
し得る。微量配列決定から得られたアミノ酸配列を使用
して、縮重オリゴヌクレオチドプローブの対を設計し、
cDNAライブラリーをスクリーニングして推定のレセ
プターをコードする遺伝子を同定する。 【0086】本発明は、シスタチンEレセプターに結合
する化合物を同定し、そしてそこからセカンドメッセン
ジャー応答を誘導するために、化合物をスクリーニング
する方法を提供する。一例として、シスタチンEレセプ
ターを発現する哺乳動物細胞または膜調製物を、スクリ
ーンされるべき化合物の存在下でインキュベートする。
この化合物とレセプターの相互作用に続く既知のセカン
ドメッセンジャー系の応答が測定され、そしてシスタチ
ンEによって誘導されたセカンドメッセンジャーの応答
と比較される。このようなセカンドメッセンジャー系に
は、cAMPグアニル酸シクラーゼ、イオンチャンネ
ル、またはホスホイノシチド加水分解が含まれるが、こ
れらに限定されない。 【0087】本発明のポリぺプチドおよびアゴニスト化
合物は、システインプロテイナーゼ活性を阻害する能力
についてアッセイされ得る。このアッセイは、パパイン
およびヒトカテプシンBとシスタチンE複合体との解離
の平衡定数(Ki)を、100Mリン酸ナトリウム緩衝
液中に基質としての10μM Z−Phe−Arg−N
HMecを用いる連続的速度アッセイによって決定する
工程を包含する(Nicklin,M.J.H.および
Barrett,A.J.,Biochem.J.,2
23:245−253(1984))。この緩衝液は、
1mMジチオスレイトールおよび2mM EDTAを含
み、そしてパパインアッセイのためにpH 6.5に、
そしてカテプシンBアッセイのためにpH6.0に調整
される。カテプシンBは、使用前にアッセイ緩衝液中で
20分間室温で予めインキュベートされる。アッセイに
おける酵素濃度は、0.05〜0.25nMである。カ
テプシンBアッセイで試されたシスタチンEの最高濃度
は、100nMである。有益な阻害を与える(すなわち
インヒビターの添加後1時間以内に新たな定常状態を得
る)インヒビター濃度は、パパインアッセイにおいて2
0〜50nMである。37℃における基質加水分解は、
Parkin−Elmer Cetus LS50蛍光
光度計において、励起波長および発光波長がそれぞれ3
60および460nmにおいてモニターされた。アッセ
イ下でのZ−Phe−Arg−NHMecの加水分解の
Km値は、基質によって誘導されるインヒビターの解離
について得られた見かけのKi値を、以下の関係によっ
て補正するために用いられる:見かけのKi=Ki(1+
[S]/Km)。 【0088】本発明のポリぺプチドおよびアゴニスト化
合物は、適切な薬学的キャリアと組み合わせて用いられ
得る。このような組成物は、治療的有効量のポリペプチ
ドまたはアゴニスト、および薬学的に受容可能なキャリ
アまたは賦形剤を含む。このようなキャリアとしては、
生理食塩水、緩衝化生理食塩水、デキストロース、水、
グリセロール、エタノール、およびそれらの組み合わせ
が挙げられるが、これらに限定されない。処方は、投与
の様式に合わせるべきである。 【0089】本発明はまた、本発明の薬学的組成物の1
つまたはそれ以上の成分で満たされた1つ以上の容器を
含む薬学的パックまたはキットを提供する。このような
容器(単数または複数)に関して、薬剤または生物学的
製品の製造、使用、または販売を統制する政府機関によ
り規定された形式の製品表示をし得、この製品表示は、
ヒトへの投与についての製造、使用、または販売におけ
る機関による認可を表す。さらに、本発明のポリぺプチ
ドまたはアゴニストは、他の治療化合物と併用して用い
られ得る。 【0090】薬学的組成物は、例えば、経口、局所、静
脈内、腹膜腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、または皮内経
路による便利な様式で投与され得る。薬学的組成物は、
特定の症状の処置および/または予防に有効な量で投与
される。一般に、それらは少なくとも約10μg/kg
体重の量で投与され、そして多くの場合、それらは1日
に約8mg/kg体重を超えない量で投与される。多く
の場合、投薬量は、1日に約10μg/kg体重から約
1mg/kg体重であり、投与経路、症状などが考慮さ
れる。 【0091】CysEポリぺプチドおよびポリペプチド
であるアゴニスト化合物は、本発明に従って、インビボ
でのこのようなポリペプチドの発現により用いられ得
る。これはしばしば「遺伝子治療」と呼ばれる。 【0092】従って、例えば、患者由来の細胞は、ポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチド(DNAまたは
RNA)を用いてエキソビボで操作され得、次いで、操
作された細胞はこのポリペプチドで処置されるべき患者
に提供される。このような方法は当該分野で周知であ
り、そして本明細書中の教示から明らかである。例え
ば、細胞は、本発明のポリペプチドをコードするRNA
を含有するレトロウイルスプラスミドベクターの使用に
より操作され得る。 【0093】同様に、細胞は、インビボでのポリペプチ
ドの発現のために、例えば、当該分野で公知の手順によ
りインビボで操作され得る。例えば、パッケージング細
胞は、本発明のポリペプチドをコードするRNAを含有
するレトロウイルスプラスミドベクターでトランスフェ
クトされ、その結果、パッケージング細胞はここで目的
の遺伝子を含む感染性ウイルス粒子を産生する。これら
のプロデューサー細胞は、インビボで細胞を操作するた
め、およびインビボでのポリペプチドの発現のために患
者に投与され得る。このような方法により本発明のポリ
ペプチドを投与するためのこれらの方法および他の方法
は、本発明の教示から当業者には明らかなはずである。 【0094】本明細書中上記のレトロウイルスプラスミ
ドベクターが由来し得るレトロウイルスとしては、モロ
ニーマウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ラウス
肉腫ウイルスのようなレトロウイルス、ハーベイ肉腫ウ
イルス、ニワトリ白血症ウイルス、テナガザル白血病ウ
イルス、ヒト免疫不全症ウイルス、アデノウイルス、骨
髄増殖性肉腫ウイルス、および哺乳動物腫瘍ウイルスが
挙げられるが、これらに限定されない。1つの実施態様
において、レトロウイルスプラスミドベクターは、モロ
ニーマウス白血病ウイルスに由来する。 【0095】ベクターは、1つ以上のプロモーターを含
む。使用され得る適切なプロモーターとしては、Mil
lerら、Biotechniques、第7巻、第9
号、980−990(1989)に記載のレトロウイル
スLTR;SV40プロモーター;およびヒトサイトメ
ガロウイルス(CMV)プロモーター、または他の任意
のプロモーター(例えば、真核生物細胞プロモーター
(ヒストン、pol III、およびβ−アクチンプロ
モーターを含むが、これらに限定されない))が挙げら
れるが、これらに限定されない。使用され得る他のウイ
ルスプロモーターとしては、アデノウイルスプロモータ
ー、チミジンキナーゼ(TK)プロモーター、およびB
19パルボウイルスプロモーターが挙げられるが、これ
らに限定されない。適切なプロモーターの選択は、本明
細書中に含まれる教示から当業者に明らかである。 【0096】本発明のポリペプチドをコードする核酸配
列は、適切なプロモーターの制御下にある。使用され得
る適切なプロモーターとしては、アデノウイルスプロモ
ーター(例えば、アデノウイルス主要後期プロモータ
ー);または異種プロモーター(例えば、サイトメガロ
ウイルス(CMV)プロモーター);RSウイルス(R
SV)プロモーター;誘導性プロモーター(例えば、M
MTプロモーター、メタロチオネインプロモーター);
ヒートショックプロモーター;アルブミンプロモータ
ー;ApoAIプロモーター;ヒトグロビンプロモータ
ー;ウイルスチミジンキナーゼプロモーター(例えば、
単純ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター);レトロ
ウイルスLTR(本明細書上記に記載の改変レトロウイ
ルスLTRを含む);βアクチンプロモーター:および
ヒト成長ホルモンプロモーターが挙げられるが、これら
に限定されない。プロモーターはまた、ポリペプチドを
コードする遺伝子を制御する天然のプロモーターであり
得る。 【0097】レトロウイルスプラスミドベクターは、パ
ッケージング細胞株に形質導入し、プロデューサー細胞
株を形成するために使用される。トランスフェクトされ
得るパッケージング細胞の例としては、Miller、
Human Gene Therapy、第1巻、5−
14頁(1990)(その全体が参考として本明細書中
に援用される)に記載のPE501、PA317、ψ−
2、ψ−AM、PA12、T19−14X、VT−19
−17−H2、ψCRE、ψCRIP、GP+E−8
6、GP−envAm12、およびDAN細胞株が挙げ
られるが、これらに限定されない。ベクターは、当該分
野で公知の任意の手段によりパッケージング細胞を形質
導入し得る。このような手段としては、エレクトロポレ
ーション、リポソームの使用、およびCaPO4沈澱が
挙げられるが、これらに限定されない。1つの代替とし
て、レトロウイルスプラスミドベクターは、リポソーム
にカプセル化され得るか、または脂質に結合され得、次
いで宿主に投与され得る。 【0098】プロデューサー細胞株は、ポリペプチドを
コードする核酸配列(単数または複数)を含む感染性レ
トロウイルスベクター粒子を産生する。次いで、このよ
うなレトロウイルスベクター粒子は、インビトロまたは
インビボのいずれかで、真核生物細胞を形質導入するた
めに使用され得る。形質導入された真核生物細胞は、ポ
リペプチドをコードする核酸配列(単数または複数)を
発現する。形質導入され得る真核生物細胞としては、胚
芽幹細胞、胚芽肉腫細胞ならびに造血幹細胞、肝細胞、
線維芽細胞、筋芽細胞、ケラチノサイト、内皮細胞、お
よび気管支上皮細胞が挙げられるが、これらに限定され
ない。 【0099】遺伝性のシスタチンCアミロイド血管障害
疾患は、致命的な出血を引き起こし、そしてアルツハイ
マー病、ダウン症候群、パーキンソン病、ジメンチア
(dimentia)に関連し、そして40歳前の死を
導き得る。 【0100】従って、本発明は、診断薬としてのCys
E遺伝子の使用に関する。CysEの変異体の検出は、
CysE遺伝子の変異から生じるHCCAAに類似の疾
患の診断を可能にする。 【0101】ヒトCysE遺伝子における変異を有する
個体は、種々の技術によりDNAレベルで検出され得
る。診断のための核酸は、患者の細胞(血液、尿、唾
液、組織バイオプシー、および剖検材料を含むが、これ
らに限定されない)より得られ得る。ゲノムDNAは、
検出のために直接使用され得るか、または分析前にPC
Rを用いることにより酵素的に増幅され得る(Saik
iら、Nature、324:163−166(198
6))。RNAあるいはcDNAはまた、同じ目的のた
めに使用され得る。例として、CysEをコードする核
酸に相補的なPCRプライマーが、CysE変異を同定
および解析するために使用され得る。例えば、欠失およ
び挿入は、正常な遺伝子型との比較における増幅された
産物のサイズの変化により検出され得る。点変異は、放
射性標識されたCysE RNAまたは、あるいは、放
射性標識されたCysEアンチセンスDNA配列に、増
幅されたDNAをハイブリダイズさせることにより同定
され得る。完全に対合した配列は、RNaseA消化ま
たは融解温度の差により、誤対合した二本鎖と区別され
得る。 【0102】対照遺伝子と変異を有する遺伝子との間の
配列の相違は、直接DNA配列決定法によって明らかに
され得る。さらに、クローン化されたDNAセグメント
は、特定のDNAセグメントを検出するためのプローブ
として用いられ得る。本方法の感度は、PCRと組み合
わされた場合、非常に増強される。例えば、配列決定プ
ライマーは、二本鎖PCR産物、または改変されたPC
Rによって作製された一本鎖テンプレート分子とともに
使用される。配列決定は、放射性標識ヌクレオチドを用
いる従来の手順または蛍光タグを用いる自動配列決定手
順によって実施される。 【0103】DNA配列の差異に基づいた遺伝子試験
は、変性剤を含むかまたは含まないゲルにおけるDNA
フラグメントの電気泳動移動度における変化の検出によ
り達成され得る。小さな配列欠失および挿入は、高分解
能ゲル電気泳動によって視覚化され得る。異なる配列の
DNAフラグメントは、変性ホルムアミド勾配ゲルにお
いて区別され得る。ここでゲル中の異なるDNAフラグ
メントの移動度は、それらの特異的融解温度または部分
的融解温度に従って異なる位置にゲル内で遅延される
(例えば、Myersら、Science,230:1
242(1985)を参照のこと)。 【0104】特定の位置での配列の変化はまた、ヌクレ
アーゼ保護アッセイ(例えば、RNase保護およびS
1保護または化学的切断法(例えば、Cottonら、
PNAS、USA、85:4397−4401(198
5)))により明らかにされ得る。 【0105】従って、特定のDNA配列の検出は、ハイ
ブリダイゼーション、RNase保護、化学的切断、直
接的なDNA配列決定、または制限酵素の使用(例え
ば、制限断片長多型(RFLP))およびゲノムDNA
のサザンブロッティングのような方法によって達成され
得る。 【0106】より慣習的なゲル電気泳動およびDNA配
列決定に加えて、変異はまたインサイチュ分析により検
出され得る。 【0107】本発明の配列はまた、染色体の同定に有益
である。この配列は、個々のヒト染色体上の特定の位置
を特異的に標的化し、そしてその位置にハイブリダイズ
し得る。さらに、現在は染色体上の特定の部位を同定す
る必要性がある。現在、染色体位置の標識化に利用可能
な実際の配列データ(反復多型)に基づいた染色体標識
化試薬はほとんどない。本発明のDNAの染色体へのマ
ッピングは、これらの配列と疾患に関連する遺伝子との
相関における重要な第1工程である。 【0108】簡潔に述べれば、配列は、cDNAからP
CRプライマー(好ましくは15〜25bp)を調製す
ることにより染色体にマップされ得る。遺伝子の3’非
翻訳領域のコンピューター解析が、ゲノムDNA内で1
より多いエキソンにまたがらない、従って増幅プロセス
を複雑化するプライマーを迅速に選択するために使用さ
れる。次いで、これらのプライマーは、個々のヒト染色
体を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングに
