【発明の詳細な説明】
平滑筋細胞由来の移動因子
発明の分野
本発明は、単離ヒト平滑筋細胞由来の移動因子(SDMF)遺伝子、本質的に純
粋なヒトSDMF蛋白、および組成物、およびヒトSDMF配列および蛋白の製
造および使用方法に関する。
発明の背景
動脈平滑筋細胞(SMC)の血管壁内層中への移動は、アテローム性動脈硬化
傷害および環状血管バルーン血管形成後の再狭窄の発症における重要な出来事で
ある。血管細胞により分泌され、あるいは他の血液成分に由来する多くのSMC
移動因子が同定されている。これらの移動因子は、血小板由来増殖因子、インタ
ーロイキン−1、形質転換増殖因子−β、フィブロネクチン、ビトロネクチン、
フィブリン−ゲンおよび酸化された低密度リポ蛋白を包含する。
ラットおよびウサギの平滑筋細胞由来の移動因子(SDMF)はKoyama et al
.,Atherosclerosis 86,219-226(1991)に記載されている。ラットの動脈SMC
由来のSDMF蛋白に関するさらなる精製ならびに生物学的および薬理学的研究
は同じグループによりKoyama et al.,J.Biol.Chem.268,13301-13308(1993)に
おいて報告されている。
ラットSDMFは有効なSMC移動因子であり、SMCの増殖を促進しないこ
とが、研究により示されている。SMCにより分泌される58kDaの蛋白は他
の既知SMC移動因子から分化したものであり、オートクリン機構により移動を
誘導することが報告されている。ラットSDMFの配列決定および/またはクロ
ーニングは報告されなかった。
SMC移動は多くの血管の病理に関与している。SMCオートクリン移動因子
として、SDMFは血管の病理において、例えばアテローム性動脈硬化傷害の初
期の厚膜形成において重要な役割を果たしていると考えられる。SMC移動の調
節におけるSDMFの関与については、SDMFおよびそのcDNAの全体的な
同定を要する。またSDMF活性を転調させる化合物、かかるモジュレーターを
同定する方法、ならびにかかる方法において有用な試薬に対する必要性が存在す
る。
発明の概要
したがって、本発明の1の態様は、
(a)配列番号:1に示すヌクレオチド94から1440までのヌクレオチド
配列を有するヒトSDMFをコードしているポリヌクレオチド、
(b)中程度の厳密さのハイブリダイゼーション条件下で(a)に記載のポリ
ヌクレオチドの相補物にハイブリダイゼーションでき、機能的なヒトSDMFを
コードしているポリヌクレオチド、および
(c)(a)または(b)に記載のポリヌクレオチドの縮重ポリヌクレオチド
からなる群から選択される単離ポリヌクレオチドである。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリヌクレオチドによりコードされる機能
的ポリペプチドである。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリヌクレオチドを含むベクターを含んで
いる組み換え宿主細胞を蛋白の発現を促進する条件下で培養し、次いで、蛋白の
回収を行うことを特徴とする、本質的に純粋なヒトSDMF蛋白の製造方法であ
る。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリヌクレオチドに結合しうる配列を含む
アンチセンスオリゴヌクレオチドである。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリペプチドのモジュレーターである。
本発明のもう1つの態様は、SDMF活性を転調させる物質の存在について培
地をアッセイする方法であって、下記工程:
(a)SDMFのアミノ酸配列(配列番号:2)を有するSDMF蛋白または
その機能的誘導体ならびにSMCをチャンバー内に入れること、
(b)SDMF活性を転調させる可能性のある試験物質をSDMFまたはSM
Cのいずれかに添加すること、
(c)SMCの移動を可能にする条件下でチャンバーをインキュベーションす
ること、
(d)移動したSMCおよび移動しなかったSMCの数を数えること、次いで
(e)対照との比較を行って試験物質の効果を決定すること
を含む方法である。
本発明のもう1つの態様は、SDMF活性を転調させる物質の存在について培
地をアッセイする方法であって、下記工程:
(a)SDMFのアミノ酸配列(配列番号:2)を有するSDMF蛋白または
その機能的誘導体および細胞性結合パートナーを用意すること、
(b)SDMF蛋白/細胞性結合パートナー複合体の形成を可能にする条件下
で、SDMF活性を転調させる可能性のある試験物質とともにインキュベーショ
ンすること、
(c)複合体、遊離SDMF蛋白または遊離細胞性結合パートナーの存在につ
いてアッセイすること、次いで
(d)対照との比較を行って試験物質の効果を決定すること
を含む方法である。
本発明のもう1つの態様は、本発明方法により同定されるSDMF蛋白転調化
合物である。
本発明のもう1つの態様は、治療上有効量の本発明転調化合物を患者に投与す
ることを特徴とする、SDMF活性の転調を必要とする患者の治療方法である。
本発明のもう1つの態様は、治療上有効量の本発明ポリペプチドを患者に投与
することを特徴とする、SDMFを必要とする患者の治療方法である。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリペプチドおよび医薬上許容される担体
を含んでなる医薬組成物である。
本発明のもう1つの態様は、SDMF蛋白欠乏に関連した症状の診断方法であ
って、
(a)個体からポリヌクレオチド試料を単離すること、
(b)ポリヌクレオチド試料および配列番号:1に示すヌクレオチド94から
1440までに示すヌクレオチド配列を有するSDMFをコードしているポリヌ
クレオチドをアッセイすること、次いで
(c)ポリヌクレオチド試料とSDMFポリヌクレオチドとの間の相違を比較
すること
を特徴とし、相違がSDMF遺伝子における変異を示すものである方法である。
本発明のもう1つの態様は、不十分なSDMF蛋白機能に関連した症状の治療
方法であって、SDMF蛋白機能を欠乏している患者に請求項1のポリヌクレオ
チドを投与することを特徴とし、SDMF蛋白が発現され症状が改善される方法
である。
本発明のさらにもう1つの態様は、いずれかの細胞中に本発明ポリヌクレオチ
ドを発現するトランスジェニック非ヒト動物である。
図面の簡単な説明
図1はヒトSDMF蛋白のアミノ酸配列をネズミp14蛋白と並置したもので
ある。
図2はヒトSDMF蛋白のアミノ酸配列をヒトPCOLCE蛋白と並置したも
のである。
図3は精製ヒトSDMFの生物学的活性を示す実験結果である。
発明の詳細な説明
本明細書の用語「SDMF遺伝子」は、平滑筋細胞由来の移動因子をコードし
ているヌクレオチド配列を含むDNA分子をいう。ヒトSDMF遺伝子配列を配
列番号:1に示す。SDMF遺伝子のコーディング領域は配列番号:1のヌクレ
オチド94〜1440からなる。推定されるSDMF遺伝子産物の449個のア
ミノ酸配列を配列番号:2に示す。
本明細書の用語「機能的フラグメント」は、特定の遺伝子または遺伝子産物に
ついていう場合、全長の遺伝子または関連する遺伝子産物に関する生物学的機能
の実質的にすべてを保持している、全長に満たない遺伝子または遺伝子産物を意
味する。特定遺伝子または遺伝子産物のフラグメントが機能的フラグメントであ
るかどうかを決定するために、よく知られたヌクレオチド分解または蛋白分解法
によりフラグメントを得て、フラグメントを生物学的機能について試験する。
本明細書の用語「抗原」は、宿主の免疫系を剌激して体液性および/または細
胞性抗原特異的応答を引き起こす1種またはそれ以上のエピトープを含む分子を
いう。また本明細書において該用語を「免疫原」と混用する。
本明細書の用語「エピトープ」は、特異的抗体分子が結合する抗原またはハプ
テン上の部位をいう。また本明細書において該用語を「抗原決定基」または「抗
原決定部位」と混用する。
本明細書の用語「モノクローナル抗体」は、1の種(例えば、ネズミ、ウサギ
、ヤギ、ラット、ヒト等)由来の抗体ならびに2種またはおそらくそれ以上の種
由来の抗体(例えば、キメラ抗体およびヒト化抗体)を包含するものと理解され
る。
RNAポリメラーゼが2つのコーディング配列を1つのmRNA中に転写し、
次いで、両方の配列に由来するアミノ酸を有する単一のポリペプチドに翻訳され
る場合、本明細書では、コーディング配列は別のコーディング配列に「作動可能
に結合」しているという。発現配列が最終的にプロセッシングされて所望蛋白を
生じるかぎり、コーディング配列は互いに隣接している必要はない。
本明細書の用語「組み換えポリペプチド」は、組み換えDNA法により製造さ
れるポリペプチド、すなわち所望ポリペプチドをコードしている外来性DNA構
築物により形質転換された細胞から生産されるポリペプチドをいう。「合成」ポ
リペプチドは化学合成により製造されるポリペプチドである。
本明細書の用語「レプリコン」は、インビボにおいてDNA複製の自律的ユニ
ツトとして機能する、すなわちそれ自身の制御下で複製しうる遺伝学的エレメン
ト(例えばプラスミド、染色体、ウイルス)である。
本明細書の用語「ベクター」は、別のDNAセグメントを結合することができ
、結合セグメントの複製を引き起こすプラスミド、ファージ、またはコスミドの
ご
ときレプリコンである。
本明細書の用語「リファレンス」遺伝子は、本発明ヒトSDMF遺伝子配列を
いい、存在する種々の配列多型性を包含するものと理解され、遺伝子中にヌクレ
オチド置換が存在しても、遺伝子産物の本質的機能に影響しないものをいう。
本明細書の用語「変異」遺伝子は、リファレンス遺伝子とは異なるヒトSDM
F配列をいい、ヌクレオチド置換および/または欠失および/または挿入により
本質的機能が損なわれていないものをいう。
本明細書において、特定蛋白のDNA「コーディング配列」または特定蛋白を
「コードしているヌクレオチド配列」とは、適当な調節配列の制御下に置いた場
合、転写されポリペプチドに翻訳されるDNA配列である。
本明細書の用語「プロモーター配列」は、細胞中でRNAポリメラーゼに結合
し、下流(3’方向)コーディング配列の転写を開始しうるDNA調節領域であ
る。本発明を定義する目的で、プロモーター配列は、コーディング配列の翻訳開
始コドン(例えば、ATG)により3’末端に結合しており、上流(5’方向)
に伸長していて、バックグラウンド以上の検出可能なレベルでの転写開始に必要
な最小数の塩基またはエレメントを包むものである。転写開始部位(便利には、
ヌクレアーゼS1を用いるマッピングにより決定される)ならびにRNAポリメ
ラーゼの結合に応答可能な蛋白結合ドメイン(コンセンサス配列)がプロモータ
ー配列中に見いだされるであろう。真核プロモーターは、しばしば(常にではな
い)「TATA」ボックスおよび「CAT」ボックスを含む。原核プロモーター
はコンサス配列の−10ないし−35の位置にシャイン−ダルガノ配列を含む。
本明細書の用語、DNA「制御配列」は、宿主細胞において、まとまってコー
ディング配列の発現(すなわち転写および翻訳)を生じさせるプロモーター配列
、リボソーム結合部位、ポリアデニル化シグナル、転写終結配列、上流の調節ド
メイン、エンハンサー等を総称する。
本明細書において、RNAポリメラーゼがプロモーター配列に結合し、コーデ
ィング配列をmRNAに転写し、次いで、mRNAがコーディング配列によりコ
ードされるポリペプチドに翻訳される場合、制御配列は細胞中でコーディング配
列
の「発現を指令する」という。
本明細書の用語「宿主細胞」は、形質転換またはトランスフェクションされた
細胞、あるいは外来性DNA配列により形質転換またはトランスフェクションさ
れうる細胞をいう。
本明細書において、外来性DNAが細胞膜の内部に導入された場合、細胞が外
来性DNAにより「形質転換された」という。外来性DNAは、細胞のゲノムを
形成している染色体DNAに組み込まれ(共有結合して)てもよく、あるいは組
み込まれなくてもよい。原核細胞および酵母において、例えば、外来性DNAは
プラスミドのごときエピソームエレメント上で維持されてもよい。真核細胞につ
