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JP4037268B2 - ヒトnmdaレセプタースプライスバリアント - Google Patents

ヒトnmdaレセプタースプライスバリアント Download PDF

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Description

技術分野
本発明は、ヒトNMDAレセプタースプライスバリアント;本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;本発明のポリヌクレオチドを含む発現ベクター;本発明発現ベクターを有する形質転換体;本発明のポリペプチドの製造方法;本発明のポリペプチドを特異的に認識する抗体;本発明のポリペプチドを用いる化合物のスクリーニング方法に関する。
従来の技術
中枢神経系の主要な興奮性伝達物質の一つであるL−グルタミン酸に対するレセプターは、イオンチャンネル型レセプターと代謝調節型レセプターに大別される。更に、イオンチャンネル型レセプターはその薬理学的性質からN−メチル−D−アスパラギン酸(N−Methyl D−aspartate:NMDA)レセプター、α−アミノ−3−ヒドロキシ−5−メチルイソオキサゾール−4−プロピオン酸(α−amino−3−hydroxy−5−methylisoxazole−4−propionic acid:AMPA)レセプターおよびカイニン酸(Kainic acid:KA)レセプターの3種類に分類される。
NMDAレセプターは、細胞内へのカルシウム導入経路として機能していることが想定され、さまざまな脳現象と関連づけて数多くの研究がなされている。例えば、興奮性シナプス伝達の長期増強への寄与、虚血性神経細胞死における役割、てんかん様神経活動への関与などの研究が例示される。そして、NMDAレセプターのアンタゴニストは、興奮性神経伝達物質の過剰放出に起因している状態を治療または予防することが期待されている。NMDAレセプターの関与が示唆されている疾患としては、てんかん発作、ハンチントン舞踏病、脳虚血、パーキンソン病、アルツハイマー病(神経精神薬理,10,139〜157(1988).)および精神分裂病(Clinical Neuropharmacology,12,1〜13(1989).)などが例示されている。また、NMDAレセプターアンタゴニストは、鎮痛作用も有しており、従ってこのような化合物は疼痛の管理にも有用になり得る。一方、NMDAレセプターは、前頭葉皮質ではドーパミン伝達系の抑制に関与しており、NMDAレセプターアンタゴニストがドーパミン伝達系の脱抑制を誘発し、精神分裂病様症状を呈することが報告されている。このことはNMDAレセプター機能を促進する化合物あるいは抑制NMDAレセプター機能を脱抑制させる化合物が、精神分裂病の予防および治療に有効な化合物となりうる事を示唆している。
現在までに、ヒトおよびラットのNMDAレセプターを構成するサブユニットとして、NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2C、NMDAR2D、およびNMDAR3Aの6種類のタンパク質が知られている。各タンパク質は、単独では、NMDAレセプターとしては機能せず、NMDAR1サブユニットとNMDAR2グループのいずれかのサブユニット(NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2C、およびNMDAR2D)が異種多量体を形成することで、NMDAレセプターとして機能することが確認されている。各サブユニットについて詳細に検討された結果、ヒトNMDAR1には8種類のスプライスバリアントが存在し、NMDAR2Dには2種類のスプライスバリアントが存在することが明らかとなった。一方、NMDAR2Aにおいては、ヒト、ラット及びマウスのホモログが知られており、ヒトにおいては、hNR2Aとして報告されている(特表平8−503362、特表平8−509607、特開平8−56675、Biochemica et Biophysica Acta,1223,155〜159(1994).)。しかしながら、NMDAR2Aにおいて、スプライスバリアントが存在することは報告されていない。前述のとおり、NMDAR1とNMDAR2Aから成る多量体がNMDAレセプターとしてどのように機能するかについては、研究されてきたが(Journal of Pharmacologycal Experimental Therapy,278(2),808〜816(1996).)、NMDAR2Aのスプライスバリアントを考慮した上での、NMDAレセプターの機能の研究またはNMDAレセプターのアゴニストおよびアンタゴニストのスクリーニングは行われていなかった。従って、NMDAR2Aスプライスバリアントを入手することにより、てんかん発作、脳性麻痺、脳虚血、パーキンソン病、アルツハイマー病および精神分裂病等の疾患の新規の発症機序の解明および新規の治療剤や鎮痛剤などの開発に繋がる。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、新規なNMDAレセプタースプライスバリアント;本発明のバリアントをコードするポリヌクレオチド;本発明のポリヌクレオチドとハイブリダイズするプローブ;本発明のポリヌクレオチドを含む発現ベクター;本発明の発現ベクターを有する形質転換体;本発明の形質転換体を用いた本発明のNMDAレセプターバリアントの製造方法;本発明のポリペプチドを特異的に認識する抗体;本発明のバリアントを用いた化合物のスクリーニング方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明者らは、NMDAレセプターの生理機能の解明を目指して鋭意研鑚を重ねた結果、NMDAレセプターを構成するNMDAR2Aに新規なスプライスバリアントを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列を含むポリペプチド;
(2)配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列から成る(1)に記載のポリペプチド;
(3)配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列と86%以上の相同性を示すアミノ酸配列から成るNMDAレセプターを構成する(1)に記載のポリペプチド;
(4)配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列において1から10個のアミノ酸の欠失、置換または付加から選ばれる少なくとも1つの変異を有するNMDAレセプターを構成するポリペプチド;
(5)(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドを多量体の一部として含むNMDAレセプター;
(6)(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;
(7)配列番号1に記載の1位のAから3843位のGまでの塩基配列から成る(6)に記載のポリヌクレオチド;
(8)(6)または(7)に記載のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、NMDAレセプターを構成するポリペプチドをコードする配列番号3に記載の塩基配列以外のポリヌクレオチド;
(9)(6)から(8)のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター;
(10)(9)に記載の発現ベクターを宿主に導入して得られる形質転換体;
(11)(9)に記載の発現ベクターおよびNMDAR1サブユニットを発現する発現ベクターを宿主に導入して得られる形質転換体;
(12)NMDAR1サブユニットが配列番号5に記載の1094位のAから3748位のGまでの塩基配列から成る(11)記載の形質転換体;
(13)宿主が哺乳類細胞株である(10)から(12)いずれかに記載の形質転換体;
(14)(10)から(12)のいずれかに記載の形質転換体を培養する工程、および生産されたポリペプチドを培養培地から回収する工程を含む、NMDAレセプターを構成する(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドの製造方法;
(15)(10)から(12)のいずれかに記載の形質転換体の培養物に由来するNMDAレセプターを構成する(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドを含むポリペプチド調製物;
(16)(10)から(12)のいずれかに記載の形質転換体の培養物に由来するNMDAレセプターを構成する(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドを含む膜調製物;
(17)(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドを特異的に認識する抗体;
(18)下記の工程を含む、(17)に記載の抗体を用いることを特徴とする、(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドの検出または定量方法、
(a)該ポリペプチドと該抗体とを接触させる工程、および
(b)該ポリペプチドと該抗体との結合を検出する工程;
(19)(18)に記載の方法を用いることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドが関連する中枢神経系疾患の検出方法;
(20)(17)に記載の抗体を用いる、NMDAレセプターのイオンチャンネル活性の調節方法;
(21)下記の工程を含む、(6)から(8)のいずれかに記載のポリヌクレオチドまたはその断片を検出用ポリヌクレオチドとして用いることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの検出または定量方法;
(a)該ポリヌクレオチドと検出用ポリヌクレオチドとを接触させる工程、および
(b)該ポリヌクレオチドと検出用ポリヌクレオチドとの結合を検出する工程;
(22)(6)から(8)のいずれかに記載のポリヌクレオチドまたはその断片を含むことを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のポリペプチドが関連する神経系疾患の診断キット;
(23)下記の工程を含む、NMDAレセプターの結合物質のスクリーニング方法;
(a)(1)から(4)に記載のポリペプチドまたは(5)に記載のNMDAレセプターのいずれかと被検物質とを接触させる工程、および
(b)該ポリペプチドまたは該レセプターとの被検物質との結合を検出する工程;
(24)(1)から(4)に記載のポリペプチドまたは(5)に記載のNMDAレセプターのいずれかを含むことを特徴とする、NMDAレセプター結合物質のスクリーニング用キット;
(25)(23)に記載の結合物質のスクリーニング方法により得られることを特徴とする結合物質;
(26)下記の工程を含む、(25)に記載の結合物質と(5)に記載のNMDAレセプターとの結合活性調節物質のスクリーニング方法、
(a)被検物質の存在下または非存在下、(1)から(4)に記載のポリペプチドまたは(5)に記載のNMDAレセプターのいずれかと(25)に記載の結合物質を接触させる工程、および、
(b)該ポリペプチドまたは該レセプターと該結合物質の結合活性を、被検物質の存在下と非存在下で検出し、比較する工程;
(27)(1)から(4)に記載のポリペプチドまたは(5)に記載のNMDAレセプターのいずれかおよび(25)に記載の結合物質を含むことを特徴とする、(5)に記載のNMDAレセプターの結合活性調節物質のスクリーニング用キット;
(28)(26)に記載のスクリーニング方法により得られることを特徴とする、結合活性調節物質;
(29)(1)から(4)に記載のポリペプチドまたは(5)に記載のNMDAレセプターのいずれかをコードする遺伝子を発現または変異させたトランスジェニック非ヒト動物;
(30)(17)に記載の抗体,(25)に記載の結合物質または(28)に記載の結合活性調節物質を含有してなる医薬;
に関する。
本発明のポリペプチドは、「配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgで表わされるアミノ酸配列を含有するポリペプチドまたはその塩」であり、「配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgで表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはその塩」も包含する。本発明のポリペプチドは、ヒトNMDAR2Aのスプラスバリアントである。スプライスとは、ゲノムDNAの一次転写産物である不均質核内RNA(hnRNA)中に存在するイントロンと呼ばれる介在配列を切除し、タンパク質をコードしているエキソンと呼ばれる配列を連結して最終的なmRNA分子を形成する反応のことである。スプライスバリアントとは、スプライスを受けた際に生じる変異型mRNA、或いはそれにより産生されうるポリペプチドを意味する。本発明のポリペプチドは、ヒトNMDAR2AのC末端側に欠損および置換が生じているスプライスバリアントである。具体的には、配列番号4に記載の1464個のアミノ酸残基からなるヒトNMDAR2Aのうち、1259位以降のアミノ酸配列に変異を有するスプライスバリアントである。
「塩」としては、酸または酸または塩基との生理学的に許容される塩が挙げられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸などの無機酸との塩、または酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などの有機酸との塩などが用いられる。
本発明のタンパク質は、「配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列において10個以下のアミノ酸残基が欠失、置換または付加から選ばれる少なくとも1つの変異を有し、NMDAレセプターを構成するポリペプチド」も包含する。10個以下のアミノ酸とは、部位特異的変異誘発法などにより欠失、置換または付加することができる程度の数のアミノ酸を意味する。さらに、本発明のポリペプチドは、欠失、置換または付加によっても生物学的活性を有しており、NMDAレセプターとしての機能を有するポリペプチドであり、配列番号2で表わされるアミノ酸配列と少なくとも86%以上の相同性を有するポリペプチド、好ましくは、90%以上の相同性を有するポリペプチド、さらに好ましくは、95%以上の相同性を有するポリペプチドを挙げることができる。
本明細書において「NMDAレセプター」とは、グルタミン酸およびN−メチル D−アスパラギン酸と結合するレセプターである。NMDAレセプターは、NMDAR1サブユニットおよびNMDAR2グループ(NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2C、NMDAR2DおよびNMDAR2D)のいずれかのサブユニットから構成された多量体であると考えられている。従って、本発明のポリペプチドも、NMDAレセプターを構成するサブユニットとなり得る。
「本発明のタンパク質を多量体の一部として含むNMDAレセプター」とは、本発明のポリペプチドを構成の一部として含むNMDAレセプターを意味する。
本発明のポリヌクレオチドは、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドであり、「配列番号1の1位のAから3843位のGで表わされる塩基配列を含有するポリヌクレオチド」が例示される。また、本発明のポリヌクレオチドは、「本発明のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、NMDAレセプターを構成するポリペプチドをコードする配列番号3に記載の塩基配列以外のポリヌクレオチド」も包含される。
ここで、「ストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチド」とは、本発明のポリヌクレオチド中から選択されるポリヌクレオチドをプローブとして、コロニーハイブリダイゼーション法、プラークハイブリダイゼーション法あるいはサザンブロットハイブリダイゼーション法などを用いることにより得られるポリヌクレオチドを意味し、具体的には、コロニーあるいはプラーク由来のポリヌクレオチドを固定化したメンブランを用いて、0.7〜1.0MのNaCl存在下、65℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1〜2倍濃度のSSC(Saline Sodium Citrate;150mM 塩化ナトリウム、15mM クエン酸ナトリウム)溶液を用い、65℃でメンブランを洗浄することにより同定できるポリヌクレオチドを意味する。ハイブリダイゼーションは、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Current Protocols in Molecular Biology(1994)(Wiley−Interscience)、DNA Cloning 1:Core Techniques、A Practical Approach,Second Edition(1995)(Oxford University Press)などに記載されている方法に準じて行うことができる。