使用される。プライマー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じる。 【0109】体細胞ハイブリッドのPCRマッピング
は、特定の染色体に特定のDNAを割り当てるための迅
速な手順である。同じオリゴヌクレオチドプライマーを
本発明と共に使用して、特定の染色体由来のフラグメン
トのパネルまたは類似の様式の大きなゲノムクローンの
プールを用いて、部分的局在性の決定(subloca
lization)が達成され得る。染色体にマップす
るために同様に使用され得る他のマッピングストラテジ
ーは、インサイチュハイブリダイゼーション、標識化フ
ロー選別した(flow−sorted)染色体を用い
るプレスクリーニング、および染色体特異的cDNAラ
イブラリーを構築するためのハイブリダイゼーションに
よる前選択を包含する。 【0110】cDNAクローンの中期染色体スプレッド
への蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FIS
H)は、1工程で正確な染色体位置を提供するために使
用され得る。この技術は、少なくとも50または60塩
基を有するcDNAを用いて使用され得る。この技術の
総説については、Vermaら,Human Chro
mosomes:a Manual of Basic
Techniques, Pergamon Pre
ss,New York(1988)を参照のこと。 【0111】一旦配列が正確な染色体位置にマップされ
ると、配列の染色体上での物理的な位置を遺伝子地図の
データと相関させ得る。このようなデータは、例えば、
V.McKusick,Mendelian Inhe
ritance in Man(Johns Hopk
ins University Welch Medi
cal Libraryからオンラインで入手可能であ
る)において見出される。次いで、同じ染色体領域にマ
ップされる遺伝子と疾患との間の関係が、連鎖解析(物
理的に隣接した遺伝子の同時遺伝)により同定される。 【0112】次に、罹患個体と非罹患個体との間のcD
NA配列またはゲノム配列における差異を決定する必要
がある。変異がいくつかまたは全ての罹患個体に観察さ
れるが、いずれの正常な個体には観察されない場合、こ
の変異は疾患の原因因子であるようである。 【0113】物理的マッピング技術および遺伝子マッピ
ング技術の現在の解像度では、疾患に関連する染色体領
域に正確に位置決めされたcDNAは、50と500と
の間の潜在的原因遺伝子の1つであり得る。(これは、
1メガベースのマッピング解像度、および20kbあた
り1遺伝子と仮定する)。 【0114】このポリペプチド、そのフラグメントまた
は他の誘導体、またはそれらのアナログ、あるいはそれ
らを発現する細胞は、それらに対する抗体を産生させる
ための免疫原として使用され得る。これらの抗体は、例
えば、ポリクローナル抗体、またはモノクローナル抗体
であり得る。本発明はまた、キメラ抗体、単鎖抗体、お
よびヒト化抗体、ならびにFabフラグメント、または
Fab発現ライブラリーの産物を包含する。当該分野で
公知の種々の手順が、このような抗体およびフラグメン
トの産生のために使用され得る。 【0115】本発明の配列に対応するポリペプチドに対
して生成される抗体は、動物へのポリペプチドの直接注
射により、または動物へのポリペプチドの投与により得
られることができる。この動物は、好ましくは非ヒトで
ある。次いで、このようにして得られた抗体は、ポリペ
プチド自体に結合する。このようにして、ポリペプチド
のフラグメントのみをコードする配列でさえも、天然の
ポリペプチド全体に結合する抗体を生成するために使用
され得る。次いで、このような抗体は、そのポリペプチ
ドを発現する組織からポリペプチドを単離するために使
用され得る。 【0116】モノクローナル抗体の調製のために、細胞
株の連続培養により産生される抗体を提供する任意の技
術が使用され得る。例としては、ハイブリドーマ技術
(KohlerおよびMilstein,1975,N
ature,256:495−497)、トリオーマ技
術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozborら,
1983,Immunology Today 4:7
2)、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(Coleら,1985,M
onoclonal Antibodies and
Cancer Therapy, Alan R.Li
ss,Inc.,77−96頁)が挙げられる。 【0117】単鎖抗体を産生するために記載された技術
(米国特許第4,946,778号)を、本発明の免疫
原性ポリペプチド産物に対する単鎖抗体を生成するため
に適合させ得る。また、トランスジェニックマウスが、
本発明の免疫原性のポリペプチド産物に対するヒト化抗
体を発現するために使用され得る。 【0118】 【実施例】本発明を以下の実施例を参照にしてさらに記
載する;しかし、本発明はこのような実施例に限定され
ないことが理解されるべきである。すべての部分または
量は、他に明記しない限り重量基準である。 【0119】以下の実施例の理解を容易にするために、
頻繁に出現する特定の方法および/または用語が記載さ
れる。 【0120】「プラスミド」は、小文字のpの前および
/またはそれに続く大文字および/または数字を示すこ
とにより明示される。本明細書中の出発プラスミドは、
市販されており、制限無く公的に入手可能であるか、ま
たは公開された手順に従って入手可能なプラスミドから
構築され得る。さらに、記載されるプラスミドと等価の
プラスミドが当該分野において公知であり、そして当業
者には明らかである。 【0121】DNAの「消化」は、DNA中の特定の配
列でのみ作用する制限酵素でそのDNAを触媒反応的に
切断することをいう。本明細書中で使用される種々の制
限酵素は、市販されており、そしてそれらの反応条件、
補因子、および他の必要条件は当業者に公知のものが使
用された。分析目的のためには、典型的には1μgのプ
ラスミドまたはDNAフラグメントが、約2単位の酵素
と共に約20μlの緩衝溶液中で使用される。プラスミ
ド構築のためのDNAフラグメントを単離する目的のた
めには、代表的には5〜50μgのDNAが、20〜2
50単位の酵素を用いてより大きな容量中で消化され
る。特定の制限酵素のための適切な緩衝液および基質量
は、製造者により特定される。37℃で約1時間のイン
キュベーション時間が通常使用されるが、これは供給者
の説明書に従って変わり得る。消化後、反応物をポリア
クリルアミドゲル上で直接電気泳動して所望のフラグメ
ントを単離する。 【0122】切断フラグメントのサイズ分離は、Goe
ddel,D.ら,NucleicAcids Re
s.,8:4057(1980)により記載された8%
ポリアクリルアミドゲルを使用して行われる。 【0123】「オリゴヌクレオチド」は、一本鎖ポリデ
オキシヌクレオチドまたは2つの相補的なポリデオキシ
ヌクレオチド鎖のいずれかをいい、これらは化学的に合
成され得る。このような合成オリゴヌクレオチドは、
5’リン酸を有さず、従ってキナーゼの存在下でATP
と共にリン酸を添加しなければ、別のオリゴヌクレオチ
ドと連結しない。合成オリゴヌクレオチドは、脱リン酸
化されていないフラグメントに連結する。 【0124】「連結」は、2つの二本鎖核酸フラグメン
トの間でリン酸ジエステル結合を形成するプロセスをい
う(Maniatis,Tら、前出、146頁)。他に
提供しなければ、連結は公知の緩衝液および条件を使用
して、ほぼ等モル量の連結されるべきDNAフラグメン
ト0.5μgあたり10単位のT4 DNAリガーゼ
(「リガーゼ」)を用いて達成され得る。 【0125】他に記載しない限り、Graham,F.
およびVan der Eb,A.,Virolog
y,52:456−457(1973)の方法に記載さ
れるように、形質転換を実施した。 【0126】(実施例1:可溶性CysEの細菌発現お
よび精製)CysEをコードするDNA配列(ATCC
受託番号97103)を、プロセシングされたCysE
タンパク質(シグナルペプチド配列を除く)の5’配
列、ならびにCysE遺伝子の3’側のベクター配列に
対応するPCRオリゴヌクレオチドプライマーを用いて
最初に増幅する。CysEに対応するさらなるヌクレオ
チドを、それぞれ5’および3’配列に添加した。5’
オリゴヌクレオチドプライマーは、配列5’ CGCC
CATGGCGGCCGCAGGAG 3’(配列番号
3)を有し、これはNcoI制限酵素部位、それに続く
プロセシングされたタンパク質の推定末端アミノ酸から
始まるCysEコード配列を含む。3’配列、5’ C
GCAAGCTTTCACATCTGCAAAAAGT
TGGC3’(配列番号4)は、HindIII部位に
相補的な配列を含み、そして続いてCysEコード配列
を含む。制限酵素部位は、細菌性発現ベクターpQE−
9(Qiagen,Inc.Chatsworth,C
A,91311)上の制限酵素部位に対応する。pQE
−9は、抗生物質耐性(Ampr)、細菌の複製起点
(ori)、IPTG調節可能プロモーターオペレータ
ー(P/O)、リボソーム結合部位(RBS)、6−H
isタグ、および制限酵素部位をコードする。次いで、
pQE−9をNcoIおよびHindIIIで消化し
た。増幅した配列をpQE−9内に連結し、そしてヒス
チジンタグおよびRBSをコードする配列とともにイン
フレームで挿入した。次いで、連結混合物を用いて、
E.coliM15/rep 4株(Qiagen,I
nc.)を、Sambrook,J.ら、Molecu
lar Cloning:A Laboratory
Manual,Cold Spring Labora
tory Press,(1989)に記載の手順によ
り形質転換した。M15/rep4はプラスミドpRE
P4の多数のコピーを含有する。これは、lacIリプ
レッサーを発現し、そしてまたカナマイシン耐性(Ka
nr)を付与する。形質転換体をLBプレート上で増殖
するそれらの能力により同定する。そしてアンピシリン
/カナマイシン耐性コロニーを選択した。プラスミドD
NAを単離し、そして制限酵素分析により確認した。所
望の構築物を含むクローンを、Amp(100μg/m
l)とKan(25μg/ml)との両方を補充したL
B培地中の液体培養で一晩(O/N)増殖させた。O/
N培養物を用いて1:100〜1:250の比で大規模
培養物に接種する。細胞を、600の光学密度(O.
D.600)が0.4と0.6との間になるまで増殖させ
た。次いで、IPTG(「イソプロピル−B−D−チオ
ガラクトピラノシド」)を加えて1mMの最終濃度にし
た。IPTGは、lacIリプレッサーを不活性化する
ことにより、P/Oの解放(clear)を誘導して遺
伝子発現の増加を導く。細胞をさらに3〜4時間増殖さ
せた。次いで、細胞を遠心分離により収集した。細胞ペ
レットをカオトロピック薬剤6MグアニジンHCl中で
可溶化した。明澄化後、可溶化CysEを、6−His
タグを含有するタンパク質により強固に結合され得る条
件下で、ニッケル−キレートカラムにおけるクロマトグ
ラフィーによりこの溶液から精製した(Hochul
i,E.ら、J.Chromatography 41
1:177−184(1984))。CysEを6Mグ
アニジンHCl(pH5.0)中でカラムから溶出し、
そして再生の目的で、3MグアニジンHCl、100m
Mリン酸ナトリウム、10mMグルタチオン(還元
型)、および2mMグルタチオン(酸化型)に調整し
た。この溶液中での12時間のインキュベーションの
後、タンパク質を10mMリン酸ナトリウムに対して透
析した。 【0127】(実施例2:バキュロウイルス発現系を用
いるCysEのクローニングおよび発現)全長CysE
タンパク質をコードするDNA配列(ATCC受託番号
第97103号)を、この遺伝子の5’配列および3’
配列に対応するPCRオリゴヌクレオチドプライマーを
用いて増幅した:5’プライマーは、配列 【0128】 【化1】 (配列番号5)を有し、そしてBamHI制限酵素部位
(太字)と、それに続く真核生物細胞における翻訳の開
始に効率的なシグナル(Kozak,M.,J.Mo
l.Biol.,196:947−950(198
7))、およびこのCysE遺伝子の18ヌクレオチド
(翻訳の開始コドン「ATG」に下線を付する)を含有
する。 【0129】3’プライマーは、配列 【0130】 【化2】 (配列番号6)を有し、そして制限エンドヌクレアーゼ
BamHIの切断部位およびこのCysE遺伝子の3’
非翻訳配列に相補的なヌクレオチドを含む。増幅した配
列を、市販のキット(「Geneclean」 BIO
101 Inc.,La Jolla,Ca.)を用
いて、1%アガロースゲルから単離した。次いで、この
フラグメントをエンドヌクレアーゼBamHIで消化
し、次いで再び1%アガロースゲルで精製した。このフ
ラグメントを、F2と呼ぶ。 【0131】ベクターpA2(pVL941ベクターの
改変体、下記)を、バキュロウイルス発現系を用いるC
ysEタンパク質の発現のために用いる(総説につい
て、Summers,M.D.およびSmith,G.
E.1987,A manual of method
s for baculovirus vectors
and insect cell culture p
rocedures,Texas Agricultu
ral Experimental Station
Bulletin No.1555を参照のこと)。こ
の発現ベクターは、Autographa calif
ornica核多角体病ウイルス(AcMNPV)の強
力なポリヘドリンプロモーター、それに続く制限エンド
ヌクレアーゼBamHIの認識部位を含む。シミアンウ
イルス(SV)40のポリアデニル化部位を、効率的な
ポリアデニル化のために用いる。組換えウイルスを容易
に選択するために、E.coli由来のβ−ガラクトシ
ダーゼ遺伝子をポリヘドリンプロモーターと、それに続
くポリヘドリン遺伝子のポリアデニル化シグナルと同方
向に挿入する。ポリヘドリン配列を、コトランスフェク
トした野生型ウイルスDNAの細胞媒介性相同組換えの
ためにウイルス配列に両端で隣接させる。多くの他のバ
キュロウイルスベクターが、pA2の代わりに用いられ
得る。例えば、pRG1 pAc373、pVL94
1、およびpAcIM1である(Luckow,V.
