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WO2000008143A2 - Gen isoliert auf dem kurzen arm des menschlichen chromosoms 17 - Google Patents

Gen isoliert auf dem kurzen arm des menschlichen chromosoms 17 Download PDF

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WO2000008143A2
WO2000008143A2 PCT/DE1999/002479 DE9902479W WO0008143A2 WO 2000008143 A2 WO2000008143 A2 WO 2000008143A2 DE 9902479 W DE9902479 W DE 9902479W WO 0008143 A2 WO0008143 A2 WO 0008143A2
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WO
WIPO (PCT)
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nucleic acid
protein
expression
antibody
dna molecules
Prior art date
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PCT/DE1999/002479
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English (en)
French (fr)
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WO2000008143A3 (de
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Peter Seranski
Annemarie Poustka
Hans Lehrrach
Uwe Radelof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Max-Planck-Institut fur Molekulare Genetik
Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Original Assignee
Max-Planck-Institut fur Molekulare Genetik
Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
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Filing date
Publication date
Application filed by Max-Planck-Institut fur Molekulare Genetik, Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ filed Critical Max-Planck-Institut fur Molekulare Genetik
Priority to AU64629/99A priority Critical patent/AU6462999A/en
Publication of WO2000008143A2 publication Critical patent/WO2000008143A2/de
Publication of WO2000008143A3 publication Critical patent/WO2000008143A3/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C12N2799/02—Uses of viruses as vector
    • C12N2799/021—Uses of viruses as vector for the expression of a heterologous nucleic acid
    • C12N2799/027—Uses of viruses as vector for the expression of a heterologous nucleic acid where the vector is derived from a retrovirus

Definitions

  • the present invention relates to DNA molecules containing the information for a human gene isolated on the short arm of chromosome 17.
  • the present invention further provides those containing DNA molecules
  • Vectors ready wherein in a preferred embodiment these vectors are suitable for expressing the DNA molecules according to the invention in prokaryotes or eukaryotes.
  • the present invention relates to medicaments and diagnostic compositions which contain the above DNA molecules or vectors, the protein encoded thereby or an antibody which specifically recognizes this protein.
  • SMS Smith-Magenis syndrome
  • the invention is therefore essentially based on the technical problem of creating the molecular basis for elucidating neurodegenerative diseases which produce symptoms which are similar or the same as in Smith's gastric syndrome and for providing suitable diagnostics and / or therapy therefor.
  • This technical problem has been solved by providing the embodiments characterized in the patent claims.
  • a DNA molecule related to SMS could be isolated and identified.
  • HSGT1 a gene that is associated with partial or complete deletion with SMS is of interest, since this helps to clarify the molecular pathogenesis of SMS and thus improved therapies.
  • the cloning of the SMS gene forms the basis for the development of diagnostic tests in order to ensure a more reliable and early diagnosis of those affected in the future.
  • functional analyzes of the protein will undoubtedly contribute to an understanding of neuron development, since the gene is located in a region in the genome (human chromosome 17p11.2; see FIG. 4) that is associated with various neurological diseases. It is therefore considered a candidate gene for studies of the
  • HSGT1 DNA molecule
  • nucleic acid of FIG. 1 (a) the nucleic acid of FIG. 1, or a DNA or a fragment thereof which differs from it by one or more base pairs, (b) a DNA which hybridizes with the nucleic acid of (a), or
  • nucleic acid molecules defined under (a) and (c) code for proteins, polypeptides or peptides which still have at least one of the biological activities described below of the protein encoded by the nucleic acid according to FIG. 1, for example as a differentiation factor in neuronal Development and / or intermediary filament in neurons, or whose change or failure leads or can lead to SMS.
  • the DNA molecules defined under (a) also include DNA molecules which differ from the sequence given in FIG. 1 by deletion (s), insertion (s),
  • hybridizing DNA refers to a DNA that hybridizes with a DNA of (a) under customary conditions, in particular at 20 ° C. below the melting point of the DNA.
  • hybridize refers to conventional hybridization conditions, preferably to hybridization conditions in which 5xSSPE, 1% SDS, IxDenhardts solution is used and the hybridization temperatures between 35 ° C and 70 ° C, preferably at 65 ° C lie.
  • the DNA molecule according to the invention is a cDNA.
  • the DNA molecule according to the invention is a genomic DNA which is preferably derived from a mammal, for example a human. Screening methods based on nucleic acid hybridization permit the isolation of the genomic DNA molecules according to the invention from any organism or derived genomic DNA banks, wherein probes are used which contain the nucleic acid sequence shown in FIG. 1 or a part thereof.
  • the genomic DNA for example from a human, can be used to identify further mutations which are involved in the development of neurodegnerative diseases, in particular SMS, for example mutations which lead to amino acid exchanges, inhibition of splicing or faulty splicing.
  • nucleic acids according to the invention can also be inserted into a vector or expression vector.
  • the present invention also encompasses vectors containing these nucleic acid molecules. Examples of this are the
  • E. coli E.g. E. coli
  • these are e.g. pGEMEX, pUC derivatives (e.g. pUC8), pBR322, pBlueScript, pGEX-2T, pET3b and pQE-8.
  • yeast e.g. to call pY100 and Ycpadl
  • animal cells e.g. pKCR, pEFBOS, cDM8 and pCEV4 must be specified.
  • the nucleic acid molecule according to the invention is in the vector with regulatory Functionally linked elements that allow its expression in prokaryotic or eukaryotic host cells.
  • regulatory elements for example a promoter
  • such vectors typically contain an origin of replication and specific genes which allow the phenotypic selection of a transformed host cell.
  • Expression in prokaryotes include the lac, trp promoter or T7 promoter, and for expression in eukaryotes the AOX1 or GAL1 promoter in yeast, and the CMV, SV40, RVS-40 Promoter, CMV or SV40 enhancer for expression in animal cells.
  • suitable promoters are the metallothionein I and the polyhedrin promoter.
  • Suitable vectors include in particular T7-based expression vectors for expression in bacteria (Rosenberg et al., Gene 56 (1987), 125) or pMSXND for expression in mammalian cells (Lee and Nathans, J.Biol.Chem. 263 (1988) , 3521).
  • the vector containing the DNA molecules according to the invention is a virus, for example an adenovirus, vaccinia virus or an AAV virus, which is useful in gene therapy.
  • Retroviruses are particularly preferred. Examples of suitable retroviruses are MoMuLV, HaMuSV, MuMTV,
  • the DNA molecules according to the invention can also be transported to the target cells in the form of colloidal dispersions. These include, for example, lipososms or lipoplexes (Mannino et al., Biotechniques 6 (1988), 682).
  • the present invention also relates to host cells containing the vectors described above. These host cells include bacteria, yeast, insect and animal cells, preferably mammalian cells.