本明細書において「ハイブリダイズするポリヌクレオチド」とは、上記ハイブリダイズ条件で別のポリヌクレオチドにハイブリダイズすることができるポリヌクレオチドをいう。そのようなポリヌクレオチドとして、具体的には、配列番号2で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列と少なくとも86%以上の相同性を有するポリヌクレオチド、好ましくは、90%以上の相同性を有するポリヌクレオチド、更に好ましくは、95%以上の相同性を有するポリヌクレオチドを挙げることができる。ここで、相同性は、例えば、Altschulら(The Journal of Molecular Biology,215,403−410(1990).)の開発したアルゴリズムを使用した検索プログラムBLASTを用いることにより、スコアで類似度が示される。
本発明は、本発明のポリヌクレオチドを組み込んだベクター、該ベクターにより宿主を形質転換した形質転換体、該形質転換体を用いた本発明ポリペプチドの製造法が含まれる。また、トランスジェニック動物も本発明により提供される。このような改変動物は、ヒトを除く哺乳類であれば、いずれの動物でもよく、好ましくはマウス、ラット、ハムスター、モルモットなどの齧歯類が例示される。
「発現ベクター」として、原核細胞、酵母、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、動物個体および植物個体などの宿主細胞において自立複製が可能、または染色体中への組込みが可能で、該DNAの転写に適した位置にプロモーターを含有しているものが例示される。該DNAを用いて、組換えNMDAレセプターを生産するには、例えば、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)などの多くの教科書や文献に基づいて実施することができる。具体的には、該DNAの上流に翻訳開始コドン、下流に翻訳終止コドン、さらに、転写を制御するプロモーター配列、例えば、trp、lac、T7、SV40初期プロモーターなどの制御遺伝子を付加し、適当なベクター、例えば、pBR322、pUC19、pSPORT1などに組み込むこむことで、宿主細胞内で複製し、機能する発現ベクターを作製することができる。
「宿主」としては、原核細胞、酵母、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞などが挙げられる、好ましくは、哺乳類動物細胞であり、さらに好ましくは、サル由来株細胞のCOS−7(アフリカミドリザル腎細胞(SV40形質転換細胞)、ATCC:CRL−1651)、ハムスター由来株細胞のCHO−K1(チャイニーズハムスター卵巣細胞、ATCC:CCL−61)、ヒト由来株細胞のHEK293(ヒト胎児腎細胞、ATCC:CRL−1573)などが例示される。
「NMDAR1サブユニット」とは、NMDAR2グループのいずれかと異種多量体を形成することができるNMDAレセプターを構成するサブユニットタンパク質である。本発明のポリペプチドとNMDAレセプター多量体を構成できるNMDAR1サブユニットであればいずれのNMDAサブユニットも用いることができ、ヒトNMDAR1サブユニットとしてNR1000、NR1100、NR1001、NR1101、NR1010、NR1110、NR1011、NR1111の8種類のスプライスバリアントが存在することが知られていが(Trends in Neuroscience,18,306−313(1995).)いずれのサブユニットも用いることができるが、好ましくは、ヒトのNMDAR1NR1011である。
「NMDAレセプターを構成するポリペプチドの製造方法」とは、本発明のタンパク質をコードするDNAを組み込んだ組換え体ベクターを保有する原核細胞、酵母、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞の形質転換体を、通常の培養方法に従って培養し、該タンパク質を生成蓄積させ、該培養物より該タンパク質を採取することにより、該タンパク質を製造させる方法である。
「NMDAレセプターを構成するポリペプチドを含むポリペプチド調製物」とは、上記製造方法により得られるポリペプチド調製物であり、「NMDAレセプターを構成するタンパク質含む膜調製物」とは、上記ポリペプチド調製物の中の膜画分を意味している。
このようにして得られた形質転換体または形質転換体の膜画分は、NMDAレセプターへのアゴニスト、アンタゴニストなどの結合物質や結合活性調節物質などのスクリーニングに用いることが出来る。そのようなスクリーニング方法としては、
(i)組換えNMDAレセプターと被検物質の結合性を測定することにより、NMDAレセプター結合物質として有望な物質を選択する方法、
(ii)組換えNMDAレセプターと結合物質の結合性を変化する被検物質の結合調節活性を測定することにより、NMDAレセプター結合調節物質として有望な物質を選択する方法、
などが考えられる。
NMDAレセプターの結合物質としては、グルタミン酸、NMDA、イボテン酸、グリシンなどが知られている。NMDAレセプターは、細胞内へのカルシウム導入経路として機能していることが想定され、まざまな脳現象と関連づけて数多くの研究がなされている。例えば、興奮性シナプス伝達の長期増強への寄与、虚血性神経細胞死における役割、てんかん様神経活動への関与などの研究が例示される。そして、NMDAレセプターのアンタゴニストは、興奮性神経伝達物質の過剰放出に起因している状態を治療または予防することが期待されている。上記のような状態には、てんかん発作、脳性麻痺、脳虚血、パーキンソン病、アルツハイマー病などが例示される。またNMDAレセプターのアンタゴニストは、鎮痛作用も有しており、従ってこのような物質は疼痛の管理にも有用である。一方、NMDAレセプターは、前頭葉皮質ではドーパミン伝達系の抑制に関与しており、NMDAレセプターアンタゴニストがドーパミン伝達系の脱抑制を誘発し、精神分裂病様症状を呈することが報告されている。このことはNMDAレセプター機能を促進する物質あるいは抑制NMDAレセプター機能を脱抑制させる物質が、精神分裂病の予防および治療に有効な化合物となりうる事を示唆している。
従って、スクリーニングにより得られた物質は、抗てんかん薬、脳性麻痺治療薬、虚血性脳障害予防薬、抗アルツハイマー病薬、抗パーキンソン病薬、抗ハンチントン舞踏病薬、鎮痛薬、分裂病治療薬として有用であると考えられる。
本発明の「抗体」は、モノクローナル抗体とポリクローナル抗体のいずれをも含くむ。本発明の抗体は、本発明のポリペプチドを「特異的に認識する抗体」であり、NMDAR2Aサブユニットにおいて本発明のポリペプチドに特有のアミノ酸配列を認識するもので、好ましくは、配列番号1に記載のアミノ酸配列において1259位のMetから1281位のArgで表わされるアミノ酸配列を認識する抗体である。
モノクローナル抗体の作製にあたっては、まずハイブリドーマを作製する。具体的には、本発明のタンパク質を抗原としてマウスやラットを免疫し、脾臓またはリンパ節からリンパ球を取り出し、ミエローマー細胞と融合させてKoherとMilsteinの方法(Nature,256,495−497(1975).)に従ってハイブリドーマを作製する。該ハイブリドーマからモノクローナル抗体を産出させることができる。
ポリクローナル抗体の作製にあたっては、例えば、Antibodies:A Laboratory Manual(1989)(Cold Spring Habor Laboratory Press)などに記載の方法に従って作製することができる。つまり、精製した本発明のポリペプチドを抗原として用いて、適切な方法で動物を免疫することにより、抗原となるポリペプチドを特異的に認識する抗体を作製し、精製することができる。また、NMDAR2Aスプライスバリアントに対する抗体は、該スプライスバリアントに特異的に結合することにより、NMDAレセプター機能を阻害し得る。従って、抗体は、本発明のスクリーニング方法により得られる化合物と同様に、グルタミン酸の過剰放出に起因するてんかん発作、脳性麻痺、脳虚血、パーキンソン病、アルツハイマー病などの治療に有用である。
該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの「検出または定量方法」とは、mRNAや遺伝子などの測定を行う分子生物学的測定方法であればいかなる方法でもよく、例えば、ノーザンハイブリダイゼーション法、サザンハイブリダイゼーション法、ドットブロット法、PCR法などが挙げられる。
「中枢神経系疾患の検出方法」とは、該ポリヌクレオチドが中枢神経系疾患のマーカーとなり得るため、該ポリペプチドのmRNAや遺伝子の検出または定量方法であればいかなる方法でもよく、例えば、ノーザンハイブリダイゼーション法、サザンハイブリダイゼーション法、ドットブロット法、PCR法などが挙げられる。また、該ポリペプチドのそれに対する抗体を用いた免疫測定方法による検出または定量方法であればいかなる方法でもよく、例えば、ELISA、RIA、FIA、CLIA、ウェスタンブロット法、免疫染色法などが挙げられる。
「結合物質」とは、本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドを含むNMDAレセプターに結合する物質であればよく、例えば、低分子化合物、ポリヌクレオチド、ポリペプチドなどが例示される。「結合物質のスクリーニング方法」とは、当該分野において周知慣用の通常の方法を適宜適応することにより行うことができ、バイオアッセイや結合アッセイなどが例示される。「結合物質のスクリーニング用キット」とは、少なくとも本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドを含むNMDAレセプターが含まれており、結合物質のスクリーニング方法に基づき、結合物質を生化学的手法によりスクリーニングするためのキットである。
「結合活性調節物質」とは、本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドを含むNMDAレセプターとそれに結合する結合物質との結合活性の増強あるいは減少を引き起こす物質であればよく、例えば、低分子化合物、ポリヌクレオチド、ポリペプチドなどが例示される。「結合活性調節物質のスクリーニング方法」とは、当該分野において周知慣用の通常の方法を適宜適応することにより行うことができ、バイオアッセイや結合アッセイなどが例示される。「結合活性調節物質のスクリーニング用キット」とは、少なくとも本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドを含むNMDAレセプターおよびそれの結合物質が含まれており、結合物質のスクリーニング方法に基づき、結合活性調節物質を生化学的手法によりスクリーニングするためのキットである。
「トランスジェニック非ヒト動物」とは、本発明のポリヌクレオチドまたは該ポリヌクレオチドを含むベクターを用い、目的とする非ヒト動物、例えば、サル、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタ、ウマ、ニワトリ、マウス、ラット、ハムスター、モルモットなどの胚性幹細胞において染色体上の該ポリペプチドをコードする遺伝子を公知の相同組換え手法(Nature,326(6110),295(1987).およびCell,51(3),503(1987).など)により、任意の配列と置換した非ヒト動物を意味する。具体的には、該ポリペプチドの発現時期、発現部位または発現量などが調節された非ヒト動物、より具体的には、該ポリペプチドが過剰に発現された非ヒト動物を意味する。
「医薬」とは、少なくとも、本発明の抗体、結合物質、結合活性調節物質を含有すればよく、特定の疾患、例えば、中枢神経系疾患の予防または治療に用いうる。
発明を実施するための最良の形態
本発明は、新規NMDAレセプタースプライスバリアントに関する。
以下に本発明のポリペプチドの調製、本発明のポリペプチドの調製、発現ベクター、形質転換体、製造方法、抗体および抗体の調製工程、本発明のポリペプチドを用いたNMDAレセプターの結合物質および結合調節物質のスクリーニング方法を説明する。本明細書において、特に指示のない限り、当該分野で公知である遺伝子組換え技術、動物細胞、昆虫細胞、酵母および大腸菌での組換えタンパク質の生産技術、発現したタンパク質の分離精製法、分析法および免疫学的手法が採用される。
(1)本発明のポリヌクレオチドの取得
ヒト脳由来の正常細胞より、常法でcDNAライブラリーを作製する。
cDNAライブラリーの作製方法としては、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Current Protocols in Molecular Biology(1994)(Wiley−Interscience)、DNA Cloning 1:Core Techniques A Practical Approach Second Edition(1995)(Oxford University Press)などに記載された方法、あるいはSuperScript Plasmid System with Gateway Technology(インビトロジェン社製)やZAP−cDNA Synthesis Kit(ストラタジーン社製)などの市販のキットを用いる方法が挙げられる。
合成されたcDNAはクローニング用ベクターに挿入する。クローニング用ベクターとしては、pSport1、pCRII−TOPO(インビトロジェン社製)、pBluescript II SK(+)、pBluescript II SK(−)(ストラタジーン社製)pT7Blue DNA(ノバジェン社製)、pNoTA/T7(eppendorf 5prime社製)、PCR−TRAP Cloning Vector(Genhunter社製)、pDIRECT(Nucleic Acids Research,18,6069(1990).)などが例示される。cDNAを挿入したプラスミドをそれに適応した宿主に導入する。宿主としては、各プラスミドに適応したものを用いる。プラスミドで宿主を形質転換することによりcDNAライブラリーを作製する。また、Marathon−Ready cDNA(クロンテック社製)、SuperScript cDNA Library(インビトロジェン社製)cDNAライブラリーシリーズ(宝酒造社製)などの市販のcDNAライブラリーを用いることもできる。
cDNAライブラリーより目的とするDNAを含むクローンを選択する。
cDNAライブラリーの各クローンからプラスミドを調製し、目的とするDNAを当該分野において周知慣用な方法で選択することができる。そのような方法として、例えば、本発明のポリペプチドに対する特異的な抗体を使用し、各cDNAから産生されるポリペプチドに対して、免疫学的スクリーニングをすることによりcDNAクローンを選択する方法(Proceeding of the National Academy of Science USA,78,6613(1981).)、目的の塩基配列に特異的に結合するプローブを用いたプラークハイブリダイゼーション、コロニーハイブリダイゼーションを行うことによりcDNAクローンを選択する方法(Science,22,778(1983).)、目的の塩基配列に特有のプライマーを設定し、PCRを行うことによりcDNAクローンを選択する方法(Science,230,1350(1985).)、またはそれらの方法を組合わせた方法が挙げられる。
プローブとしては、本発明のポリヌクレオチドの塩基配列に基づいて化学合成されたDNAや取得された本発明のポリヌクレオチドまたはその断片を放射性同位体、蛍光物質やジゴキシゲニンなどで標識されたもの、好ましくは、32Pで標識したものを用いることができる。プローブの標識方法としては、当該分野において周知慣用な方法またはRediPrimer II DNA Labelling System(アマシャムファルマシアバイオテク社製)などの市販キットなどを用いる方法が例示される。
プライマーとしては、PCR Primer:A Laboratory Manual(1995)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)に記載の方法などに従い、本発明のポリヌクレオチドの塩基配列に基づいてセンスプライマー、アンチセンスプライマーを設定し、化学合成したものをPCRに用いることができる。
ヒトNMDAR2Aレセプターの塩基配列(Biochimica et Biophysica Acta,1223,155−159(1994).)に基づいてプライマーを設定し、cDNAライブラリーを鋳型としてPCRを行った。cDNAライブラリーからPCRによる全長cDNAの取得が困難な場合、RACE法(Rapid Amplification of cDNA Ends;実験医学,12(6),35(1988).)などを用いて全長cDNAを取得することができる。増幅されたDNA断片の単離、精製は、例えば、ゲル電気泳動法などの常法により行なうことができる。
上記の方法により取得されたcDNA断片をそのままあるいは適当な制限酵素などで処理した後、適当なベクターに組込み、塩基配列を解析する。
塩基配列の解析方法としては、当該分野において周知慣用な方法、例えば、Sangerらのジデオキシ法(Proceeding of the Ntional Academy of Sciences USA,74,5463(1977).)やマキサム−ギルバート法(Methods in Enzymology,65,499(1980).)などの方法や市販のDNA配列解析機器、例えば、MegaBACE 500 DNA Analysis System(アマシャムファルマシアバイオテク社製)や373A DNAシークエンサー(アプライドバイオシステムズ社製)などを用いた方法が挙げられる。