いては、安定に形質転換またはトランスフェクションされた細胞は、外来性DN
Aが染色体中に組み込まれて、染色体複製により娘細胞に遺伝されるようになっ
ている細胞である。この安定性は、外来DNAを含む娘細胞の集団からなる細胞
系またはクローンを確立する真核細胞の能力により示される。
本明細書の用語「トランスフェクション」または「トランスフェクションされ
た」は、細胞が外来性DNAを取り込み、外来性DNAをその染色体中に組み込
むプロセスをいう。例えば、細胞にDNAを取り込ませる種々の方法(例えば、
リン酸カルシウム沈降、エレクトロポレーション、リポソームの同化等)によっ
て、あるいはウイルスを用いてDNAを細胞中に移行させる感染によって、トラ
ンスフェクションを行うことができる。
本明細書の用語「標的細胞」は、他のタイプの細胞(または細胞系)よりも選
択的にトランスフェクションされる細胞である。
本明細書の用語「クローン」は、有糸分裂により単一細胞または共通の祖先か
ら生じる細胞集団である。「細胞系」は、インビトロにおいて何世代にもわたっ
て安定に増殖しうる初代細胞のクローンである。
本明細書において、DNA構築物の「異種」領域とは、天然においては他の分
子と結合して見いだされない別のDNA分子中の、あるいはこれに結合した、同
定可能なDNAセグメントである。よって、異種領域が遺伝子をコードしている
場合、通常には、その遺伝子は起源となった動物のゲノムにおいては隣接してい
ないDNAに隣接することとなる。異種コーディング配列のもう1つの例は、コ
ーディング配列自体が天然において見いだされないものである構築物である(例
えば、元の遺伝子とは異なるコドンを有する合成配列)。対立遺伝子変種または
天然に生じる変異は、本明細書にいうDNAの異種領域を生じさせるものではな
い。
本明細書において、ポリペプチドの「モジュレーター」とは、ポリペプチド機
能に影響しうる物質である。
本発明の1の態様は、ヒトSDMF蛋白および実質的に類似の配列をコードし
ている単離ポリヌクレオチドである。単離ポリヌクレオチド配列は、中程度の厳
密さの条件下で配列番号:1にハイブリダイゼーションしうる場合、あるいは配
列番号:1に縮重するDNA配列をコードしている場合、または中程度の厳密さ
の条件下で配列番号:1にハイブリダイゼーションしうるそれらの配列に縮重す
るDNA配列をコードしている場合には、実質的に類似したものである。
「中程度の厳密さの条件」は当業者により理解されている用語であり、例えば
、Sambrook et al Molecular Cloning: A Laboratory Manual,2nd edition,Vol.
1,pp.101-104,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)に記載されている
。中程度の厳密さの条件を用いる典型的なハイブリダイゼーションのプロトコー
ル以下のごとし。6X SSPE、5Xデンハーツ溶液(1リットルの溶液につ
き10gフィコール、10gBSAおよび10gポリビニルピロリドン)、0.
05%SDSおよび100μg/ml tRNAを含有する溶液中、65℃にお
いて、ニトロセルロースフィルターをプレハイブリダイゼーションさせる。ハイ
ブリダイゼーションプローブを標識、好ましくは放射性標識する(例えば、BI0ST
AG-ITRキットを用いる)。次いで、65℃で約18時間ハイブリダイゼーション
を行う。次いで、2X SSCおよび0.5%SDSの溶液中で室温で15分フィ
ルターを2回洗浄する。次いで、フィルターを58℃で洗浄し、風乾し、次いで
、−70℃において増強スクリーンを用いてX線フィルムに一晩曝露する。
縮重したDNA配列は配列番号:2と同じアミノ酸配列あるいは中程度の厳密
さの条件下で配列番号:1にハイブリダイゼーションしうる配列によりコードさ
れる蛋白をコードしているが、遺伝学的コードの縮重によりヌクレオチドコーデ
ィ
ング配列中に変化を有するものである。例えば、縮重コドンUUUおよびUUC
は両方ともアミノ酸フェニルアラニンをコードするが、4種のコドンGGXはす
べてグリシンをコードする。
あるいは、実質的に類似の配列は、約66%、好ましくは約75%、最も好ま
しくは約90%のヌクレオチドまたはアミノ酸が、分子の決められた長さにおい
てマッチするものである。本明細書に用いる、実質的に類似とは、本発明配列に
対して同様の同一性を有する配列をいう。よって、ハイブリダイゼーションまた
は配列の比較によって、実質的に同じであるヌクレオチド配列を同定することが
できる。蛋白分解、ゲル電気泳動および/または精密配列決定のごとき方法によ
つて、実質的に同じである蛋白配列を同定することができる。Lecain et al.J.N
eurochem.56,2133-2138(1991)により報告されたネズミp14配列ならびにTaka
hara et al.J.Biol.Chem.269,26280-26285(1994)により報告されたヒトプロコラ
ーゲンC−プロテイナーゼエンハンサー前駆体配列(PCOLCE)は実質的に
類似した配列という定義から除外される。
本発明単離ポリヌクレオチドの具体例は、好ましくはヒト起源のDNA、ゲノ
ムDNAおよびRNAを包含する。SDMF蛋白をコードしている核酸分子の単
離方法は、当該分野において認識されている手順を用いて、ゲノムまたはcDN
Aライブラリーを天然または人工プローブで検索することである。例えば、”Cu
rrent Protocoles in Molecular Biology”,Ausbel et al.(eds.)GreenePublis
hing Association and John Wiley Interscience,New York,1989,1992参照。
当業者は、配列番号:1または少なくとも15個の連続したヌクレオチドを含む
そのフラグメントが特に有用なプローブであることを理解するであろう。また、
好ましくは、かかるプローブを分析的に検出可能な試薬で標識してプローブの同
定を容易にすることができる。有用な試薬は、放射性同位元素、蛍光色素または
検出可能な生成物の生成を触媒する酵素を包含するが、これらに限らない。プロ
ーブは、過度の実験を行うことなく当業者がヒト、哺乳動物または他の動物起源
のSDMF蛋白をコードしているゲノムDNA、cDNAまたはRNAポリヌク
レオチドを単離すること、あるいは関連配列を求めてかかる起源をスクリー
ニングすることを可能にするであろう。該関連配列としては、例えばさらなるフ
ァミリー、タイプおよび/またはサブタイプのメンバーが挙げられ、本明細書開
示のコーディング配列に対する5’および/または3’領域由来の転写調節およ
び制御エレメントならびに他の安定性、プロセッシング、翻訳および組織特異性
決定領域等が含まれる。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリヌクレオチドによりコードされる機能
的ポリペプチドである。本発明の機能的ポリペプチドの1の具体例は、配列番号
:2に示すアミノ酸配列を有するヒトSDMF蛋白である。
本発明のもう1つの態様は、本質的に純粋なヒトSDMF蛋白の製造方法であ
る。さらにもう1つの態様は、本発明方法により製造されるヒトSDMF蛋白で
ある。この蛋白は配列番号:2に示すアミノ酸配列を有し、実質的に類似のアミ
ノ酸配列を有し、同じ機能を有する変種を包含する。好ましくは、本発明蛋白は
、本発明ポリヌクレオチドをコードしているベクターを含む組み換え宿主細胞を
、蛋白の発現を促進する条件下で培養し、次いでそれを回収することによって、
組み換え遺伝子工学的手法により製造される。
必要な発現制御領域、例えば遺伝子発現に必要な調節配列にDNAを作動する
ように連結することにより、単離ポリヌクレオチド、詳細にはDNAを発現ベク
ター中に導入することができる。当該分野でよく知られた方法により、原核細胞
(例えば、細菌細胞)、あるいは真核細胞(例えば、酵母または哺乳動物細胞)
のごとき適当な宿主細胞中にベクターを導入することができる。上記Ausbelらの
文献参照。調製または単離された、所望蛋白のコーディング配列を適当なベクタ
ーまたはレプリコン中にクローン化することができる。多くのクローニングベク
ターが当業者に知られており、適当なクローニングベクターを選択することがで
きる。クローニング用の組み換えDNAベクターおよび形質転換可能な宿主細胞
の例は、バクテリオファージλ(E.coli)、pBR322(E.coli)、pACYC1
77(E.coli)、pKT230(グラム陰性細菌)、pGV1106(グラム陰性
細菌)、pLAFR1(グラム陰性細菌)、pME290(非E.coliグラム陰性
細菌)、pHV14(E.coliおよびBacillus subtilis)、pBD9(Bacillus
)、
pIJ61(Streptomyces)、pUC6(Streptomyces)、YIp5(Saccharomyces
)、バキュロウイルス昆虫細胞系、Drosophila昆虫系、YCp19(Saccharomyc
es)およびpSV2neo(哺乳動物細胞)を包含するが、これらに限らない。
一般的には、”DNA Cloning”:Vols.I & II,Glover et al.ed.IRL Press Oxfo
rd(1985)(1987);および T,Maniatis et al.(”Molecular Cloning”Cold Spri
ngHarbor Laboratory(1982))参照。
プロモーター、リボソーム結合部位(細菌での発現のため)および所望により
オペレーターのごとき制御エレメントの制御下に遺伝子を置いて、発現構築物を
含むベクターにより形質転換された宿主細胞中において所望蛋白をコードしてい
るDNA配列をRNAに転写させることができる。コーディング配列はシグナル
ペプチドまたはリーダー配列を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。例え
ば、E.coli tacプロモーターまたはプロテインA遺伝子(spa)プロモーターお
よびシグナル配列を用いて本発明蛋白を発現することができる。細菌宿主中にお
ける翻訳後プロセッシングによりリーダー配列が除去されうる。例えば、米国特
許第4431739号、第4425437号および第4338397号参照。
制御配列のほかに、宿主細胞の増殖に相関して蛋白配列の発現を調節すること
を可能にする調節配列を加えることが望ましいかもしれない。調節配列は当業者
に知られている。典型例は、調節化合物の存在をはじめとする化学的または物理
的剌激に応答して遺伝子発現をオンまたはオフにする調節配列である。他のタイ
プの調節エレメント、例えばエンハンサー配列がベクター中に存在してもよい。
適当な調節配列を伴ったベクター中に特定のコーディング配列が存在し、制御
配列に対するコーディング配列の位置および方向も適当であり、その結果制御配
列の「制御」下で転写されるように、すなわち制御配列においてDNA分子に結
合するRNAポリメラーゼがコーディング配列を転写するように発現ベクターを
構築する。この目的を達成するためには、目的とする特定の抗原をコードしてい
る配列の修飾が望ましいかもしれない。例えば、いくつかの場合、配列が適当な
方向で制御配列に結合できるように、すなわち読み枠を維持するように配列を修
飾することが必要であるかもしれない。上記クローニングベクター中に導入する
前に制御配列および他の調節配列をコーディング配列に連結してもよい。別法と
して、すでに制御配列および適当な制限部位を有している発現ベクター中にコー
ディング配列をクローン化することもできる。
いくつかの場合、ヒトSDMF蛋白の変異体またはアナログを製造することが
望ましいかもしれない。蛋白をコードしている配列の一部分を欠失することによ
り、配列を挿入することにより、および/または配列中の1またはそれ以上のヌ
クレオチドを置換することにより、変異体またはアナログを製造してもよい。部
位特異的突然変異法のごときヌクレオチド配列の修飾方法は当業者によく知られ
ている。例えば、上記T.Maniatisらの”DNA Cloning”:Vols.I & II;および上