  • coli strains HB101, DH1, x1776, JM101, JM109, BL21, XLIBIue and SG 13009, the yeast strain Saccharomyces cerevisiae and the animal cells L, 3T3, FM3A, CHO, COS, Vero, HeLa and the insect cells sf9 are preferred. Methods for transforming these host cells, for phenotypically selecting transformants and for expressing the DNA molecules of the invention using the vectors described above are known in the art.
  • the present invention also relates to a method for producing a protein which is encoded by the above nucleic acid, comprising the cultivation of the host cells described above under conditions which allow the expression of the
  • Suitable methods for the recombinant production of the protein are generally known (see for example Holmgren, Annu.Rev.Biochem. 54 (1985), 237; LaVallie et al., Bio / Technology 11 (1993), 187; Wong, Curr.Opin.Biotec - h.6 (1995), 517; Romanos, Curr.Opin.Biotech. 6 (1995), 527; Williams et al., Curr.
  • Suitable purification methods for example preparative chromatography, affinity chromatography, for example immunoaffinity chromatography, HPLC etc. are also generally known.
  • the present invention relates to a DNA molecule (HSGT1) encoded according to the invention or according to the protein obtained in the current process.
  • HSGT1 DNA molecule
  • the amino acid sequence of such a protein is shown in Fig. 2.
  • the protein according to the invention can be modified according to customary methods known in the art. These modifications include exchanges, insertions, or deletions of amino acids that modify the structure of the protein while essentially maintaining its biological activity.
  • the exchanges preferably include "conservative" exchanges of amino acid residues, ie exchanges for biologically similar residues, for example the substitution of a hydrophobic residue (for example isoleucine, valine, leucine, methionine) for another hydrophobic residue, or the substitution of one polar residue for another polar residue (eg arginine against lysine, glutamic acid against aspartic acid etc.).
  • Deletions can lead to the generation of molecules which are significantly smaller in size, ie which lack amino acids at the N or C terminus, for example.
  • the present invention also relates to antibodies which specifically recognize the protein HSGT1 described above.
  • the antibodies can be monocional, polyclonal or synthetic antibodies or fragments thereof, for example Fab, Fv or scFv fragments. These are preferably monocional antibodies.
  • For the production it is favorable to immunize animals, in particular rabbits or chickens for a polyclonal and mice for a monoclonal antibody, with an above (fusion) protein or fragments thereof. Further "boosters" of the animals can be carried out with the same (fusion) protein or fragments thereof.
  • the polyclonal antibody can then be obtained from the serum or egg yolk of the animals.
  • the antibodies according to the invention can be produced according to standard methods, the protein encoded by the DNA molecules according to the invention or a synthetic fragment thereof serving as an immunogen.
  • Monocional antibodies can be produced, for example, by the method described by Köhler and Milstein (Nature 256 (1975), 495) and Galfre (Meth. Enzymol. 73 (1981), 3). where mouse myeloma cells are fused with spleen cells derived from immunized mammals. These antibodies can be used, for example, for immunoprecipitation of the proteins discussed above or for the isolation of related proteins from cDNA expression banks.
  • the antibodies can be bound, for example, in liquid phase immunoassays or to a solid support.
  • the antibodies can be labeled in different ways. Suitable markers and labeling methods are known in the art. Examples of immunoassays are ELISA and RIA.
  • the present invention further relates to the use of the DNA molecules, vectors, proteins and / or antibodies described above. These are preferably used for the production of a medicament for the prevention or treatment of neurodegenerative diseases, in particular SMS.
  • the drug can be used in gene therapy, the methods or vectors described above for introducing the inventive
  • DNA molecules can be used.
  • the protein encoded by the DNA molecules according to the invention can be administered directly so as to provide sufficient amounts of the biologically active protein in cells which no longer have functional copies of the gene according to the invention.
  • the medicament according to the invention is preferably used when biologically active protein is not formed or is formed in too small amounts in the patient concerned. There are indications that this gene plays a role in the development of autism.
  • Suitable carriers and the formulation of such medicaments are known to the person skilled in the art. Suitable carriers include, for example, phosphate-buffered saline solutions, water, emulsions, for example oil / water emulsions, wetting agents, sterile solutions, etc.
  • the medicaments can be administered orally or parenterally. Methods for parenteral administration include topical, intra-arterial, intramuscular, subcutaneous, intramedullary, intrathecal, intraventricular, intravenous, intraperitoneal or intranasal administration. The appropriate dosage is determined by the attending physician and depends on various factors, for example the age, gender, weight of the patient, the stage of the disease, the type of administration etc.
  • the present invention further relates to a diagnostic composition which contains the above-described DNA molecule or the antibody or combinations thereof, optionally together with a suitable detection means.
  • the DNA molecule according to the invention can also be used as a probe to isolate DNA molecules which originate, for example, from another species or another organism and encode a protein with the same biological activity.
  • the probe preferably has a length of at least 10, particularly preferably at least 15 bases.
  • Suitable detection methods based on hybridization are known to the person skilled in the art.
  • Suitable labels for the probe are also known to the person skilled in the art and include, for example, labeling with radioisotopes, bioluminescent, chemiluminescent, fluorescent labels, metal chelates, enzymes, etc.
  • Mutations that are related to neurodegenerative diseases with the sequence of a patient with SMS or related symptoms healthy patients is compared.
  • the present invention relates to a method for diagnosing neurodegenerative diseases, in particular SMS, in vitro, comprising the following steps:
  • HSGT1 gene wherein length differences or mutations which lead to substitutions, deletions or additions of amino acids or to premature termination of translation are indicative of neurodegenerative diseases, in particular SMS.
  • diagnosis can also be made by isolating lymphoblasts and producing metaphase preparations which are subjected to a FISH analysis in order to determine whether certain areas of the genome are present at all.
  • Labeling of the probe and detection of the hybridization for example via "Southem blot"; be applied.
  • the above detection can also be carried out using PCR or LCR.
  • Primers are used which flank the sequence according to the invention or suitable subregions. Diagnostically important are amplification products of DNA from the tissue in question, which differ, for example in terms of their length and / or sequence, from the amplification products of DNA from healthy tissue.
  • Comparison of the concentration and / or length of HSGT1 mRNA of the patient sample with an mRNA of a healthy person, with length differences or the absence or a lower concentration of the HSGT1 mRNA (for example due to mutations in regulatory sequences which are related to transcription) in comparison to the control mRNA is indicative of a neurogenerative disease, in particular for SMS.
  • RNA or poly (A) + RNA from biological samples
  • separation of the RNAs on size-separating gels for example denaturing agarose gels
  • production and labeling of the probe and the detection be applied via "Northern blot”.
  • a possible disease can also be diagnosed by a method which comprises the following steps:
  • This detection can also be performed using standard techniques known to those skilled in the art. These are also known cell disruption methods which allow the isolation of the protein in such a way that it can be brought into contact with the antibody.