また、本発明のポリヌクレオチドをプローブとして、当該分野において周知慣用の常法に従って本発明の遺伝子のプロモーター領域を取得することが可能である。さらに、現在、多くの機能未知のヒト遺伝子配列がデータベースに登録されている。本発明のポリペプチドをコードするヒトcDNA配列と、データベースに登録されているヒト遺伝子配列とを比較することにより、本発明のポリペプチドをコードするヒト遺伝子配列を同定し、その遺伝子の構造を解明できる可能性がある。cDNA配列と一致する遺伝子配列が登録されていれば、cDNA配列と遺伝子配列を比較することにより、本発明のポリペプチドをコードする遺伝子のプロモーター領域、エクソンおよびイントロン構造をスクリーニングすることができる。プロモーター領域としては、哺乳動物細胞において本発明のポリペプチドをコードする遺伝子の転写に関与する全ての遺伝子配列が挙げられる。
(2)本発明のNMDAレセプターの調製
本発明のNMDAレセプターは、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)やCurrent Protocols in Molecular Biology(1994)(Wiley−Interscience)などに記載された方法を用いることによって製造することができる。そのような方法としては、例えば、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをin vitro転写、翻訳系を用いた遺伝子工学的手法により宿主で発現させることによるペプチドの製造方法が挙げられる(Journal of Biomolecular NMR,6,129−134(1995).、Science,242,1162−1164(1988).、Journal of Biochemistry,110,166−168(1991).Science,224,1431(1984).、Biochemical and Biophysical Research Communications,130,692(1985).、Proceeding of the National Academy of Sciences USA,80,5990(1983).)。
また、本発明のポリペプチドはアミノ酸配列に基づき、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)、tBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)などの化学合成法やや市販されているペプチド合成機器、例えば、APEX396(アドバンストケムテック社製)、433A(アプライドバイオシステムズ社製)、PS3(プロテインテクノロジーズ社製)、9050(パーセプティブ社製)、PSSM−8(島津製作所製)などにより化学合成することができる。
本発明のNMDAR2Aバリアントをコードする全長DNAを含むDNA断片およびNMDAR1をコードする全長DNAを含むDNA断片を適当な発現ベクターに挿入することにより、組換えベクターを作製する。該組換えベクターをそれに適応した宿主に導入することにより、本発明のNMDAレセプターを産生する形質転換体を得ることができる。
宿主としては、各種ベクターに適応するものであればいずれのものも用いることができ、そのような宿主としては、原核生物、酵母、動物細胞、植物細胞などの真核生物が例示され、好ましくは、動物細胞を用いる。また、動物個体や植物個体を用いることができる。動物細胞としては、ヒト由来株細胞のHEK293(ヒト胎児腎細胞、ATCC:CRL−1573)、Namalwa(バーキットリンパ腫、ATCC:CRL−1432)、HeLa(子宮頚部癌細胞、ATCC:CCL−2)HBT5637(白血病細胞、特開昭63−299)、BALL−1(白血病細胞)およびHCT−15(大腸癌細胞)、マウス由来株細胞のSp2/0−Ag14(マウス骨髄種細胞、ATCC:CRL−1581)およびNSO(マウス骨髄種細胞)、サル由来株細胞のCOS−1(アフリカミドリザル腎細胞(SV40形質転換細胞)、ATCC:CRL−1650)およびCOS−7(アフリカミドリザル腎細胞(SV40形質転換細胞)、ATCC:CRL−1651)、ハムスター由来株細胞のCHO−K1(チャイニーズハムスター卵巣細胞、ATCC:CCL−61)およびBHK−21(C−13)(シシリアンハムスター仔腎細胞、ATCC:CCL−10)、ラット由来株細胞のPC12(副腎褐色細胞腫、ATCC:CRL−1721)およびYB2/0(ラット骨髄種細胞、ATCC:CRL−1662)などを例示することができるが、好ましくは、HEK293細胞を用いる。
発現ベクターは、宿主において自立複製または染色体中への組込みが可能で、新規NMDAR2Aスプライスバリアント遺伝子の転写に適した位置にプロモーターを含有しているものが用いられ、通常、発現しようとする遺伝子の上流に位置するプロモーター、RNAのスプライス部位、ポリアデニル化部位及び転写終了配列などを保有するものを使用でき、これは更に必要により複製起点を有していても良い。そのような発現ベクターとしては、SV40の初期プロモーターを保有するpSV2dhfr(Molecular Cell Biology,1,854(1981).)などが例示できる。
(i)原核生物を宿主として用いる場合
新規NMDAR2Aバリアント遺伝子の発現ベクターは、原核生物中で自立複製可能であると同時に、プロモーター、リボソーム結合配列、新規NMDAR2Aバリアント遺伝子、転写終結配列、より構成されていることが好ましい。プロモーターを制御する遺伝子が含まれていてもよい。発現ベクターとしては、例えば、pHM6、pHB6(ロシュダイアグノスティックス社製)、pKK223−3、pGEX、pBR322(アマシャムファルマシアバイオテク社製)、pSE280、pTrxFus、pUC19(インビトロジェン社製)、pBluescript II SK(+)、pBluescript II SK(−)、pET Expression System(ストラタジーン社製)、pGEMEX−1(プロメガ社製)、pQE−8(キアゲン社製)、pMAL−c2X(New England Biolabs社製)、pKYP10(特開昭58−110600)、pKYP200(Agricaultural Biologycal Chemistry,45,669(1984).)、pLSA1(Agricaultural Biologycal Chemistry,53,277(1989).)、pGEL1(Proceedings of the National Academy of Sciences USA,82,4306(1985).)、pEG400(Journal of Bacteriology,172,2392(1990).)、pTerm2(特開平3−22979)、pPA1(特開昭63−233798)、pTrs30(FERM BP−5407)、pTrs32(FERM BP−5408)、pGHA2(FERM BP−400)、pGKA2(FERM B−6798)などを例示することができる。
プロモーターとしては、宿主中で発現できるものであればいかなるものでもよい。例えば、trpプロモーター(Ptrp)、lacプロモーター(Plac)、PLプロモーター、PRプロモーター、PSEプロモーターなどの大腸菌やファージに由来するプロモーター、SPO1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロモーターなどを挙げることができる。また、Ptrpを2つ直列させたPtrpx2プロモーター、tacプロモーター、lacT7、letプロモーターのように人為的に設計改変されたプロモーターなども用いることができる。
リボソーム結合配列であるシャイン・ダルガーノ(SD:Shine Dalgarno)配列と開始コドンとの間を適当な距離、例えば6〜18塩基、に調節したプラスミドを用いることが好ましい。本発明のポリヌクレオチドの発現には転写終結配列は必ずしも必要ではないが、構造遺伝子直下に転写終結配列を配置することが好ましい。
宿主としては、Escherichia属、Serratia属、Bacillus属、Brevibacterium属、Corynebacterium属、Microbacterium属、Pseudomonas属などの原核生物が挙げられ、Escherichia属としてE.coliのK12株、XL1−Blue株、XL2−Blue株、DH1株、MC1000株、KY3276株、W1485株、JM109株、HB101株、No.49株、W3110株、NY49株、BL21(DE3)株、BL21(DE3)pLysS株、HMS174(DE3)株およびHMS174(DE3)pLysS株などが、Serratia属として、S.ficaria株、S.fonticola株、S.liquefaciens、S.marcescens株などが、Bacillus属として、B.subtilis株、B.amyloliquefaciens株などが、Brevibacterium属として、B.ammoniagenes株、B.Immariophilum(ATCC:14068)株、B.saccharolyticum(ATCC:14066)株などが、Corynebacterium属として、C.glutamicum(ATCC:13032)株、C.glutamicum(ATCC:14067)株、C.gulutamicum(ATCC:13869)株、C.acetoacidophilum(ATCC:13870)株などが、Microbacterium属として、M.ammoniaphilum(ATCC:15354)株などが、Pseudomonas属として、S.mephitica株などが例示される。
組換えベクターの導入方法としては、宿主へDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、エレクトロポレーション法(Nucleic Acids Research,16,6127(1988).)、りん酸カルシウム法(Proceedings of the National Academy of Sciences USA,69,2110(1972).)、プロトプラスト法(特開昭63−2483942)、Gene,17,107(1982).やMolecular & General Genetics,168,111(1979).に記載の方法などがあげられる。
(ii)酵母を宿主として用いる場合
宿主として酵母を用いる場合、発現ベクターとして、例えば、YEp13(ATCC:37115)、YEp24(ATCC:37051)、YCp50(ATCC:37419)、pHS19、pHS15などが挙げられる。
プロモーターとしては、酵母中で発現できるものであればいずれのものでもよく、例えば、ADH1(アルコールデヒドロゲナーゼ)プロモーター、PHO5(酸性フォスファターゼ)プロモーター、PGK1(ホスホグリセリン酸キナーゼ)プロモーター、GAPDH(グリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ)プロモーター、GAL1(ガラキトースキナーゼ)プロモーター、GAL10(UDPガラクトース4−エピメラーゼ)プロモーター、MFα1(αフェロモン)プロモーター、CUP1(メタロチオネイン)プロモーター、酸性ホスファターゼ遺伝子に対するプロモーターを有するpAM82(Proceeding of the National Academy of Sciences USA,80,1(1983).)などが挙げられる。
宿主としては、例えば、Saccharomyces属、S.cerevisiae種、Schizosaccharomyces属、S.pombe種、Kluyveromyces属、K.lactis種、Trichosporon属、T.pullulans種、Schwanniomyces属、S.alluvius種およびPichia属、P.pastoris種などが挙げられる。
組換えベクターの導入方法としては、宿主にDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、エレクトロポレーション法(Methods in Enzymology,194,182(1990).)、スフェロプラスト法(Proceedings of the National Academy of Sciences USA,84,1929(1978).)、酢酸リチウム法(Journal of Bacteriology,153,163(1983).およびProceedings of the National Academy of Sciences USA,75,1929(1978).)記載の方法などが挙げられる。
(iii)動物細胞を宿主として用いる場合
宿主として動物細胞を用いる場合、発現ベクターとして、例えば、pcDNA1/Amp、pcDNA1、pCDM8、pREP4(インビトロジェン社製)、pAGE107(Cytotechnology,3,133(1990).)、pAGE103(The Journal of Biochemistry,101,1307(1987).)、pAMo、pAMoA(pAMoPRSA)(The Journal of Biologycal Chemistry,268,22782−22787(1993).)、pAS3−3(特開平2−22705)などを用いることができる。
プロモーターとしては、宿主中で発現できるものであればいずれも用いることができ、例えば、ヒトサイトメガロウイルス(hCMV)のIE(Imediate−early)遺伝子のプロモーター、SV40の初期プロモーター、モロニー・ミュリン・ロイケミア・ウイルス(Moloney Murine Leulemia Virus)のロング・ターミナル・リピート・プロモーター(Long Terminal Repeat Promoter)、レトロウイルスのプロモーター、HSPプロモーター、SRαプロモーターおよびメタロチオネインのプロモーターなどを挙げることができる。また、ヒトCMVのIE遺伝子のエンハンサーをプロモーターと共に用いてもよい。
宿主に用いる動物細胞としては、ヒト由来株細胞のHEK293(ヒト胎児腎細胞、ATCC:CRL−1573)、Namalwa(バーキットリンパ腫、ATCC:CRL−1432)、HeLa(子宮頚部癌細胞、ATCC:CCL−2)HBT5637(白血病細胞、特開昭63−299)、BALL−1(白血病細胞)およびHCT−15(大腸癌細胞)、マウス由来株細胞のSp2/0−Ag14(マウス骨髄種細胞、ATCC:CRL−1581)およびNSO(マウス骨髄種細胞)、サル由来株細胞のCOS−1(アフリカミドリザル腎細胞(SV40形質転換細胞)、ATCC:CRL−1650)およびCOS−7(アフリカミドリザル腎細胞(SV40形質転換細胞)、ATCC:CRL−1651)、ハムスター由来株細胞のCHO−K1(チャイニーズハムスター卵巣細胞、ATCC:CCL−61)およびBHK−21(C−13)(シシリアンハムスター仔腎細胞、ATCC:CCL−10)、ラット由来株細胞のPC12(副腎褐色細胞腫、ATCC:CRL−1721)YB2/0(ラット骨髄種細胞、ATCC:CRL−1662)およびXenopus oocytes(アフリカツメガエル卵母細胞)などを例示することができる。
組換えベクターの導入方法としては、宿主にDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、エレクトロポレーション法(Cytotechnology,3,133,(1990).)、リン酸カルシウム法(特開平2−22705)、リポフェクション法(Proceedings of the National Academy of Sciences,USA,84,7413(1987).、Vilology,52,456(1973).)。
(iv)昆虫細胞を宿主として用いる場合
宿主として昆虫細胞を用いる場合、トランスファーベクターとしては、例えば、pVL1392、pVL1393、pBlueBacIII(インビトロジェン社製)などが、感染用ウイルスとしては、例えば、ヨトウガ科昆虫に感染するバキュロウイルス(Vaculovirus)Autographa california nuclear polyhedrosis virus(AcMNPV)Bac−N−Blue DNAなどが挙げられる。昆虫細胞の形質転換の方法は、例えば、Baculovirus Expression Vector:A Laboratory Manual(1992)(W.H.Freeman and Company)、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Current Protocols in Molecular Biology(1994)(Wiley−Interscience)、BioTechnology,6,47(1988).などに記載の方法が用いれる。
昆虫細胞培養液に目的遺伝子を含むトランスファーベクターおよび昆虫細胞への感染用のバキュロウイルスDNAを添加し、組換えにより作製された目的遺伝子を発現するウイルスが昆虫細胞に感染することによりポリペプチドを発現することができる。
宿主に用いる昆虫細胞としては、Spodoptera frugiperda(ヨトウガ)由来株細胞、Trichoplusia ni(イラクサキンウワバ)由来株細胞などが挙げられ、具体的には、S.frugiperda由来細胞としては、Sf9(ATCC:CRL−1711、卵巣細胞)、Sf21(卵巣細胞)などが、T.ni由来細胞株としては、High Five、BTI−TN−5B1−4(卵細胞、インビトロジェン社製)などが例示される。