記”Nucleic Acid Hybridization”参照。
選択された発現系および宿主に応じて、目的蛋白が発現される条件下で上記発
現ベクターにより形質転換された宿主細胞を増殖させることにより本発明蛋白を
製造する。好ましい哺乳動物細胞は、ヒト胚の腎細胞(293)、サル腎細胞、
繊維芽(COS)細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、Drosophi
laまたはネズミのL−細胞を包含する。発現系が蛋白を増殖培地中に分泌する場
合、蛋白を培地から直接精製することができる。蛋白が分泌されない場合、細胞
溶解物から蛋白を単離するかまたは細胞膜フラクションから蛋白を回収する。適
当な増殖条件および回収方法の選択は当業者の範囲内である。
本発明のもう1つの態様は、種々の温度または代謝条件に異なった応答をする
調節エレメントに本発明ポリヌクレオチドを作動するように連結し、そのことに
よりそれらの条件に応答して表現型の発現を効果的にオンまたはオフにすること
である。
本発明蛋白を同定するための別法は、遺伝子ライブラリーを構築し、得られた
クローンを用いてE.coliを形質転換し、個々のコロニーをプールし、ヒトSDM
Fに対するポリクローナル血清またはモノクローナル抗体を用いて個々のコロニ
ーをスクリーニングすることによる。
既知アミノ酸配列または目的遺伝子のDNA配列由来のアミノ酸配列を用いて
、自動ペプチド合成装置による固相ペプチド合成のごとき化学合成により本発明
蛋
白を製造してもよい。かかる方法は当業者に知られている。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリペプチドのモジュレーターである。物
質によるSDMFの機能の転調は、機能の部分的ないし完全な阻害、同一の機能
、ならびに機能促進を包含する。本発明モジュレーターの具体例は、抗体、ペプ
チド、オリゴヌクレオチドならびにペプチド模倣物を含む小型有機分子を包含す
る。
少なくとも1つのエピトープを含む本発明蛋白またはそれらのフラグメントを
用いて、本明細書開示のアミノ酸配列に対応するエピトープに指向されたポリク
ローナル抗体およびモノクローナル抗体の両方の抗体を製造することができる。
ポリクローナル抗体が所望の場合、マウス、ウサギ、ヤギまたはウマのごとき選
択された哺乳動物を本発明蛋白またはそのフラグメント、あるいは変異蛋白で免
疫する。既知方法に従って、免疫された動物からの血清を集め、処理する。免疫
アフィニティークロマトグラフィーまたは他の既知方法により血清のポリクロー
ナル抗体を精製することができる。
当業者は、本発明蛋白およびそのフラグメントに対するモノクローナル抗体を
用意に製造することもできる。ハイブリドーマ法を用いるモノクローナル抗体の
製造のための一般的方法論はよく知られている。細胞融合および腫瘍原性DNA
でのBリンパ球の直接トランスフェクションまたはエプステインーバーウイルス
でのトランスフェクションのごとき他の方法によっても不死化抗体産生細胞系を
作り出すことができる。例えば、M.Schreier et al.,”Hybridoma Techniques”
(1980);Hammerling et al.,”Monoclonal Antibodies and T-cell Hybridomas”
(1981);Kennettetal.,”MonoklonalAntibodies”(1980);および米国特許第43
41761号、第4399121号、第4427783号、第4444887号
、第4452570号、第4466917号、第4472500号、第4491
632号、および第4493890号参照。
目的抗原またはそのフラグメントに対して生成したモノクローナル抗体の集団
を、種々の特性、すなわち例えば、イソタイプ、エピトープのアフィニティー等
についてスクリーニングすることができる。モノクローナル抗体は、指向されて
いる個々の抗原の、免疫アフィニティー法を用いる精製において有用である。別
法として、目的モノクローナル抗体をコードしている遺伝子を、当該分野におい
て知られたPCR法によりハイブリドーマから単離し、適当なベクター中にクロ
ーン化し、発現させてもよい。本発明抗体は、ポリクローナル抗体であれ、モノ
クローナル抗体であれ、それらが免疫アッセイ、RIA、ELISA等における
試薬として使用できるという点で、さらに有用である。放射性同位元素、蛍光分
子または酵素のごとき分析的に検出可能な試薬で本発明抗体を標識することがで
きる。
モノクローナル抗体のさらなる用途は、SDMFの過剰産生または不適切な産
生から生じる種々の病気の治療である。かかる病気は再狭窄およびアテローム性
動脈硬化を包含する。治療上有効量のSDMF−転調モノクローナル抗体をSD
MF活性の転調が必要な患者に投与する。
非ヒト可変領域がヒト不変領域に結合または融合しているキメラ抗体(例えば
、Liu et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84,3439(1987)参照)をアッセイに使用し
てもよく、また治療的に使用してもよい。好ましくは、治療的なモノクローナル
抗体は、Jones et al.,Nature,321,522(1986); Verhoeyen et al.,Science,23
9,1534(1988);Kabat et al.,J.Immunol.,147,1709(1991);Queen et al.,Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA,86,10029(1989);Gorman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88,3
4181(1991);およびHodgson et al.,Bio/Teclmology,9,421(1991)に記載されたよ
うな「ヒト化」されたものであろう。
本発明のもう1つの態様は、本発明ポリヌクレオチドに結合しうる配列を含む
アンチセンスオリゴヌクレオチドである。SDMF蛋白をコードしている標的核
酸に特異的に結合し、その転写を妨害するように、合成オリゴヌクレオチドまた
は関連アンチセンス化学構造アナログを設計することができる。一般的には、Co
hen,J.S.,Trends in Pharm.Sci.,10,435(1989)およびWeintraub,H.M.,Scientifi
c American,1月号(1990年)の40頁参照。
本発明のもう1つの態様は、SDMF蛋白の結合パートナーへの結合を妨害す
ることによりSDMF蛋白の機能を阻害あるいはさもなくば転調させる物質の存
在に関して培地をアッセイする方法である。例は、細胞表面受容体、可溶性受容
体、結合蛋白、抗体およびそれらのフラグメントならびにSDMF蛋白のフラグ
メントを包含するが、これらに限らない。他の典型的なSDMF蛋白機能のモジ
ュレーターは、上記ペプチドあるいは蛋白のいすれかのペプチド模倣物または他
の小型有機分子を包含する。
ヒトSDMFのアミノ酸配列(配列番号:2)を有するSDMF蛋白またはそ
の機能的誘導体およびSMCは、下記実施例3に記載の化学走性チャンバーに入
れられ、あるいは上記Koyama et al.J.Biol.Chem.に記載のごとき当業者に知ら
れている他の移動アッセイに供せられる。SDMF活性を転調させる可能性のあ
る試験物質をSDMFまたはSMCのいずれかに添加し、SMCの移動を可能に
する条件下でチャンバーをインキュベーションし、次いで、移動したSMCおよ
び移動しなかったSMCの数を数える。結果を対照と比較して、試験物質の効果
を決定する。
結合パートナーと一緒になった、ヒトSDMF(配列番号:2)のアミノ酸配
列を有するSDMF蛋白またはその機能的誘導体が提供される。SDMF遺伝子
産物/結合パートナー複合体の生成を可能にする条件下で、SDMF活性を転調
させる可能性のある試験物質とともに混合物をインキュベーションする。複合体
、遊離SDMF蛋白または遊離結合パートナーの存在に関してアッセイを行い、
結果を対照と比較して試験物質の効果を決定する。
SDMF機能の転調はSMC移動に影響を及ぼすと考えられる。そのように同
定されるモジュレーターは、アテローム性動脈硬化、再狭窄またはSMC移動が
関与している他の血管の病気の治療および予防のための処置薬として有用である
と考えられる。
さらに、すべてではないが大部分のSMC移動因子は特異的受容体蛋白と相互
作用する。SDMFを用いて、それと相互作用する蛋白を単離することができ、
この相互作用を妨害の標的とすることができる。SDMFと他の因子との間の蛋
白−蛋白相互作用の阻害剤は、SDMF活性を転調させる医薬の開発を可能にす
る。
SDMF遺伝子産物/結合パートナー複合体の蛋白−蛋白相互作用のごとき蛋
白−蛋白相互作用についてのアッセイ方法、ならびにSDMFと相互作用する蛋
白の単離方法は、当業者に知られている。以下に述べる方法の使用は、当業者が
過度の実験を行うことなくこれらの目的を達成することを可能にする。
酵母の2−ハイブリッド系は、転写アクチベーター活性の再構築を用いてイン
ビボにおいて第1の蛋白と第2の蛋白との間の相互作用を調べる方法を提供する
。該方法は、例えば米国特許第5283173号に開示されており、試薬はClon
techおよびStratageneから入手できる。簡単に説明すると、SDMF cDNA
をGal14転写因子DNA結合ドメインに融合し、酵母細胞において発現させ
る。目的細胞から得たcDNAライブラリーのメンバーをGal14のトランス
活性化ドメインに融合させる。SDNFと相互作用しうる蛋白を発現するcDN
Aクローンは、Gal14活性の再構築およびGal1−lacZのごときリポ
ーター遺伝子の発現のトランス活性化を誘導するであろう。
別法は、組み換えSDMFを用いるλgt11、λZAP(Stratagene)また
は同等cDNA発現ライブラリーのスクリーニングである。組み換えSDMF蛋
白またはそのフラグメントをFLAG、HSVまたはGSTのごとき小型ペプチ
ドタグに融合させる。ペプチドタグは、心筋クレアチンキナーゼのごときキナー
ゼに対する便利なリン酸化部位を有していてもよく、あるいはビオチン化されて
いてもよい。組み換えSDMFを[32P]でリン酸化してもよく、あるいは未標
識で使用してストレプトアビジンまたはタグに対する抗体を用いて検出してもよ
い。λgt11cDNA発現ライブラリーを目的細胞から作成し、組み換えSD
MFとともにインキュベーションし、洗浄し、次いで、SDMFと相互作用する
cDNAクローンを単離する。例えば、上記T.Maniatisらの文献参照。
もう1つの方法は、ベクターの哺乳動物プロモーターとポリアデニル化部位と
の間にcDNAがが組み込まれている哺乳動物発現ライブラリーをスクリーニン
グし、COSまたは293細胞を一時的にトランスフェクションし、次いで、固
定され洗浄された細胞を標識SDMF(好ましくはヨウ素化されている)ととも
にインキュベーションすることにより48時間後に結合蛋白を検出し、結合SD
MFの検出はオートラジオグラフィーによるものである(例えば、Sims et al.,
Science241,585-589(1988)およびMcMahan et al.,EMB0 J.10,2821-2832(1991)参
照)。このようにして、目的結合蛋白をコードしているcDNAを含むcDNA
のプールを選択し、さらに各プールを分割し、次いで、一時的トランスフェクシ
ョン、結合、オートラジオグラフィーのサイクルを行うことにより目的cDNA
を単離することができる。別法として、cDNAライブラリー全体を哺乳動物細
胞中にトランスフェクションし、次いで、プレートに結合したSDMFを含むデ
ィッシュ上で細胞をパンニングすることにより目的cDNAを単離することがで
きる。洗浄後に結合している細胞を融解し、プラスミドDNAを単離し、細菌中
で増幅し、次いで、単一cDNAクローンが得られるまでトランスフェクション
およびパンニングのサイクルを繰り返す(例えば、Seed et al,Proc.Natl.Acad.