  • the detection of the bound antibody is preferably carried out via immunoassays, for example Western blot, ELISA or RIA.
  • the diagnostic methods according to the invention can also be carried out as prenatal diagnostic methods according to techniques known to the person skilled in the art.
  • kits for carrying out the diagnostic methods according to the invention which contain the antibody according to the invention or a fragment thereof, a DNA molecule according to the invention as a probe or for
  • PCR or LCR suitable primer pair based on the sequence of the DNA molecule according to the invention, optionally in combination with a suitable detection means.
  • the DNA molecules, antibodies or fragments thereof contained in the kit can be immobilized on a suitable carrier.
  • Fig. 1 Nucleic acid sequence of the cDNA of the HSGT1 gene
  • CAG trinucleotide repeat is shown in bold.
  • the primer bin Parts of the PCR amplification that amplify a polymorphism are underlined.
  • Fig. 2 Amino acid sequence derived from Fig. 1
  • Figure 3 Northern blot analysis using RNAs from different tissues.
  • An RT-PCR product from fetal brain RNA from the 5 'end including the polymorphic repeats was used as the hybridization sample.
  • Fig. 4 Genome map with the exact location of the HSGT1 gene
  • Northern blots with RNAs from various tissues were overnight at 42 ° C in a hybridization buffer with 2xSSC, Denhardt's solution, formamide and herring sperm DNA and the specific probe (RT-PCR product from fetal brain RNA from the 5'- Hybridized at the end including the polymorphic repeat).
  • Filters were washed two to three times at 65 ° C in 2xSSC / 0.1% SDS and exposed to a Kodak film or Fuji film at -70 ° C for 24 to 48 hours.
  • HSGT1 The result of the Northern blot is shown in Fig. 3. It can be seen that the HSGT1 gene has an 8 kB transcript and is ubiquitously weakly expressed.
  • the DNA from FIG. 1 is provided with Barn HI linkers, cut with Barn HI and cut into Barn Hl cleaved expression vector pQE-8 (Diagen) inserted.
  • the expression plasmid pQ / HSGT1 is obtained.
  • pQ / HSGT1 is used to transform E.coli SG 13009 (see. Gottesmann, S. et al., J. Bacteriol. 148, (1981), 265-273).
  • the bacteria are cultivated in an LB medium with 10 ⁇ g / ml ampicillin and 25 ⁇ g / ml kanamycin and induced for 4 h with 60 ⁇ M isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside (IPTG).
  • IPTG isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside
  • the bacteria are lysed, and then the lysate is used for chromatography (Ni-NTA resin) in the presence of 8 M urea in accordance with the instructions of the
  • the bound fusion protein is eluted in a pH 3.5 buffer. After neutralization, the fusion protein is subjected to an 18% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and stained with Coomassie blue (cf. Thomas, J.O. and Kornberg, R.D., J. Mol.Biol. 149 (1975), 709-733).
  • a fusion protein according to the invention from Example 3 is subjected to an 18% SDS polyacrylamide gel electrophoresis. After staining the gel with 4 M sodium acetate, an approximately 200 kD band is cut out of the gel and in
  • 35 ⁇ g of gel-purified fusion protein in 0.7 ml of PBS and 0.7 ml of complete or incomplete Freund's adjuvant are used per immunization.
  • the rabbit's serum is tested in an immunoblot.
  • a fusion protein according to the invention from Example 3 is subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and transferred to a nitrocellulose filter (cf. Khyse-Andersen), J., J. Biochem.Biophys. Meth. 10, (1984), 203-209).
  • the nitrocellulose filter is incubated with a first antibody at 37 ° C. for 1 h.
  • This antibody is rabbit serum (1: 10000 in PBS).
  • the nitrocellulose filter is incubated with a second antibody.
  • This antibody is a monoclonal goat anti-rabbit IgG antibody (Dianova) (1: 5000) coupled with alkaline phosphatase in PBS.
  • Antibodies are extracted from egg yolk and tested in a Western blot. Polyclonal antibodies according to the invention are detected.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft DNA-Moleküle, die die Information für ein menschliches Gen, das auf dem kurzen Arm von Chromosom 17 isoliert worden ist, enthalten. Die vorliegende Erfindung stellt ferner diese DNA-Moleküle enthaltende Vektoren bereit, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform diese Vektoren zur Expression der erfindungsgemässen DNA-Moleküle in Prokaryonten oder Eukaryonten geeignet sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Arzneimittel und diagnostische Zusammensetzungen, die die vorstehenden DNA-Molküle bzw. Vektoren enthalten, das davon codierte Protein oder einen dieses Protein spezifisch erkennenden Antikörper.

Description

Gen isoliert auf dem kurzen Arm des menschlichen Chromosoms 17
Die vorliegende Erfindung betrifft DNA-Moleküle, die die Information für ein menschliches Gen, das auf dem kurzen Arm von Chromsom 17 isoliert worden ist, enthalten. Die vorliegende Erfindung stellt ferner diese DNA-Moleküle enthaltende
Vektoren bereit, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform diese Vektoren zur Expression der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle in Prokaryonten oder Eukaryonten geeignet sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Arzneimittel und diagnostische Zusammensetzungen, die die vorstehenden DNA-Moleküle bzw. Vektoren enthalten, das davon codierte Protein oder einen dieses Protein spezifisch erkennenden Antikörper.
Das Smith-Magenis-Syndrom (SMS) ist eine multiple kongenitale Anomalie. Die davon betroffenen Patienten leiden an einer mentalen Retardierung, Größen- Wachstumsstörungen, Abnormalitäten der REM-Schlafphase und einem abnormalen Verhalten (Hamill et al., Ann. Gent. 31, S. 36-38 (1990)). Es wurde inzwischen herausgefunden, daß SMS auf einer internen Deletion/Mutation in der p11.2-Region von Chromsom 17 beruht. Generell wurde herausgefunden, daß auch andere Mutationen in dieser Region zu neurodegenerativen Erkrankungen führen, die teilweise von den oben genannten Symptomen begleitet sind.
Da die Gene in dieser Region noch nicht vollständig bekannt sind, konnten die molekularen Mechanismen, die zu obigen Smptomen, insbesondere in Verbindung mit Smith Magenis Syndrom führen, noch nicht aufgeklärt werden.
Somit liegt der Erfindung im wesentlichen das technische Problem zugrunde, die molekularen Grundlagen zu schaffen, um neurodegenerative Erkrankungen, die verglichen mit dem Smith Magenis Syndrom ähnliche oder gleiche Symptome hervorrufen, aufzuklären sowie eine geeignete Diagnostik und/oder Therapie dafür bereitzustellen. Die Lösung dieses technischen Problems wurde durch die Bereitstellung der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen erreicht. Es konnte ein DNA-Molekül isoliert und identifiziert werden, das in Zusammenhang mit SMS steht.