A.およびSummers,M.D.、Virolog
y,170:31−39)。 【0132】プラスミドを制限酵素BamHIで消化
し、次いで当該分野で公知の手順により仔ウシ腸ホスフ
ァターゼを用いて脱リン酸化した。次いで、DNAを、
市販のキット(「Geneclean」BIO 101
Inc.,La Jolla,Ca.)を用いて、1
%アガロースゲルから単離した。このベクターDNAを
V2と呼ぶ。 【0133】フラグメントF2および脱リン酸化したプ
ラスミドV2を、T4 DNAリガーゼを用いて連結し
た。次いで、E.coli HB101細胞を形質転換
し、そして酵素BamHIを用いて、CysE遺伝子を
有するプラスミド(pBacCysE)を含む細菌を同
定した。クローン化フラグメントの配列を、DNA配列
決定により確認した。 【0134】5μgのプラスミドpBacCysEを、
リポフェクション法(Felgnerら Proc.N
atl.Acad.Sci.USA,84:7413−
7417(1987))を用いて、1.0μgの市販の
線状化したバキュロウイルス(「BaculoGold
TM baculovirus DNA」,Pharmi
ngen,San Diego,CA.)とともにコト
ランスフェクトした。 【0135】1μgのBaculoGoldTMウイルス
DNAおよび5μgのプラスミドpBacCysEを、
50μlの無血清Grace培地(Life Tech
nologies Inc.,Gaithersbur
g,MD)を含むマイクロタイタープレートの無菌ウェ
ル中で混合した。その後、10μlのリポフェクチンお
よび90μlのGrace培地を添加し、混合し、そし
て室温にて15分間インキュベートした。次いで、その
トランスフェクション混合物を、血清を含まないGra
ce培地1mlを含有する35mm組織培養プレート内
に播種されたSf9昆虫細胞(ATCC CRL 17
11)に滴下して加えた。プレートを、新たに加えられ
た溶液を混合するために、前後に振動させた。次いでプ
レートを、27℃で5時間インキュベートした。5時間
後、トランスフェクション溶液をプレートから除去し、
そして10%ウシ胎児血清を補充した1mlのGrac
e昆虫培地を添加した。プレートをインキュベーターに
戻し、そして27℃で4日間培養を続けた。 【0136】4日後、上清を回収し、そしてSumme
rsおよびSmith(前出)による記載と同様にプラ
ークアッセイを行った。改変法として、青く染色された
プラークの容易な単離を可能にする、「Blue Ga
l」(Life Technologies In
c.,Gaithersburg)を有するアガロース
ゲルを用いた。(「プラークアッセイ」の詳細な記述は
また、Life Technologies In
c.、Gaithersburgが配布する昆虫細胞培
養およびバキュロウイルス学の使用者ガイド(9〜10
頁)においても見い出され得る)。 【0137】連続希釈の4日後、ウイルスを細胞に加
え、青く染色されたプラークをエッペンドルフピペット
のチップで拾った。次いで、組換えウイルスを含む寒天
を、200μlのGrace培地を含むエッペンドルフ
チューブ中で再懸濁した。寒天を、短かい遠心分離によ
り除去し、そして組換えバキュロウイルスを含む上清
を、35mmディッシュに播種されたSf9細胞に感染
させるために用いた。4日後、これらの培養ディッシュ
の上清を収集し、次いで4℃で保存した。 【0138】Sf9細胞を、10%熱不活化FBSを補
充したGrace培地中で増殖させた。細胞を、感染多
重度(MOI)2で、組換えバキュロウイルスV−Cy
sEで感染させた。6時間後、培地を除去し、そしてメ
チオニンおよびシステインを除いたSF900 II培
地(Life Technologies Inc.,
Gaithersburg)に置き換えた。42時間
後、5μCiの35S−メチオニンおよび5μCiの35S
システイン(Amersham)を添加した。細胞をさ
らに16時間インキュベートし、その後細胞を遠心分離
により収集し、そして標識されたタンパク質をSDS−
PAGEおよびオートラジオグラフィーにより可視化し
た。 【0139】(実施例3:COS細胞中での組換えCy
sEの発現)プラスミド、CysE HAの発現を、ベ
クターpcDNAI/Amp(Invitrogen)
から誘導する。ベクターpcDNAI/Ampは以下を
含有する:1)SV40複製起点、2)アンピシリン耐
性遺伝子、3)E.coli複製起点、4)ポリリンカ
ー領域、SV40イントロン、およびポリアデニル化部
位が続くCMVプロモーター。CysE前駆体全体およ
びその3’末端にインフレームで融合されたHAタグを
コードするDNAフラグメントを、ベクターのポリリン
カー領域にクローン化した。それゆえ、組換えタンパク
質発現はCMVプロモーター下に支配される。HAタグ
は、先に記載された(I.Wilson、H.Nima
n、R.Heighten、A Cherenson、
M.Connolly、およびR.Lerner、19
84,Cell 37,767)ようなインフルエンザ
赤血球凝集素タンパク質由来のエピトープに対応する。
本発明者らの標的タンパク質へのHAタグの融合によ
り、HAエピトープを認識する抗体を用いる組換えタン
パク質の容易な検出が可能になる。 【0140】プラスミド構築ストラテジーを以下に記載
する:CysEをコードするDNA配列(ATCC受託
番号第97103号)を、以下の2つのプライマーを用
いてクローン化された最初のESTにおけるPCRによ
り構築した:5’プライマー5’ GCGCGGATC
CACCATGGCGCGTTCG 3’(配列番号
7)は、BamHI部位、それに続く開始コドンから始
まるCysEコード配列の12ヌクレオチドを含む;
3’配列、5’GCGCTCTAGATCAAGCGT
AGTCTGGGACGTCGTATGGGTACAT
CTGCACAAA 3’(配列番号8)は、XbaI
部位、翻訳停止コドン、HAタグ、およびCysEコー
ド配列のヌクレオチド(停止コドンは含まない)に相補
的な配列を含む。それゆえ、PCR産物は、BamHI
部位、インフレームで融合したHAタグが続くCysE
コード配列、HAタグに隣接する翻訳終結停止コドン、
およびXbaI部位を含む。PCR増幅DNAフラグメ
ントおよびベクター(pcDNAI/Amp)を、Ba
mHIおよびXbaI制限酵素を用いて消化し、そして
連結した。連結混合物を、E.coli SURE株
(Stratagene Cloning Syste
ms,11099North Torrey Pine
s Road, La Jolla,CA92037よ
り入手可能)に形質転換し、形質転換培養物をアンピシ
リン培地プレートに播種し、そして耐性コロニーを選択
した。プラスミドDNAを形質転換体から単離し、そし
て正しいフラグメントの存在を制限酵素分析で調べた。
組換えCysEの発現のために、COS細胞をDEAE
−DEXTRAN法(J.Sambrook、E.Fr
itsch、T.Maniatis、Molecula
r Cloning:A Laboratory Ma
nual,Cold Spring Laborato
ry Press,(1989))により発現ベクター
でトランスフェクトした。CysE HAタンパク質の
発現を、放射性標識および免疫沈降法により検出した
(E.Harlow,D.Lane,Antibodi
es:A Laboratory Manual,Co
ldSpring Harbor Laborator
y Press,(1988))。細胞を、トランスフ
ェクションの2日後、35S−システインで8時間標識し
た。次いで培養培地を回収し、そして細胞を界面活性剤
(RIPA緩衝液(150mM NaCl、1% NP
−40、0.1% SDS、1% NP−40、0.5
% DOC、50mM Tris(pH7.5))で溶
解した(Wilson,I.ら、同上 37:767
(1984))。細胞溶解物および培養培地の両方を、
HA特異的モノクローナル抗体を用いて沈降させた。沈
降したタンパク質を15% SDS−PAGEゲルにお
いて分析した。 【0141】 【発明の効果】ヒトCysEポリペプチド、およびこの
ようなポリペプチドをコードするDNA(RNA)を同
定し、組換え技術によりこのようなポリペプチドを産生
し得る。このようなポリペプチドは、骨粗鬆症、腫瘍転
移、細菌感染、ウイルス感染、敗血性ショック、炎症、
網膜過敏、カリエス、悪液質、および筋肉るいそうの処
置に利用し得る。
ポリヌクレオチド、このようなポリヌクレオチドにより
コードされるポリペプチド、このようなポリヌクレオチ
ドおよびポリペプチドの使用、ならびにこのようなポリ
ヌクレオチドおよびポリペプチドの産生に関する。より
詳細には、本発明のポリペプチドは、ヒトシスタチンE
として推定的に同定されており、本明細書中、以下でと
きどき「CysE」と呼ばれる。本発明はまた、このよ
うなポリペプチドの作用を阻害することに関する。 【0002】 【従来の技術】シスタチンのスーパーファミリーは、シ
ステインプロテイナーゼインヒビターの群を包含し、こ
れらはヒトの組織および体液に広く分布し、そしてそれ
らは強固でかつ可逆的な複合体を、カテプシンB、H、
L、およびSのようなシステインプロテイナーゼと形成
する。シスタチンは、これらのプロテイナーゼが参加す
る正常または病理学的なプロセスの調節に関わっている
ことが最もあり得る。従って、シスタチンは、タンパク
質およびペプチドの細胞内および細胞外異化に影響を及
ぼし得(Barret,A.J.およびKirchk
e,H.,Methods Enzymol.,80:
535−561(1981))、プロホルモン(Orl
owski,M.,Mol.Cell.Bioche
m.,52:49−74(1983))およびプロ酵素
(Taugner,R.ら、Histochemist
ry,83:103−108(1985))のタンパク
質分解的プロセシングを調節し得、悪性細胞(Sloa
ne,B.F.,Semin.Cancer Bio
l.,1:137−152(1990))または微生物
(Bjorck,L.ら、Nature,337:38
5−386(1989)およびBjorck,L.ら、
J.Virol.,64:941−943(199
0))による正常細胞の侵入に対して保護し得、そして
関節リューマチにおける局所的な炎症性プロセス(Mo
rt,J.S.ら、Arthritis Rheu
m.,27:509−515(1984))および化膿
性の気管支拡張症(Buttle,D.J.ら、Sca
nd.J.Clin.Lab.Invest.,50:
509−516(1990))を調節し得る。 【0003】シスタチンのスーパーファミリーは、ファ
ミリーI、II、およびIII(それぞれ、ステフィン
ファミリー、シスタチンファミリー、およびキニノーゲ
ンファミリーとも呼ばれる)に細区画されており、各々
が他方のファミリーのメンバーと構造的機構および生物
学的分布において異なるメンバーを有する(Barre
t,A.J.ら、Biochem.J.,236:31
2(1986))。ファミリーIシスタチンAおよびB
は、単一の約100アミノ酸残基のポリペプチド鎖から
なり、ジスルフィド架橋を有しない。ファミリーIIシ
スタチンは、約120鎖アミノ酸残基のポリぺプチド鎖
からなり、2つの鎖内ジスルフィド結合を有する。最後
に、ファミリーIIIシスタチンであるキニノーゲン
は、3つのファミリーIIシスタチン様ドメインの存在
によって特徴づけられるような、高度の構造的な複雑さ
を示す。各々のドメインは、2つのジスルフィド架橋
を、ファミリーIIシスタチンに相同な位置に有する
(Muller−Esterl,W.ら、Transb
iochem.Sci.,11:336−339(19
86))。ファミリーIおよびIIシスタチンは、主に
細胞内、および分泌液中に存在する(Abrahams
on,M.ら、J.Biol.Chem.,261:1
1282−11289(1986))、これに対しキニ
ノーゲンは、血液プラズマに非常に濃縮されている(A
dam,A.ら、Clin.Chem.,31:423
−426(1985))。 【0004】少なくとも1つのII型シスタチンで、シ
スタチンCと命名されているものが、全ての組織中に発
現されているようである(Abrahamson,M.