Sci.USA 84,3365(1987)参照)。結合蛋白をスクリーニングする場合、一時的に
トランスフェクションされた細胞から得た上清をアッセイするための結合または
中和アッセイが確立されたならば、同様のプーリング法によりそのcDNAを得
ることができる。上清をスクリーニングするための一般的方法はWonget al.,Sc
ience228,810-815(1985)に開示されている。
もう1つの方法は、SDMFと直接相互作用する蛋白の細胞からの単離である
。GSTまたは小型ペプチドタグとSDMFとの融合蛋白を作成し、ビーズ上に
固定化する。生合成的に標識された、あるいは末標識の蛋白抽出物を目的細胞か
ら調製する。SDMFと相互作用する蛋白を特異的にビーズから溶離し、SDS
−PAGEにより分析する。精密配列決定により結合パートナーの1次アミノ酸
配列データを得る。
もう1つの別法は免疫アフィニティー精製である。組み換えSDMFを標識ま
たは未標識細胞抽出物とインキュベーションし、抗−SDMF抗体と免疫沈降さ
せる。免疫沈降物をプロテインA−セファロースを用いて回収し、SDS−PA
GEにより分析する。末標識蛋白をビオチン化により標識し、ストレプトアビジ
ンを用いてSDSゲル上で検出する。精密配列決定により結合パートナー蛋白を
分析する。さらに、精密配列決定の前に当業者に知られた標準的な生化学的精製
工程を用いてもよい。
さらにもう1つの別法は、結合パートナーを求めてペプチドライブラリーをス
クリーニングすることである。組み換えタグ付きまたは標識SDMFを用いて、
ペプチドライブラリーからSDMFと相互作用するペプチドを選択する。ペプチ
ドの配列決定は、相互作用する蛋白中に見いだされるかもしれないコンセンサス
ペプチド配列の同定を導く。
これらの方法または当業者に知られた他の方法のいずれかにより同定されたS
DMF結合パートナーならびに上記の推定結合パートナーを本発明アッセイ方法
に用いることができる。SDMF/結合パートナー複合体の存在についてのアッ
セイを、例えば、酵母の2−ハイブリッド系、複合体に特異的な抗体を用いるE
LISAまたは免疫アッセイにより行う。SDMF/結合パートナーの相互作用
の形成を妨害または阻害する試験物質の存在下で、試験物質を欠く対照と比較す
ると複合体量が減少していることがわかるであろう。
例えば、特異的抗体を用いるELISAまたは免疫アッセイにより、あるいは
放射性標識したSDMFを細胞または細胞膜とともにインキュベーションし、次
いで、遠心分離またはフィルターで分離する工程により、遊離SDMFまたは結
合パートナーについてのアッセイを行う。SDMF/結合パートナー相互作用の
形成を妨害または阻害する試験物質の存在下で、試験物質を欠く対照と比較する
と遊離SDMFまたは遊離結合パートナーの量が増加していることがわかるであ
ろう。
本発明のもう1つの態様は、有効量の本発明SDMF蛋白および医薬上許容さ
れる担体を含んでなる医薬組成物である。本発明蛋白性薬剤の医薬組成物は、特
に非経口投与、すなわち、皮下、筋肉内または静脈投与に有用である。リポソー
ムのごとき膜結合小胞によりSDMF蛋白を取り囲んでもよい。
一般的には、非経口的投与用組成物は、適当な担体、好ましくは水性担体に溶
解された本発明蛋白の溶液またはそのカクテルを含んでなる。種々の水性担体、
例えば水、緩衝化された水、0.4%セイライン、0.3%グリシン等を用いてよ
い。これらの溶液を滅菌し、一般的には粒子状物質を不含とする。慣用的なよく
知られた滅菌法によりこれらの溶液を滅菌してもよい。組成物は、pH調節剤お
よび緩衝化剤等のごとき生理学的条件を適切化するのに必要な医薬上許容される
補助物質を含有していてもよい。かかる医薬処方中の本発明蛋白の濃度を広範囲
に変化させることができ、すなわち、約0.5%末満から約1%ないし15もし
くは20%程度、通常には約1%または少なくとも約1%であり、主として液体
の体積、粘度等に基づいて、さらに選択された投与モードに応じて選択されるで
あろう。
よって、1mlの滅菌緩衝化水および50mgの本発明蛋白を含有するように
、筋肉内注射用の本発明医薬組成物を製造することができる。同様に、250m
lの滅菌リンゲル溶液および150mgの本発明蛋白を含有するように、静脈輸
液用の本発明医薬組成物を製造することができる。非経口投与可能な組成物の実
際的な製造方法は当業者によく知られているか、あるいは明らかであろうし、例
えば、Remington's Pharmaceutical Science,15th ed.,Mack Publishing Compan
y,Easton,Pennsylvaniaにおいて詳細に記載されている。
本明細書記載の蛋白を保存のために凍結乾燥し、使用前に適当な担体で復元す
ることができる。この方法は慣用的な蛋白について有効であることが示されてお
り、当該分野で知られている凍結乾燥および復元方法を用いることができる。
医師は、最適な本発明治療薬の用量を決定し、用量は投与形態および選択した
個々の化合物に応じて変更されるであろうし、さらにそのうえ、用量は治療中の
個々の患者に応じて変更されるであろう。一般的には、医師は、化合物の最適用
量よりも実質的に少ない用量で治療を開始し、その状況下で最適効果が達成され
るまで用量を少しずつ増加させることを望むであろう。一般的には、組成物を経
口投与する場合、非経口的に少量を与えた場合と同じ効果を得るには活性薬剤量
を多く必要とすることがわかっている。一般的には、治療的用量は1日1ないし
10ミリグラムおよびそれより多く、別々の1回分として数回に分けて投与して
もよい。
患者の状態に応じて、本発明医薬組成物を予防的および/または治療的処置の
ために投与することができる。治療的適用においては、すでに罹病している患者
に、少なくとも部分的に疾病およびその合併症の進行を停止させるに十分な量の
組成物を投与する。予防的適用においては、まだ疾病状態にない患者に本発明化
合物またはそのカクテルを含有する組成物を投与して、疾病に対する患者の抵抗
力を増大させる。
担当医師により選択された用量レベルおよびパターンで、医薬組成物の1回ま
たは複数回の投与を行うことができる。いずれの場合にも、本発明医薬組成物は
有効に患者を処置するに十分な量の本発明化合物を提供すべきである。
さらに、いくつかの疾病は遺伝的に欠損した遺伝子から生じる。欠損遺伝子の
配列を正常なものと比較することによりこれらの遺伝子を検出することができる
。SDMF遺伝子中に変異を有する個体を種々の方法によりDNAレベルで検出
してもよい。診断に用いる核酸(ゲノムDNA、mRNA等)を、血液、尿、唾
液または組織生検、例えば絨毛膜サンプリングまたは羊水細胞採取および剖検材
料のごとき患者の細胞から得てもよい。ゲノムDNAを検出に直接使用してもよ
く、あるいは分析前にPCR、リガーゼ連鎖反応(LCR)、鎖置換増幅(SD
A)等により酵素的に増幅してもよい。例えば、Saiki et al.,Nature,324,163-
166(1986)、Bej,et al.,Crit.Rev.Biochem.Molec.Biol.,26,301-334(1991)、Van
Brunt,J.,Bio/Technology,8,291-294(1990)参照。RNAまたはcDNAを同じ
目的に使用してもよい。一例として、本発明核酸に対して相捕的なPCRプライ
マーを用いてSDMFの変異を同定し分析することができる。例えば、正常SD
MF遺伝子型と比較した場合の増幅生成物のサイズの変化により欠失および挿入
を検出することができる。増幅したDNAを本発明の放射性標識SDMF RN
Aあるいは本発明の放射性標識SDMFアンチセンスDNA配列とハイブリダイ
ゼーションさせることにより、点突然変異を同定することができる。RNase
A消化により、あるいは融解温度(Tm)の差により、完全にマッチした配列
をミスマッチ2重鎖から識別することができる。かかる診断は、出産前および新
生児の試験に特に有用であろう。
さらに、リファレンス遺伝子および「変異」遺伝子間の点突然変異および他の
配列の相違を、他のよく知られた方法、例えば直接DNA配列決定、1本鎖コン
ホーメーション多型性により同定することができる。0rita et al.,Genomics,5,
874-879(1989)参照。例えば、配列決定プライマーを、2本鎖PCR生成物また
は修飾PCRにより得られた1本鎖鋳型分子と一緒に用いる。放射性標識したヌ
クレオチドを用いる慣用的方法により、あるいは蛍光タグを用いる自動配列決定
法により、配列決定を行う。クローン化したDNAセグメントをプローブとして
用いて特定のDNAセグメントを検出してもよい。この方法の感度は、PCRと
組み合わせた場合に大幅に上昇する。ヌクレオチドリピートの存在はSDMF活
性における病因となる変化に関連して要る可能性があり、あるいは種々の多型性
のマーカーとして役立つ可能性がある。
変性剤の存在下または不存在下におけるゲル中のDNAフラグメントの電気泳
動度の変化を検出することによりDNA配列の相違に基づく遺伝学的試験を行っ
てもよい。高分解能ゲル電気泳動により、小さな配列の欠失および挿入を可視化
することができる。変性ホルムアミドグラジエントゲルにより異なる配列のDN
Aフラグメントを識別してもよく、ゲル中では個々のDNAフラグメントの融解
温度または部分融解温度に応じてDNAフラグメントの移動度が異なり、ゲル中
の別々の位置で停留する。例えば、Myers et al.,Science,230,1242(1985)参照
。さらに、配列の変化、詳細には小さな欠失を、ヘテロ2重鎖電気泳動のごとき
非変性ゲル電気泳動におけるDNAヘテロ2重鎖の泳動パターンの変化として検
出してもよい。例えば、Nagamine et al.,Am.J.Hum.Genet.,45,337-339(1989)参
照。RNaseおよびS1保護またはCotton et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85
,4397-4401(1985)により開示されたような化学的開裂法ヌクレアーゼ保護アッセ
イにより、特定の位置における配列の変化を明らかにしてもよい。
よって、ハイブリダイゼーション(例えば、ヘテロ2重鎖電気泳動、WFhite et
al.,Genomics,12,301-306(1992))、RNAse保護(例えば、Myers et al.,Sci
ence,230,1242(1985))、化学的開裂(例えば、Cotton et al.,Proc.Natl.Acad.S
ci.USA,85,4397-4401(1985))、直接的DNA配列決定、あるいは制限酵素の使
用(例えば、制限フラグメント長多型性(RFLP)、RFLPにおいて制限フ
ラグメントの数およびサイズは、挿入、欠失、ヌクレオチドリピートの存在、な
らびにエンドヌクレアーゼ制限配列を生成または破壊する他の変異を示しうる。
)
のごとき方法により特定のDNA配列の検出を行ってもよい。ゲノムDNAのサ
ザンブロツテイングを用いて大きな欠失および挿入、すなわち100塩基対より
も大きいものを同定してもよい。
慣用的なゲル電気泳動およびDNA配列決定に加えて、微小欠失、異数体度、
トランスロケーションおよび逆位のごとき突然変異をインシトゥ(in situ)分
析により検出することもできる。例えば、Keller et al.,DNA Probes,2nd Ed.,S
tockton Press,New York,N.Y.USA(1983)参照。すなわち、単離および/または膜
上への固定化をすることなく細胞中のDNAまたはRNA配列を分析することが
できる。蛍光インシトゥハイブリダイゼーション(FISH)は現在最も普通に
適用されている方法であり、FISHに関する多くの解説がある。例えば、Trac
huck et al.,Science,250,559-562(1990)、およびTrask et al.,Trends,Genet.