Die Identifizierung eines Gens (HSGT1), das bei seiner teilweisen oder vollständigen Deletion mit SMS in Verbindung steht, ist von Interesse, da dies einen Beitrag zur Aufklärung der molekularen Pathogenese der SMS und somit verbesserter Therapien gewährleistet. Parallel dazu bildet die Klonierung des SMS-Gens die Grundlage zur Entwicklung diagnostischer Tests, um zukünftig eine zuverlässigere und frühzeitige Diagnose bei Betroffenen zu gewährleisten. Darüberhinaus werden funktionelle Analysen des Proteins zweifellos zum Verständnis der Neuronen- entwicklung beitragen, da das Gen in einer Region im Genom liegt (humanes Chromosom 17p11.2; s. Fig. 4), die mit verschiedenen neurologischen Erkrankun- gen assoziiert ist. Es ist somit als ein Kandidatengen für Untersuchungen der
Pathomechanismen anzusehen, die neurodegenerativen Krankheiten und entwicklungsbedingten Störungen der Differenzierung des Zentralnervensystems zugrunde liegen.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein DNA-Molekül (HSGT1), die folgendes umfaßt:
(a) die Nukleinsäure von Fig. 1, oder eine hiervon durch ein oder mehrere Basenpaare unterschiedliche DNA bzw. ein Fragment davon, (b) eine mit der Nucleinsäure von (a) hybridisierende DNA, oder
(c) eine mit der Nucleinsäure von (a) oder (b) über den degenerierten genetischen Code verwandte DNA.
Die unter (a) und (c) definierten Nucleinsäuremoleküle codieren für Proteine, Polypeptide oder Peptide, die mindestens noch eine der nachstehend beschriebenen biologischen Aktivitäten des von der Nukleinsäure gemäß Fig. 1 codierten Proteins aufweisen, beispielsweise als Differenzierungsfaktor bei der Neuronen- entwicklung und/oder Intermediärfilament in Neuronen, oder dessen Veränderung oder Ausfall zu SMS führt oder führen kann.
Die unter (a) definierten DNA-Moleküle umfassen auch DNA-Moleküle, die sich gegenüber der in Figur 1 angegebenen Sequenz durch Deletion(en), lnsertion(en),
Austausch(e) und/oder andere im Stand der Technik bekannte Modifikationen, z.B. alternatives Splicing, unterscheiden bzw. ein Fragment des ursprünglichen Nuclein- säuremoleküls umfassen, wobei das durch diese DNA-Moleküle codierte Protein noch eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen biologischen Aktivitäten aufweist. Dazu zählen auch Allelvarianten. Verfahren zur Erzeugung der vorstehenden Änderungen in der Nucleinsäuresequenz sind dem Fachmann bekannt und in Standardwerken der Molekularbiologie beschrieben, beispielsweise in Sambrook etal., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2. Ausgabe, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor NY (1989). Der Fachmann ist auch in der Lage zu bestimmen, ob ein von einer so veränderten Nucleinsäuresequenz codiertes Protein noch über eine der biologischen Aktivitäten von HSGT1 verfügt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß untersucht wird, ob in Zellkulturmodellen das veränderte Protein die gleichen Funktionen übernimmt wie das Wildtyp-HSGT1 -Protein.
Der Begriff "hybridisierende DNA" weist auf eine DNA hin, die unter üblichen Bedingungen, insbesondere bei 20°C unter dem Schmelzpunkt der DNA, mit einer DNA von (a) hybridisiert. Der Begriff "hybridisieren" bezieht sich dabei auf konventionelle Hybridisierungsbedingungen, vorzugsweise auf Hybridisierungs- bedingungen, bei denen als Lösung 5xSSPE, 1% SDS, IxDenhardts-Lösung verwendet wird und die Hybridisierungstemperaturen zwischen 35°C und 70°C, vorzugsweise bei 65°C liegen. Nach der Hybridisierung wird vorzugsweise zuerst mit 2xSSC, 1% SDS und danach mit 0,2xSSC bei Temperaturen zwischen 35°C und 70°C, vorzugsweise bei 65°C gewaschen (zur Definition von SSPE.SSC und Denhardts-Lösung siehe Sambrook et al.,supra). Besonders bevorzugt sind strin- gente Hybridisierungsbedingungen, wie sie beispielsweise in Sambrook et al ., supra, beschrieben sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße DNA- Molekül eine cDNA.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße DNA- Molekül eine genomische DNA, die vorzugsweise von einem Säuger, beispielsweise einem Menschen stammt. Auf Nucleinsäurehybridisierung basierende Scree- ning-Verfahren erlauben die Isolierung der erfindungsgemäßen genomischen DNA- Moleküle aus jedem Organismus bzw. abgeleiteten genomischen DNA-Banken, wobei Sonden verwendet werden, die die in Figur 1 angegebene Nucleinsäurese- quenz oder einen Teil davon enthalten. Anhand der genomischen DNA, beispielsweise aus einem Menschen, können weitere Mutationen identifiziert werden, die an der Entstehung von neurodegnerativen Erkrankungen, insbesondere SMS, beteiligt sind, beispielsweise Mutationen, die zu Aminosäurenaustauschen, zur Hemmung des Spleißens oder zu fehlerhaftem Spleißen führen.
Interessanterweise wurde im HSGT1-Gen ein Polymorphismus gefunden, der sich in der Protein-kodierenden Region des Gens befindet und für eine Polygluta- minanhäufung codiert, d.h. es kommt eine variable Wiederholung der Sequenz CAG (vgl. Fig. 1) vor. Polyglutaminanhäufungen sind bereits in verschiedenen Genen in Zusammenhang mit neuropathologischen Erkrankungen, z.B. Chorea
Huntington, beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Nucleinsäuren können auch in einen Vektor bzw. Expressionsvektor inseriert werden. Somit umfaßt die vorliegende Erfindung auch diese Nucleinsäuremoleküle enthaltende Vektoren. Beispiele solcher sind dem
Fachmann bekannt. Im Falle eines Expressionsvektors für E. coli sind dies z.B. pGEMEX, pUC-Derivate (z.B. pUC8), pBR322, pBlueScript, pGEX-2T, pET3b und pQE-8. Für die Expression in Hefe sind z.B. pY100 und Ycpadl zu nennen, während für die Expression in tierischen Zellen z.B. pKCR, pEFBOS, cDM8 und pCEV4, anzugeben sind. Für die Expression in Insektenzellen eignet sich besonders der
Baculovirus-Expressionsvektor pAcSGHisNT-A. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Nucleinsäuremolekül im Vektor mit regulatorischen Elementen funktionell verknüpft, die dessen Expression in prokaryotischen oder eukaryotischen Wirtszellen erlauben. Solche Vektoren enthalten neben den regulatorischen Elementen, beispielsweise einem Promotor, typischerweise einen Repli- kationsursprung und spezifische Gene, die die phänotypische Selektion einer transformierten Wirtszelle erlauben. Zu den regulatorischen Elementen für die
Expression in Prokaryonten, beispielsweise E.coli, zählen der lac-,trp-Promotor oder T7-Promotor, und für die Expression in Eukaryonten der AOX1- oder GAL1- Promotor in Hefe, und der CMV-, SV40-, RVS-40-Promotor, CMV- oder SV40- Enhancer für die Expression in tierischen Zellen. Weitere Beispiele für geeignete Promotoren sind der Metallothionein I- und der Polyhedrin-Promotor.