ら、Biochem.J.,268:287−294
(1990))。これに対して、S−型のシスタチン
は、唾液中に優性に見出される(Abrahamso
n,M.ら、J.Biol.Chem.,261:11
282−11289(1986))。シスタチンおよび
派生的ペプチドは、抗菌活性および抗ウイルス活性を有
し(Bjorckら、(1989,1990))、これ
はそれらが環境に直接曝露された上皮の表面を濡らして
いる分泌物中に存在することと一致する。シスタチンは
また、免疫応答を調節し得る。これは、マクロファージ
によるシスタチンプロテアーゼの放出を阻害することに
よって(Bieth,J.,Cysteine Pro
teinases and Their Inhibi
tors,V.Turk,編(Walter De G
ruyter&Company,New York)6
93−703頁(1986))、直接的に起こり得る
か、または走化性の応答および細胞のファゴサイトーシ
ス関連のレスピラトリーバーストを阻害することによっ
て(Leung−Tackら、Biol.Chem.,
371:255−258(1990))、非直接的に起
こり得る。このデータは、II型のシスタチンが、上皮
表面で種々の保護性の機能を行い得ることを示唆する。
ヒトII型シスタチン遺伝子ファミリーは、少なくとも
7つのメンバーからなる。 【0005】遺伝性シスタチンCアミロイド脈管障害
(HCCAA)疾患は、シスタチンCをコードする遺伝
子中の、Glu→Leu変異に関連する。これは、大脳
動脈におけるこの変異シスタチンCから成るアミロイド
線維の沈着を導く。これは致命的な出血を引き起こすよ
うである(Ghiso,J.ら、PNAS,USA,8
3:2974−2978(1986))。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、骨粗鬆症、
腫瘍転移、細菌感染、ウイルス感染、敗血性ショック、
炎症、網膜過敏、カリエス、悪液質、および筋肉るいそ
うの処置に利用するためのポリペプチドを得ることを課
題とする。さらに、このポリペプチドのコード配列にお
ける変異、および宿主由来のサンプル中のポリぺプチド
の濃度の変化を検出するための診断方法を開発すること
を課題とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】1つの局面において、本
発明は、図1に示す配列のヌクレオチド1からヌクレオ
チド576からなるポリヌクレオチドに関する。 【0008】好ましい実施形態において、本発明は、図
1に示す配列のヌクレオチド14からヌクレオチド45
9からなるポリヌクレオチドである。 【0009】1つの局面において、本発明は、上記のD
NAを含むベクターに関する。 【0010】1つの局面において、本発明は、上記のベ
クターで遺伝子操作された宿主細胞に関する。 【0011】1つの局面において、本発明は、ポリペプ
チドを産生するためのプロセスに関し、このプロセス
は、上記の宿主細胞から前記DNAによりコードされる
ポリペプチドを発現する工程を包含する。 【0012】好ましい実施形態において、本発明は、上
記のベクターで細胞を遺伝子操作する工程を包含する、
ポリペプチドを発現し得る細胞を産生するためのプロセ
スである。 【0013】1つの局面において、本発明は、以下から
なる群から選択されるメンバーを包含するポリペプチド
である:(i)図1の推定アミノ酸配列を有するポリペ
プチドならびにそのフラグメント、アナログ、および誘
導体;および(ii)ATCC受託番号97103のc
DNAによりコードされるポリペプチド、ならびに該ポ
リペプチドのフラグメント、アナログ、および誘導体。 【0014】好ましい実施形態において、本発明は、上
記のポリペプチドのレセプターを活性化する化合物であ
る。 【0015】好ましい実施形態において、本発明は、上
記のポリペプチドのレセプターを阻害する化合物であ
る。 【0016】1つの局面において、本発明は、上記のポ
リぺプチドの治療有効量を患者に投与する工程を包含す
る、CysEの必要性を有する患者の処置のための方
法。 【0017】好ましい実施形態において、本発明は、上
記ポリぺプチドをコードし、そして該ポリぺプチドをイ
ンビボで発現するDNAを患者に提供することによっ
て、上記治療有効量のポリぺプチドが投与される方法で
ある。 【0018】1つの局面において、本発明は、CysE
ポリぺプチドを阻害する必要性を有する患者の処置方法
に関し、この方法は、上記の化合物の治療有効量を患者
に投与する工程を包含する。 【0019】1つの局面において、本発明は、上記のポ
リぺプチドの過小発現に関連する疾患または疾患に対す
る感受性を診断するためのプロセスに関し、このプロセ
スは、該ポリぺプチドをコードする核酸配列中の変異を
決定する工程を包含する。 【0020】1つの局面において、本発明は、診断プロ
セスに関し、このプロセスは、宿主由来のサンプルにお
ける請求項12に記載のポリぺプチドの存在を分析する
工程を包含する。 【0021】1つの局面において、本発明は、上記のポ
リペプチドに結合し、そして該ポリペプチドに対するレ
セプターを活性化する化合物を同定するための方法に関
し、この方法は、細胞表面上でこのポリペプチドに対す
るレセプターを発現する細胞と、スクリーニングされる
べき化合物とを、このレセプターへの結合を許容する条
件下で接触させる工程であって、このレセプターは、化
合物のこのレセプターへの結合に応答して検出可能なシ
グナルを提供し得る第2の成分と会合される、工程;お
よび、この化合物とこのレセプターとの相互作用から生
成されるシグナルの存在を検出することにより、この化
合物がこのレセプターに結合し、そしてこのレセプター
を活性化するか否かを決定する工程、を包含する方法で
ある。 【0022】 【発明の実施の形態】本発明のポリぺプチドは、シスタ
チンCとのアミノ酸配列の相同性の結果として、推定的
にCysEとして同定された。この同定は、アミノ酸配
列の相同性の結果としてなされた。 【0023】本発明の1つの局面によれば、新規の成熟
ポリペプチド、ならびにそれらの生物学的に活性で、か
つ診断または治療に有用なフラグメント、アナログおよ
び誘導体が提供される。本発明のポリペプチドはヒト起
源である。 【0024】本発明の別の局面によれば、本発明のポリ
ペプチドをコードする単離された核酸分子が提供され、
この核酸分子は、mRNA、DNA、cDNA、ゲノム
DNA、ならびにアナログ、および生物学的に活性で、
かつ診断または治療に有用なそれらのフラグメントを含
む。 【0025】本発明のなおさらなる局面によれば、本発
明のポリペプチドをコードするヒト核酸配列を含む組換
え原核生物宿主細胞および/または組換え真核生物宿主
細胞を、前記タンパク質の発現およびその後の前記タン
パク質の回収を促進する条件下で、培養する工程を包含
する組換え技術によってこのようなポリペプチドを産生
するためのプロセスが提供される。 【0026】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチド、またはこのようなポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドを、治療的目的、例えば、
カテプシンを阻害するために、ならびに骨粗相症、腫瘍
の転移、ウイルス複製、炎症、化膿の気管支拡張症を妨
げるため、網膜を保護するため、白質脳症を妨げるた
め、カリエスを減少させるため、アレルギー反応を処置
するため、悪液質および筋るいそうを処置するため、な
らびにアミロイド症を妨げるため、ならびに抗菌剤とし
て利用するためのプロセスが提供される。 【0027】本発明のなおさらなる局面によれば、本発
明のポリぺプチドをコードする核酸配列に特異的にハイ
ブリダイズするのに十分な長さの核酸分子を含む核酸プ
ローブもまた提供される。 【0028】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチドに対する抗体が提供される。 【0029】本発明のなお別の局面によれば、本発明の
ポリペプチドをコードする核酸配列における変異に関連
する疾患または疾患に対する感受性を検出するための診
断的アッセイが提供される。 【0030】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチド、またはこのようなポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドを、科学的研究、例えば、
DNAの合成およびDNAベクターの製造に関するイン
ビトロの目的のために利用するためのプロセスが提供さ
れる。 【0031】本発明のこれらおよび他の局面は、本明細
書中の教示から当業者に明らかであるはずである。 【0032】本発明の1つの局面によれば、図1の推定
アミノ酸配列(配列番号2)を有する成熟ポリペプチ
ド、および1995年3月20日にATCC受託番号第
97103号として寄託されたクローンのcDNAによ
りコードされる成熟ポリペプチドをコードする単離され
た核酸(ポリヌクレオチド)が提供される。 【0033】本発明のポリヌクレオチドは、初代培養羊
膜細胞由来のcDNAライブラリーにおいて発見され
た。これは構造的にシスタチンIIスーパーファミリー
に関連する。これは、148アミノ酸残基(そのうち、
大体初めの28アミノ酸残基が推定のリーダー配列であ
り、従って成熟タンパク質は120アミノ酸をふくむ)
のタンパク質をコードするオープンリーディングフレー
ムを含む。このタンパク質は、ヒトシスタチンCに最も
高い程度の相同性を示し、147アミノ酸のストレッチ
にわたって33.566%の同一性および53.846
%の類似性を有する。 【0034】本発明のポリヌクレオチドは、RNAの形
態またはDNA(このDNAは、cDNA、ゲノムDN
A、および合成DNAを含む)の形態であり得る。DN
Aは二本鎖または一本鎖であり得、そして一本鎖の場合
には、コード鎖または非コード(アンチセンス)鎖であ
り得る。成熟ポリペプチドをコードするコード配列は、
図1(配列番号1)に示すコード配列または寄託したク
ローンのコード配列と同一であり得るか、あるいはその
コード配列が、遺伝コードの重複または縮重の結果とし
て、図1(配列番号1)のDNAまたは寄託したcDN
Aと同じ成熟ポリペプチドをコードする異なるコード配
列であり得る。 【0035】図1(配列番号2)の成熟ポリペプチドま
たは寄託したcDNAによりコードされる成熟ポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドは、以下を含み得る
がこれらに限定されない:成熟ポリペプチドのコード配
列のみ;成熟ポリペプチドのコード配列およびリーダー
配列または分泌配列あるいはプロタンパク質配列のよう
なさらなるコード配列;成熟ポリペプチドのコード配列
(および必要に応じてさらなるコード配列)ならびに非
コード配列(例えば、イントロンあるいは成熟ポリペプ
チドのコード配列の5’および/または3’非コード配
列)。 【0036】従って、用語「ポリペプチドをコードする
ポリヌクレオチド」は、ポリペプチドのコード配列のみ
を含むポリヌクレオチド、ならびにさらなるコード配列
および/または非コード配列を含むポリヌクレオチドを
含む。 【0037】本発明はさらに、図1(配列番号2)の推
定アミノ酸配列を有するポリペプチドまたは寄託したク
ローンのcDNAによりコードされるポリペプチドのフ
ラグメント、アナログ、および誘導体をコードする本明
細書中上記のポリヌクレオチドの改変体に関する。ポリ
ヌクレオチドの改変体は、ポリヌクレオチドの天然に存
在する対立遺伝子改変体またはポリヌクレオチドの天然
に存在しない改変体であり得る。 【0038】従って、本発明は、図1(配列番号2)に
示すものと同じ成熟ポリペプチド、または寄託したクロ
ーンのcDNAによりコードされるものと同じ成熟ポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチド、ならびにその
ようなポリヌクレオチドの改変体を含む。この改変体
は、図1(配列番号2)のポリペプチドまたは寄託した
クローンのcDNAによりコードされるポリペプチドの
フラグメント、誘導体またはアナログをコードする。こ
のようなヌクレオチド改変体は、欠失改変体、置換改変
体、および付加または挿入改変体を含む。 【0039】本明細書中上記で示したように、ポリヌク
レオチドは、図1(配列番号1)に示すコード配列また
は寄託したクローンのコード配列の天然に存在する対立
遺伝子改変体であるコード配列を有し得る。当該分野で
公知なように、対立遺伝子改変体は、1つ以上のヌクレ
オチドの置換、欠失または付加を有し得るポリヌクレオ
チド配列の別の形態であり、これはコードされるポリペ
プチドの機能を実質的に変化させない。 【0040】本発明はまた、成熟ポリぺプチドのコード
配列が、宿主細胞からのポリペプチドの発現および分泌
を援助するポリヌクレオチド配列(例えば、細胞からの
ポリぺプチドの輸送を制御するための分泌配列として機
能するリーダー配列)と同一のリーディングフレームに
融合され得るポリヌクレオチドを包含する。リーダー配
列を有するこのポリぺプチドはプロタンパク質であり、
そしてこのポリぺプチドの成熟した形態を形成するため
に宿主細胞により切断されたリーダー配列を有し得る。
ポリヌクレオチドはまたプロタンパク質をコードし得、
これは成熟タンパク質にさらなる5’アミノ酸残基を有
する。プロ配列を有する成熟タンパク質は、プロタンパ
ク質であり、そしてタンパク質の不活性な形態である。
一旦プロ配列が切断されると、活性な成熟タンパク質が
残る。 【0041】従って、例えば、本発明のポリヌクレオチ
ドは、成熟タンパク質、またはプロ配列を有するタンパ
ク質、あるいはプロ配列およびプレ配列(リーダー配
列)の両方を有するタンパク質をコードし得る。 【0042】本発明のポリヌクレオチドはまた、本発明
のポリペプチドの精製を可能にするマーカー配列にイン
フレームで融合されたコード配列を有し得る。マーカー
配列は、細菌宿主の場合には、マーカーに融合された成
熟ポリペプチドの精製を提供する、pQE−9ベクター
により供給されるヘキサヒスチジンタグであり得る。あ
るいは、例えばマーカー配列は、哺乳動物宿主(例え
ば、COS−7細胞)が使用される場合は、赤血球凝集
素(HA)タグであり得る。HAタグは、インフルエン
ザ赤血球凝集素タンパク質に由来するエピトープに対応
する(Wilson,I.ら、Cell,37:767
(1984))。 【0043】用語「遺伝子」は、ポリペプチド鎖を産生
することに関与するDNAのセグメントを意味し;これ
は、コード領域の前および後(リーダーおよびトレイラ
ー(trailer))の領域ならびに個々のコードセ
グメント(エクソン)の間の介在配列(イントロン)を
含む。 【0044】全長CysE遺伝子のフラグメントは、全
長CysE遺伝子を単離するため、およびCysE遺伝
子に対する高い配列類似性または類似した生物学的活性
を有する他の遺伝子を単離するために、cDNAライブ
ラリーのハイブリダイゼーションプローブとして使用さ
れ得る。このタイプのプローブは、好ましくは、少なく
とも30塩基を有し、そして例えば、50塩基以上を有
し得る。プローブはまた、全長の転写物に対応するcD
NAクローンおよびゲノムクローン、または調節領域お
よびプロモーター領域、エキソン、ならびにイントロン
を含む完全CysE遺伝子を含有するクローンを同定す
るために使用され得る。スクリーニングの例は、既知の
DNA配列を使用し、オリゴヌクレオチドプローブを合
成することにより、CysE遺伝子のコード領域を単離
することを含む。本発明の遺伝子の配列に相補的な配列
を有する標識されたオリゴヌクレオチドは、ヒトcDN
A、ゲノムDNA、またはmRNAのライブラリーをス
クリーニングして、ライブラリーのどのメンバーにプロ
ーブがハイブリダイズするかを決定するために使用され
る。本発明はさらに、配列間に少なくとも70%、好ま
しくは少なくとも90%、およびより好ましくは95%
の同一性が存在する場合、本明細書中上記の配列にハイ
ブリダイズするポリヌクレオチドに関する。本発明は特
に、本明細書中上記のポリヌクレオチドにストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドに
関する。本明細書中で用いられる用語「ストリンジェン
トな条件」は、ハイブリダイゼーションが、配列間に少
なくとも95%、そして好ましくは少なくとも97%の
同一性が存在する場合のみに生じることを意味する。好
ましい実施態様において、本明細書中上記のポリヌクレ
オチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドは、図1
(配列番号1)のcDNAまたは寄託したcDNA(単
数または複数)によりコードされる成熟ポリペプチドと
実質的に同じ生物学的機能または活性のいずれかを保持
するポリペプチドをコードする。あるいは、このポリヌ
クレオチドは、本発明のポリヌクレオチドにハイブリダ
イズし、本明細書中上記したように、それに対して同一
性を有し、そして活性を保持てもよいかまたはしなくて
もよい、少なくとも20塩基、好ましくは30塩基、そ
してより好ましくは少なくとも50塩基を有し得る。例
えばそのようなポリヌクレオチドは、配列番号1のポリ
ヌクレオチドのためのプローブとして(例えば、このポ
リヌクレオチドの回収のためのプローブ、または診断用
プローブ)あるいはPCRプライマーとして用いられ得
る。従って、本発明は、配列番号2のポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドに対して少なくとも70%、
好ましくは少なくとも90%の同一性およびより好まし
くは95%の同一性を有するポリヌクレオチドならびに
そのフラグメント(このフラグメントは、少なくとも3
0塩基および好ましくは少なくとも50塩基を有する)
ならびにこのようなポリヌクレオチドによりコードされ
るポリペプチドに関する。 【0045】本明細書中でいう寄託物(単数または複
数)は、特許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関
するブダペスト条約の下に維持される。これらの寄託物
は、当業者に対する便宜として提供されるにすぎず、そ
して米国特許法第112条の下で寄託が必要とされるこ
とを認めたわけではない。寄託物に含まれるポリヌクレ
オチドの配列、ならびにそれによりコードされるポリペ
プチドのアミノ酸配列は、本明細書中に参考として援用
され、そして本明細書中の配列の任意の記載とのいかな
る対立の場合にも管理している。寄託物を製造し、使用
し、または販売するためには実施許諾が必要とされ得、
そしてそのような実施許諾は本明細書によって与えられ
るわけではない。 【0046】本発明はさらに、図1(配列番号2)の推
定アミノ酸配列を有するか、または寄託したcDNAに
よりコードされるアミノ酸配列を有するCysEポリペ
プチド、ならびにそのようなポリペプチドのフラグメン
ト、アナログおよび誘導体に関する。 【0047】用語「フラグメント」、「誘導体」、およ
び「アナログ」は、図1(配列番号2)のポリペプチド
または寄託したcDNAにコードされるポリペプチドを
いう場合、そのようなポリペプチドと実質的に同じ生物
学的機能または活性を保持するポリペプチドを意味す
る。従って、アナログは、活性な成熟ポリぺプチドを産
生するためのプロタンパク質部分の切断によって活性化
され得るプロタンパク質を含む。 【0048】本発明のポリペプチドは、組換えポリペプ
チド、天然のポリペプチドまたは合成ポリペプチドであ
り得、好ましくは組換えポリペプチドであり得る。 【0049】図1(配列番号2)のポリペプチドまたは
寄託したcDNAによりコードされるポリペプチドのフ
ラグメント、誘導体、またはアナログは、(i)1つ以
上のアミノ酸残基が保存アミノ酸残基または非保存アミ
ノ酸残基(好ましくは保存アミノ酸残基)で置換され、
そしてこのような置換されるアミノ酸残基は遺伝的コー
ドによりコードされ得るアミノ酸残基であってもよく、
またはそうでなくてもよいもの、あるいは(ii)1つ
以上のアミノ酸残基が置換基を含有するもの、あるいは
(iii)成熟ポリペプチドが、ポリペプチドの半減期
を増加させる化合物(例えば、ポリエチレングリコー
ル)のような別の化合物と融合されているもの、あるい
は(iv)さらなるアミノ酸が、リーダー配列または分
泌配列、あるいは成熟ポリペプチドまたはプロタンパク
質配列の精製のために使用される配列のような、成熟ポ
リペプチドに融合されているものであり得る。このよう
なフラグメント、誘導体およびアナログは、本明細書中
の教示から、当業者の範囲内にあると考えられる。 【0050】本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオ
チドは、好ましくは、単離された形態で提供され、そし
て好ましくは均質に精製される。 【0051】用語「単離された」は、物質がその本来の
環境(例えば、天然に存在する場合は、天然の環境)か
ら取り出されていることを意味する。例えば、生存する
動物の中に存在する天然に存在するポリヌクレオチドま
たはポリペプチドは単離されていないが、天然の系にお
いて共存する物質の幾らかまたは全てから分離されてい
る同一のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは単離さ
れている。このようなポリヌクレオチドはベクターの一
部であり得、そして/またはこのようなポリヌクレオチ
ドまたはポリペプチドは、組成物の一部であり得、かつ
そのようなベクターまたは組成物がその天然の環境の一
部ではない点で、なお単離されている状態であり得る。 【0052】本発明のポリペプチドは、配列番号2のポ
リペプチド(特に成熟ポリペプチド)ならびに少なくと
も70%の類似性(好ましくは少なくとも70%の同一
性)を配列番号2のポリペプチドに対して有し、そして
より好ましくは少なくとも90%の類似性(より好まし
くは少なくとも90%の同一性)を配列番号2のポリペ
プチドに対して有し、そしてなおより好ましくは少なく
とも95%の類似性(なおより好ましくは少なくとも9
5%の同一性)を配列番号2のポリペプチドに対して有
するポリペプチドを含み、そしてまた一般に少なくとも
30%のアミノ酸およびより好ましくは少なくとも50
アミノ酸を含むこのようなポリペプチドの部分を有する
このようなポリペプチドの部分を含む。 【0053】当業者に公知なように、2つのポリペプチ
ド間の「類似性」は、1つのポリペプチドのアミノ酸配
列およびその保存されたアミノ酸置換を第2のポリペプ
チドの配列と比較することにより決定される。 【0054】本発明のポリペプチドのフラグメントまた
は部分は、ペプチド合成により対応する全長ポリペプチ
ドを産生するために使用され得る。従って、このフラグ
メントは全長ポリペプチドを産生するための中間体とし
て使用され得る。本発明のポリヌクレオチドのフラグメ
ントまたは部分は、本発明の全長ポリヌクレオチドを合
成するために使用され得る。 【0055】本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド
を含むベクター、本発明のベクターを用いて遺伝子操作
される宿主細胞、および組換え技術による本発明のポリ
ペプチドの産生に関する。 【0056】宿主細胞は、本発明のベクター(これは、
例えば、クローニングベクターまたは発現ベクターであ
り得る)を用いて遺伝子操作される(形質導入される
か、または形質転換されるか、またはトランスフェクト
される)。ベクターは、例えば、プラスミド、ウイルス
粒子、ファージなどの形態であり得る。操作された宿主
細胞は、プロモーターを活性化するか、形質転換体を選
択するか、またはCysE遺伝子を増幅するために適切
に改変した従来の栄養培地中において培養され得る。培
養条件(例えば、温度、pHなど)は、発現のために選
択される宿主細胞に以前使用された条件であり、そして
当業者には明らかである。 【0057】本発明のポリヌクレオチドは、組換え技術
によりポリペプチドを産生するために用いられ得る。従
って、例えば、ポリヌクレオチドは、ポリペプチドを発
現するための種々の発現ベクターのいずれか1つに含ま
れ得る。このようなベクターは、染色体DNA配列、非
染色体DNA配列、および合成DNA配列を包含する。
このようなベクターは、例えば、SV40の誘導体;細
菌性プラスミド;ファージDNA;バキュロウイルス;
酵母プラスミド;プラスミドおよびファージDNAの組
み合わせに由来するベクター、ウイルスDNA(例え
ば、ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、およ
び仮性狂犬病)である。しかし、宿主において複製可能
で、かつ存続可能である限り、他の任意のベクターも使
用され得る。 【0058】適切なDNA配列は、種々の手順によりベ
クターに挿入され得る。一般に、DNA配列は、当該分
野で公知の手順により適切な制限エンドヌクレアーゼ部
位に挿入される。このような手順および他の手順は、当
業者の範囲内であると考えられる。 【0059】発現ベクター中のDNA配列は、mRNA
の合成を指示する適切な発現制御配列(プロモーター)
に作動可能に連結される。このようなプロモーターの代
表的な例としては、以下が挙げられ得る:LTRまたは
SV40プロモーター、E.coli lacまたはt
rp、λファージPLプロモーター、および原核生物細
胞または真核生物細胞あるいはそれらのウイルス内で遺
伝子の発現を制御することが知られている他のプロモー
ター。発現ベクターはまた、翻訳開始のためのリボソー
ム結合部位および転写ターミネーターを含有する。ベク
ターはまた、発現を増幅するための適切な配列を含有し
得る。 【0060】さらに、発現ベクターは、好ましくは、形
質転換された宿主細胞の選択のための表現型特性(例え
ば、真核細胞培養物についてはジヒドロ葉酸レダクター
ゼまたはネオマイシン耐性、あるいは例えばE.col
iにおけるテトラサイクリン耐性またはアンピシリン耐
性)を提供する1つ以上の選択マーカー遺伝子を含有す
る。 【0061】本明細書中上記のような適切なDNA配列
ならびに適切なプロモーター配列または制御配列を含有
するベクターは、適切な宿主を形質転換して宿主にタン
パク質を発現させるために用いられ得る。 【0062】適切な宿主の代表的な例としては、以下が
挙げられ得る:細菌細胞(例えば、E.coli、St
reptomyces、Salmonella typ
himurium);真菌細胞(例えば酵母);昆虫細
胞(例えば、Drosophila S2およびSpo
doptera Sf9);動物細胞(例えば、CH
O、COSまたはBowes黒色腫);アデノウイル
ス;植物細胞など。適切な宿主の選択は、本明細書中の
教示から当業者の範囲内であると考えられる。 【0063】さらに詳細には、本発明はまた、上記で広
範に記載した1つ以上の配列を含む組換え構築物を包含
する。構築物は、ベクター(例えば、プラスミドベクタ
ーまたはウイルスベクター)を包含し、このベクターの
中に、本発明の配列が正方向または逆方向に挿入されて
いる。この実施態様の好ましい局面において、構築物は
さらに、配列に作動可能に連結された調節配列(例え
ば、プロモーターを包含する)を含む。非常に多数の適
切なベクターおよびプロモーターが当業者には公知であ
り、そして市販されている。以下のベクターが例として
提供される。細菌性:pQE70、pQE60、pQE
−9(Qiagen)、pBS、pD10、phage
script、psiX174、pbluescrip
t SK、pbsks、pNH8A、pNH16a、p
NH18A、pNH46A(Stratagene);
ptrc99a、pKK223−3、pKK233−
3、pDR540、pRIT5(Pharmaci
a)。真核性:pWLNEO、pSV2CAT、pOG
44、pXT1、pSG(Stratagene)pS
VK3、pBPV、pMSG、pSVL(Pharma
cia)。しかし、他の任意のプラスミドまたはベクタ
ーも、それらが宿主において複製可能で、かつ存続可能
である限り、使用され得る。 【0064】プロモーター領域は、CAT(クロラムフ
ェニコールトランスフェラーゼ)ベクターまたは選択マ
ーカーを有する他のベクターを使用して、任意の所望の
遺伝子から選択され得る。2つの適切なベクターは、P
KK232−8およびpCM7である。特によく知られ
た細菌性プロモーターは、lacI、lacZ、T3、
T7、gpt、λPR、PLおよびtrpを包含する。真
核生物プロモーターは、CMV即時型、HSVチミジン
キナーゼ、初期SV40および後期SV40、レトロウ
イルス由来のLTR、およびマウスメタロチオネインI
を包含する。適切なベクターおよびプロモーターの選択
は、十分に当業者のレベル内である。 【0065】さらなる実施態様では、本発明は上記の構
築物を含有する宿主細胞に関する。宿主細胞は、高等真
核生物細胞(例えば、哺乳動物細胞)または下等真核生
物細胞(例えば、酵母細胞)であり得るか、あるいは宿
主細胞は原核生物細胞(例えば、細菌細胞)であり得
る。構築物の宿主細胞への導入は、リン酸カルシウムト
ランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介トラ
ンスフェクション、またはエレクトロポレーションによ
り達成され得る(Davis,L.,Dibner,
M.,Battey,I.,Basic Method
s in Molecular Biology,(1
986))。 【0066】宿主細胞中の構築物を用いて、従来の方法
で、組換え配列によりコードされる遺伝子産物を産生し
得る。あるいは、本発明のポリペプチドは、従来のペプ
チド合成機により合成的に産生され得る。 【0067】成熟タンパク質は、哺乳動物細胞、酵母、
細菌、または他の細胞中で適切なプロモーターの制御下
で発現され得る。無細胞翻訳系もまた、本発明のDNA
構築物に由来するRNAを使用して、このようなタンパ
ク質を産生するために用いられ得る。原核生物宿主およ
び真核生物宿主で使用される適切なクローニングベクタ
ーおよび発現ベクターは、Sambrookら,Mol
ecular Cloning:A Laborato
ry Manual,第2版,Cold Spring
Harbor,N.Y.,(1989)(この開示
は、本明細書中に参考として援用される)に記載されて
いる。 【0068】本発明のポリペプチドをコードするDNA
の高等真核生物による転写は、ベクターにエンハンサー
配列を挿入することにより増大される。エンハンサーは
DNAのシス作用エレメントであり、通常は約10〜約
300bpであり、これはプロモーターに作用してその
転写を増大させる。例として、複製起点のbp100〜
270の後期側のSV40エンハンサー、サイトメガロ
ウイルスの初期プロモーターエンハンサー、複製起点の
後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイル
スエンハンサーが挙げられる。 【0069】一般に、組換え発現ベクターは、宿主細胞
の形質転換を可能とする複製起点および選択マーカー
(例えば、E.coliのアンピシリン耐性遺伝子およ
びS.cerevisiaeのTRP1遺伝子)、なら
びに下流の構造配列の転写を指示する高発現遺伝子由来
のプロモーターを含有する。このようなプロモーター
は、中でも解糖酵素(例えば、3−ホスホグリセリン酸
キナーゼ(PGK))、α因子、酸性ホスファターゼ、
または熱ショックタンパク質などをコードするオペロン
に由来し得る。異種構造配列は、翻訳開始配列および翻
訳終結配列、ならびに好ましくは、翻訳タンパク質をペ
リプラズム腔または細胞外培地への分泌を指向し得るリ
ーダー配列と適切な相内で組立てられる。必要に応じ
て、異種配列は、所望の特徴(例えば、発現された組換
え産物の安定化または簡略化された精製)を与えるN末
端同定ペプチドを含む融合タンパク質をコードし得る。 【0070】細菌の使用に有用な発現ベクターは、機能
的なプロモーターと作動可能な読み取り相で、適切な翻
訳開始シグナルおよび翻訳終止シグナルと共に所望のタ
ンパク質をコードする構造DNA配列を挿入することに
より構築される。ベクターは、1つ以上の表現型選択マ
ーカー、およびベクターの維持を確実にし、かつ所望さ
れる場合は宿主内での増幅を提供するための複製起点を
含有する。形質転換のために適切な原核生物宿主は、