組換えベクターの導入方法としては、宿主に導入できる方法であればいずれも用いることができ、例えば、リン酸カルシウム法(特開平2−22705)、リポフェクション法(Proceedings of the National Acacemy of Sciences USA,84,7413(1987).)などを挙げることができる。また、動物細胞と同様に、エレクトロポレーション法(Cytotechnology,3,133(1990).)なども用いることができる。
(v)植物細胞を宿主細胞として用いる場合
宿主として植物細胞または植物個体を用いる場合、公知の方法(組織培養,20(1994).、組織培養,21(1995).、Trends in Biotechnology,15、45(1997).)に準じてポリペプチドを生産することができる。発現ベクターとしては、例えば、Tiプラスミド、タバコモザイクウイルスベクターなどを挙げることができる。遺伝子発現に用いるプロモーターとしては、植物細胞中で発現できるものであればいずれも用いることができ、例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)の35Sプロモーター、イネアクチン1プロモーターなどを挙げることができる。また、プロモーターと発現させる遺伝子の間に、トウモロコシのアルコール脱水素酵素遺伝子のイントロン1などを挿入することにより、遺伝子の発現効率をあげることもできる。
宿主としては、ポテト、タバコ、トウモロコシ、イネ、アブラナ、大豆、トマト、ニンジン、小麦、大麦、ライ麦、アルファルファ、亜麻などの植物細胞が例示される。
組換えベクターの導入方法としては、宿主にDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、アグロバクテリウム(Agrobacterium)を用いる方法(特開昭59−140885、特開昭60−70080、WO94/00977)、エレクトロポレーション法(特開昭60−251887)、パーティクルガン(遺伝子銃)法(特許第2606856号、特許第2517813号)などを挙げることができる。
(vi)製造方法
本発明のポリペプチドをコードするDNAを組み込んだ組換え体ベクターを保有する形質転換体が、大腸菌、酵母、動物細胞あるいは植物細胞などの細胞の場合、各種宿主に適した当該分野において周知慣用の常法により培養し、該ポリペプチドを産生・蓄積させ、形質転換体または培養液より該ポリペプチドを回収することにより、該ポリペプチドを製造することができる。形質転換体が、動物個体または植物個体の場合、各種宿主に適した当該分野において周知慣用の常法により飼育または栽培し、該ポリペプチドを産生・蓄積させ、該動物個体または植物個体より該ポリペプチドを回収することにより、該ポリペプチドを製造することができる。
宿主が動物個体の場合、例えば、本発明のポリヌクレオチドを保有する非ヒトトランスジェニック動物を飼育し、該組換え体DNAのコードする新規NMDAR2Aレセプターを有するポリペプチドを該動物中に産生・蓄積させ、該動物個体中から該ポリペプチドを回収することにより、新規NMDAR2Aレセプターを有するポリペプチドを製造することができる。動物個体中の産生・蓄積場所としては、例えば、細胞膜などを挙げることができる。
宿主が植物個体の場合、例えば、本発明のポリヌクレオチドを保有するトランスジェニック植物を栽培し、該組換え体DNAのコードする新規NMDAR2Aを有するポリペプチドを該植物個体中に産生・蓄積させ、植物個体中から該ポリペプチドを回収することにより、新規NMDAR2Aを有するポリペプチドを製造することができる。
宿主が大腸菌などの原核生物または酵母などの真核生物である場合、例えば、本発明のポリヌクレオチドを保有する形質転換体を培地中で培養し、該組換え体DNAのコードする新規NMDAR2Aを有するポリペプチドを培養液に産生・蓄積させ、該培養液から該ポリペプチドを回収することにより、本発明のポリペプチドを製造することができる。
本発明のポリペプチドのアミノ酸配列の欠失、置換もしくは付加から選ばれる少なくとも一つの変異を有するポリペプチドは、当該分野において周知慣用の部位特異的変異誘発法により作成することができる。そのような変異誘発方法としては、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press.)、Current Protocols in Molecular Biology(1994)(Wiley−Interscience)、Nucleic Acids Research,10,6487(1982).、Proceedings of the National Academy of Sciences USA,79,6409(1982).、Gene,34,315(1985).、Nucleic Acids research,13,4431(1985).、Proceedings of the National Academy of Sciences USA,82,488(1985).、Proceedings of the National Academy of Sciences USA,81,5662(1984).、Science,224,1431(1984).、WO 85/00817、Nature,316,601(1985).などに記載の方法に準じて調製することができる。
(vii)培養方法
本発明の形質転換体を培地で培養する方法は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。
形質転換体が大腸菌などの原核生物あるいは酵母などの真核生物である場合、得られた形質転換体を培養する培地としては、宿主が資化し得る炭素源、窒素源、無機塩類などを含有し、形質転換体の培養を効率的に行える培地であれば天然培地、合成培地のいずれを用いてもよい。宿主が大腸菌である形質転換体を培養する際の培地としては、例えば、バクトトリプトン、イーストエクストラクトおよび塩化ナトリウムを含むYT培地が好ましい。
炭素源としては、それぞれの宿主が資化し得るものであればよく、グルコース、フラクトース、スクロース、これらを含有する糖蜜、デンプンあるいはデンプン加水分解物などの炭水化物、酢酸、プロピオン酸などの有機酸、エタノール、プロパノールなどのアルコール類を用いることができる。
窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウムなどの各種無機酸や有機酸のアンモニウム塩、その他含窒素物質、並びに、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンスチープリカー、カゼイン加水分解物、大豆粕および大豆粕加水分解物、各種発酵菌体およびその消化物などを用いることができる。
無機塩としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウムなどを用いることができる。
培養方法は、振盪培養または深部通気攪拌培養などの好気的条件で行う。培養温度、培養時間および培養液のpHは、各種宿主に適した範囲に設定し、通常15〜40℃、5時間〜7日間、pH3.0〜9.0で培養を行う。pHの調整は、無機あるいは有機の酸、アルカリ溶液、尿素、炭酸カルシウム、アンモニアなどを用いて行うことができる。また、必要に応じて、アンピシリンやテトラサイクリンなどの抗生物質を培地に添加してもよい。プロモーターとして誘導性のプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときには、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、lacプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した宿主を培養する場合、イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシドなどを、trpプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した宿主を培養する場合、インドールアクリル酸などを培地に添加してもよい。
形質転換体が植物細胞や組織である場合、ジャーファーメンターを用いて大量培養することができる。培養する培地としては、一般に使用されているムラシゲ・アンド・スクーグ(MS)培地、White培地、またはこれら培地にオーキシン、サイトカイニンなどの植物ホルモンを添加した培地を用いることができる。
形質転換体が動物細胞や組織である場合、培養する培地としては、一般に使用されているRPMI1640培地(The Journal of the American Medical Association,199,519(1967).)、MEM培地(Science,130,432(1959).)、D−MEM培地(Virology,8,396(1959).)、199培地(Proceedings of the Society for the Biological Medicine,73,1(1950).)、Barth培地(The Journal of Biological Chemistry,274(10),6647−6652(1999).)またはこれら培地に牛胎児血清(FCS)などを添加した培地などが用いられる。
培養は、通常pH6〜8、25〜40℃、5% CO存在下などの条件で1〜7日間行う。また培養中必要に応じて、カナマイシン、ペニシリン、ストレプトマイシンなどの抗生物質を培地に添加してもよい。
形質転換体が昆虫細胞である場合、培養する培地としては、一般に使用されているTNM−FH培地(ファーミンジェン社製)、Sf−900II SFM培地(インビトロジェン社製)、ExCell400、ExCell405(JRHバイオサイエンシーズ社製〕、Grace’s InsectMedium(Nature,195,788(1962).)などを用いることができる。
(viii)精製方法
本発明のポリペプチドは、形質転換体を培養し、培養液から本発明のポリペプチドを単離・精製することにより製造することができる。本発明のポリペプチドの単離・精製方法は、当該分野において周知慣用の常法により行うことができ、その物理的性質、化学的性質等を利用した各種の分離操作(Biochemistry,25(25),8274(1986).、Europian Journal of Biochemistry,163,313(1987).)により分離・精製できる。例えば、酵素の単離・精製方法やSandlerらの糖転移酵素の精製方法(Methods in Enzymology,83,458)、塩析法、遠心分離、浸透圧ショック法、超音波破砕、限外濾過、ゲル濾過、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の各種液体クロマトグラフィー、透析法、またこれらを組み合わせて用いることができる。
本発明のポリペプチドが溶解性ポリペプチドとして産生・蓄積される場合、上記のように形質転換体を培養した培養液を、例えば、遠心分離などの方法で細胞または菌体と培地に分離する。本発明のポリペプチドが宿主細胞内に存在する場合、採取した細胞または菌体をSTE溶液などの適当な緩衝液で洗浄した後、超音波、フレンチプレス、マントンガウリンホモジナイザー、ダイノミルなどで細胞または菌体を破砕し、遠心分離やろ過により無細胞溶液として得ることができる。
本発明のポリペプチドの分離・精製に用いる緩衝液には界面活性剤が適量含まれていてもよく、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)やN−ラウロイルサルコシンナトリウム(サルコシル)などを含んでいてもよい。
得られた粗精製物に含まれる目的タンパク質の分離・精製方法は自体公知の各種分離・精製方法を組合わせて行うことができる。これらの公知の方法としては、例えば、溶媒抽出法、硫酸アンモウニウムなどによる塩析法、透析法、有機溶媒による沈殿法、限外濾過法、ゲル濾過、ジエチルアミノエチル(DEAE)−セファロースクロマトグラフィー、DIAION HPA−75(三菱化学社製)などのリジンを用いた陰イオンクロマトグラフィーやイオン交換クロマトグラフィー、S−Sepharose FF(ファルマシア社製)などのリジンを用いた陽イオンクロマトグラフィー、ブチルセファロースなどの疎水性クロマトグラフィーやアフィニティークロマトグラフィーなどの各種クロマトグラフィー法、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法や等電点電気泳動法などの各種電気泳動などが例示される。アフィニティークロマトグラフィーは、本発明のポリペプチドに対する抗体を用いることによっても行うことができる。
本発明のポリペプチドが不溶性ポリペプチドとして産生・蓄積される場合、上記同様に細胞または菌体を分離し、適当な方法により破砕後、該ポリペプチドを含む分画を回収する。回収した試料は、ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)やN−ラウロイルサルコシンナトリウム(サルコシル)などの界面活性剤などの可溶化剤で可溶化する。該可溶化液は、可溶化剤を含まないか殆ど含まれない濃度にまで希釈または透析し、該ポリペプチドを正常な立体構造に構成させた後、上記と同様の分離・精製方法により精製標品を得ることができる。
また、本発明のポリペプチドを他のタンパク質との融合タンパク質として生産し、融合したタンパク質に親和性をもつ物質を用いたアフィニティークロマトグラフィーを利用して精製することもできる(山川彰夫,実験医学,13,469−474(1995).)。融合タンパク質に使用する付加タンパク質としてはプロテインA、FLAGなどが例示される(Proceedings of the National Academy of Sciences USA,86,8227(1989).、GenesDevelopment,4,1288(1990).、特開平5−336963、特開平6−823021)。プロテインAを使用する場合、本発明のポリペプチドとプロテインAの融合タンパク質を生産し、イムノグロブリンGを用いてアフィニティークロマトグラフィーを行うことにより精製することができる。FLAGペプチドを使用する場合、本発明のポリペプチドととFLAGの融合タンパク質を生産し、抗FLAG抗体を用いてアフィニティークロマトグラフィーを行うことにより精製することができる。
本発明のポリペプチドは、公知の方法に準じて、in vitro転写・翻訳系を用いてを生産することができる(Journal of Biomolecular NMR,6,129−134(1995).、Science,242,1162−1164(1988).、The Journal of Biochemistry,110,166−168(1991).)。
本発明のポリペプチドは、そのアミノ酸配列を基に、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)、tBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)などの化学合成法や市販されているペプチド合成機器、例えば、APEX396(アドバンストケムテック社製)、433A(アプライドバイオシステムズ社製)、PS3(プロテインテクノロジーズ社製)、9050(パーセプティブ社製)、PSSM−8(島津製作所製)などのペプチド合成機器をにより化学合成することができる。
(3)本発明のNMDAレセプターの機能解析
本発明のNMDAR2Aをサブユニットとして含むNMDAレセプターの機能解析は、NMDAレセプターの機能解析で通常用いられる方法、例えば、電気生理学的解析方法および生化学的解析方法が挙げられる。
(i)電気生理学的判定
(a)NMDAレセプターをコードするmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞(Xenopus oocytes)に導入し、レセプターを発現させる。
(b)組換え卵母細胞をMBS培地(88mM NaCl、1mM KCl、0.33mM Ca(NO、0.91mM CaCl、0.82mM MgSO、2.4mM NaHCO、10mM HEPES−NaOH,pH7.5、0.0275% Na−pyruvate)中で培養し、リンゲル溶液(96mM NaCl、2mM KCl、1.8mM CaCl、5mM HEPES,pH7.5)中で膜を通る誘発電流を、例えば、グルタミン酸またはN−メチル−D−アスパラギン酸などのリガンドを用い測定することにより電気生理学的解析を行う。
(c)リガンド濃度と誘発電流の関連性からNMDAレセプター機能を解析する。
(ii)生化学的判定
(a)被検物質の存在下または非存在下で、組換えNMDAレセプターと放射性同位体で標識したリガンドと反応させる。
(b)NMDAレセプターに結合したリガンドの放射活性を測定する。
(c)リガンドの結合活性からNMDAレセプター機能を解析する。
(4)本発明のポリペプチドを認識する抗体の作製
(i)ポリクローナル抗体の作製
本発明のポリペプチドの全長、その部分ペプチドもしくはその部分ペプチド含むポリペプチドをそのアミノ酸配列を基にして化学合成するか遺伝子工学的手法により作製したものを抗原として哺乳動物に投与することで抗体を作製することができる。抗原は、それ自体でもよいが、担体、例えば、ウシ血清アルブミン(BSA)、スカシガイのヘモシアニン(keyhole limpet hemocyanin;KLH)や牛チログロブリン(BTG)などに結合したものを用いてもよい。また、抗原による免疫反応を高めるために、例えば、フロイントの完全アジュバント(CFA)および不完全アジュバント(IFA)を投与してもよい。免疫に用いられる哺乳動物としてはマウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ハムスターなどを用いることができる。