Zu geeigneten Vektoren zählen insbesondere auch T7 basierende Expressionsvektoren für die Expression in Bakterien (Rosenberg et al., Gene 56(1987), 125) oder pMSXND für die Expression in Säugerzellen (Lee und Nathans, J.Biol.Chem. 263 (1988), 3521).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle enthaltene Vektor ein Virus, beispielsweise ein Adenovirus, Vaccinia-Virus oder ein AAV-Virus, der bei einer Gentherapie von Nutzen ist. Besonders bevorzugt sind Retroviren. Beispiele für geeignete Retroviren sind MoMuLV, HaMuSV, MuMTV,
RSV oder GaLV. Für Zwecke der Gentherapie können die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle auch in Form von kolloidalen Dispersionen zu den Zielzellen transportiert werden. Dazu zählen beispielsweise Lipososmen oder Lipoplexe (Mannino et al., Biotechniques 6 (1988), 682).
Allgemeine auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren können zur Konstruktion von Expressionsvektoren, die die erfind ungsgemäßen DNA-Moleküle und geeignete Kontrollsequenzen enthalten, verwendet werden. Zu diesen Verfahren zählen beispielsweise in vitro-Rekombinationstechniken, synthetische Verfahren, sowie in vivo-Rekombinationsverfahren, wie sie beispielsweise in Sambrook et al., supra, beschrieben sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch die vorstehend beschriebenen Vektoren enthaltende Wirtszellen. Zu diesen Wirtszellen zählen Bakterien, Hefe, Insekten- und Tierzellen, vorzugsweise Säugerzellen. Bevorzugt sind die E. coli Stämme HB101, DH1, x1776, JM101, JM109, BL21 , XLIBIue und SG 13009, der Hefestamm Saccharomyces cerevisiae und die tierischen Zellen L, 3T3, FM3A, CHO, COS, Vero, HeLa sowie die Insektenzellen sf9. Verfahren zur Transformation dieser Wirtszellen, zur phänotypischen Selektion von Transformanten und zur Expression der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vektoren sind auf dem Fachgebiet bekannt.
Ein Klon, der für eine erfindungsgemäße Nukleinsäure kodiert, wurde bei der DSMZ, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Ma- scheroderWeg 1b, 38124 Braunschweig gemäß dem Budapester Vertrag unter der Hinterlegungsnummer DSM 12357 (Hinterlegungsdatum: 31. Juli 1998) bzw. DSM 12472 (Hinterlegungsdatum: 16. September 1998) [= E. coli/PSB8.7-l 13281 ] hinterlegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Proteins, das durch obige Nukleinsäure kodiert wird, umfassend die Kultivierung der vor- stehend beschriebenen Wirtszellen unter Bedingungen, die die Expression des
Proteins erlauben (vorzugsweise stabile Expression), und Gewinnung des Proteins aus der Kultur. Geeignete Verfahren zur rekombinanten Herstellung des Proteins sind allgemein bekannt (siehe beispielsweise Holmgren, Annu.Rev.Biochem. 54 (1985), 237; LaVallie et al., Bio/Technology 11 (1993), 187; Wong, Curr.Opin.Biotec- h.6 (1995), 517; Romanos, Curr.Opin.Biotech.6 (1995), 527; Williams et al., Curr.
Opin. Biotech.6 (1995), 538; und Davies, Curr. Opin.Biotech.6 (1995), 543. Auch geeignete Reinigungsverfahren (beispielsweise präparative Chromatographie, Affinitätschromatographie, beispielsweise Immunoaffinitätschromatographie, HPLC etc.) sind allgemein bekannt.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein von den erfindungsgemäßen DNA-Molekülen (HSGT1) codiertes oder nach dem vor- stehenden Verfahren erhaltenes Protein. Die Aminosäuresequenz eines solchen Proteins ist in Fig. 2 gezeigt. In diesem Zusammenhang soll erwähnt werden, daß das erfindungsgemäße Protein gemäß üblicher, auf dem Fachgebiet bekannten, Verfahren modifiziert sein kann. Zu diesen Modifikationen zählen Austausche, Insertionen oder Deletionen von Aminosäuren, die die Struktur des Proteins modifizieren, wobei seine biologische Aktivität im wesentlichen erhalten bleibt. Zu den Austauschen zählen vorzugsweise "konservative" Austausche von Aminosäureresten, d.h. Austausche gegen biologisch ähnliche Reste, z.B. die Substitution eines hydrophoben Rests (z.B. Isoleucin, Valin, Leucin, Methionin) gegen einen anderen hydrophoben Rest, oder die Substitution eines polaren Rests gegen einen anderen polaren Rest (z.B. Arginin gegen Lysin, Glutaminsäure gegen Asparagin- säure etc.). Deletionen können zur Erzeugung von Molekülen führen, die eine deutlich geringere Größe aufweisen, d.h., denen beispielsweise Aminosäuren am N- oder C-Terminus fehlen. Um noch die Funktion eines erfindungsgemäßen Proteins zu erfüllen, sollte auf Aminosäureebene zu der Sequenz von Fig. 2 eine
Homologie von mind. 50% vorliegen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Antikörper, die das vorstehend beschriebene Protein HSGT1 spezifisch erkennen. Die Antikörper können monocionale, polyclonale oder synthetische Antikörper sein oder Fragmente davon, beispielsweise Fab-, Fv-oder scFv-Fragmente. Vorzugsweise handelt es sich dabei um monocionale Antikörper. Für die Herstellung ist es günstig, Tiere, insbesondere Kaninchen oder Hühner für einen polyclonalen und Mäuse für einen monoclonalen Antikörper, mit einem vorstehenden (Fusions) protein oder Fragmenten davon zu immunisieren. Weitere "Booster" der Tiere können mit dem gleichen (Fu-^ sions)protein oder Fragmenten davon erfolgen. Der polyclonale Antikörper kann dann aus dem Serum bzw. Eigelb der Tiere erhalten werden. Die erfindungsgemäßen Antikörper können gemäß Standardverfahren hergestellt werden, wobei das von den erfindungsgemäßen DNA-Molekülen codierte Protein oder ein syn- thetisches Fragment davon als Immunogen dienen. Monocionale Antikörper können beispielsweise durch das von Köhler und Milstein (Nature 256 (1975), 495) und Galfre (Meth. Enzymol.73 (1981), 3) beschriebene Verfahren hergestellt wer- den, wobei Maus-Myelomzellen mit von immunisierten Säugern stammenden Milzzellen fusioniert werden. Diese Antikörper können beispielsweise zur Immun- präzipitation der vorstehend diskutierten Proteine oder zur Isolierung verwandter Proteine aus cDNA-Expressioήsbanken verwendet werden. Die Antikörper können beispielsweise in Immunoassays in Flüssigphase oder an einen festen Träger gebunden werden. Dabei können die Antikörper auf verschiedene Art und Weise markiert sein. Geeignete Marker und Markierungsverfahren sind dem Fachgebiet bekannt. Beispiele für Immunassays sind ELISA und RIA.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung der vorstehend beschriebenen DNA-Moleküle, Vektoren, Proteine und/oder Antikörper. Vorzugsweise werden diese zur Herstellung eines Arzneimittels zur Prävention oder Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere SMS, verwendet. Dabei kann das Arzneimittel in der Gentherapie Verwendung finden, wobei die vorstehend beschriebenen Verfahren bzw. Vektoren zur Einschleusung der erfindungsgemäßen
DNA-Moleküle Anwendung finden können. Andererseits kann das von den erfindungsgemäßen DNA-Molekülen codierte Protein direkt verabreicht werden, um so in Zellen, die keine funktionalen Kopien des erfindungsgemäßen Gens mehr besitzen, ausreichende Mengen des biologisch aktiven Proteins zur Verfügung zu stellen. Das erfindungsgemäße Arzneimittel kommt bevorzugt dann zur Anwendung, wenn in dem betreffenden Patienten biologisch aktives Protein nicht oder in zu geringen Mengen gebildet werden. Es gibt Hinweise darauf, daß dieses Gen bei der Entstehung von Autismus eine Rolle spielt.