,7,149-154(1991)参照。それゆえ、SDMF 遺伝子の構造に基づいた核酸を用い
ることにより、遺伝学的変異の診断試験を開発することができる。
さらに、いくつかの疾病は、mRNAにおける変化により検出されうる遺伝子
発現の変化の結果によるものであるか、あるいはかかる変化により特徴づけられ
るものである。別法として、SDMF遺伝子をリファレンスとして用いて、例え
ばノーザンブロッティングまたはインシトゥハイブリダイゼーションによって、
上昇または低下したレベルのSDMF蛋白を発現する個体を同定することもでき
る。
適当なハイブリダイゼーション条件を決定することは当業者の範囲内のことで
ある。例えば、”Current Protocols in Mol.Biol.”Vol.I & II,Wiley Intersc
ience.Ausbel et al.(eds.)(1992)参照。プローブ法は当業者によく知られてお
り、プローブのサイズを広範囲に変化させることができるが、プローブが少なく
とも15ヌクレオチドの長さであるのが好ましいということが理解されている。
また、好ましくは、かかるプローブを分析的に検出可能な試薬で標識してプロー
ブの同定を容易にし、あるいは容易にすることができることが理解されている。
有用な試薬は、放射性同位元素、蛍光色素または検出可能な生成物の形成を触媒
できる酵素を包含するが、これらに限らない。一般則として、ハイブリダイゼー
ション
条件が厳密であるほど、より密接に関連した遺伝子が回収されるであろう。
SMC移動の調節におけるヒトSDMFの役割は、本発明のさらにもう1つの
態様を確立し、それは遺伝子治療である。「遺伝子治療」とは、目的遺伝子のさ
らなるリファレンスコピーを患者の細胞中に挿入する遺伝子補足を意味する。結
果として、リファレンス遺伝子は欠陥を修正し、細胞が正常に機能することを可
能にし、かくして、疾病の徴候が改善される。リファレンスコピーは野生型のS
DMF遺伝子または内在SDMFの活性を転調させる蛋白もしくはペプチドをコ
ードしている遺伝子であろう。
本発明遺伝子治療はインビボまたはエクスビボ(exvivo)で行える。エクスビ
ボ遺伝子治療には、患者細胞の単離および精製、治療遺伝子の導入、および遺伝
学的に変化した細胞を患者体内に戻すことを必要とする。修飾レトロウイルスの
ごとき複製欠陥ウイルスを用いて治療SDMF遺伝子をかかる細胞中に導入する
ことができる。例えば、マウスMolony白血病ウイルス(MMLV)は、臨床的な
遺伝子試行においてよく知られたベクターである。例えば、Boris-Lauerie et a
l.,Curr.0pin.Genet.Dev.,3,102-109(1993)参照。
対照的に、インビボ遺伝子治療は患者細胞の単離および精製を必要としない。
典型的には、患者への投与のために、例えばリポソーム中あるいはBerkner,K.L.
,Curr.Top.Microbiol.Immunol.,158,39-66(1992)により記載されたアデノウイ
ルスまたはMuzyczka,N.,Curr.Top.Microbiol.Immunol.,158,97-129(1992)および
米国特許第5252479号に記載のアデノ関連性連ウイルスのごとき複製欠陥
ウイルス中に治療遺伝子を「パッケージ」する。もう1つのアプローチは、「裸
のDNA」の投与であり、DNAで被覆された金粒子を用いる微粒子爆弾により
治療遺伝子が標的組織中に導入される。
本発明遺伝子治療に有用な細胞タイプは、リンパ球、肝細胞、筋芽細胞、繊維芽
細胞、網膜細胞のごとき目の細胞、上皮細胞および内皮細胞を包含する。リポソ
ーム中のDNAベクター、DNA−蛋白複合体または複製欠陥アデノウイルスの
霧化調合品の吸入により、上皮細胞のトランスフェクションを行うことができる
。例えば、米国特許第5240846号参照。
本発明のも1つの態様は、いずれかの細胞中で本発明ポリヌクレオチドを発現
しうるトランスジェニックな非ヒト動物である。宿主の適当な受精卵または胚を
本発明ポリヌクレオチドまたはヒトの疾病において見いだされる変異形態ポリヌ
クレオチドでトランスフェクションすることにより、トランスジェニックな非ヒ
ト動物を得てもよい。例えば、米国特許第4736866号、第5175385
号、第5175384号および第5175386号参照。得られたトランスジェ
ニック動物をSDMF遺伝子機能の研究モデルとして使用してもよい。特に有用
なトランスジェニック動物は、SDMF蛋白の発現に関連した検出可能な表現型
を示す動物である。次いで、薬剤開発の候補物質を、その関連表現型を逆転また
は悪化させる能力についてスクリーニングしてもよい。
以下の特定の非限定的な実施例を参照して本発明を説明する。
実施例1 ヒトSDMF全長cDNAのクローニングおよび配列分析
上記Koyama et al.J.Biol.Chem.の方法によりラットSDMF蛋白を精製した
。精製された60kDaの蛋白を自動エドマン分解配列決定に供したところ、ブ
ロックされたN末端を含むことがわかった。さらにSDS−PAGE精製された
SDS−PAGE精製された物質をインシトゥでのトリプシン消化に供し、溶離
したペプチドを微小孔性C18逆相クロマトグラフィーにより精製した。
MALDI質量スペクトル法により決定された1655.5 Daの実験質量を有
するトリプシン消化ペプチドのエドマン配列決定により、配列YDALEVFA
GSGTSGQR(配列番号:3)を含むことがわかった。ラットSDMFアミ
ノ酸配列をPIRデータベースと比較することにより、Genbank アソシエーショ
ン番号JH0403を有する機能不明の402個のアミノ酸のネズミ配列との正
確なマッチが示された。この配列はp4と同定され、DNAおよびアミノ酸配列
がLecain らの上記文献に報告されている(配列番号:4および5)。これらの
結果に基づいて、これまで不明であったネズミp14の機能は、平滑筋細胞由来
の移動因子としての機能であることがわかった。
ネズミp14配列を伴う発現配列タグ(EST)として知られる短い部分配列
からなるランダムcDNA配列データベースを検索したところ、p14またはS
DMFに対する推定上のヒト相同体の部分をコードする多くのESTが示された
。ネズミp14 cDNA配列の5’末端とマッチし、開始コドンを含んでいる
ESTを含有するcDNAを選択し、さらに配列決定を行った(配列番号:1)
。このcDNAは、もともと、λZAP中のヒト胎児心臓cDNAライブラリー
から単離されたものであった。
SDMF cDNAの配列分析により、位置94のATGから開始し、位置1
441のTGAで終結する、推定分子量49.4kDaの449個のアミノ酸(
配列番号:2)をコードしている1347個のヌクレオチドの読み枠(配列番号
:1)が明らかとなった。
Lecainらにより報告されたネズミp14DNA配列(配列番号:4)は、上記
Takaharaらにより決定されたが、2個のグアノシン残基が省略されていた。Leca
inらにより公表された配列のヌクレオチド1213および1214間に1のさら
なる残基が存在し、ヌクレオチド1375および1376間にもう1つの残基が
存在した。訂正されたネズミp14DNAおよびアミノ酸配列を、それぞれ配列
番号:6および7に示す。
GCGプログラムBestfitを用いてヒトSDMFの推定アミノ酸配列を訂正さ
れたネズミp14配列と並置比較した。正味のアミノ酸同一性は85%であり、
5つのギャップを伴っており、これを図1に示す(上はヒトSDMF;下はネズ
ミp14)。両方の蛋白配列は、相捕的蛋白C1rおよびC1sならびに分泌蛋
白であるヒト骨形態形成蛋白−1、アフリカツメガエル由来のAS抗原、ウシ酸
性精液前駆体蛋白およびブタ精子付着蛋白AWN、AQN−1および−3におい
て見いだされるドメインに対する相同領域の2個のリピート(ネズミ配列の36
〜145および158〜269)をコードしている。
ネズミp14アミノ酸配列(配列番号:5)を用いてGenEMBLデータベースを
検索すると、449個ののヒトプロコラーゲンC−プロテイナーゼエンハンサー
蛋白(PCOLCE)(受託番号L33799)(配列番号:8および9)が示
され、91.1%の同一性であった。PCOLCEは上記Takaharaらにより報告
されている。GCGプログラムBestfitを用いて、ヒトSDMFの推定アミノ酸
配列(配列番号:2)をヒトPCOLCE配列(配列番号:9)と並置比較した
。正味のアミノ酸同一性は99%であり、ギャップはなく、これを図2に示す(
上はヒトSDMF;下はヒトPCOLCE)。
実施例2 ヒトSDMFの発現
推定上のヒトSDMFcDNAを、EcoRI(5’末端)およびKpnI(
3’末端)での消化によりそのクローニングベクター(pBluescript)から単離し
、哺乳動物発現ベクターpCDN(Aiyar et al.,Molecular and CellularBioc
hemistry131,75-86(1994))中に挿入した。上記ManiatisらのDEAEデキスト
ラン/クロロキン法、次いで、10%DMSOショック(例えばManiatisらの)
を用いて、前日に150mmフラスコに撒いておいた8x106個のCOS細胞
中にこのベクター60μgをトランスフェクションした。感染後24時間、10
%FBS/DMEM中に細胞を置き、次いで、血清含有培地を除去し、細胞をP
BSで2回洗浄し、ヌクレオチドを含有する無血清培地15mlを添加した。4
8時間後および120時間後に培地を集め、遠心分離して細胞残渣を除去し、7
.5%重炭酸ナトリウムを用いてpHを約8.0に調節した。
トランスフェクション1日前に20000個/cm2の細胞密度で撒いた1リ
ットルの細胞培養および、DEAE/デキストラン中1.8mg/mlのDNA
を用い、4時間後、10%DMSOを添加し、次いで、無血清培地で3日間培養
して、本質的に同様にして大規模COSトランスフェクションを行った。
実施例3 ヒトSDMFの生物活性
COS細胞においてで発現されたヒトSDMFの生物活性を、インビトロにお
けるラット大動脈平滑筋細胞移動モデルにおいて示した。このモデルはHidaka e
t
al.Atherosclerosis 95,87-94(1992)により報告された。ラツト大動脈平滑筋細
胞(RASMC)を0.2%ウシ血清アルブミン(BSA)を補足したDulbecco
改変Eagle培地(DMEM)中に2.5x106個/mlの濃度で懸濁した。アッ
セイにおいて、0.2mlのRASMCをアッセイチャンバーの上部コンパート
メントに入れた。チャンバーの下部コンパートメントには0.6mlの0.2%B
SA補足DMEMを入れた。COS細胞培養上清からほぼ均一にまで精製された
ヒトSDMFをフィルターの下側の表面にコーティングするか、あるいは下部コ
ンパートメントに添加した。RASMCを、最大の平滑筋細胞移動(対照)を誘
導する濃度の血小板由来増殖因子(RDGF)または種々の濃度の精製SDMF
に供した。95%空気および5%CO2の雰囲気下、37℃で20時間インキュ
ベーションした。インキュベーション後、上側の表面の移動しなかった細胞をゆ
やかに掻き取り、PBSで3回洗浄した。濾紙を固定し、ギムザ染色した。フィ
ルターの下側の表面に移動したSMCの数を顕微鏡により決定し、1のランダム
に選択されたハイパワーフィールド(high-power field,HPF)をフィルター1枚
当たりにつき計数した。実験を3系で行った。図3の結果は、精製SDMFは用
量依存的にラット平滑筋細胞の移動を促進し、その最大活性はPDGFの少なく
とも4〜5倍であることを示し、上記Koyama et al.,J.Biol.Chem.により公表さ
れた観察結果と矛盾しない。
本発明の精神または本質的属性から逸脱することなく、本発明を他の特定の形
態に具体化してもよく、したがって、上記説明ではなく、本発明の範囲を示すも
のとして添付した請求の範囲について参照が行われるべきである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Transfer factor derived from smooth muscle cells
Field of the invention
The present invention relates to a transfer factor (SDMF) gene derived from isolated human smooth muscle cells, which is essentially pure.