ポリクローナル抗体は、例えば、レーンらの方法(Antibodies:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harber Laboratory Press))などに従って作製することができる。
哺乳動物に抗原を1回目の投与後、1〜2週間毎に3〜10回投与することで免疫された哺乳動物を得て、それらの哺乳動物から血清を採取し、精製することで作製できる。
該抗原の投与は、1回目の投与の後1〜2週間おきに3〜10回行う。該抗原の投与量は1回当たり動物1匹に対し、50〜100μgが好ましい。ペプチドを用いる場合は、適当な担体に共有結合させたものを抗原とするのが望ましい。抗原とするペプチドは、遺伝子工学的手法やペプチド合成機で合成することができる。各投与後、3〜7日目に眼底静脈叢より採血し、該血清が免疫に用いた抗原と反応することを酵素免疫測定法(酵素免疫測定法(ELISA法):医学書院刊(1976年)、Antibodies:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)などに記載の方法で確認することができる。
免疫された哺乳動物から採血し、抗体価を測定する。十分な抗体価が得られるまでに免疫された時点で採血し、血清を調製することによりポリクローナル抗体を得ることができる。ポリクローナル抗体の分離、精製方法としては、遠心分離、硫酸アンモニウムなどによる塩析、カプリル酸沈殿(Antibodies:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)またはDEAE−セファロースカラム、陰イオン交換カラム、プロテインAカラム、G−カラムあるいはゲル濾過カラムなどの各種クロマトグラフィーを単独または組み合わせることで行うことができる。
(ii)モノクローナル抗体の作製
(a)抗体産性細胞の調製
モノクローナル抗体は、(i)で十分な抗体価が得られたのち、それらの哺乳動物から脾臓またはリンパ節を採取し、それらから得られた抗体産生細胞を骨髄腫(ミエローマ)細胞と融合させることにより、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを得ることができる。骨髄種細胞としては、マウスまたはラットから樹立した細胞株を用いる。細胞融合の方法は既知の方法で行うことができ、例えば、ケーラーとミルスタインの方法(Nature,256,495−497(1975).)に従って作製することができる。
本発明のポリペプチド、その部分ペプチドもしくはその部分ペプチドを含むポリペプチドを投与して、十分な抗体価を示したマウスに抗原物質を最終投与した後3〜7日目に、抗体産生細胞として脾臓を摘出する。該脾臓をMEM培地(日水製薬社製)中で細断し、ピンセットでほぐし、1,200rpmで5分間遠心分離した後、沈殿分画を得る。得られた沈殿画分の脾細胞をTris−塩化アンモニウム緩衝液(pH7.65)で1〜2分間処理し赤血球を除去した後、MEM培地で3回洗浄し、得られた脾細胞を抗体産生細胞として用いる。
(b)骨髄腫細胞の調製
骨髄腫細胞としては、マウスまたはラットから由来の株化細胞を使用し、そのような細胞として、例えば、8−アザグアニン耐性マウス(BALB/c由来)骨髄腫細胞P3−X63Ag8−U1株(以下、P3−U1と略す)(Current Topics Microbiologycal Immunology,81,1(1978).、Europian Journal of Immunology,6,511(1976).)、SP2/0−Ag14株(以下、SP−2と略す)(Nature,276、269(1978).)、P3−X63−Ag8653株(以下、653と略す)(Journal of Immunology,123,1548(1979).)、P3−X63−Ag8(以下、X63と略す)(Nature,256,495(1975).)などが用いることができる。これらの細胞株は、8−アザグアニン培地(15μg/ml 8−アザグアニンを含む正常培地(1.5mM グルタミン、5×10−5M 2−メルカプトエタノール、10μg/ml ジェンタマイシンおよび10% FCS(CSL社製)を含むRPMI1640培地))で継代し、細胞融合を行う3〜4日前に正常培地で培養する。細胞融合には、そのようにして調製した細胞を2×10個以上用いる。
(c)ハイブリドーマの作製
(a)で調製した抗体産生細胞と(b)で調製した骨髄腫細胞をMEM培地またはPBS(1リットル当たり;1.839リン酸二ナトリウム、0.219リン酸一カリウム、7.659NaCl、pH7.2)で洗浄し、骨髄腫細胞の細胞数に対し抗体産生細胞5〜10倍になるよう混合し、1,200rpmで5分間遠心分離した後、沈殿分画を得る。得られた沈澱画分の細胞群をよくほぐし、該細胞群に対し抗体産生細胞10当たり、ポリエチレングリコール溶液(2gポリエチレングリコール−1000(PEG−1000)、2ml MEM培地、0.7ml ジメチルスルホキシド(DMSO))を0.2〜1mlを37℃で攪拌しながら添加し、更に1〜2分間毎にMEM培地1〜2mlを数回添加する。MEM培地で全量を50mlになるように調製し、900rpmで5分間遠心分離した後、沈殿分画を得る。沈殿分画にHAT培地(正常培地、10−4M ヒポキサンチン、1.5×10−5M チミジンおよび4×10−7M アミノプテリンを含む)100mlを添加し、ゆるやかにほぐし懸濁する。
該懸濁液を96穴培養用プレートの各穴に100μl穴ずつ分注し、37℃、5% CO存在下で7〜14日間培養する。酵素免疫測定法(Antibodies:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press))などに記載の方法やウェスタンブロット法で、培養上清に産生された抗体のうち、本発明のポリペプチドに特異的に反応する抗体を産生するハイブリドーマを選択し、限定希釈法などによりハイブリドーマ細胞をクローニングする。
モノクローナル抗体を生産するハイブリドーマ細胞を培養し、モノクローナル抗体を収穫する。
(5)本発明ポリペプチドの免疫学的検出方法
本発明ポリペプチドの免疫学的検出方法としては、該ポリペプチドまたはその部分ペプチドに対する抗体を直接または間接的に酵素、蛍光物質、放射性同位体、ラテックスなどに結合した標識体を用いることにより該ポリペプチドまたはその部分ペプチドを測定する方法が挙げられる。そのような測定方法として、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼやアルカリフォスファターゼなどの酵素標識により検出するELISA法やCLIA法、ルミノールやGFP(Green Fluorescence Protein)などの蛍光標識を検出するFIA法、125Iなどの放射性同位体標識を検出するRIA法やIRMA法、ラテックスに結合したラテックス凝集法などが例示される。
また、そのような測定方法として、ウェスタンブロット法および免疫組織染色なども例示される。
さらに、そのような測定方法を用いることにより本発明のポリペプチドまたはその部分ペプチドを定量することもできる。
(6)mRNAの定量方法
本発明のポリヌクレオチドより調製したオリゴヌクレオチドを用い、ノーザンハイブリダイゼーション法やRT−PCR法などによりmRNAを定量することで本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを測定することができる。具体的には、正常あるいは疾患モデル動物、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなどでmRNAを定量する場合、必要によって抗癌剤などの薬剤などを投与し、一定時間経過後に、血液、脳、胃、腎臓などの臓器または組織を単離し、細胞を調製する。得られた細胞から当該分野で周知慣用の常法によりmRNAを抽出し、ノーザンハイブリダイゼーション法やRT−PCR法などでmRNAを定量することができる。また、本発明のポリペプチドもしくはその部分ペプチドを発現する形質転換体からのmRNAを定量する場合も、該形質転換体から当該分野で周知慣用の常法によりmRNAを抽出し、ノーザンハイブリダイゼーション法やRT−PCR法などでmRNAを定量することができる。
(7)中枢神経系疾患検出方法
中枢神経系疾患の検出方法としては、本発明のポリペプチドの免疫学的検出方法により、本発明のポリペプチドを認識する抗体を直接または間接的に酵素や放射性同位体などで標識したものを用いる免疫組織染色法やウェスタンブロット法などが例示される。このような検出方法によりNMDAレセプターが関連する疾患、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、てんかん、精神分裂病などの検出に利用することができる。
(8)中枢神経系疾患診断用キット
本発明の抗体を用いて免疫学的手法によってNMDAレセプターが関連する疾患、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、てんかん、精神分裂病などの中枢神経系疾患の診断を行なうことができる。また、本発明のポリヌクレオチドは、ノーザンハイブリダイゼーション法またはPCR法を用いて検出できることからNMDAレセプターが関連する疾患に利用することが可能である。
免疫学的手法による診断の場合、本発明の抗体の他に、標準抗原として本発明のポリペプチドが含まれる。更に、キット中には標準曲線が含まれていてもよい。また、ポリヌクレオチドを用いた診断の場合は、キット中には標識された本発明のポリヌクレオチドが含まれる。
(9)結合物質のスクリーニング方法
本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターは、本発明のポリペプチドに対するアゴニストなどの結合物質を探索またはスクリーニングするための試薬として有用である。すなわち、本発明は、本発明のポリペプチドもしくはその塩、本発明の部分ペプチドもしくはその塩または本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと被検物質とを接触させることを特徴とする本発明のポリペプチドに対する結合物質のスクリーニング方法を提供する。被検物質としては、例えば、天然または化学的に合成された化学物質、タンパク質、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、サルなどの哺乳動物の組織抽出物、細胞培養物などが用いられる。これらの被験物質を本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターに添加し、結合活性などを測定しながら分画し、最終的に単一の結合物質を得ることができる。
具体的には、本発明の結合物質のスクリーニング方法は、本発明のポリペプチド、その部分ペプチドもしくは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターを用いるか、組換えポリペプチド発現系を構築し、該発現系を用いた結合アッセイ系を用いるか、本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターに結合して細胞刺激活性、例えば、細胞膜電位変動、リン酸化、電流応答を促進する活性または抑制する活性を測定してスクリーニングすることができる。
結合物質のスクリーニング方法に用いるポリペプチドとしては、本発明のポリペプチドを含有するものであれば何れのものであってもよいが、好ましくは、本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターを動物細胞を用いて発現させたポリペプチドを用いる。そのようなNMDAレセプターの製造方法は前述の発現方法が用いられるが、好ましくは、該ポリペプチドをコードするDNAおよびNMDAR1サブユニットをコードするDNAを動物細胞で同時に発現させたNMDAレセプターを用いる。
本発明の結合物質のスクリーニング方法に用いるNMDAレセプターは、精製されたものを用いてもよいが、該レセプターを発現する細胞を用いることもできる。該レセプターを発現する細胞としては、本発明のポリペプチドおよびNMDAR1サブユニットを同時に発現した宿主または天然に本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターを言うが、該宿主としては動物細胞などが用いられる。
本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターに対する結合物質をスクリーニングするためには、適当なレセプターを含む画分と、標識した被験物質が必要である。レセプター画分としては、天然型のレセプター画分またはそれと同等の活性を有する組換え型レセプター画分を用いることが望ましい。ここで、同等の活性とは、同等の結合物質結合活性、シグナル情報伝達作用などを示す。標識した被験物質としては、放射性同位体、例えば、H、125I、14C、35Sなどで標識した、例えば、グルタミン酸またはN−メチル−D−アスパラギン酸などが挙げられる。
本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターに対する結合物質のスクリーニング方法として、具体的には、該NMDAレセプターを含有する膜画分を測定に適したスクリーニング用溶液に添加した本発明のポリペプチドを含む試料を調製する。スクリーニング用溶液としては、結合物質と該NMDAレセプターとの結合を阻害しない溶液であれば何れのものも用いることができ、Tris−HCl緩衝液、HEPESなどが例示される。該試料0.01mlから10mlを容器などに分注し、一定量(5000cpmから50000cpm)の標識被験物質を添加したものおよび非特異的結合量(NSB)測定のために大過剰の未標識物質を添加した被験物質を添加したものを調製する。各試料を0℃から50℃、好ましくは4℃から37℃で約10分間から24時間、好ましくは約30分間から3時間反応を行う。反応液はガラス繊維濾紙などで濾過し、適量のスクリーニング用溶液で反応容器を洗浄したものも濾過し、残渣を回収する。ガラス繊維濾紙などに残存する残渣の放射活性を液体シンチレーションカウンターあるいはγ−カウンターなどで計測し、全結合量(B)から非特異的結合量(NSB)を差し引いたカウント(B−NSB)が0cpmを超える被験物質を結合物質として選択することができる。
本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターに対する結合物質をスクリーニングするためには該レセプターを介する細胞刺激活性、例えば、細胞膜電位変動、リン酸化などを促進または抑制する活性などを測定することもできる。具体的には、まず、本発明のポリペプチドおよびNMDAR1をコードするmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞(Xenopus oocytes)に同時に導入し、機能的タンパク質を発現させた細胞を用いる。NMDAレセプターを構成する、NMDAR1サブユニットおよびNMDAR2のいずれかのサブユニット遺伝子を適当なベクター内に組み込み、組み込まれた遺伝子がベクターにより付与される隣接するRNA転写プロモーター、好ましくは、T3バクテリオファージまたはT7バクテリオファージプロモーターを介して容易にcRNAへと転写されるようにする。in vitroにおいて転写されたNMDAR1サブユニットおよびNMDAR2のいずれかのサブユニット遺伝子をコードするcRNAを単離、精製した後、アフリカツメガエル卵母細胞に該mRNAを注入し、2時間から数日間、好ましくは、18時間から24時間MBS培地で培養を行う。結合物質のスクリーニングを行なうにあたっては前もって新鮮な培地あるいは細胞に毒性を示さない適当な緩衝液に交換し、試験物質などを添加して一定時間インキュベートした後、膜電位を−100mVから−20mV、好ましくは−80mVから−60mVに固定し、被験物質を添加しながら膜を通る誘発電流を測定し、電気生理学的解析を行う。
(10)結合物質のスクリーニング用キット
本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターへの結合物質のスクリーニング用キットは、本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターを含有する細胞または細胞から分離・精製された物などを含んでいる。本発明の結合物質スクリーニング用キットとしては次のものが例示される。
(i)結合物質のスクリーニング用試薬
(a)スクリーニング溶液および洗浄溶液
ハンクス平衡塩(インビトロジェン社製)に0.05%のウシ血清アルブミン(シグマアルドリッチ社製)を加えたものを孔径0.45μmのフィルターで濾過滅菌し、4℃で保存したものまたは用時調製したもの。
(b)本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプター
本発明のポリペプチドおよびNMDAR1を発現させたHEK293細胞を12穴プレートに5×10個/穴となるよう分注し、37℃、5% COで24時間培養したもの。
(c)標識被験物質
市販のH、125I、14C、35Sなどで標識した被検物質溶液を4℃あるいは−20℃にて保存し、スクリーニング溶液にて用時1μMに希釈して調製する。水に難溶性を示す被検物質については、ジメチルホルムアミド、DMSO、メタノールなどに溶解する。
(d)非標識被検物質
被験物質を標識被験物質濃度の100〜1000倍濃度で調製する。
(ii)測定法
(a)12穴組織培養用プレートにて培養した本発明のポリペプチド発現HEK293細胞を、洗浄溶液1mlで2回洗浄した後、490μlのスクリーニング溶液を各穴に加える。