Diese Arzneimittel enthalten gegebenenfalls zusätzlich einen pharmazeutisch verträglichen Träger. Geeignete Träger und die Formulierung derartiger Arzneimittel sind dem Fachmann bekannt. Zu geeigneten Trägern zählen beispielsweise Phosphat-gepufferte Kochsalzlösungen, Wasser, Emulsionen, beispielsweise Öl/Wasser-Emulsionen, Netzmittel, sterile Lösungen etc. Die Verabreichung der Arzneimittel kann oral oder parenteral erfolgen. Zu den Verfahren für die parente- rale Verabreichung gehören die topische, intra-arterielle, intramuskuläre, subkutane, intramedulläre, intrathekale, intraventrikuläre, intravenöse, intraperitoneale oder intranasale Verabreichung. Die geeignete Dosierung wird von dem behandelnden Arzt bestimmt und hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise von dem Alter, dem Geschlecht, dem Gewicht des Patienten, dem Stadium der Erkrankung, der Art der Verabreichung etc.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine diagnostische Zusammensetzung, die das vorstehend beschriebene DNA-Molekül oder den Antikörper enthält oder Kombinationen davon, gegebenenfalls zusammen mit einem geeigneten Nachweismittel.
Das erfindungsgemäße, wie vorstehend definierte DNA-Molekül kann auch als Sonde verwendet werden, um DNA-Moleküle zu isolieren, die beispielsweise von einer anderen Spezies oder einem anderen Organismus stammen und ein Protein codieren mit einer ebensolchen biologischen Aktivität. Vorzugsweise weist dazu die Sonde eine Länge von mindestens 10, besonders bevorzugt mindestens 15 Basen auf. Geeignete, auf Hybridisierung basierende Nachweisverfahren sind dem Fachmann bekannt. Geeignete Markierungen für die Sonde sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und dazu zählen beispielsweise Markierung mit Radioisotopen, Biolumineszenz-, Chemilumineszenz-, Fluoreszenzmarkern, Metallchelaten, Enzy- men etc..
Darüber hinaus kann dies auch durch eine PCR (Wiedmann et al., PCR Methods Appl. 3, S. 551-564 (1994); Saiki etal., Nature 324, S. 163-166 (1986)) oder "Ligase chain reaction" (LCR) (Taylor et al., Curr. Opin. Biotechnol. 6, S. 24-29 (1995); Rouwendal et al., Methods Mol. Biol. S. 149-156 (1996)) erfolgen, wobei die Primer von der Sequenz in Figur 1 abgeleitet sind und wobei geeignete Primer (hinsichtlich Länge, Komplementarität zur Matritze, dem zu amplifizierenden Bereich etc.) vom Fachmann gemäß üblicher Verfahren entworfen werden können.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren erlauben auch die Identifizierung weiterer
Mutationen, die in Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen stehen, wobei die Sequenz eines Patienten mit SMS oder dazu ähnlichen Symptomen mit gesunden Patienten verglichen wird.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Diagnose von neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere SMS, in vitro, die folgenden Schritte umfassend:
Isolierung von Nucleinsäure aus dem Patienten, Durchführung einer LCR oder PCR mit geeigneten Primern oder einer Hybrid isierungsanalyse mit einer oder mehreren geeigneten Sonden,
Vergleich der Längen der amplifizierten bzw. hybridisierenden Fragmente mit den Längen von Kontrollfragmenten aus dem nichtmutierten HSGT1-Gen, oder Sequenzierung der amplifizierten Fragmente und Vergleich mit der Sequenz von Kontrollfragmenten aus dem nichtmutierten
HSGT1-Gen, wobei Längenunterschiede oder Mutationen, die zu Substitutionen, Deletionen oder Additionen von Aminosäuren oder zu vorzeitiger Termination der Translation führen, indikativ für neurodegenerative Erkrankungen, insbesondere SMS, sind.
Alternativ kann die Diagnose auch dadurch erfolgen, daß Lymphoblasten isoliert werden und Metaphase-Präparate hergestellt werden, die einer FISH-Analyse unterworfen werden, um festzustellen, ob bestimmte Bereiche des Genoms über- haupt vorhanden sind.