E.coli、Bacillus subtilis、
Salmonella typhimurium、なら
びにPseudomonas属、Streptomyc
es属、およびStaphylococcus属内の種
々の種を包含するが、他の種もまた選択対象として用い
られ得る。 【0071】代表的な、しかし限定しない例として、細
菌の使用に有用な発現ベクターは、周知のクローニング
ベクターpBR322(ATCC 37017)の遺伝
的エレメントを含む市販のプラスミドに由来する選択マ
ーカーおよび細菌性の複製起点を含有し得る。このよう
な市販のベクターは、例えば、pKK223−3(Ph
armacia Fine Chemicals,Up
psala,Sweden)およびGEM1(Prom
ega Biotec,Madison,WI,US
A)を含む。これらのpBR322「骨格」部分は、適
切なプロモーターおよび発現されるべき構造配列と組み
合わされる。 【0072】適切な宿主株の形質転換および適切な細胞
密度までの宿主株の増殖に続いて、選択されたプロモー
ターは適切な手段(例えば、温度シフトまたは化学的誘
導)により誘導され、そして細胞はさらなる期間培養さ
れる。 【0073】細胞は、代表的には遠心分離により回収さ
れ、物理的手段または化学的手段により破砕され、そし
て得られた粗抽出物はさらなる精製のために保持され
る。 【0074】タンパク質の発現において用いられる微生
物細胞は、凍結融解サイクル、超音波処理、機械的破
砕、または細胞溶解剤の使用を包含する任意の便利な方
法により破砕され得る。このような方法は当業者に周知
である。 【0075】種々の哺乳動物細胞の培養系もまた、組換
えタンパク質を発現するために用いられ得る。哺乳動物
発現系の例には、Gluzman,Cell,23:1
75(1981)に記載されるサル腎臓線維芽細胞のC
OS−7株、および適合性のベクターを発現し得る他の
細胞株(例えば、C127、3T3、CHO、HeL
a、およびBHK細胞株)が含まれる。哺乳動物発現ベ
クターは、複製起点、適切なプロモーターおよびエンハ
ンサー、ならびに任意の必要なリボソーム結合部位、ポ
リアデニル化部位、スプライスドナー部位およびスプラ
イスアクセプター部位、転写終結配列、および5’フラ
ンキング非転写配列をまた含有する。SV40スプライ
ス部位に由来するDNA配列、およびポリアデニル化部
位は、必要な非転写遺伝的エレメントを提供するために
使用され得る。 【0076】本発明のポリペプチドは、以下を含む方法
により組換え細胞培養物から回収され、そして精製され
得る:硫安沈殿またはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオ
ンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセル
ロースクロマトグラフィー、疎水的相互作用クロマトグ
ラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒドロ
キシルアパタイトクロマトグラフィー、およびレクチン
クロマトグラフィー。必要に応じて、タンパク質の再折
りたたみ(refolding)工程が、成熟タンパク
質の配置を完全にするために使用され得る。最終的に、
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が、最終的な
精製工程に用いられ得る。 【0077】本発明のポリペプチドは、天然の精製され
た産物、または化学合成手順の産物であり得るか、ある
いは原核生物宿主または真核生物宿主(例えば、培養物
中の細菌、酵母、高等植物、昆虫、および哺乳動物細
胞)から組換え技術により産生され得る。組換え産生手
順に用いられる宿主に依存して、本発明のポリペプチド
は、グリコシル化され得るか、またはグリコシル化され
ないかもしれない。本発明のポリペプチドはまた、最初
のメチオニンアミノ酸残基を含み得る。 【0078】本発明のCysEポリぺプチドは、ヒトカ
テプシン酵素、および結果としてのこれらカテプシンの
作用に関連する病態を阻害するために使用され得る。例
えば、CysEは、骨粗鬆症、ベヘット(Behce
t)病、高カルシウム血症、骨軟化症、アレルギー性皮
膚疾患、アレルギー性鼻炎、およびアレルギー性紫班病
を処置するために使用され得る。 【0079】カテプシンは、腫瘍の転移において重要な
役割を演じ、従って、CysEは腫瘍の転移を妨げるた
めに使用され得ることもまた考えられる。 【0080】CysEポリぺプチドは、特定の細菌剤
(例えば、連鎖球菌)の増殖を停止するために、および
カリエスに寄与する酸の産生を減少させることにより虫
歯を減少させるために、抗菌剤として利用され得る。 【0081】CysEポリぺプチドはまた、ウイルスに
よって引き起こされる感染を処置するために(例えば、
単純ヘルペスウイルス(HSV)の複製を阻止するため
に)、抗ウイルス剤として使用され得る。CysEポリ
ぺプチドはまた、網膜をシステインプロテイナーゼによ
る攻撃に対して保護するために使用され得る。 【0082】本発明のCysEポリぺプチドはまた、シ
ステインプロテイナーゼの作用を妨げることにより悪液
質および筋肉るいそうを処置するために使用され得る。 【0083】CysEポリぺプチドはまた、(例えば、
慢性関節リウマチに関連する)炎症を改変するために、
および敗血性ショックを処置するために使用され得る。
CysEポリぺプチドはまた、化膿性の気管支拡張症を
処置するために使用され得る。 【0084】本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプ
チドは、ヒトの疾患に対する処置および診断の発見のた
めの試験薬および試験物質として使用され得る。 【0085】本発明は、シスタチンEポリぺプチドのレ
セプターの同定のための方法を提供する。レセプターを
コードする遺伝子は、当業者に公知の数多くの方法、例
えば、リガンドパニングおよびFACSソーティング
(Coliganら、Current Protoco
ls in Immun.,1(2),Chapter
5,(1991))によって同定され得る。好ましく
は、発現クローニングは、ここでポリアデニル化RNA
を、シスタチンEポリぺプチドに応答する細胞から調製
する場合に使用され、そしてこのRNAから作製された
cDNAライブラリーはプールに分割され、そしてCO
S細胞またはシスタチンEポリぺプチドに応答しない他
の細胞をトランスフェクトするために使用される。スラ
イドガラス上で培養されたトランスフェクトされた細胞
は、標識されたシスタチンEポリぺプチドに曝される。
シスタチンEポリぺプチドを、ヨー素化または部位特異
的タンパク質キナーゼの認識部位の封入を含む種々の手
段により標識し得る。固定化およびインキュベーション
の後、スライドをオートラジオグラフ分析に供する。陽
性のプールを同定し、そしてサブプールを調製し、そし
て反復サブプール化および再スクリーニングプロセスを
用いて再びトランスフェクトし、最終的に推定のレセプ
ターをコードする単一のクローンを生じる。レセプター
同定のための別のアプローチとして、標識されたリガン
ドを、細胞膜またはレセプター分子を発現する抽出調製
物と光親和的に結合し得る。架橋された材料をPAGE
によって分解し、X線フィルムに曝す。リガンドレセプ
ターを含む標識された複合体を切り出し、ペプチドフラ
グメントに分解し、そしてタンパク質微量配列決定に供
し得る。微量配列決定から得られたアミノ酸配列を使用
して、縮重オリゴヌクレオチドプローブの対を設計し、
cDNAライブラリーをスクリーニングして推定のレセ
プターをコードする遺伝子を同定する。 【0086】本発明は、シスタチンEレセプターに結合
する化合物を同定し、そしてそこからセカンドメッセン
ジャー応答を誘導するために、化合物をスクリーニング
する方法を提供する。一例として、シスタチンEレセプ
ターを発現する哺乳動物細胞または膜調製物を、スクリ
ーンされるべき化合物の存在下でインキュベートする。
この化合物とレセプターの相互作用に続く既知のセカン
ドメッセンジャー系の応答が測定され、そしてシスタチ
ンEによって誘導されたセカンドメッセンジャーの応答
と比較される。このようなセカンドメッセンジャー系に
は、cAMPグアニル酸シクラーゼ、イオンチャンネ
ル、またはホスホイノシチド加水分解が含まれるが、こ
れらに限定されない。 【0087】本発明のポリぺプチドおよびアゴニスト化
合物は、システインプロテイナーゼ活性を阻害する能力
についてアッセイされ得る。このアッセイは、パパイン
およびヒトカテプシンBとシスタチンE複合体との解離
の平衡定数(Ki)を、100Mリン酸ナトリウム緩衝
液中に基質としての10μM Z−Phe−Arg−N
HMecを用いる連続的速度アッセイによって決定する
工程を包含する(Nicklin,M.J.H.および
Barrett,A.J.,Biochem.J.,2
23:245−253(1984))。この緩衝液は、
1mMジチオスレイトールおよび2mM EDTAを含
み、そしてパパインアッセイのためにpH 6.5に、
そしてカテプシンBアッセイのためにpH6.0に調整
される。カテプシンBは、使用前にアッセイ緩衝液中で
20分間室温で予めインキュベートされる。アッセイに
おける酵素濃度は、0.05〜0.25nMである。カ
テプシンBアッセイで試されたシスタチンEの最高濃度
は、100nMである。有益な阻害を与える(すなわち
インヒビターの添加後1時間以内に新たな定常状態を得
る)インヒビター濃度は、パパインアッセイにおいて2
0〜50nMである。37℃における基質加水分解は、
Parkin−Elmer Cetus LS50蛍光
光度計において、励起波長および発光波長がそれぞれ3
60および460nmにおいてモニターされた。アッセ
イ下でのZ−Phe−Arg−NHMecの加水分解の
Km値は、基質によって誘導されるインヒビターの解離
について得られた見かけのKi値を、以下の関係によっ
て補正するために用いられる:見かけのKi=Ki(1+
[S]/Km)。 【0088】本発明のポリぺプチドおよびアゴニスト化
合物は、適切な薬学的キャリアと組み合わせて用いられ
得る。このような組成物は、治療的有効量のポリペプチ
ドまたはアゴニスト、および薬学的に受容可能なキャリ
アまたは賦形剤を含む。このようなキャリアとしては、
生理食塩水、緩衝化生理食塩水、デキストロース、水、
グリセロール、エタノール、およびそれらの組み合わせ
が挙げられるが、これらに限定されない。処方は、投与
の様式に合わせるべきである。 【0089】本発明はまた、本発明の薬学的組成物の1
つまたはそれ以上の成分で満たされた1つ以上の容器を
含む薬学的パックまたはキットを提供する。このような
容器(単数または複数)に関して、薬剤または生物学的
製品の製造、使用、または販売を統制する政府機関によ
り規定された形式の製品表示をし得、この製品表示は、
ヒトへの投与についての製造、使用、または販売におけ
る機関による認可を表す。さらに、本発明のポリぺプチ
ドまたはアゴニストは、他の治療化合物と併用して用い
られ得る。 【0090】薬学的組成物は、例えば、経口、局所、静
脈内、腹膜腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、または皮内経
路による便利な様式で投与され得る。薬学的組成物は、
特定の症状の処置および/または予防に有効な量で投与
される。一般に、それらは少なくとも約10μg/kg
体重の量で投与され、そして多くの場合、それらは1日
に約8mg/kg体重を超えない量で投与される。多く
の場合、投薬量は、1日に約10μg/kg体重から約
1mg/kg体重であり、投与経路、症状などが考慮さ
れる。 【0091】CysEポリぺプチドおよびポリペプチド
であるアゴニスト化合物は、本発明に従って、インビボ
でのこのようなポリペプチドの発現により用いられ得
る。これはしばしば「遺伝子治療」と呼ばれる。 【0092】従って、例えば、患者由来の細胞は、ポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチド(DNAまたは
RNA)を用いてエキソビボで操作され得、次いで、操
作された細胞はこのポリペプチドで処置されるべき患者
に提供される。このような方法は当該分野で周知であ
り、そして本明細書中の教示から明らかである。例え
ば、細胞は、本発明のポリペプチドをコードするRNA
を含有するレトロウイルスプラスミドベクターの使用に
より操作され得る。 【0093】同様に、細胞は、インビボでのポリペプチ
ドの発現のために、例えば、当該分野で公知の手順によ
りインビボで操作され得る。例えば、パッケージング細
胞は、本発明のポリペプチドをコードするRNAを含有
するレトロウイルスプラスミドベクターでトランスフェ
クトされ、その結果、パッケージング細胞はここで目的
の遺伝子を含む感染性ウイルス粒子を産生する。これら
のプロデューサー細胞は、インビボで細胞を操作するた
め、およびインビボでのポリペプチドの発現のために患
者に投与され得る。このような方法により本発明のポリ
ペプチドを投与するためのこれらの方法および他の方法
は、本発明の教示から当業者には明らかなはずである。 【0094】本明細書中上記のレトロウイルスプラスミ
ドベクターが由来し得るレトロウイルスとしては、モロ
ニーマウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ラウス
肉腫ウイルスのようなレトロウイルス、ハーベイ肉腫ウ
イルス、ニワトリ白血症ウイルス、テナガザル白血病ウ
イルス、ヒト免疫不全症ウイルス、アデノウイルス、骨
髄増殖性肉腫ウイルス、および哺乳動物腫瘍ウイルスが
挙げられるが、これらに限定されない。1つの実施態様
において、レトロウイルスプラスミドベクターは、モロ
ニーマウス白血病ウイルスに由来する。 【0095】ベクターは、1つ以上のプロモーターを含
む。使用され得る適切なプロモーターとしては、Mil
lerら、Biotechniques、第7巻、第9
号、980−990(1989)に記載のレトロウイル
スLTR;SV40プロモーター;およびヒトサイトメ
ガロウイルス(CMV)プロモーター、または他の任意
のプロモーター(例えば、真核生物細胞プロモーター
(ヒストン、pol III、およびβ−アクチンプロ
モーターを含むが、これらに限定されない))が挙げら
れるが、これらに限定されない。使用され得る他のウイ
ルスプロモーターとしては、アデノウイルスプロモータ
ー、チミジンキナーゼ(TK)プロモーター、およびB
19パルボウイルスプロモーターが挙げられるが、これ
らに限定されない。適切なプロモーターの選択は、本明
細書中に含まれる教示から当業者に明らかである。 【0096】本発明のポリペプチドをコードする核酸配
列は、適切なプロモーターの制御下にある。使用され得
る適切なプロモーターとしては、アデノウイルスプロモ
ーター(例えば、アデノウイルス主要後期プロモータ
ー);または異種プロモーター(例えば、サイトメガロ
ウイルス(CMV)プロモーター);RSウイルス(R
SV)プロモーター;誘導性プロモーター(例えば、M
MTプロモーター、メタロチオネインプロモーター);
ヒートショックプロモーター;アルブミンプロモータ
ー;ApoAIプロモーター;ヒトグロビンプロモータ
ー;ウイルスチミジンキナーゼプロモーター(例えば、
単純ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター);レトロ
ウイルスLTR(本明細書上記に記載の改変レトロウイ
ルスLTRを含む);βアクチンプロモーター:および
ヒト成長ホルモンプロモーターが挙げられるが、これら
に限定されない。プロモーターはまた、ポリペプチドを
コードする遺伝子を制御する天然のプロモーターであり
得る。 【0097】レトロウイルスプラスミドベクターは、パ
ッケージング細胞株に形質導入し、プロデューサー細胞
株を形成するために使用される。トランスフェクトされ
得るパッケージング細胞の例としては、Miller、
Human Gene Therapy、第1巻、5−
14頁(1990)(その全体が参考として本明細書中
に援用される)に記載のPE501、PA317、ψ−
2、ψ−AM、PA12、T19−14X、VT−19