(b)標識被検物質を5μl加え、室温にて1時間反応させる。非特異的結合量を測定ためには非標識被検物質を5μl加える。
(c)反応液を除去し、1mlの洗浄溶液で3回洗浄する。細胞に結合した標識被検物質を0.2M NaOH(1% SDSを含む)で溶解し、4mlの液体シンチレーターA(和光純薬製)と混合する。
(d)液体シンチレーションカウンター(ベックマンコールター社製)を用いて放射活性を測定する。
(11)結合活性調節物質のスクリーニング方法
本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターは、本発明のポリペプチドと結合物質の結合性を変化させるアンタゴニストなどの結合活性調節物質を探索またはスクリーニングするための試薬として有用である。すなわち、本発明は、本発明のポリペプチドもしくはその塩、本発明の部分ペプチドもしくはその塩または本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプター、結合物質および被検物質とを接触させることを特徴とする本発明のポリペプチドに対する結合活性調節物質のスクリーニング方法を提供する。被検物質としては、例えば、天然または化学的に合成された化学物質、タンパク質、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、サルなどの哺乳動物の組織抽出物、細胞培養物などが用いられる。これらの被験物質を本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと結合物質を含む試料中に添加し、結合物質の結合活性などを測定しながら分画し、最終的に単一の結合活性調節物質を得ることができる。
具体的には、本発明の結合活性調節物質のスクリーニング方法は、本発明のポリペプチド、その部分ペプチドもしくは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターを用いるか、組換えポリペプチド発現系を構築し、該発現系を用いた結合アッセイ系を用いることによって、結合物質との結合性を変化させる物質、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド物質、化学合成物質、醗酵生産物などを効率よくスクリーニングすることができる。そのような物質には、(a)本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと結合物質との結合を介する細胞刺激活性、例えば、細胞膜電位変動、リン酸化、電流応答を促進する活性または抑制する活性などを増強あるいは減少させる物質、(b)本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと結合物質の結合力を増強あるいは減少させる物質が挙げられる。
すなわち、本発明は、(i)本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと結合物質を接触させた場合、および(ii)本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと結合物質に被験物質を接触させた場合における結合物質の結合量を比較することを特徴とする結合物質と本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターとの結合性を変化させる結合活性調節物質のスクリーニング方法を提供する。
本発明の結合活性調節物質のスクリーニング方法は、(i)および(ii)の場合において、本発明のポリペプチド、その部分ペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターと結合物質の結合量を、例えば、細胞刺激活性などを測定することにより比較することを特徴とする。
本発明の結合活性調節物質のスクリーニング方法として、具体的には、(a)本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターなどと標識結合物質を接触させた場合、および標識結合物質ならびに被験物質を接触させた場合における該レセプターなどに対する標識結合物質の結合量を測定し、比較することを特徴とする結合物質と該レセプターなどとの結合性を変化させる物質のスクリーニング方法、(b)本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターなどを含有する細胞または細胞培養液と標識結合物質を接触させた場合、および、標識結合物質ならびに被験物質を接触させた場合における、該細胞または細胞培養液における該レセプターなどに対する標識結合物質の結合量を測定し、比較することを特徴とする結合物質と該レセプターなどとの結合性を変化させる結合活性調節物質のスクリーニング方法などが挙げられる。
(12)結合活性調節物質のスクリーニング用キット
グリシンやグルタミン酸に例示される結合物質と本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターなどとの結合性を変化させる結合活性調節物質のスクリーニング用キットは、本発明のポリペプチド、本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプター、本発明のポリペプチドまたは本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプターを含有する細胞などである。本発明のスクリーニング用キットの例としては、次のものが挙げられる。
(i)結合活性調節物質のスクリーニング用試薬
(a)スクリーニング溶液および洗浄溶液
ハンクス平衡塩(インビトロジェン社製)に0.05%のウシ血清アルブミン(シグマアルドリッチ社製)を加えたものを孔径0.45μmのフィルターで濾過滅菌し、4℃で保存したものまたは用時調製したもの。
(b)本発明のポリペプチドをサブユニットとして含むNMDAレセプター
本発明のポリペプチドおよびNMDAR1を発現させたHEK293細胞を12穴プレートに5×10個/穴に分注し、37℃、5% COで24時間培養したもの。
(c)標識結合物質
市販のH、125I、14C、35Sなどで標識した結合物質溶液を4℃あるいは−20℃にて保存し、スクリーニング溶液にて用時1μMに希釈して調製する。水に難溶性を示す被検物質については、ジメチルホルムアミド、DMSO、メタノールなどに溶解する。
(d)非標識結合物質
結合物質と同じものを0.1%ウシ血清アルブミン(シグマ社製)を含むPBSで1mMとなるように溶解し、−20℃で保存するかまたは用時調製する。
(e)被験物質
被検物質をスクリーニング溶液にて10−3Mから10−10Mの濃度となるよう用時調製する。水に難溶性を示す被検物質については、ジメチルホルムアミド、DMSO、メタノールなどに溶解した溶液をスクリーニング溶液にて希釈する。
(ii)測定法
(a)12穴組織培養用プレートにて培養した本発明のポリペプチド発現HEK293細胞を、洗浄溶液1mlで2回洗浄した後、490μlのスクリーニング溶液を各穴に加える。
(b)被検物質を5μl加えた後、標識結合物質を5μl加え、室温にて1時間反応させる。非特異的結合量を測定ためには被検物質の代わりに1mMの結合物質を5μl加える。
(c)反応液を除去し、1mlの洗浄溶液で3回洗浄する。細胞に結合した標識結合物質を0.2M NaOH(1% SDSを含む)で溶解し、4mlの液体シンチレーターA(和光純薬製)と混合する。
(d)液体シンチレーションカウンター(ベックマンコールター社製)を用いて放射活性を測定する。
(13)非ヒトトランスジェニック動物の作製
本発明のポリヌクレオチドを含むベクターを用い、目的とする非ヒト動物、例えばウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタ、ウマ、ニワトリ、マウスなどの胚性幹細胞(embryonic stemcell)において染色体上の本発明のポリペプチドをコードするDNAを、例えば、Nature,326(6110),295(1987).、Cell,51(3),503(1987).などに記載の公知の相同組換えの手法により、Nature、350(6315),243(1991).などに記載のような不活化または任意の配列と置換した変異クローンを作成することができる。
このようにして作成した胚性幹細胞クローンを用い、非ヒト動物の受精卵の胚盤胞(blastcyst)への注入キメラ法または集合キメラ法などの手法により胚性幹細胞クローンと正常細胞からなるキメラ個体を作成することができる。該キメラ個体と正常個体の掛け合わせにより、全身の細胞の染色体上の本発明のポリペプチドをコードするDNAに任意の変異を有する個体を得ることができ、さらにその個体の掛け合わせにより相同染色体の双方に変異が入った、ホモ個体を得ることができる。
このようにして動物個体において、染色体上の本発明のポリペプチドをコードするDNAの任意の位置へ変異の導入が可能である。例えば染色体上の本発明のポリペプチドをコードするDNAの翻訳領域中への塩基の置換、欠失、挿入などの変異を導入することにより、その産物の活性を変化させることができる。
また、その発現制御領域への同様な変異の導入により、発現の程度、時期、組織特異性などを改変させることも可能である。さらにCre−loxP系との組合せにより、より積極的に発現時期、発現部位、発現量等を制御することも可能である。このような例として、脳のある特定の領域で発現されるプロモータを利用して、該領域での目的遺伝子欠失(Cell,87(7),1317(1996).)やCreを発現するアデノウィルスを用いて、目的の時期に臓器特異的な目的遺伝子欠失(Science,278,5335(1997).)などが知られている。従って染色体上の本発明のポリペプチドをコードするDNAについてもこのように任意の時期や組織で発現を制御または任意の欠失、置換、付加をその翻訳領域や、発現制御領域に有するトランスジェニック非ヒト動物を作製することが可能である。
このようなトランスジェニック非ヒト動物は任意の時期、任意の程度または任意の部位で、本発明のポリペプチドに起因する種々の疾患の症状を誘導することができる。従って、本発明のトランスジェニック非ヒト動物は、本発明のポリペプチドに起因する種々の疾患の治療や予防において極めて有用な動物モデルとなる。特にその治療薬、予防薬などの評価用モデルとして非常に有用である。
(14)医薬
本発明の抗体、結合物質、結合活性調節物質を含有する医薬は、治療薬または予防薬として該物質単独で投与することも可能であるが、通常は薬理学的に許容される一つあるいはそれ以上の担体と混合し、製剤学の技術分野において良く知られている任意の方法により製造した医薬製剤として提供するのが望ましい。
投与経路は、治療に際して最も効果的なものを使用するのが望ましく、各種製剤形態、患者の年齢、性別その他の条件、疾患の程度などに応じて決定され、経口投与、または口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内および静脈内などの非経口投与が例示される。投与形態としては、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、座剤、注射剤、軟膏、テープ剤などが挙げられる。
経口投与に適当な製剤としては、乳剤、シロップ剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤等があげられる。例えば、乳剤およびシロップ剤のような液体調製物は、水、ショ糖、ソルビトール、果糖などの糖類、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、ごま油、オリーブ油、大豆油などの油類、p−ヒドロキシ安息香酸エステル類などの防腐剤、ストロベリーフレーバー、ペパーミントなどのフレーバー類などを添加剤として用いて製造できる。カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤などは、乳糖、ブドウ糖、ショ糖、マンニトールなどの賦形剤、デンプン、アルギン酸ナトリウムなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、タルクなどの滑沢剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチンなどの結合剤、脂肪酸エステルなどの界面活性剤、グリセリンなどの可塑剤などを添加剤として用いて製造できる。
非経口投与に適当な製剤としては、注射剤、座剤、噴霧剤などが挙げられる。例えば、注射剤は、塩溶液、ブドウ糖溶液、あるいは両者の混合物からなる担体などを用いて調製する。座剤はカカオ脂、水素化脂肪またはカルボン酸などの担体を用いて調製される。また、噴霧剤は該物質そのもの、ないしは受容者の口腔および気道粘膜を刺激せず、かつ該物質を微細な粒子として分散させ吸収を容易にさせる担体などを用いて調製する。担体として具体的には、乳糖、グリセリンなどが例示される。該物質および用いる担体の性質により、エアロゾル、ドライパウダーなどの製剤が可能である。また、これらの非経口剤においても経口剤で添加剤として例示した成分を添加することもできる。
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られる物質またはその塩とは、結合物質、結合活性調節物質および発現調節物質であり、医薬的に許容される塩も包含される。かかる塩には、周知の方法により調製される、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、アンモニウムなどの無毒性アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウムなどとの塩が包含される。具体的には、(a)結合物質と本発明のポリペプチドとの結合を介する細胞刺激活性、例えば、細胞膜電位変動、リン酸化、などを促進する活性または抑制する活性などを増強あるいは減少させる物質、あるいは(b)結合物質と本発明のポリペプチドとの結合活性を増強あるいは減少させる物質である。
該物質としては、低分子化合物、ペプチド、タンパク、非ペプチド性物質、合成物質、発酵生産物などが挙げられ、これら物質は新規な物質であってもよいし、公知の物質であってもよいく、天然物質または非天然物質の何れでもよい。本発明のポリペプチドなどに対するアゴニストは、本発明のポリペプチドなどに対する結合物質が有する生理活性と同様の作用を有しているので、該結合物質活性に応じて安全で低毒性な医薬として有用である。本発明のポリペプチドなどに対するアンタゴニストは、本発明のポリペプチドなどに対する結合物質が有する生理活性を抑制することができるので、該結合物質活性を抑制する安全で低毒性な医薬として有用である。結合物質と本発明のポリペプチドとの結合力を増強する物質は、本発明のポリペプチドなどに対する結合物質が有する生理活性を増強するための安全で低毒性な医薬として有用である。結合物質と本発明のポリペプチドとの結合力を減少させる物質は、本発明のポリペプチドなどに対する結合物質が有する生理活性を減少させるための安全で低毒性な医薬として有用である。該物質を本発明のポリペプチドの機能不全に関連する疾患の予防および/または治療剤として使用する場合は、常套手段に従って製剤化することができる。例えば、該物質は、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤などとして経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸濁液剤などの注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、該物質を生理学的に認められる公知の担体、香味剤、賦形剤、ヴィヒクル、防腐剤、安定剤、結合剤などとともに一般に認められた製剤実施に要求される単位用量形態で混和することによって製造することができる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。
錠剤、カプセル剤などに混和することができる添加剤としては、例えば、ゼラチン、コーンスターチ、トラガント、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸などのような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖またはサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油またはチェリーのような香味剤などが用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記タイプの材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用水のようなベヒクル中の活性物質、胡麻油、椰子油などのような天然産出植物油などを溶解または懸濁させるなどの通常の製剤実施に従って処方することができる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖や補助薬を含むD−ソルビトール、D−マンニトール、塩化ナトリウムなどの等張液などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、エタノール、プロピレングリコールやポリエチレングリコールなどのアルコール類、ポリソルベート80やHCO−50など非イオン性界面活性剤などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤である安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどと併用してもよい。