Bei oben genanntem Verfahren können dem Fachmann bekannte Methoden bezüglich der Präparation von DNA oder RNA aus biologischen Proben, des Restriktionsverdaus der DNA, der Auftrennung der Restriktionsfragmente auf nach Größe auftrennenden Gelen, beispielsweise Agarosegelen, der Herstellung und
Markierung der Sonde und des Nachweises der Hybridisierung, beispielsweise über "Southem-Blot"; angewandt werden. Der vorstehende Nachweis kann auch über PCR oder LCR durchgeführt werden. Dabei werden Primer verwendet, die die erfindungsgemäße Sequenz oder geeignete Teilbereiche flankieren. Diagnostisch von Bedeutung sind dabei Am- plifikationsprodukte von DNA aus dem fraglichen Gewebe, die sich, beispielsweise hinsichtlich ihrer Länge und/oder der Sequenz, von den Amplifikationsprodukten von DNA aus gesundem Gewebe unterscheiden.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Verfahren angewendet werden, das folgende Schritte umfaßt:
Isolierung von RNA aus dem Patienten,
Durchführung einer Northem-Analyse mit einer oder mehreren geeigneten Sonden,
Vergleich der Konzentration und/oder Länge HSGT1-mRNA der Patientenprobe mit einer mRNA einer gesunden Person, wobei Längenunterschiede oder das Fehlen bzw. eine geringere Konzentration der HSGT1-mRNA (beispielsweise bedingt durch Mutationen in regulatorischen Sequenzen, die mit der Transkription in Zusammenhang stehen) im Vergleich zur Kontroll-mRNA indikativ für eine neurogenerative Erkrankungen, insbesondere für SMS, ist.
Bei diesem Verfahren können dem Fachmann bekannte Methoden bezüglich der Präparation von Gesamt-RNA bzw. poly(A)+RNA aus biologischen Proben, der Auftrennung der RNAs auf nach Größe auftrennenden Gelen, beispielsweise denaturierenden Agarosegelen, der Herstellung und Markierung der Sonde und des Nachweises über "Northern-Blot" angewandt werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann eine mögliche Erkrankung auch durch ein Verfahren diagnostiziert werden, das folgende Schritte umfaßt:
Gewinnung einer Zellprobe von dem Patienten, Inkontaktbringen der so erhaltenen Zellprobe mit dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Antikörper als Sonde unter Bedingungen, die die Bindung des Antikörpers erlauben, wobei eine nichtstattgefundene oder schwache Bindung des Antikörpers auf eine mangelnde oder erniedrigte Expression von HSGT1 hinweist, was indikativ für eine Erkrankung ist.
Dieser Nachweis kann ebenfalls unter Anwendung von dem Fachmann bekannten Standardtechniken durchgeführt werden. Diesem sind auch Zellaufschlußverfahren bekannt, die die Isolierung des Proteins auf eine solche Weise erlauben, daß dieses mit dem Antikörper in Kontakt gebracht werden kann. Der Nachweis des gebundenen Antikörpers erfolgt vorzugsweise über Immunassays, beispielsweise Western-Blot, ELISA oder RIA.
Die erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren können auch als pränatale Diagnoseverfahren gemäß dem Fachmann bekannten Techniken durchgeführt werden.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung Kits zur Durchführung der erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren, die den erfindungsgemäßen Antikörper oder ein Fragment davon, ein erfindungsgemäßes DNA-Molekül als Sonde oder ein für
PCR oder LCR geeignetes, auf der Sequenz des erfindungsgemäßen DNA-Moleküls basierendes Primerpaar enthalten, gegebenenfalls in Kombination mit einem geeigneten Nachweismittel.
Je nach Ausgestaltung des mit den erfindungsgemäßen Kits durchzuführenden
Diagnoseverfahrens können die in dem Kit enthaltenden DNA-Moleküle, Antikörper oder Fragmente davon an einem geeigneten Träger immobilisiert sein.
Die Erfindung wird nun weiter anhand der Figuren beschrieben, welche zeigen:
Fig.1: Nucleinsäuresequenz der cDNA des HSGT1-Gens
Der CAG-Trinukleotidrepeat ist fett dargestellt. Die Primer-Bin- dungssteilen für die PCR, die einen Polymorphismus amplifizieren, sind unterstrichen.
Fig. 2: von Fig. 1 abgeleitete Aminosäuresequenz
Fig. 3: Northern Blot-Analyse, bei der RNAs aus verschiedenen Geweben verwendet wurde. Als Hybridierungsprobe wurde ein RT-PCR-Produkt aus fötaler Hirn-RNA vom 5'-Ende einschließlich der polymorphen Repeats eingesetzt.
Fig. 4: Genomkarte mit der genauen Lokalisation des Gens HSGT1
Die Erfindung wird nun nachfolgend mit Bezug auf die Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Northern Blots
Northern-Blots mit RNAs aus verschiedenen Geweben wurden bei 42 °C über Nacht in einem Hybridisierungspuffer mit 2xSSC, Denhardt-Lösung, Formamid und Heringssperma-DNA sowie der spezifischen Sonde (RT-PCR-Produkt aus fötaler Hirn-RNA aus dem 5'-Ende einschl. des polymorphen Repeats) hybridisiert. Die
Filter wurden zweimal bis dreimal bei 65 °C in 2xSSC/0,1% SDS gewaschen und mit diesen bei -70 °C ein Kodak-Film oder Fuji-Film 24 bis 48 Stunden belichtet.
Das Ergebnis des Northern Blots ist in Fig. 3 gezeigt. Es ist sichtbar, daß das HSGT1-Gen ein 8 kB großes Transkript besitzt und ubiquitär schwach exprimiert wird.
Beispiel 2: Herstellung und Reinigung eines erfindungsgemäßen HSGT1 -Proteins
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen HSGT1 -Proteins wird die DNA von Fig. 1 mit Barn HI-Linkern versehen, mit Barn Hl nachgeschnitten und in den mit Barn Hl gespaltenen Expressionsvektor pQE-8 (Diagen) inseriert. Es wird das Ex- pressionsplasmid pQ/HSGT1 erhalten. Ein solches kodiert für ein Fusionsprotein aus 6 Histidin-Resten (N-Terminuspartner) und dem erfindungsgemäßen HSGT1- Protein von Fig. 2 (C-Terminuspartner). pQ/HSGT1 wird zur Transformation von E.coli SG 13009 (vgl. Gottesmann, S. et al., J. Bacteriol. 148, (1981), 265-273) verwendet. Die Bakterien werden in einem LB-Medium mit 10 μg/ml Ampicillin und 25 μg/ml Kanamycin kultiviert und 4 h mit 60 μM Isopropyl-ß-D-Thiogalactopyranosid (IPTG) induziert. Durch Zugabe von 6 M Guanidinhydrochlorid wird eine Lyse der Bakterien erreicht, anschließend wird mit dem Lysat eine Chromatographie (Ni- NTA-Resin) in Gegenwart von 8 M Harnstoff entsprechend der Angaben des
Herstellers (Diagen) des Chromatographie-Materials durchgeführt. Das gebundene Fusionsprotein wird in einem Puffer mit pH 3,5 eluiert. Nach seiner Neutralisierung wird das Fusionsprotein einer 18 % SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese unterworfen und mit Coomassie-Blau angefärbt (vgl. Thomas, J.O. und Kornberg, R.D., J.Mol.Biol. 149 (1975), 709-733).
Es zeigt sich, daß ein erfindungsgemäßes (Fusions) protein in hochreiner Form hergestellt werden kann.