Production of chimeric human SDMF proteins and compositions, and human SDMF sequences and proteins
Construction and usage.
Background of the Invention
Migration of arterial smooth muscle cells (SMC) into the lining of the blood vessel wall is associated with atherosclerosis
Important events in the development of restenosis after injury and annular vascular balloon angioplasty
is there. Many SMCs secreted by vascular cells or derived from other blood components
Transfer factors have been identified. These transfer factors include platelet-derived growth factor,
-Leukin-1, transforming growth factor-β, fibronectin, vitronectin,
Includes fibrin-gen and oxidized low density lipoprotein.
Transfer factor (SDMF) derived from rat and rabbit smooth muscle cells was obtained from Koyama et al.
., Atherosclerosis 86, 219-226 (1991). Rat artery SMC
Purification and Biological and Pharmacological Studies on SDMF Proteins of Origin
Is described by Koyama et al., J. Biol. Chem. 268, 13301-13308 (1993)
Has been reported.
Rat SDMF is an effective SMC transfer factor and does not promote SMC growth.
And studies have shown. 58 kDa protein secreted by SMC is other
Is differentiated from the known SMC mobilization factor.
It has been reported to induce. Sequencing and / or Cloning of Rat SDMF
Was not reported.
SMC migration is involved in many vascular pathologies. SMC autocrine transfer factor
As a consequence, SDMF has been implicated in vascular pathologies, for example, in the early stages of atherosclerotic injury.
It is thought that it plays an important role in the formation of a thick film during the period. Key of SMC movement
For the involvement of SDMF in the section, see the overall description of SDMF and its cDNA.
Requires identification. Also, compounds that modulate SDMF activity, such modulators
There is a need for methods of identifying, as well as reagents useful in such methods.
You.
Summary of the Invention
Thus, one aspect of the present invention is
(A) nucleotides from nucleotides 94 to 1440 shown in SEQ ID NO: 1
A polynucleotide encoding human SDMF having the sequence
(B) Under the conditions of moderate stringency hybridization,
Functional human SDMF capable of hybridizing to the complement of nucleotides
A coding polynucleotide, and
(C) a degenerate polynucleotide of the polynucleotide according to (a) or (b)
An isolated polynucleotide selected from the group consisting of:
Another aspect of the present invention relates to a function encoded by the polynucleotide of the present invention.
Target polypeptide.
Another aspect of the invention includes a vector comprising a polynucleotide of the invention.
The recombinant host cells under conditions that promote expression of the protein, and then
A method for producing essentially pure human SDMF protein, comprising recovering.
You.
Another aspect of the present invention comprises a sequence capable of binding to a polynucleotide of the present invention.
It is an antisense oligonucleotide.
Another aspect of the present invention is a modulator of the polypeptide of the present invention.
Another aspect of the invention is directed to the presence of a substance that modulates SDMF activity.
A method for assaying a ground, comprising:
(A) an SDMF protein having an SDMF amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) or
Placing the functional derivative as well as the SMC in a chamber;
(B) The test substance that may modulate SDMF activity is SDMF or SM
C;
(C) Incubate the chamber under conditions that allow SMC transfer
That
(D) counting the number of SMCs that have moved and those that have not, then
(E) To determine the effect of the test substance by comparison with the control
It is a method including.
Another aspect of the invention is directed to the presence of a substance that modulates SDMF activity.
A method for assaying a ground, comprising:
(A) an SDMF protein having an SDMF amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) or
Providing its functional derivatives and cellular binding partners,
(B) Conditions enabling formation of SDMF protein / cellular binding partner complex
Incubation with test substances that may modulate SDMF activity
To do
(C) the presence of the complex, free SDMF protein or free cellular binding partner
And assay, then
(D) determining the effect of the test substance by comparison with a control
It is a method including.
Another embodiment of the present invention relates to a SDMF protein upregulation identified by the method of the present invention.
It is a compound.
Another embodiment of the present invention provides that a therapeutically effective amount of a modulation compound of the present invention is administered to a patient.
A method for treating a patient in need of modulation of SDMF activity.
Another aspect of the present invention is to administer a therapeutically effective amount of a polypeptide of the present invention to a patient.
A method for treating a patient in need of SDMF.
Another aspect of the present invention relates to a polypeptide of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier.
A pharmaceutical composition comprising:
Another aspect of the present invention is a method for diagnosing a condition associated with SDMF protein deficiency.
What
(A) isolating a polynucleotide sample from an individual;
(B) from polynucleotide sample and nucleotide 94 shown in SEQ ID NO: 1
Polynucleic acid encoding SDMF having the nucleotide sequence shown by 1440
Assaying nucleotides, then
(C) comparing differences between the polynucleotide sample and the SDMF polynucleotide
To do
And wherein the differences are indicative of a mutation in the SDMF gene.
Another aspect of the invention is the treatment of a condition associated with insufficient SDMF protein function.
2. The method of claim 1 wherein the method comprises administering to the patient a deficient SDMF protein function.
A method for improving symptoms by expressing SDMF protein, comprising administering tide.
It is.
Yet another embodiment of the present invention provides a method for preparing the polynucleotide of the present invention in any cell.
Transgenic non-human animal that expresses
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 shows the amino acid sequence of human SDMF protein aligned with murine p14 protein.
is there.
FIG. 2 shows the amino acid sequence of human SDMF protein aligned with human PCOLCE protein.
It is.
FIG. 3 shows the experimental results showing the biological activity of purified human SDMF.
Detailed description of the invention
As used herein, the term “SDMF gene” encodes a smooth muscle cell-derived mobile factor.
Refers to a DNA molecule that contains the nucleotide sequence of interest. Arrange human SDMF gene sequence
Column number: 1. The coding region of the SDMF gene is the nucleic acid of SEQ ID NO: 1.
It consists of oxides 94 to 1440. 449 of the putative SDMF gene products
The amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 2.
As used herein, the term "functional fragment" refers to a particular gene or gene product.
A biological function of a full-length gene or related gene product
A gene or gene product that holds less than the full length of
To taste. A fragment of a specific gene or gene product is a functional fragment
Well-known nucleotide or proteolytic methods to determine
To obtain fragments and test the fragments for biological function.
As used herein, the term "antigen" is used to stimulate a host's immune system to stimulate humoral and / or
Molecules containing one or more epitopes that cause a vesicular antigen-specific response
Say. The term is also used herein with "immunogen".
As used herein, the term "epitope" refers to the antigen or haptic to which a specific antibody molecule binds.
Refers to the part on the ten. In the present specification, the term is referred to as “antigenic determinant” or
Original site ".
As used herein, the term “monoclonal antibody” refers to one species (eg, murine, rabbit)
, Goats, rats, humans, etc.) and two or possibly more species
It is understood to include antibodies of origin (eg, chimeric and humanized antibodies).
You.
RNA polymerase transcribes the two coding sequences into one mRNA,
It is then translated into a single polypeptide with amino acids from both sequences
A coding sequence is used herein to refer to another coding sequence
"Joined." The expression sequence is finally processed to produce the desired protein
Wherever possible, the coding sequences need not be adjacent to each other.
As used herein, the term "recombinant polypeptide" is produced by recombinant DNA methods.
Polypeptide, ie, an exogenous DNA construct encoding the desired polypeptide
Refers to a polypeptide produced from a cell transformed by a construct. Synthetic
Ripeptides are polypeptides produced by chemical synthesis.
As used herein, the term “replicon” is an autonomous unit of DNA replication in vivo.
Genetic element that functions as a nut, that is, can replicate under its own control
(Eg, plasmids, chromosomes, viruses).
As used herein, the term "vector" is capable of joining another DNA segment.
A plasmid, phage, or cosmid that causes replication of the binding segment
Your
Sometimes a replicon.
The term “reference” gene as used herein refers to the human SDMF gene sequence of the present invention.
This is understood to include various existing sequence polymorphisms, and
It refers to one in which the presence of an otide substitution does not affect the essential function of the gene product.
As used herein, the term “mutant” gene refers to a human SDM that differs from the reference gene.
F sequence, by nucleotide substitution and / or deletion and / or insertion
An item whose essential function is not impaired.
In the present specification, the DNA “coding sequence” of the specific protein or the specific protein
An "encoding nucleotide sequence" is a sequence that is placed under the control of appropriate regulatory sequences.
Is a DNA sequence that is transcribed and translated into a polypeptide.
As used herein, the term “promoter sequence” is used to bind RNA polymerase in a cell.
And a DNA regulatory region capable of initiating transcription of a downstream (3 'direction) coding sequence.
You. For the purposes of defining the present invention, a promoter sequence is a translational sequence of a coding sequence.
Linked to the 3 'end by a start codon (e.g., ATG) and upstream (5' direction)
Required to initiate transcription at detectable levels above background
It encompasses a minimal number of bases or elements. Transcription start site (Conveniently,
Determined by mapping with nuclease S1) and RNA
A protein binding domain (consensus sequence) that can respond to the binding of
-Will be found in the sequence. Eukaryotic promoters are often (but not always)
B) Includes a "TATA" box and a "CAT" box. Prokaryotic promoter
Contains a Shine-Dalgarno sequence at positions -10 to -35 of the consus sequence.