また、上記予防・治療剤は、例えば、リン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液などの緩衝液、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカインなどの無痛化剤、ヒト血清アルブミン、ポリエチレングリコールなどの安定剤、ベンジルアルコール、フェノールなどの保存剤、酸化防止剤などと配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填される。このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトやラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなどの哺乳動物に対して投与することができる。該物質またはその塩の1回の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、例えば体重60kgの高血圧症患者においては、一般に一日につき約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mgであり、非経口的に投与、例えば、注射剤の場合は、例えば体重60kgの高血圧症患者においては、一般に一日につき約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を静脈注射により投与する。他の動物の場合も、体重kg当たりに換算した量を投与することができる。投与量または投与回数は、目的とする治療効果、投与方法、治療期間、年齢、体重などにより異なるが、通常成人1日当たり10μg〜8mg/kgである。
実施例
以下に実施例を示す。特に断りの無い限り、遺伝子操作手段として、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition(1989)(Cold Spring Harbor Laboratory Press)に記載されている方法を用いた。
実施例1
ヒトNMDAR2Aスプライスバリアントの単離
(1)ヒトNMDAR2AスプライスバリアントcDNAの単離
ヒトNMDAR2Aレセプターをコードする塩基配列(Biochimicaet Biophysica Acta,1223,155−159(1994).)に基づいてPCRに用いるプライマー2種類を合成し、市販のヒト全脳cDNAライブラリーMarathon−Ready Human Brain Whole(クロンテック社製)を鋳型としてPCRを行った。プライマー01には制限酵素Afl IIが認識する配列を、プライマー02にはXho Iが認識する配列を付加した。
01:(配列番号7)
5’−CAGCTTAAGCGACTATGGGCAGAGTGGGCTATTGGACCCTG−3’
02:(配列番号8)
5’−CAGCTCGGATTAAACATCAGATTCGATACTAGGCATTTTCTTG−3
cDNA5μlに、各プライマーを50pmol、10×PCR Buffer(200mM Tris−HCl(pH8.8)、100mM KCl、20mM MgSO、100mM(NHSO、1%(w/v)Triton X−100、0.1%(w/v)BSA)を5μl、PfuTurbo DNA Polymerase(ストラタジーン社)を2.5units、dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)を最終濃度で100mMとなるよう添加し、滅菌蒸留水を全量が50μlに成るよう添加しPCR用試料を調製した。PCR用試料を94℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを5回、94℃で30秒間、70℃で4分間のサイクルを5回、94℃で30秒間、68℃で4分間のサイクルを25回でTouch Down Yhermal Cycler(Hybaid社製)を用いてPCR反応を行った。反応生成物を0.8% アガロースゲルで電気泳動し確認した。その結果、ヒトNMDAR2AレセプターをコードするcDNAと推定される4.4kbに加え、4.0kb付近に増幅されたcDNAが確認された。これらのPCR増幅産物をアガロースゲルから回収、精製した後、プラスミドベクターpPCR−Script SK(+)vector(Amp)(ストラタジーン社製)に挿入しサブクローンを作製し、373 DNA シークエンサー(アプライドバイオシステムズ社製)を用いて塩基配列を解析した。
(2)ヒトNMDAR2Aのスプライスバリアントの性状解析
複数のクローンを用いた性状解析により、単離されたcDNAの内、4.4kbの増幅産物はヒトNMDAR2Aレセプターであったが、4.0kbの増幅産物はヒトNMDAR2Aレセプターが異なったスプライスを受けた転写物に相当することが明らかとなった(第1図)。これまでにNMDAR2Aにおいて、スプライスバリアントが存在することは報告されておらず、この配列によりコードされるレセプターはC末端に新規な配列を含有することが明らかとなった。得られたヒトNMDAR2Aのスプライスバリアントの塩基配列を配列番号1に示す。このスプライス変異は、C末端側細胞内領域の3775位と3776位の間において起こっていることから、そのスプライスサイトより上流は、開始コドンを含みヒトNMDAR2Aと同様な配列を使用している。ヒトNMDAR2Aの塩基配列を配列番号3に示す。このスプライスバリアントは、ヒトNMDAR2Aの3930位から4272位までの343bpのエキソンがスプライス変異で欠落することにより産生される。その結果、スプライスサイトにおいてアミノ酸に翻訳される読み枠がずれ新たに停止コドンが生じている。このスプライスバリアントのアミノ酸配列を配列番号2に示す。このタンパク質は1281個のアミノ酸残基からなり、予想される分子量は144423.92Daであった。単離されたスプライシングバリアントのアミノ酸配列の1258番目のGlyまではヒトNMDAR2Aの塩基配列と同一であるが、1259番目のMetから1281番目のArgは新規なアミノ酸配列である。このスプライスバリアントの新規アミノ酸配列の特徴は、第一にPSD95などのタンパク質と会合するC末端側が欠失していることから、PSD95などのタンパク質との会合能を欠き、精神分裂病の発症にも関与していると考えられる。第二に、NMDAレセプターの機能の一つである長期増強現象(LTP)において、その発現に必須の1236番目のTyrがAsnに変異していることからLTPを障害し、学習記憶障害を引き起こすことが考えられる。さらに、痴呆の発症にも関与していると考えられる。
実施例2
ヒトNMDAR2Aのスプライスバリアント特異的抗体の調製
ヒトNMDAR2Aのスプライスバリアントは、スプライス変異によりC末端側に新たな停止コドンを含む23個の新規なアミノ酸配列が産生されることが明らかとなったことから、その配列を特異的に認識する抗体を作製した。免疫にはKbl−jw種ウサギ(北山ラベス社製)を用い、抗原には配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち1267位のAsnから1281位のArgまでの15アミノ酸残基からなるポリペプチドを合成し(サワディーテクノロジー社製)、50mM 酢酸にて3mg/mlとなるよう調製した。ペプチド溶液800μlに1mg/mlのThyroglobline溶液(Thyroglobline(シグマ社製)/0.1M リン酸緩衝液、pH7.6)を100μlおよび0.2% グルタルアルデヒドを120μlを添加し、室温で一晩攪拌した。その後、該ペプチド溶液に3倍量のAdjyuvant Complete Freund(ベクトンディッキンソン社製)を加え、連結注射器を用いて乳化するまで混合した。該乳化混合溶液をKbl−jw種ウサギの腹腔内に1mlと皮下に3mlを数箇所に分けて投与した。その後、3週、7週および11週間目に同乳化混合溶液を調製し、ウサギの腹腔内に0.5mlと皮下に1.5mlを数箇所に分けて投与し、最終投与後3週間目にウサギ耳静脈より約20ml採血した。該血液から血清を調製し、5mMアジ化ナトリウムを添加後、4℃で保存した。
実施例3
ヒトNMDAR2Aのスプライスバリアントを含むNMDAレセプターの調製(1)ヒトNMDAR2AおよびヒトNMDAR2Aスプライスバリアントの哺乳類動物細胞における発現ベクターの構築
哺乳類動物細胞でヒトNMDAR2AおよびヒトNMDAR2Aスプライスバリアントを発現させるため、公知のヒトNMDAR2AcDNA配列およびヒトNMDAR2AスプライスバリアントcDNA配列を哺乳類動物細胞発現用ベクターpcDNA3.1/Hygro(+)(インビトロジェン社製)に挿入し、HEK293細胞に導入した。
実施例1で単離したヒトNMDAR2AおよびヒトNMDAR2AスプライスバリアントをコードするcDNAを用いた。発現ベクターに挿入するためのDNA断片はプライマー01おとび02を用いてPCRにより増幅した。該cDNA断片をプラスミドベクターpPCR−Script(Amp)SK(+)vector(ストラタジーン社製)に挿入しサブクローンを作製した。該サブクローンおよび発現ベクターpcDNA3.1/Hygro(+)を制限酵素Afl IIおよびXho Iで消化した後、ライゲーションを行うことにより、発現プラスミドに挿入し、ヒトNMDAR2Aをコードする塩基配列を含むDNA断片を挿入した発現ベクターをpcDNA3.1H/hNR2AおよびヒトNMDAR2Aスプライスバリアントをコードする塩基配列を含むDNA断片を挿入した発現ベクターpcDNA3.1H/hNR2A−Variを構築した。
(2)ヒトNMDAR1cDNAの単離および哺乳類動物細胞における発現ベクターの構築
ヒトNMDAR1遺伝子には3箇所のエクソンが変動することにより8種類のスプライスバリアントが存在することが明らかになっており、そのエキソンの有無によりNR1000、NR1100、NR1001、NR1101、NR1010、NR1110、NR1011およびNR1111と命名されている(Trends in Neuroscience,18,306−313(1995).)。
公知のヒトNMDAR1レセプター遺伝子配列(Gene,131(2),293−298(1993).:配列番号5)を基に、NR1001、NR1101、NR1011およびNR1111を増幅可能なプライマー2種類を合成し、市販のヒト全脳cDNAライブラリーMarathon−Ready Human Brain Whole(クロンテック社製)を鋳型としてPCRを行った。プライマー03には制限酵素BamH Iが認識する配列を、プライマー04にはEcoR Iが認識する配列を付加した。
03:配列番号9
5’−CAGGGATCCGAGCCCATGAGCACCATGCGCCTGCTGACGC−3’
04:配列番号10
5’−CAGGAATTCAGCTCTCCCTATGACGGGAACACAGCTGCAG−3’
cDNA5μlに、各プライマーを50pmol、10×PCR Buffer(200mM Tris−HCl(pH8.8)、100mM KCl、20mM MgSO、100mM(NHSO、1%(w/v)Triton X−100、0.1%(w/v)BSA)を5μl、PfuTurbo DNA Polymerase(ストラタジーン社)を2.5units、dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)を最終濃度で100mMとなるよう添加し、滅菌蒸留水を全量が50μlに成るよう添加しPCR用試料を調製した。PCR用試料を94℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを5回、94℃で30秒間、70℃で4分間のサイクルを5回、94℃で30秒間、68℃で4分間のサイクルを25回で、Touch Down Yhermal Cycler(Hybaid社製)を用いてPCR反応を行った。反応生成物を0.8% アガロースゲルで電気泳動し確認した。
PCRにより得られた約2.8kbpのDNA断片をアガロースゲルから精製し、プラスミドベクターpCR−Script Amp SK(+)Vector(ストラタジーン社製)にサブクローニングし、塩基配列の決定を行なった。
その結果、ヒトNR1001、NR1101、NR1011およびNR1111をコードする塩基配列を有するクローンが同定された。これらのDNA断片のうちNR1011を哺乳類動物細胞で発現させるため、哺乳類動物発現ベクターpcDNA3.1/Zeo(+)(インビトロジェン社製)に挿入し、発現プラスミドを構築する。
NR1011を含むサブクローンプラスミドおよびpcDNA3.1/Zeo(+)を制限酵素BamH IおよびEcoR Iで消化し、発現ベクターにNR1011を含むDNA断片を挿入することにより発現プラスミドpcDNA3.1Z/hNR1011を構築した。
(3)HEK293細胞におけるヒトNMDAR2AあるいはヒトNMDAR2Aスプライスバリアントを含むNMDAレセプターの発現
ヒトNMDAR1とヒトNMDAR2AあるいはヒトNMDAR2Aスプライスバリアントから構成されるNMDAレセプターをHEK293細胞(ヒト胎児腎細胞、ATCC:CRL−1573)で発現させるため、各発現プラスミドを精製し、同時に形質転換させて組換え体を作製した。
具体的には、形質転換に用いるHEK293細胞を75cmフラスコ当たり4×10個になるようダルベッコ変法イーグル培地(ペニシリン、ストレプトマイシンおよび10% FCSを含む)で、37℃、5〜8% CO存在下で一晩培養を行った。形質転換には培養細胞から培地を除去し、PBSで洗浄したものを用いた。
各発現プラスミドpcDNA3.1Z/hNR1011、pCDNA3.1H/hNR2AおよびpcDNA3.1H/hNR2A−Variを各サブクローンから単離し、それぞれをEndoFree Plasmid Giga Kit(キアゲン社製)を用い、添付のマニュアルに従って精製し、100mg/LとなるようTE緩衝液に溶解した。各プラスミド溶液100μlに300μlのダルベッコ変法イーグル培地および60μlのSuperFect Transformation Reagent(キアゲン社製)をよく混和し、20分間静置した。
ヒトNMDAR1およびヒトNMDAR2Aから構成されるNMDAレセプターを発現させる場合は、pcDNA3.1Z/hNR1011およびpCDNA3.1H/hNR2Aを、ヒトNMDAR1およびヒトNMDAR2Aバリアントから構成されるNMDAレセプターを発現させる場合は、pcDNA3.1Z/hNR1011およびpcDNA3.1H/hNR2A−Variを用いてHEK293細胞を同時に形質転換し、組換え体を作製した。
各プラスミド溶液を7mlのダルベッコ変法イーグル培地(10% FCSを含む)で希釈し、5μg相当量を形質転換用のHEK293細胞に添加し、37℃で3時間振盪させた後、細胞をPBSで洗浄した。洗浄後の細胞にダルベッコ変法イーグル培地(ペニシリン、ストレプトマイシン、200μM D−AP5(TOCRIS社製)および10%(v/v)FCSを含む)7.5mlを添加し、37℃、5〜8% CO存在下で、24〜48時間培養を行った後、培養液から細胞を回収した。
実施例4
免疫沈降法によるヒトNMDAレセプター複合体の性状解析
(1)ヒトNMDAレセプターの調製