Beispiel 3:
Herstellung und Nachweis eines erfindungsgemäßen Antikörpers
Ein erfindungsgemäßes Fusionsprotein von Beispiel 3 wird einer 18 % SDS-Poly- acrylamid-Gelelektrophorese unterzogen. Nach Anfärbung des Gels mit 4 M Natriumacetat wird eine ca. 200 kD Bande aus dem Gel herausgeschnitten und in
Phosphat gepufferter Kochsalzlösung inkubiert. Gel-Stücke werden sedimentiert, bevor die Proteinkonzentration des Überstandes durch eine SDS-Polyacrylamid- Gelelektrophorese, der eine Coomassie-Blau-Färbung folgt, bestimmt wird. Mit dem Gel-gereinigten Fusionsportein werden Tiere wie folgt immunisiert: Immunisierungsprotokoll für polyklonale Antikörper im Kaninchen
Pro Immunisierung werden 35 μg Gel-gereinigtes Fusionsprotein in 0,7 ml PBS und 0,7 ml komplettem bzw. inkomplettem Freund's Adjuvans eingesetzt.
Tag 0: 1. Immunisierung (komplettes Freund's Adjuvans)
Tag 14: 2. Immunisierung (inkomplettes Freund's Adjuvans; icFA)
Tag 28: 3. Immunisierung (icFA)
Tag 56: 4. Immunisierung (icFA) Tag 80: Ausbluten
Das Serum des Kaninchens wird im Immunoblot getestet. Hierzu wird ein erfindungsgemäßes Fusionsprotein von Beispiel 3 einer SDS-Polyacrylamid-Gelelek- trophorese unterzogen und auf ein Nitrocellulosefilter übertragen (vgl. Khyse- Andersen), J., J.Biochem.Biophys. Meth. 10, (1984), 203-209). Die Western Blot-
Analyse wird wie in Bock, C.-T. et al., Virus Genes 8, (1994), 215-229, beschrieben, durchgeführt. Hierzu wird das Nitrocellulosefilter 1 h bei 37°C mit einem ersten Antikörper inkubiert. Dieser Antikörper ist das Serum des Kaninchens (1 :10000 in PBS). Nach mehreren Waschschritten mit PBS wird das Nitrocellulosefilter mit einem zweiten Antikörper inkubiert. Dieser Antikörper ist ein mit alkalischer Phosph- atase gekoppelter monoklonaler Ziege Anti-Kaninchen-lgG-Antikörper (Dianova) (1:5000) in PBS. Nach 30-minütiger Inkubation bei 37°C folgen mehrere Waschschritte mit PBS und anschließend die alkalische Phosphatase-Nachweisreaktion mit Entwicklerlösung (36 μm 5' Bromo-4-chloro-3-indoiylphosphat, 400 μM Nitro- blau-tetrazolium, 100 mM Tris-HCI, pH 9,5, 100 mM NaCI, 5 mM MgCI2) bei Raumtemperatur, bis Banden sichtbar werden.
Es zeigt sich, daß erfindungsgemäße, polyklonale Antikörper hergestellt werden können. Immunisierungsprotokoll für polyklonale Antikörper im Huhn
Pro Immunisierung werden 40 μg Gel-gereinigtes Fusionsprotein in 0,8 ml PBS und 0,8 ml kompletten bzw. inkomplettem Freund's Adjuvans eingesetzt.
Tag 0: 1. Immunisierung (komplettes Freund's Adjuvans)
Tag 28: 2. Immunisierung (inkomplettes Freund's Adjuvans; icFA)
Tag 50: 3. Immunisierung (icFA).
Aus Eigelb werden Antikörper extrahiert und im Western Blot getestet. Es werden erfindungsgemäße polyklonale Antikörper nachgewiesen.
Immunisierungsprotokoll für monoklonale Antikörper der Maus
Pro Immunisierung werden 12 μg Gel-gereinigtes Fusionsprotein in 0,25 ml PBS und 0,25 ml komplettem bzw. inkompletten Freund's Adjuvans eingesetzt; bei der 4. Immunisierung ist das Fusionsprotein in 0,5 ml (ohne Adjuvans) gelöst.
Tag 0: 1. Immunisierung (komplettes Freund's Adjuvans)
Tag 28 2. Immunisierung (inkomplettes Freund's Adjuvans; icFA) Tag 56 3. Immunisierung (icFA) Tag 84: 4. Immunisierung (PBS) Tag 87: Fusion
Überstände von Hybridomen werden im Western Blot getestet. Erfindungsgemäße, monoklonale Antikörper werden nachgewiesen.

Claims

Patentansprüche
1. Nukleinsäure, die für das Protein HSGT1 codiert, wobei die Nukleinsäure umfaßt:
(a) die Nukleinsäure von Fig. 1 oder eine hiervon durch ein oder mehrere Basenpaare unterschiedliche Nukleinsäure bzw. ein Fragment davon,
(b) eine mit der Nukleinsäure von (a) hybridisierende Nukleinsäure oder
(c) eine mit der Nukleinsäure von (a) oder (b) über den degenerierten genetischen Code verwandte Nukleinsäure.
2. Nukleinsäure nach Anspruch 1 , wobei sie eine cDNA oder genomische DNA ist.
3. Vektor, umfassend die Nukleinsäure nach Anspruch 1.
4. Vektor nach Anspruch 3, wobei die Nukleinsäure mit regulatorischen
Elementen funktioneil verknüpft ist, die die Expression in prokaryontischen oder eukaryontischen Wirtszellen erlauben.
5. Vektor nach Anspruch 3 oder 4, der ein RNA-Virus oder Retrovirus ist.
6. Transformante, enthaltend das Expressionsplasmid nach Anspruch 3.
7. Transformante nach Anspruch 6, die ein Bakterium, eine Hefe-, Insekten-, Tier- oder Säugerzelle ist.
8. Protein umfassend die Aminosäuresequenz von Fig. 2 oder ein hiervon durch ein oder mehrere Aminosäurenaustausche unterschiedliches Protein bzw. ein Fragment dieser Proteine.
9. Verfahren zur Herstellung des Proteins nach Anspruch 8, umfassend die Kultivierung der Transformante nach Anspruch 6 oder 7 unter Bedingungen, die die Expression des Proteins erlauben, und Gewinnung des Proteins aus der Kultur.
10. Antikörper, gerichtet gegen das Protein nach Anspruch 8.
11. Verwendung des Proteins nach Anspruch 8 als Reagens zur Diagnose und/oder Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere des Smith Magenis Syndroms.
12. Verwendung der Nukleinsäure nach Anspruch 1 oder 2 als Reagens zur Diagnose und/oder Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere des Smith Magenis Syndroms.
13. Verwendung des Antikörpers nach Anspruch 10 als Reagenz zur Diagnose und/oder Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere des Smith Magenis Syndroms.
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AL Designated countries for regional patents

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Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
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AK Designated states

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122 Ep: pct application non-entry in european phase