As used herein, the term DNA "control sequences" is referred to collectively as a host cell.
Promoter sequence that results in the expression of the coding sequence (ie, transcription and translation)
, Ribosome binding site, polyadenylation signal, transcription termination sequence, upstream regulatory domain
Main, enhancer, etc.
As used herein, RNA polymerase binds to a promoter sequence and
The coding sequence is transcribed into mRNA, which is then copied by the coding sequence.
When translated into a polypeptide to be encoded, the control sequences are encoded in the cell.
Column
Is referred to as "directing expression".
As used herein, the term "host cell" refers to a transformed or transfected cell.
Transformed or transfected with cells or exogenous DNA sequences
Refers to cells that can be
As used herein, when exogenous DNA is introduced inside the cell membrane,
"Transformed" by the exogenous DNA. Exogenous DNA can help
It may be integrated (covalently linked) into the forming chromosomal DNA, or
It does not have to be impregnated. In prokaryotes and yeast, for example, exogenous DNA
It may be maintained on an episomal element such as a plasmid. About eukaryotic cells
In addition, stably transformed or transfected cells contain exogenous DN.
A is integrated into the chromosome and is inherited by daughter cells through chromosome duplication.
Cells. This stability can be attributed to cells consisting of a population of daughter cells containing foreign DNA.
Indicated by the ability of the eukaryotic cell to establish a line or clone.
As used herein, the term “transfection” or “transfected
"Means that the cell takes up the exogenous DNA and integrates the exogenous DNA into its chromosome.
Process. For example, various methods for incorporating DNA into cells (for example,
Precipitation of calcium phosphate, electroporation, liposome assimilation, etc.)
Or by infection that transfers DNA into cells using a virus.
The transfection can be performed.
As used herein, the term “target cell” is more selective than other types of cells (or cell lines).
Cells that are alternatively transfected.
As used herein, the term “clone” refers to a single cell or common ancestor
Resulting cell population. A “cell line” has been used for generations in vitro.
It is a clone of primary cells that can grow stably.
As used herein, a "heterologous" region of a DNA construct is defined as another region in nature.
In or associated with another DNA molecule that is not found associated with the
It is a definable DNA segment. Thus, the heterologous region encodes a gene
In most cases, the gene is contiguous in the genome of the animal from which it was
Will be adjacent to the missing DNA. Another example of a heterologous coding sequence is
A construct in which the coding sequence itself is not found in nature (eg,
For example, a synthetic sequence having codons different from the original gene). Allelic variant or
Naturally occurring mutations do not create a heterologous region of DNA as referred to herein.
No.
As used herein, a “modulator” of a polypeptide refers to a polypeptide machinery
It is a substance that can affect performance.
One aspect of the present invention encodes a human SDMF protein and a substantially similar sequence.
Isolated polynucleotide. Isolated polynucleotide sequences are moderately strict.
If it can hybridize to SEQ ID NO: 1 under tight conditions,
If encoding a DNA sequence that degenerates to SEQ ID NO: 1, or moderate stringency
To those sequences that can hybridize to SEQ ID NO: 1 under the conditions
When they encode different DNA sequences, they are substantially similar.
"Medium stringency conditions" is a term understood by those of ordinary skill in the art and includes, for example,
, Sambrook et al Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, Vol.
1, pp. 101-104, described in Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)
. Typical hybridization protocol using moderate stringency conditions
The following: 6X SSPE, 5X Den Hearts solution (per 1 liter of solution)
10 g ficoll, 10 g BSA and 10 g polyvinyl pyrrolidone), 0.1 g
At 65 ° C. in a solution containing 05% SDS and 100 μg / ml tRNA.
And pre-hybridize the nitrocellulose filter. Yes
The hybridization probe is labeled, preferably radioactively labeled (e.g., BIOST
AG-ITRKit is used). Next, hybridization is performed at 65 ° C. for about 18 hours.
I do. It is then filtered for 15 minutes at room temperature in a solution of 2X SSC and 0.5% SDS.
Wash the luter twice. The filter is then washed at 58 ° C., air-dried and then
, Overnight at -70 ° C using an intensifying screen.
The degenerate DNA sequence is the same amino acid sequence as SEQ ID NO: 2 or moderately strict
Encoded by a sequence capable of hybridizing to SEQ ID NO: 1 under the same conditions.
Encodes a protein that is
I
In the marking arrangement. For example, the degenerate codons UUU and UUC
Encode both amino acids phenylalanine, but the four codons GGX
All code for glycine.
Alternatively, substantially similar sequences are about 66%, preferably about 75%, most preferably
Or about 90% of the nucleotides or amino acids in a given length of the molecule
Match. As used herein, substantially similar refers to the sequences of the present invention.
Refers to sequences having the same identity. Therefore, hybridization or
Can compare nucleotide sequences to identify nucleotide sequences that are substantially identical.
it can. By methods such as proteolysis, gel electrophoresis and / or precision sequencing
Thus, protein sequences that are substantially the same can be identified. Lecain et al. J.N
murine p14 sequence reported by eurochem. 56, 2133-2138 (1991) and Taka
Human procora reported by hara et al. J. Biol. Chem. 269, 26280-26285 (1994).
Gen C-proteinase enhancer precursor sequence (PCOLCE) is substantially
Excluded from the definition of similar sequences.
Specific examples of the isolated polynucleotide of the present invention are preferably DNA of human origin,
DNA and RNA. A single nucleic acid molecule encoding the SDMF protein
The isolation method can be performed using genomic or cDN using art-recognized procedures.
Searching the A library with natural or artificial probes. For example, "Cu
rrent Protocols in Molecular Biology ”, Ausbel et al. (eds.) Greene Publis
hing Association and John Wiley Interscience, New York, 1989, 1992.
The skilled artisan will appreciate that SEQ ID NO: 1 or comprises at least 15 contiguous nucleotides
It will be appreciated that the fragment is a particularly useful probe. Also,
Preferably, such probes are labeled with an analytically detectable reagent to allow the
Can be easily determined. Useful reagents are radioisotopes, fluorescent dyes or
Includes but is not limited to enzymes that catalyze the production of a detectable product. Professional
Can be obtained by humans, mammals or other animal sources without undue experimentation.
Genomic DNA, cDNA or RNA polynucleotide encoding the SDMF protein of
Isolate leotide or screen for such sources for related sequences.
Will be able to Such related sequences include, for example, additional
And members of the family, type and / or subtype.
Transcriptional regulation from the 5 'and / or 3' regions to the indicated coding sequence and
And regulatory elements and other stability, processing, translation and tissue specificity
A decision area and the like are included.
Another aspect of the present invention relates to a function encoded by the polynucleotide of the present invention.
Target polypeptide. One specific example of a functional polypeptide of the present invention is SEQ ID NO:
: Human SDMF protein having the amino acid sequence shown in 2:
Another aspect of the present invention is a method for producing essentially pure human SDMF protein.
You. Yet another embodiment relates to a human SDMF protein produced by the method of the present invention.
is there. This protein has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and has a substantially similar amino acid sequence.
Includes variants that have a no acid sequence and have the same function. Preferably, the protein of the present invention
A recombinant host cell comprising a vector encoding the polynucleotide of the present invention.
By culturing under conditions that promote protein expression, and then recovering it,
Manufactured by recombinant genetic engineering techniques.
Operate the DNA into necessary expression control regions, such as regulatory sequences required for gene expression
In this manner, the isolated polynucleotide, specifically the DNA, is expressed in an expression vector.
Can be introduced into the Prokaryotic cells are prepared by methods well known in the art.
(Eg, bacterial cells) or eukaryotic cells (eg, yeast or mammalian cells)
The vector can be introduced into a suitable host cell such as Ausbel et al. Above
See literature. The coding sequence of the desired protein, prepared or isolated,
Or can be cloned into a replicon. Many cloning vectors
Are known to those skilled in the art, and selection of an appropriate cloning vector is possible.
Wear. Recombinant DNA vector for cloning and transformable host cell
Examples of bacteriophage λ (E. coli), pBR322 (E. coli), pACYC1
77 (E. coli), pKT230 (Gram negative bacteria), pGV1106 (Gram negative)
Bacteria), pLAFR1 (Gram negative bacteria), pME290 (Non-E. Coli Gram negative)
Bacteria), pHV14 (E. coli and Bacillus subtilis), pBD9 (Bacillus
),
pIJ61 (Streptomyces), pUC6 (Streptomyces), YIp5 (Saccharomyces)
), Baculovirus insect cell line, Drosophila insect line, YCp19 (Saccharomyc
es) and pSV2neo (mammalian cells).
Generally, "DNA Cloning": Vols. I & II, Glover et al. Ed. IRL Press Oxfo
rd (1985) (1987); and T, Maniatis et al. ("Molecular Cloning" Cold Spri
ngHarbor Laboratory (1982)).
Promoter, ribosome binding site (for bacterial expression) and optionally
Placing a gene under the control of a control element, such as an operator, allows the expression construct to be
Encoding a desired protein in a host cell transformed with the vector containing
DNA sequences can be transcribed into RNA. Coding sequence is a signal
It may or may not contain a peptide or leader sequence. example
Examples include the E. coli tac promoter or the protein A gene (spa) promoter.
And the protein of the present invention can be expressed using the signal sequence. In the bacterial host
The leader sequence can be removed by post-translational processing in For example, US
See U.S. Pat. Nos. 4,431,739, 4,425,437 and 4,338,397.
To regulate the expression of protein sequences in addition to regulatory sequences and in relation to the growth of the host cell
It may be desirable to add a regulatory sequence that allows for Regulatory sequences
Is known to. Typical examples are chemical or physical, including the presence of a modulating compound.
A regulatory sequence that turns gene expression on or off in response to a stimulus. Other Thailand
Control elements, such as enhancer sequences, may be present in the vector.
The presence of specific coding sequences in the vector with the appropriate regulatory sequences
The location and orientation of the coding sequence with respect to the sequence is also appropriate, resulting in a control sequence.
Binds to a DNA molecule so that it is transcribed under the "control" of the sequence, i.
The expression vector so that the combined RNA polymerase transcribes the coding sequence.
To construct. To achieve this goal, a specific antigen of interest must be encoded.
Modification of the sequence may be desirable. For example, in some cases the sequence is appropriate
Modify the sequence so that it can be linked to the control sequence in the orientation, i.e., maintain reading frames.
It may be necessary to decorate. Introduce into the above cloning vector
Previously, control sequences and other regulatory sequences may be ligated to the coding sequence. Alternative
Into an expression vector that already contains control sequences and appropriate restriction sites.
The coding sequence can also be cloned.
In some cases, producing variants or analogs of the human SDMF protein
It might be desirable. By deleting a part of the sequence encoding the protein
And / or by inserting a sequence, and / or one or more nucleotides in the sequence.
Variants or analogs may be produced by substitution of the nucleotides. Department
Methods for modifying nucleotide sequences, such as site-directed mutagenesis, are well known to those of skill in the art.
ing. For example, "DNA Cloning" of T. Maniatis et al .: Vols. I ⅈ
See "Nucleic Acid Hybridization".