−17−H2、ψCRE、ψCRIP、GP+E−8
6、GP−envAm12、およびDAN細胞株が挙げ
られるが、これらに限定されない。ベクターは、当該分
野で公知の任意の手段によりパッケージング細胞を形質
導入し得る。このような手段としては、エレクトロポレ
ーション、リポソームの使用、およびCaPO4沈澱が
挙げられるが、これらに限定されない。1つの代替とし
て、レトロウイルスプラスミドベクターは、リポソーム
にカプセル化され得るか、または脂質に結合され得、次
いで宿主に投与され得る。 【0098】プロデューサー細胞株は、ポリペプチドを
コードする核酸配列(単数または複数)を含む感染性レ
トロウイルスベクター粒子を産生する。次いで、このよ
うなレトロウイルスベクター粒子は、インビトロまたは
インビボのいずれかで、真核生物細胞を形質導入するた
めに使用され得る。形質導入された真核生物細胞は、ポ
リペプチドをコードする核酸配列(単数または複数)を
発現する。形質導入され得る真核生物細胞としては、胚
芽幹細胞、胚芽肉腫細胞ならびに造血幹細胞、肝細胞、
線維芽細胞、筋芽細胞、ケラチノサイト、内皮細胞、お
よび気管支上皮細胞が挙げられるが、これらに限定され
ない。 【0099】遺伝性のシスタチンCアミロイド血管障害
疾患は、致命的な出血を引き起こし、そしてアルツハイ
マー病、ダウン症候群、パーキンソン病、ジメンチア
(dimentia)に関連し、そして40歳前の死を
導き得る。 【0100】従って、本発明は、診断薬としてのCys
E遺伝子の使用に関する。CysEの変異体の検出は、
CysE遺伝子の変異から生じるHCCAAに類似の疾
患の診断を可能にする。 【0101】ヒトCysE遺伝子における変異を有する
個体は、種々の技術によりDNAレベルで検出され得
る。診断のための核酸は、患者の細胞(血液、尿、唾
液、組織バイオプシー、および剖検材料を含むが、これ
らに限定されない)より得られ得る。ゲノムDNAは、
検出のために直接使用され得るか、または分析前にPC
Rを用いることにより酵素的に増幅され得る(Saik
iら、Nature、324:163−166(198
6))。RNAあるいはcDNAはまた、同じ目的のた
めに使用され得る。例として、CysEをコードする核
酸に相補的なPCRプライマーが、CysE変異を同定
および解析するために使用され得る。例えば、欠失およ
び挿入は、正常な遺伝子型との比較における増幅された
産物のサイズの変化により検出され得る。点変異は、放
射性標識されたCysE RNAまたは、あるいは、放
射性標識されたCysEアンチセンスDNA配列に、増
幅されたDNAをハイブリダイズさせることにより同定
され得る。完全に対合した配列は、RNaseA消化ま
たは融解温度の差により、誤対合した二本鎖と区別され
得る。 【0102】対照遺伝子と変異を有する遺伝子との間の
配列の相違は、直接DNA配列決定法によって明らかに
され得る。さらに、クローン化されたDNAセグメント
は、特定のDNAセグメントを検出するためのプローブ
として用いられ得る。本方法の感度は、PCRと組み合
わされた場合、非常に増強される。例えば、配列決定プ
ライマーは、二本鎖PCR産物、または改変されたPC
Rによって作製された一本鎖テンプレート分子とともに
使用される。配列決定は、放射性標識ヌクレオチドを用
いる従来の手順または蛍光タグを用いる自動配列決定手
順によって実施される。 【0103】DNA配列の差異に基づいた遺伝子試験
は、変性剤を含むかまたは含まないゲルにおけるDNA
フラグメントの電気泳動移動度における変化の検出によ
り達成され得る。小さな配列欠失および挿入は、高分解
能ゲル電気泳動によって視覚化され得る。異なる配列の
DNAフラグメントは、変性ホルムアミド勾配ゲルにお
いて区別され得る。ここでゲル中の異なるDNAフラグ
メントの移動度は、それらの特異的融解温度または部分
的融解温度に従って異なる位置にゲル内で遅延される
(例えば、Myersら、Science,230:1
242(1985)を参照のこと)。 【0104】特定の位置での配列の変化はまた、ヌクレ
アーゼ保護アッセイ(例えば、RNase保護およびS
1保護または化学的切断法(例えば、Cottonら、
PNAS、USA、85:4397−4401(198
5)))により明らかにされ得る。 【0105】従って、特定のDNA配列の検出は、ハイ
ブリダイゼーション、RNase保護、化学的切断、直
接的なDNA配列決定、または制限酵素の使用(例え
ば、制限断片長多型(RFLP))およびゲノムDNA
のサザンブロッティングのような方法によって達成され
得る。 【0106】より慣習的なゲル電気泳動およびDNA配
列決定に加えて、変異はまたインサイチュ分析により検
出され得る。 【0107】本発明の配列はまた、染色体の同定に有益
である。この配列は、個々のヒト染色体上の特定の位置
を特異的に標的化し、そしてその位置にハイブリダイズ
し得る。さらに、現在は染色体上の特定の部位を同定す
る必要性がある。現在、染色体位置の標識化に利用可能
な実際の配列データ(反復多型)に基づいた染色体標識
化試薬はほとんどない。本発明のDNAの染色体へのマ
ッピングは、これらの配列と疾患に関連する遺伝子との
相関における重要な第1工程である。 【0108】簡潔に述べれば、配列は、cDNAからP
CRプライマー(好ましくは15〜25bp)を調製す
ることにより染色体にマップされ得る。遺伝子の3’非
翻訳領域のコンピューター解析が、ゲノムDNA内で1
より多いエキソンにまたがらない、従って増幅プロセス
を複雑化するプライマーを迅速に選択するために使用さ
れる。次いで、これらのプライマーは、個々のヒト染色
体を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングに
使用される。プライマー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じる。 【0109】体細胞ハイブリッドのPCRマッピング
は、特定の染色体に特定のDNAを割り当てるための迅
速な手順である。同じオリゴヌクレオチドプライマーを
本発明と共に使用して、特定の染色体由来のフラグメン
トのパネルまたは類似の様式の大きなゲノムクローンの
プールを用いて、部分的局在性の決定(subloca
lization)が達成され得る。染色体にマップす
るために同様に使用され得る他のマッピングストラテジ
ーは、インサイチュハイブリダイゼーション、標識化フ
ロー選別した(flow−sorted)染色体を用い
るプレスクリーニング、および染色体特異的cDNAラ
イブラリーを構築するためのハイブリダイゼーションに
よる前選択を包含する。 【0110】cDNAクローンの中期染色体スプレッド
への蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FIS
H)は、1工程で正確な染色体位置を提供するために使
用され得る。この技術は、少なくとも50または60塩
基を有するcDNAを用いて使用され得る。この技術の
総説については、Vermaら,Human Chro
mosomes:a Manual of Basic
Techniques, Pergamon Pre
ss,New York(1988)を参照のこと。 【0111】一旦配列が正確な染色体位置にマップされ
ると、配列の染色体上での物理的な位置を遺伝子地図の
データと相関させ得る。このようなデータは、例えば、
V.McKusick,Mendelian Inhe
ritance in Man(Johns Hopk
ins University Welch Medi
cal Libraryからオンラインで入手可能であ
る)において見出される。次いで、同じ染色体領域にマ
ップされる遺伝子と疾患との間の関係が、連鎖解析(物
理的に隣接した遺伝子の同時遺伝)により同定される。 【0112】次に、罹患個体と非罹患個体との間のcD
NA配列またはゲノム配列における差異を決定する必要
がある。変異がいくつかまたは全ての罹患個体に観察さ
れるが、いずれの正常な個体には観察されない場合、こ
の変異は疾患の原因因子であるようである。 【0113】物理的マッピング技術および遺伝子マッピ
ング技術の現在の解像度では、疾患に関連する染色体領
域に正確に位置決めされたcDNAは、50と500と
の間の潜在的原因遺伝子の1つであり得る。(これは、
1メガベースのマッピング解像度、および20kbあた
り1遺伝子と仮定する)。 【0114】このポリペプチド、そのフラグメントまた
は他の誘導体、またはそれらのアナログ、あるいはそれ
らを発現する細胞は、それらに対する抗体を産生させる
ための免疫原として使用され得る。これらの抗体は、例
えば、ポリクローナル抗体、またはモノクローナル抗体
であり得る。本発明はまた、キメラ抗体、単鎖抗体、お
よびヒト化抗体、ならびにFabフラグメント、または
Fab発現ライブラリーの産物を包含する。当該分野で
公知の種々の手順が、このような抗体およびフラグメン
トの産生のために使用され得る。 【0115】本発明の配列に対応するポリペプチドに対
して生成される抗体は、動物へのポリペプチドの直接注
射により、または動物へのポリペプチドの投与により得
られることができる。この動物は、好ましくは非ヒトで
ある。次いで、このようにして得られた抗体は、ポリペ
プチド自体に結合する。このようにして、ポリペプチド
のフラグメントのみをコードする配列でさえも、天然の
ポリペプチド全体に結合する抗体を生成するために使用
され得る。次いで、このような抗体は、そのポリペプチ
ドを発現する組織からポリペプチドを単離するために使
用され得る。 【0116】モノクローナル抗体の調製のために、細胞
株の連続培養により産生される抗体を提供する任意の技
術が使用され得る。例としては、ハイブリドーマ技術
(KohlerおよびMilstein,1975,N
ature,256:495−497)、トリオーマ技
術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozborら,
1983,Immunology Today 4:7
2)、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(Coleら,1985,M
onoclonal Antibodies and
Cancer Therapy, Alan R.Li
ss,Inc.,77−96頁)が挙げられる。 【0117】単鎖抗体を産生するために記載された技術
(米国特許第4,946,778号)を、本発明の免疫
原性ポリペプチド産物に対する単鎖抗体を生成するため
に適合させ得る。また、トランスジェニックマウスが、
本発明の免疫原性のポリペプチド産物に対するヒト化抗
体を発現するために使用され得る。 【0118】 【実施例】本発明を以下の実施例を参照にしてさらに記
載する;しかし、本発明はこのような実施例に限定され
ないことが理解されるべきである。すべての部分または
量は、他に明記しない限り重量基準である。 【0119】以下の実施例の理解を容易にするために、
頻繁に出現する特定の方法および/または用語が記載さ
れる。 【0120】「プラスミド」は、小文字のpの前および
/またはそれに続く大文字および/または数字を示すこ
とにより明示される。本明細書中の出発プラスミドは、
市販されており、制限無く公的に入手可能であるか、ま
たは公開された手順に従って入手可能なプラスミドから
構築され得る。さらに、記載されるプラスミドと等価の
プラスミドが当該分野において公知であり、そして当業
者には明らかである。 【0121】DNAの「消化」は、DNA中の特定の配
列でのみ作用する制限酵素でそのDNAを触媒反応的に
切断することをいう。本明細書中で使用される種々の制
限酵素は、市販されており、そしてそれらの反応条件、
補因子、および他の必要条件は当業者に公知のものが使
用された。分析目的のためには、典型的には1μgのプ
ラスミドまたはDNAフラグメントが、約2単位の酵素
と共に約20μlの緩衝溶液中で使用される。プラスミ
ド構築のためのDNAフラグメントを単離する目的のた
めには、代表的には5〜50μgのDNAが、20〜2
50単位の酵素を用いてより大きな容量中で消化され
る。特定の制限酵素のための適切な緩衝液および基質量
は、製造者により特定される。37℃で約1時間のイン
キュベーション時間が通常使用されるが、これは供給者
の説明書に従って変わり得る。消化後、反応物をポリア
クリルアミドゲル上で直接電気泳動して所望のフラグメ
ントを単離する。 【0122】切断フラグメントのサイズ分離は、Goe
ddel,D.ら,NucleicAcids Re
s.,8:4057(1980)により記載された8%
ポリアクリルアミドゲルを使用して行われる。 【0123】「オリゴヌクレオチド」は、一本鎖ポリデ
オキシヌクレオチドまたは2つの相補的なポリデオキシ
ヌクレオチド鎖のいずれかをいい、これらは化学的に合
成され得る。このような合成オリゴヌクレオチドは、
5’リン酸を有さず、従ってキナーゼの存在下でATP
と共にリン酸を添加しなければ、別のオリゴヌクレオチ
ドと連結しない。合成オリゴヌクレオチドは、脱リン酸
化されていないフラグメントに連結する。 【0124】「連結」は、2つの二本鎖核酸フラグメン
トの間でリン酸ジエステル結合を形成するプロセスをい
う(Maniatis,Tら、前出、146頁)。他に
提供しなければ、連結は公知の緩衝液および条件を使用
して、ほぼ等モル量の連結されるべきDNAフラグメン
ト0.5μgあたり10単位のT4 DNAリガーゼ
(「リガーゼ」)を用いて達成され得る。 【0125】他に記載しない限り、Graham,F.
およびVan der Eb,A.,Virolog
y,52:456−457(1973)の方法に記載さ
れるように、形質転換を実施した。 【0126】(実施例1:可溶性CysEの細菌発現お
よび精製)CysEをコードするDNA配列(ATCC
受託番号97103)を、プロセシングされたCysE
タンパク質(シグナルペプチド配列を除く)の5’配
列、ならびにCysE遺伝子の3’側のベクター配列に
対応するPCRオリゴヌクレオチドプライマーを用いて
最初に増幅する。CysEに対応するさらなるヌクレオ
チドを、それぞれ5’および3’配列に添加した。5’
オリゴヌクレオチドプライマーは、配列5’ CGCC
CATGGCGGCCGCAGGAG 3’(配列番号
3)を有し、これはNcoI制限酵素部位、それに続く
プロセシングされたタンパク質の推定末端アミノ酸から
始まるCysEコード配列を含む。3’配列、5’ C
GCAAGCTTTCACATCTGCAAAAAGT
TGGC3’(配列番号4)は、HindIII部位に
相補的な配列を含み、そして続いてCysEコード配列
を含む。制限酵素部位は、細菌性発現ベクターpQE−
9(Qiagen,Inc.Chatsworth,C
A,91311)上の制限酵素部位に対応する。pQE
−9は、抗生物質耐性(Ampr)、細菌の複製起点
(ori)、IPTG調節可能プロモーターオペレータ
ー(P/O)、リボソーム結合部位(RBS)、6−H
isタグ、および制限酵素部位をコードする。次いで、
pQE−9をNcoIおよびHindIIIで消化し
た。増幅した配列をpQE−9内に連結し、そしてヒス
チジンタグおよびRBSをコードする配列とともにイン
フレームで挿入した。次いで、連結混合物を用いて、
E.coliM15/rep 4株(Qiagen,I
nc.)を、Sambrook,J.ら、Molecu
lar Cloning:A Laboratory
Manual,Cold Spring Labora
tory Press,(1989)に記載の手順によ
り形質転換した。M15/rep4はプラスミドpRE
P4の多数のコピーを含有する。これは、lacIリプ
レッサーを発現し、そしてまたカナマイシン耐性(Ka
nr)を付与する。形質転換体をLBプレート上で増殖
するそれらの能力により同定する。そしてアンピシリン
/カナマイシン耐性コロニーを選択した。プラスミドD
NAを単離し、そして制限酵素分析により確認した。所
望の構築物を含むクローンを、Amp(100μg/m
l)とKan(25μg/ml)との両方を補充したL
B培地中の液体培養で一晩(O/N)増殖させた。O/
N培養物を用いて1:100〜1:250の比で大規模
培養物に接種する。細胞を、600の光学密度(O.