塩野義製薬油日ラボラトリーズ内において飼育されているアカゲザル(Rhesus macaque)の脳を摘出し、海馬の重量を測定し、その20倍量の膜調製緩衝液A(0.32M しょ糖、50mM HEPES(pH7.2)、1mM EDTA、5mM EGTA、0.1mM PMSF、10μg/ml Leupeptin)を加え、氷上にてポリトロンを用い破砕懸濁した後、4℃、800×gにて10分間遠心分離し、上清を得た。各上清を4℃、9,000×gにて15分間遠心分離し、沈殿物を得た。各沈殿物を膜調製緩衝液Aで懸濁し、再び4℃、9,000×gにて15分間遠心分離し、沈殿物を得た。各沈殿物を、膜調製緩衝液B(50mM Tris−HCl,pH9.0、10μM EDTA、0.2mM PMSF)に懸濁し、DC Protein Assay Kit I(バイオラッドラボラトリーズ社製)を用いてタンパク質濃度を測定し、タンパク質濃度が2mg/mlになるよう膜調製緩衝液Bで再調整し膜画分溶液に、等量の膜調製緩衝液B(2% デオキシコール酸ナトリウム(ナカライテスク社製)を含む)を加え、37℃で30分間緩やかに攪拌しながら可溶化を行った。その後、4℃、100,000×gにて30分間遠心分離し、上清を得た。各上清のタンパク質濃度をDC Protein Assay Kit Iを用いて測定し、400μg相当量にその10倍量の膜調製緩衝液C(50mM HEPES,pH7.2、0.15%(w/v)Triton X−100、150mM NaCl、1.5mM MgCl、0.2mM PMSF、10μgLeupeptin)を加えた後、Protein GおよびSepharose beadsに対する非特異的吸着を防ぐために膜調製緩衝液Cで平衡化したProtein G Sepharose beads(アマシャムファルマシアバイオテク社製)25μlを添加し、4℃で1時間緩やかに遠心混和した。反応液を、4℃、1500×gにて5分間遠心分離し、上清を得た。各上清に、膜調製緩衝液Cで平衡化したProtein G Sepharose beadsを25μlを添加し、purified Mouse Anti−Glutamate Receptor(NMDAR1)Monoclonal Antibody(ベクトンディッキンソン−Pharmigen社製)を10μl、Rabbit Anti−NMDAR2A Polyclonal Antibody(CHEMICON社製)1μl、実施例2で調製した抗NMDAR2Aスプライスバリアント抗体10μlまたは正常ウサギ血清を10μlを添加し、4℃で一晩緩やかに回転混和して免疫沈降反応を行った。免疫沈降後の各反応液を4℃、1,500×gにて5分間遠心分離し、Protein G Sepharose Beadsを回収した。回収されたビーズを、膜調製緩衝液Cにて4回洗浄し、タンパク質変性緩衝液(0.125M Tris−HCl,pH6.8、5%(w/v)SDS、20%(w/v)グリセロール、5% 2MET)を100μl添加し、100℃で10分間加熱変性を行なった後、室温、15,000×gで1分間遠心分離を行い上清を得た。各上清20μlをNuPAGE Novex TRIS−ACETATE GEL(3−8%)(インビトロジェン社製)を用い、泳動緩衝液(50mM Tris−Tricine,pH8.25、3.5mM SDS)中、150Vの負荷電圧にて1時間電気泳動をおこなった。電気泳動後のポリアクリルアミドゲルを転写装置パンサーセミドライエレクトロブロッター(Qwl Scientific社製)を用いて、添付のマニュアルに従って操作を行い、Immobilon−Pトランスファーメンブレン(日本ミリポア社製)に転写した。転写後のナイロン膜を、ブロッキング溶液(TBS(20mM Tris−HCl,pH7.5、150mM NaCl、0.05%(w/v)Tween20)、5%(v/v)スキムミルクおよび1%(w/v)BSAを含む)に浸し、室温で1時間振盪しブロッキングを行った後、TBSで、室温にて15分間の洗浄を3回行なった。(a)purified Mouse Anti−Glutamate Receptor(NMDAR1)Monoclonal Antibody(ベクトンディッキンソン−Pharmigen社製)、(b)Rabbit Anti−NMDAR2A Polyclonal Antibody(CHEMICON社製)および(c)実施例2で作製した抗NMDAR2Aスプライスバリアント抗体を抗体希釈液(TBS、0.5%(w/v)スキムミルク、0.1%(w/v)BSA)で希釈した各種抗体溶液にブロッキング後のナイロン膜を浸し、室温で、1時間振盪を行った後、TBSで、室温にて15分間の洗浄を3回行なった。検出抗体にはAnti−rabbit IgG,horseradish peroxidase−linked whole antibody(アマシャムファルマシアバイオテク社製)を用い、該抗体を抗体希釈液で5000倍希釈した標識抗体溶液にナイロン膜を浸し、室温で1時間振盪を行なった後、TBSで、室温にて15分間の洗浄を3回行なった。該ナイロン膜はELC Plus Starter Kit Core(アマシャムファルマシアバイオテク社製)を用い、添付のマニュアルにしたがって操作し、シグナルを検出した。陽性対照区として可溶化膜画分を陰性対照区として正常ウサギ血清免疫沈降画分を用いた。
その結果、抗NMDAR1抗体および抗NMDAR2A抗体により沈降される複合体であるNMDARレセプターに、NMDAR2Aスプライスバリアントタンパク質が含まれ、抗NMDAR2Aスプライスバリアント抗体により沈降される複合体にNMDAR1およびNMDAR2Aが含まれていることが確認された。
実施例5
NMDAR2Aのスプライスバリアントペプチドのサル脳内における分布
実施例2で作製したポリクローナル抗体を用い、NMDAR2Aスプライスバリアントポリペプチドのサル脳内における分布をウェスタンブロット法により解析を行なった。
塩野義製薬油日ラボラトリーズ内において飼育されているアカゲザル(Rhesus macaque)の脳を摘出し、側頭葉、頭頂葉、後頭葉、前頭葉、小脳、海馬、線状体、視床、橋および延髄の領域に分離後、各組織の重量を測定し、その10倍量の膜調製緩衝液A(0.32M しょ糖、10mM HEPES,pH7.2、1mM EDTA、5mM EGTA、0.1mM PMSF、10μg/ml Leupeptin)を加え、氷上にてポリトロンを用い破砕懸濁した。この懸濁液を4℃、800×gにて10分間遠心分離し、上清を得た。この上清を4℃、9000×gにて15分間遠心分離し、沈殿物を得た。この沈殿物を膜調製緩衝液Aで懸濁し、再び4℃、9000×gにて15分間遠心分離し、得られた沈殿物を粗シナプス膜画分とした。各組織より調製した膜画分を10mM HEPES(pH7.2)に懸濁し、タンパク質濃度をDC Protein Assay Kit I(バイオラッドラボラトリーズ社製)を用いて測定し、20μg相当量に、等量のタンパク質変性緩衝液(0.25M tris−HCl,pH6.8;10%(w/v)SDS、40%(w/v)グリセロール、10%(v/v)2−Mercaptoethanolを含む)を加え、100℃にて10分間加熱変性を行なった。その後、NuPAGE Novex TRIS−ACETATE GEL(3−8%)(インビトロジェン社製)を用い、泳動緩衝液(50mM Tris−Tricine,pH8.25、3.5mM SDS)中で、150V、1時間電気泳動をおこなった。電気泳動後のポリアクリルアミドゲルを転写装置パンサーセミドライエレクトロブロッター(Qwl Scientific社製)を用いて、添付のマニュアルに従って操作を行い、Immobilon−Pトランスファーメンブレン(日本ミリポア社製)に転写した。転写後のナイロン膜をブロッキング溶液(TBS(20mM Tris−HCl,pH7.5;150mM NaCl、0.05%(w/v)Tween20)、5%(v/v)スキムミルクおよび1%(w/v)BSAを含む)に浸し、室温で1時間振盪反応を行った。ブロッキング後ナイロン膜をTBSで、室温にて15分間の洗浄を3回行なった後、実施例2で作製したウサギ血清を抗体希釈液(TBS;0.5%(v/v)スキムミルクおよび0.1%(w/v)BSAを含む))で1000倍希釈した抗体溶液に浸し、室温で1時間振盪反応を行なった。該ナイロン膜をTBSで、室温にて15分間の洗浄を3回行なった後、Anti−rabbit IgG,horseradish peroxidase−linked whole antibody(アマシャムファルマシアバイオテク社製)を抗体希釈液で5000倍希釈した標識抗体溶液に浸し、室温で1時間振盪反応を行なった。該ナイロン膜をTBSで、室温にて15分間の洗浄を3回行なった後、ELC Plus Starter Kit Core(アマシャムファルマシアバイオテク社製)を用い、添付のマニュアルにしたがって操作を行っい、シグナルを検出した。
また、実施例2で作製したウサギ血清の代わりにRabbit Anti−NMDAR2A Polyclonal Antibody(CHEMICON社製)を用いて、上記と同様にしてウェスタンブロット法による解析を行った。
陽性対照区として実施例4で作製したNMDAR2Aのスプライスバリアントをサブユニットとして含むNMDAレセプター発現細胞の膜画分を、陰性対照区としてNMDAR2Aをサブユニットとして含むNMDAレセプター発現細胞の膜画分を用いた。
その結果、NMDAR2Aスプライスバリアントは、陽性対照区と同じ分子量(160Dka)付近にシグナルが検出され、タンパク質レベルでの発現が確認された。NMDAR2Aスプライスバリアントタンパク質は、海馬、後頭葉、側頭葉、前頭葉、頭頂葉の順に高発現しており、小脳、線状体、視床、橋および延髄では発現量は低かった。
また、NMDAR2Aをサブユニットとして含むNMDAレセプター発現HEK293細胞においてNMDAR2Aスプライスバリアントサブユニットが検出されていることから、NMDAR2AからNMDAR2Aスプライスバリアントが産生されていることが明らかとなった。
実施例6
ヒトNMDAR2Aスプライスバリアントを含むNMDAレセプターの電気生理学的解析
ヒトNMDAR1およびヒトNMDAR2からなるNMDAレセプター発現細胞から各サブユニットをコードするRNAを調製し、アフリカツメガエルの卵母細胞(Xenopus oocytes)に導入し、機能的ヒトNMDAレセプタータンパク質を発現させ、2電極の電位固定法を用いて、卵母細胞膜貫通電流の電気生理的解析を行なった。
(1)ヒトNMDAレセプター遺伝子のin vitro転写体の調製
実施例4において調製したpcDNA3.1Z/hNR1011、pcDNA3.1H/hNR2AおよびpcDNA3.1HhNR2A−Variから各NMDAレセプターサブユニットをコードするcDNAのCap構造含有転写物(m’G Cap−cRNA)を、RiboMAX Large Scale RNA Production System−T7(プロメガ社製)およびRibo mG Cap Analog(プロメガ社製)を用いて、線状化したプラスミドから合成した。
pcDNA3.1Z/hNR1011、pcDNA3.1H/hNR2AおよびpcDNA3.1HhNR2A−Variを制限酵素Xba I、Xho IおよびXho Iでそれぞれ消化することにより線状化し、RiboMAX Large Scale RNA Production System−T7およびRibo mG Cap Analogを用い、キット添付のマニュアルに従って操作を行いCap−cRNAを合成した。Cap−cRNAはmG Cap−cRNAを紫外吸光度法による定量およびアガロースゲル電気泳動による精度測定を行った。
(2)電気生理学的測定
卵母細胞の調製はDascalの方法(CRC Cirtical Reviews in Biotechnology,22,317−387(1987).)に従って行った。
卵母細胞一個あたり、NMDAR1およびNMDAR2の各サブユニット由来mG Cap−cRNAをそれぞれ25ng注入し、3から5日後に2電極電位固定法を用いて卵母細胞を試験した。卵母細胞をリンゲル溶液(96mM NaCl、2mMKCl、1.8mM CaCl、5mM HEPES,pH7.5)に浸し、膜電位を−60mVに固定した状態でNMDAレセプターアゴニストであるグリシンおよびグルタミン酸の10μM溶液を流速8ml/分でリンゲル溶液に15秒間添加した。
その結果、NMDAR1およびNMDAR2AスプライスバリアントからなるNMDAレセプターは、NMDAR1およびNMDAR2AからなるNMDAレセプターと同様にリガンド依存的なレセプターチャンネルを形成していることが明らかとなった(第2図)。
(3)NMDAレセプターのリン酸化による増強効果
各NMDAレセプターを発現させた卵母細胞を1μM PMA(Phorbol−12−myristate−13−acetate)を含むリンゲル液に10分間浸した後、膜電位を−60mVに固定した状態でNMDAレセプターアゴニストであるグリシンおよびグルタミン酸の10μM溶液を流速8ml/分でリンゲル溶液に15秒間添加した。PMA処理による増強効果は処理前の電流応答に対する処理後の電流応答の比率を算出することで比較した。
その結果、NMDAR1とNMDAR2Aを発現させた卵母細胞の増強効果は4.88±0.72倍であったのに対し、NMDAR1とNMDAR2Aスプライスバリアントを発現させた卵母細胞の増強効果は1.91±0.43倍であった。NMDA受容体はリン酸化により機能調節されており、PKC(Protein Kinase C)の活性化剤であるPMAなどのホルボールエステル処理により活性化されていることが知られている(Nature,358,36(1992).)。この事からNMDAR1およびNMDAR2AスプライスバリアントからなるNMDAレセプターはPKCによる活性化が抑制されていることが確認された(第3図)。
産業上の利用の可能性
本発明により、新規NMDAレセプタースプライスバリアント、該バリアントをコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、該発現ベクターを有する形質転換体、該形質転換体を用いたNMDAレセプターの製造方法が提供される。
本発明のNMDAレセプターを用いることで、NMDAレセプターが関与する疾病の解析手段を提供するとともに、本レセプターのアゴニストおよびアンタゴニストの探索手段をも提供するものである。
【配列表】
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【図面の簡単な説明】
第1図は、NMDAR2Aおよび新規NMDAR2Aスプライスバリアントの構造を表した模試図である。
第2図は、新規NMDAR2Aスプライスバリアントを構成に含むNMDAレセプターのチャンネル機能を電気生理学的手法により解析したものを示している。
第3図は、新規NMDAR2Aスプライスバリアントを構成に含むNMDAレセプターおよびNMDAR2Aを構成に含むNMDAレセプターについてPhorbol 12−myristate 13−acetateによるチャンネル機能の増強効果を電気的性学的手法により解析したものを示している。

Claims (22)

  1. 配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列を含むポリペプチド。
  2. 配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列から成る請求の範囲1に記載のポリペプチド。
  3. 配列番号2に記載の1位のMetから1281位のArgまでのアミノ酸配列において1から10個のアミノ酸が欠失、置換または付加から選ばれる少なくとも一つの変異を有するNMDAレセプターを構成するポリペプチド。
  4. 請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドを多量体の一部として含むNMDAレセプター。
  5. 請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
  6. 配列番号1に記載の1位のAから3843位のGまでの塩基配列から成る請求の範囲5記載のポリヌクレオチド。
  7. 請求の範囲5または6に記載のポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、NMDAレセプターを構成するポリペプチドをコードする配列番号3に記載の塩基配列以外のポリヌクレオチド。
  8. 請求の範囲5から7のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
  9. 請求の範囲8に記載の発現ベクターを宿主に導入して得られる形質転換体。
  10. 請求の範囲8に記載の発現ベクターおよびNMDAR1サブユニットを発現する発現ベクターを宿主に導入して得られる形質転換体。
  11. NMDAR1Aサブユニットが配列番号5に記載の1094位のAから3748位のGまでの塩基配列から成る請求の範囲10に記載の形質転換体。
  12. 宿主が哺乳類細胞株である請求の範囲9から11のいずれかに記載の形質転換体。
  13. 請求の範囲9から11のいずれかに記載の形質転換体を培養する工程、および生産されたポリペプチドを培養培地から回収する工程を含む、NMDAレセプターを構成する請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドの製造方法。
  14. 請求の範囲9から11のいずれかに記載の形質転換体の培養物に由来するNMDAレセプターを構成する請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドを含むポリペプチド調製物。
  15. 請求の範囲9から11のいずれかに記載の形質転換体の培養物に由来するNMDAレセプターを構成する請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチド含む膜調製物。
  16. 請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドを特異的に認識する抗体。
  17. 下記の工程を含む、請求の範囲16に記載の抗体を用いることを特徴とする請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドの検出または定量方法;
    (a)該ポリペプチドと該抗体とを接触させる工程、および
    (b)該ポリペプチドと該抗体との結合を検出する工程。
  18. 請求の範囲17に記載の方法を用いることを特徴とする請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドが関連するアルツハイマー病の検出方法。
  19. 下記の工程を含む、請求の範囲5から7のいずれかに記載のポリヌクレオチドまたはその断片を検出用ポリヌクレオチドとして用いることを特徴とする請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの検出または定量方法;
    (a)該ポリヌクレオチドと検出用ポリヌクレオチドとを接触させる工程、および
    (b)該ポリヌクレオチドと検出用ポリヌクレオチドとの結合を検出する工程。
  20. 請求の範囲19に記載の方法であって PCR 法を用いることを特徴とする、請求の範囲1から3のいずれかに記載のポリペプチドが関連するアルツハイマー病の検出方法。
  21. 下記の工程を含む、NMDAレセプターの結合物質のスクリーニング方法;
    (a)請求の範囲9から12に記載の形質転換体または請求の範囲14もしくは15に記載の調整物のいずれかと被検物質とを接触させる工程、および
    (b)該形質転換体または該調整物と被検物質との結合を検出する工程。
  22. 請求の範囲1から3に記載のポリペプチドまたは請求の範囲4に記載のNMDAレセプターのいずれかをコードする遺伝子を発現または変異させたトランスジェニック非ヒト動物。
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