D.600)が0.4と0.6との間になるまで増殖させ
た。次いで、IPTG(「イソプロピル−B−D−チオ
ガラクトピラノシド」)を加えて1mMの最終濃度にし
た。IPTGは、lacIリプレッサーを不活性化する
ことにより、P/Oの解放(clear)を誘導して遺
伝子発現の増加を導く。細胞をさらに3〜4時間増殖さ
せた。次いで、細胞を遠心分離により収集した。細胞ペ
レットをカオトロピック薬剤6MグアニジンHCl中で
可溶化した。明澄化後、可溶化CysEを、6−His
タグを含有するタンパク質により強固に結合され得る条
件下で、ニッケル−キレートカラムにおけるクロマトグ
ラフィーによりこの溶液から精製した(Hochul
i,E.ら、J.Chromatography 41
1:177−184(1984))。CysEを6Mグ
アニジンHCl(pH5.0)中でカラムから溶出し、
そして再生の目的で、3MグアニジンHCl、100m
Mリン酸ナトリウム、10mMグルタチオン(還元
型)、および2mMグルタチオン(酸化型)に調整し
た。この溶液中での12時間のインキュベーションの
後、タンパク質を10mMリン酸ナトリウムに対して透
析した。 【0127】(実施例2:バキュロウイルス発現系を用
いるCysEのクローニングおよび発現)全長CysE
タンパク質をコードするDNA配列(ATCC受託番号
第97103号)を、この遺伝子の5’配列および3’
配列に対応するPCRオリゴヌクレオチドプライマーを
用いて増幅した:5’プライマーは、配列 【0128】 【化1】 (配列番号5)を有し、そしてBamHI制限酵素部位
(太字)と、それに続く真核生物細胞における翻訳の開
始に効率的なシグナル(Kozak,M.,J.Mo
l.Biol.,196:947−950(198
7))、およびこのCysE遺伝子の18ヌクレオチド
(翻訳の開始コドン「ATG」に下線を付する)を含有
する。 【0129】3’プライマーは、配列 【0130】 【化2】 (配列番号6)を有し、そして制限エンドヌクレアーゼ
BamHIの切断部位およびこのCysE遺伝子の3’
非翻訳配列に相補的なヌクレオチドを含む。増幅した配
列を、市販のキット(「Geneclean」 BIO
101 Inc.,La Jolla,Ca.)を用
いて、1%アガロースゲルから単離した。次いで、この
フラグメントをエンドヌクレアーゼBamHIで消化
し、次いで再び1%アガロースゲルで精製した。このフ
ラグメントを、F2と呼ぶ。 【0131】ベクターpA2(pVL941ベクターの
改変体、下記)を、バキュロウイルス発現系を用いるC
ysEタンパク質の発現のために用いる(総説につい
て、Summers,M.D.およびSmith,G.
E.1987,A manual of method
s for baculovirus vectors
and insect cell culture p
rocedures,Texas Agricultu
ral Experimental Station
Bulletin No.1555を参照のこと)。こ
の発現ベクターは、Autographa calif
ornica核多角体病ウイルス(AcMNPV)の強
力なポリヘドリンプロモーター、それに続く制限エンド
ヌクレアーゼBamHIの認識部位を含む。シミアンウ
イルス(SV)40のポリアデニル化部位を、効率的な
ポリアデニル化のために用いる。組換えウイルスを容易
に選択するために、E.coli由来のβ−ガラクトシ
ダーゼ遺伝子をポリヘドリンプロモーターと、それに続
くポリヘドリン遺伝子のポリアデニル化シグナルと同方
向に挿入する。ポリヘドリン配列を、コトランスフェク
トした野生型ウイルスDNAの細胞媒介性相同組換えの
ためにウイルス配列に両端で隣接させる。多くの他のバ
キュロウイルスベクターが、pA2の代わりに用いられ
得る。例えば、pRG1 pAc373、pVL94
1、およびpAcIM1である(Luckow,V.
A.およびSummers,M.D.、Virolog
y,170:31−39)。 【0132】プラスミドを制限酵素BamHIで消化
し、次いで当該分野で公知の手順により仔ウシ腸ホスフ
ァターゼを用いて脱リン酸化した。次いで、DNAを、
市販のキット(「Geneclean」BIO 101
Inc.,La Jolla,Ca.)を用いて、1
%アガロースゲルから単離した。このベクターDNAを
V2と呼ぶ。 【0133】フラグメントF2および脱リン酸化したプ
ラスミドV2を、T4 DNAリガーゼを用いて連結し
た。次いで、E.coli HB101細胞を形質転換
し、そして酵素BamHIを用いて、CysE遺伝子を
有するプラスミド(pBacCysE)を含む細菌を同
定した。クローン化フラグメントの配列を、DNA配列
決定により確認した。 【0134】5μgのプラスミドpBacCysEを、
リポフェクション法(Felgnerら Proc.N
atl.Acad.Sci.USA,84:7413−
7417(1987))を用いて、1.0μgの市販の
線状化したバキュロウイルス(「BaculoGold
TM baculovirus DNA」,Pharmi
ngen,San Diego,CA.)とともにコト
ランスフェクトした。 【0135】1μgのBaculoGoldTMウイルス
DNAおよび5μgのプラスミドpBacCysEを、
50μlの無血清Grace培地(Life Tech
nologies Inc.,Gaithersbur
g,MD)を含むマイクロタイタープレートの無菌ウェ
ル中で混合した。その後、10μlのリポフェクチンお
よび90μlのGrace培地を添加し、混合し、そし
て室温にて15分間インキュベートした。次いで、その
トランスフェクション混合物を、血清を含まないGra
ce培地1mlを含有する35mm組織培養プレート内
に播種されたSf9昆虫細胞(ATCC CRL 17
11)に滴下して加えた。プレートを、新たに加えられ
た溶液を混合するために、前後に振動させた。次いでプ
レートを、27℃で5時間インキュベートした。5時間
後、トランスフェクション溶液をプレートから除去し、
そして10%ウシ胎児血清を補充した1mlのGrac
e昆虫培地を添加した。プレートをインキュベーターに
戻し、そして27℃で4日間培養を続けた。 【0136】4日後、上清を回収し、そしてSumme
rsおよびSmith(前出)による記載と同様にプラ
ークアッセイを行った。改変法として、青く染色された
プラークの容易な単離を可能にする、「Blue Ga
l」(Life Technologies In
c.,Gaithersburg)を有するアガロース
ゲルを用いた。(「プラークアッセイ」の詳細な記述は
また、Life Technologies In
c.、Gaithersburgが配布する昆虫細胞培
養およびバキュロウイルス学の使用者ガイド(9〜10
頁)においても見い出され得る)。 【0137】連続希釈の4日後、ウイルスを細胞に加
え、青く染色されたプラークをエッペンドルフピペット
のチップで拾った。次いで、組換えウイルスを含む寒天
を、200μlのGrace培地を含むエッペンドルフ
チューブ中で再懸濁した。寒天を、短かい遠心分離によ
り除去し、そして組換えバキュロウイルスを含む上清
を、35mmディッシュに播種されたSf9細胞に感染
させるために用いた。4日後、これらの培養ディッシュ
の上清を収集し、次いで4℃で保存した。 【0138】Sf9細胞を、10%熱不活化FBSを補
充したGrace培地中で増殖させた。細胞を、感染多
重度(MOI)2で、組換えバキュロウイルスV−Cy
sEで感染させた。6時間後、培地を除去し、そしてメ
チオニンおよびシステインを除いたSF900 II培
地(Life Technologies Inc.,
Gaithersburg)に置き換えた。42時間
後、5μCiの35S−メチオニンおよび5μCiの35S
システイン(Amersham)を添加した。細胞をさ
らに16時間インキュベートし、その後細胞を遠心分離
により収集し、そして標識されたタンパク質をSDS−
PAGEおよびオートラジオグラフィーにより可視化し
た。 【0139】(実施例3:COS細胞中での組換えCy
sEの発現)プラスミド、CysE HAの発現を、ベ
クターpcDNAI/Amp(Invitrogen)
から誘導する。ベクターpcDNAI/Ampは以下を
含有する:1)SV40複製起点、2)アンピシリン耐
性遺伝子、3)E.coli複製起点、4)ポリリンカ
ー領域、SV40イントロン、およびポリアデニル化部
位が続くCMVプロモーター。CysE前駆体全体およ
びその3’末端にインフレームで融合されたHAタグを
コードするDNAフラグメントを、ベクターのポリリン
カー領域にクローン化した。それゆえ、組換えタンパク
質発現はCMVプロモーター下に支配される。HAタグ
は、先に記載された(I.Wilson、H.Nima
n、R.Heighten、A Cherenson、
M.Connolly、およびR.Lerner、19
84,Cell 37,767)ようなインフルエンザ
赤血球凝集素タンパク質由来のエピトープに対応する。
本発明者らの標的タンパク質へのHAタグの融合によ
り、HAエピトープを認識する抗体を用いる組換えタン
パク質の容易な検出が可能になる。 【0140】プラスミド構築ストラテジーを以下に記載
する:CysEをコードするDNA配列(ATCC受託
番号第97103号)を、以下の2つのプライマーを用
いてクローン化された最初のESTにおけるPCRによ
り構築した:5’プライマー5’ GCGCGGATC
CACCATGGCGCGTTCG 3’(配列番号
7)は、BamHI部位、それに続く開始コドンから始
まるCysEコード配列の12ヌクレオチドを含む;
3’配列、5’GCGCTCTAGATCAAGCGT
AGTCTGGGACGTCGTATGGGTACAT
CTGCACAAA 3’(配列番号8)は、XbaI
部位、翻訳停止コドン、HAタグ、およびCysEコー
ド配列のヌクレオチド(停止コドンは含まない)に相補
的な配列を含む。それゆえ、PCR産物は、BamHI
部位、インフレームで融合したHAタグが続くCysE
コード配列、HAタグに隣接する翻訳終結停止コドン、
およびXbaI部位を含む。PCR増幅DNAフラグメ
ントおよびベクター(pcDNAI/Amp)を、Ba
mHIおよびXbaI制限酵素を用いて消化し、そして
連結した。連結混合物を、E.coli SURE株
(Stratagene Cloning Syste
ms,11099North Torrey Pine
s Road, La Jolla,CA92037よ
り入手可能)に形質転換し、形質転換培養物をアンピシ
リン培地プレートに播種し、そして耐性コロニーを選択
した。プラスミドDNAを形質転換体から単離し、そし
て正しいフラグメントの存在を制限酵素分析で調べた。
組換えCysEの発現のために、COS細胞をDEAE
−DEXTRAN法(J.Sambrook、E.Fr
itsch、T.Maniatis、Molecula
r Cloning:A Laboratory Ma
nual,Cold Spring Laborato
ry Press,(1989))により発現ベクター
でトランスフェクトした。CysE HAタンパク質の
発現を、放射性標識および免疫沈降法により検出した
(E.Harlow,D.Lane,Antibodi
es:A Laboratory Manual,Co
ldSpring Harbor Laborator
y Press,(1988))。細胞を、トランスフ
ェクションの2日後、35S−システインで8時間標識し
た。次いで培養培地を回収し、そして細胞を界面活性剤
(RIPA緩衝液(150mM NaCl、1% NP
−40、0.1% SDS、1% NP−40、0.5
% DOC、50mM Tris(pH7.5))で溶
解した(Wilson,I.ら、同上 37:767
(1984))。細胞溶解物および培養培地の両方を、
HA特異的モノクローナル抗体を用いて沈降させた。沈
降したタンパク質を15% SDS−PAGEゲルにお
いて分析した。 【0141】 【発明の効果】ヒトCysEポリペプチド、およびこの
ようなポリペプチドをコードするDNA(RNA)を同
定し、組換え技術によりこのようなポリペプチドを産生
し得る。このようなポリペプチドは、骨粗鬆症、腫瘍転
移、細菌感染、ウイルス感染、敗血性ショック、炎症、
網膜過敏、カリエス、悪液質、および筋肉るいそうの処
置に利用し得る。
【図面の簡単な説明】
以下の図面は、本発明の実施態様の例示であり、そして
請求の範囲により包含される本発明の範囲を限定するこ
とを意味しない。 【図1】図1は、本発明のポリぺプチドのcDNA配
列、および対応する推定アミノ酸配列を示す。アミノ酸
の標準1文字略語を使用する。配列決定を、373自動
DNAシーケンサー(Applied Biosyst
ems,Inc.)を用いて行った。 【図2】図2は、本発明のポリぺプチド(上列)とヒト
シスタチンC(下列)との間のアミノ酸配列相同性を示
す。
請求の範囲により包含される本発明の範囲を限定するこ
とを意味しない。 【図1】図1は、本発明のポリぺプチドのcDNA配
列、および対応する推定アミノ酸配列を示す。アミノ酸
の標準1文字略語を使用する。配列決定を、373自動
DNAシーケンサー(Applied Biosyst
ems,Inc.)を用いて行った。 【図2】図2は、本発明のポリぺプチド(上列)とヒト
シスタチンC(下列)との間のアミノ酸配列相同性を示
す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61P 21/00 A61P 29/00
27/02 31/04
29/00 31/12
31/04 35/04
31/12 C12N 15/00 ZNAA
35/04 A61K 37/02
(71)出願人 597018381
9410 Key West Avenue,
Rockville, Marylan
d 20850, United State
s of America
(72)発明者 ニ ジアン
アメリカ合衆国 メリーランド 20853,
ロックビル, マナーフィールド ロー
ド 5502
(72)発明者 ユウ グオ−リアン
アメリカ合衆国 メリーランド 20878,
ダーネスタウン, ストロー ベール
レーン 13524
(72)発明者 レイナー ジェンツ
アメリカ合衆国 メリーランド 20904,
シルバー スプリング, フェアランド
パーク ドライブ 13404
(72)発明者 クレイグ エイ. ローゼン
アメリカ合衆国 メリーランド 20882,
レイトンズビル, ローリング ヒル
ロード 22400
Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA19 CA04 DA02
DA06 EA02 EA04 GA13 HA01
4C084 AA02 AA07 AA13 BA22 CA53
CA56 CA59 DC32 MA52 MA55
NA14 ZA331 ZA941 ZA961
ZA971 ZB111 ZB261 ZB331
ZB351
4C086 AA01 AA02 EA16 MA52 MA55
NA14 ZA33 ZA94 ZA96 ZA97
ZB11 ZB26 ZB33 ZB35
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 図1に示す配列のヌクレオチド1からヌ
クレオチド576からなる、請求項1に記載のポリヌク
レオチド。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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2002
- 2002-05-23 JP JP2002149817A patent/JP2003033193A/ja active Pending
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