Depending on the selected expression system and host, the above expression can be performed under conditions in which the target protein is expressed.
The protein of the present invention is grown by growing a host cell transformed with the current vector.
To manufacture. Preferred mammalian cells are human embryonic kidney cells (293), monkey kidney cells,
Fibroblast (COS) cells, Chinese hamster ovary (CHO) cells, Drosophi
la or murine L-cells. Where the expression system secretes the protein into the growth medium
If so, the protein can be purified directly from the medium. If protein is not secreted, cells
Isolate protein from lysate or recover protein from cell membrane fraction. Suitable
Selection of the appropriate growth conditions and recovery methods are within the skill of the art.
Another aspect of the invention is to respond differently to different temperatures or metabolic conditions
The polynucleotide of the present invention is operably linked to a regulatory element,
Turn on or off phenotypic expression more effectively in response to those conditions
It is.
An alternative method for identifying the proteins of the invention is to construct a gene library and obtain
The clones were used to transform E. coli, individual colonies were pooled and human SDM
Individual colonies using polyclonal serum or monoclonal antibodies to F
By screening
Using a known amino acid sequence or an amino acid sequence derived from the DNA sequence of the target gene
Of the present invention by chemical synthesis such as solid-phase peptide synthesis by an automatic peptide synthesizer
Red rice
White may be produced. Such methods are known to those skilled in the art.
Another aspect of the present invention is a modulator of the polypeptide of the present invention. object
Modulation of SDMF function by quality can be a partial or complete inhibition of function, the same function
, As well as function promotion. Specific examples of modulators of the present invention include antibodies, peptides
Includes small organic molecules, including tides, oligonucleotides and peptidomimetics
You.
A protein of the present invention containing at least one epitope or a fragment thereof
Used to target a polynucleotide directed to an epitope corresponding to the amino acid sequence disclosed herein.
Both local and monoclonal antibodies can be produced.
If a polyclonal antibody is desired, select a mouse, rabbit, goat or horse
The selected mammal is immunized with the protein of the present invention or its fragment or mutant protein.
Quarantine. Serum from the immunized animal is collected and processed according to known methods. Immunity
Serum polyclones by affinity chromatography or other known methods
The null antibody can be purified.
Those skilled in the art will recognize monoclonal antibodies against the proteins of the invention and fragments thereof.
It can be easily manufactured. Of monoclonal antibodies using the hybridoma method
General methodology for manufacturing is well known. Cell fusion and tumorigenic DNA
Transfection of B lymphocytes or Epstein-Barr virus in mice
Immortalized antibody-producing cell lines can also be obtained by other methods, such as transfection with
Can be produced. For example, M. Schreier et al., “Hybridoma Techniques”
(1980); Hammerling et al., “Monoclonal Antibodies and T-cell Hybridomas”
(1981); Kennettetal., "Monoklonal Antibodies" (1980); and U.S. Pat.
No. 411761, No. 4399121, No. 4427783, No. 4444887
No. 4,452,570, No. 4,466,917, No. 4,472,500, No. 4491
No. 632, and No. 4493890.
Population of monoclonal antibodies generated against the target antigen or its fragment
With various properties, such as, for example, isotype, epitope affinity, etc.
Can be screened for Monoclonal antibodies are directed
Useful in the purification of certain individual antigens using immunoaffinity methods. Another
As a method, the gene encoding the target monoclonal antibody can be
Isolated from hybridomas by the well-known PCR method and cloned into an appropriate vector.
And may be expressed. The antibody of the present invention may be a polyclonal antibody,
Even if they are clonal antibodies, they can be used in immunoassays, RIA, ELISA, etc.
It is further useful in that it can be used as a reagent. Radioisotope, fluorescence
The antibodies of the invention can be labeled with an analytically detectable reagent such as a probe or enzyme.
Wear.
Additional uses for monoclonal antibodies include overproduction or inappropriate production of SDMF.
Treatment of various diseases that arise from life. Such diseases are restenosis and atheromatous
Includes arteriosclerosis. A therapeutically effective amount of SDMF-modulated monoclonal antibody
It is administered to patients in need of modulation of MF activity.
Chimeric antibodies in which a non-human variable region is bound or fused to a human constant region (e.g.,
Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 3439 (1987)).
And may be used therapeutically. Preferably, a therapeutic monoclonal
Antibodies are described in Jones et al., Nature, 321, 522 (1986); Verhoeyen et al., Science, 23.
9,1534 (1988); Kabat et al., J. Immunol., 147, 1709 (1991); Queen et al., Proc. Na
tl.Acad.Sci.USA, 86,10029 (1989); Gorman et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 88,3.
4181 (1991); and Hodgson et al., Bio / Teclmology, 9, 421 (1991).
It would have been "humanized."
Another aspect of the present invention comprises a sequence capable of binding to a polynucleotide of the present invention.
It is an antisense oligonucleotide. Target nucleus encoding SDMF protein
Synthetic oligonucleotides or so that it specifically binds to acids and interferes with their transcription
Can design related antisense chemical structural analogs. Generally, Co
hen, J.S., Trends in Pharm. Sci., 10, 435 (1989) and Weintraub, H.M., Scientifi.
c See American, January, 1990, page 40.
Another aspect of the invention is to prevent binding of a SDMF protein to a binding partner.
The presence of substances that inhibit or otherwise modulate the function of the SDMF protein
This is a method of assaying the medium for its presence. Examples are cell surface receptors, soluble receptors
Bodies, binding proteins, antibodies and their fragments and flags of SDMF protein
But not limited to these. Modification of other typical SDMF protein functions
The modulator may be a peptidomimetic of any of the above peptides or proteins or other
Of small organic molecules.
SDMF protein having the amino acid sequence of human SDMF (SEQ ID NO: 2) or
Of the functional derivative and SMC were placed in the chemotaxis chamber described in Example 3 below.
Or known to those skilled in the art as described in Koyama et al. J. Biol. Chem. Above.
Other migration assays that have been performed. May modulate SDMF activity
A test substance to either SDMF or SMC to allow SMC transfer
Incubate the chamber under different conditions, then transfer the transferred SMC and
Count the number of SMCs that did not move. Compare the results with the control to determine the effect of the test substance.
To determine.
Amino acid sequence of human SDMF (SEQ ID NO: 2) together with a binding partner
An SDMF protein having a sequence or a functional derivative thereof is provided. SDMF gene
Modulates SDMF activity under conditions that allow for the formation of a product / binding partner complex
Incubate the mixture with the test substance that may be allowed to develop. Complex
Performing an assay for the presence of free SDMF protein or free binding partner,
The results are compared to controls to determine the effect of the test substance.
Modulation of the SDMF function is believed to affect SMC movement. Like that
Modulators defined include atherosclerosis, restenosis or SMC migration.
Useful as a treatment for the treatment and prevention of other vascular diseases involved
it is conceivable that.
In addition, most, if not all, SMC transfer factors interact with specific receptor proteins.
Works. SDMF can be used to isolate proteins that interact with it,
This interaction can be targeted for interference. Proteins between SDMF and other factors
Inhibitors of white-protein interaction enable the development of drugs that modulate SDMF activity
You.
Proteins such as protein-protein interactions of the SDMF gene product / binding partner complex
Assay Methods for White-Protein Interaction, and Proteins That Interact with SDMF
Methods for isolating white are known to those skilled in the art. The use of the methods described below is
It is possible to achieve these goals without undue experimentation.
The yeast two-hybrid system uses inactivation of transcription activator activity to
Provided is a method for examining the interaction between a first protein and a second protein in vivo
. The method is disclosed, for example, in US Pat. No. 5,283,173, wherein the reagent is Clon.
Available from tech and Stratagene. Briefly, SDMF cDNA
Was fused to the Gal14 transcription factor DNA binding domain and expressed in yeast cells.
You. A cDNA library member obtained from the target cell was transfected with Gal14.
Fused to activation domain. CDN expressing protein capable of interacting with SDNF
The A clone was used to reconstitute Gal14 activity and a liposome such as Gal1-lacZ.
Will induce transactivation of the expression of the promoter gene.
Alternatives include λgt11 using recombinant SDMF, λZAP (Stratagene) or
Is a screen for an equivalent cDNA expression library. Recombinant SDMF protein
White or a fragment thereof is a small peptide such as FLAG, HSV or GST
Fused with tag. Peptide tags are kinases such as cardiac creatine kinase
May have a convenient phosphorylation site for
May be. Recombinant SDMF [32P], or unlabeled
Detection using streptavidin or antibodies against the tag.
No. A λgt11 cDNA expression library is prepared from target cells, and a recombinant SD
Incubate with MF, wash, then interact with SDMF
Isolate the cDNA clone. See, for example, T. Maniatis et al., Supra.
Another method is to use the vector's mammalian promoter and polyadenylation site.
Screening of mammalian expression library with cDNA integrated between
And transfect COS or 293 cells temporarily, then fix
Defined and washed cells with labeled SDMF (preferably iodinated)
After 48 hours, the bound protein was detected and the bound SD
Detection of MF is by autoradiography (see, eg, Sims et al.,
Science 241, 585-589 (1988) and McMahan et al., EMB0 J. 10, 2821-2832 (1991).
See). Thus, the cDNA containing the cDNA encoding the target binding protein
Pools, further splitting each pool, and then temporarily transfecting
The target cDNA is obtained by performing the cycle of
Can be isolated. Alternatively, the entire cDNA library can be
Transfected into cells and then containing the data bound to the plate with SDMF.
The desired cDNA can be isolated by panning the cells on a dish.
Wear. After washing, the bound cells are thawed, the plasmid DNA is isolated and
And then transfection until a single cDNA clone is obtained.
And the cycle of panning is repeated (see, for example, Seed et al, Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 84, 3365 (1987)). When screening for binding proteins, temporarily
Binding or assay for assaying supernatant from transfected cells
Once a neutralization assay has been established, the cDNA is obtained by a similar pooling method.
Can be General methods for screening supernatants are described in Wonget al., Sc.
ience 228, 810-815 (1985).
Another method is the isolation of proteins that interact directly with SDMF from cells.
. Create a fusion protein of GST or small peptide tag and SDMF
Immobilize. Use biosynthetically labeled or unlabeled protein extract for target cells
Prepare from Proteins interacting with SDMF are specifically eluted from the beads, and SDS
-Analyze by PAGE. Primary amino acid of binding partner by precise sequencing
Get sequence data.
Another alternative is immunoaffinity purification. Label recombinant SDMF
Or unlabeled cell extract and immunoprecipitated with anti-SDMF antibody.
Let The immunoprecipitate was collected using Protein A-Sepharose, and SDS-PA
Analyze by GE. The labeled protein is labeled by biotinylation and streptavidin
Detection on SDS gel using Binding partner proteins by precision sequencing
analyse. In addition, standard biochemical purification known to those skilled in the art prior to precision sequencing
A step may be used.
Yet another alternative is to scan peptide libraries for binding partners.
It is cleaning. Using recombinantly tagged or labeled SDMF,
Select peptides that interact with SDMF from the peptide library. Pepti
Sequencing is a consensus that may be found in interacting proteins
Guides identification of peptide sequence.
S identified by any of these methods or other methods known to those skilled in the art
DMF binding partner as well as the putative binding partner described above, the assay method of the invention
Can be used. Update on existence of SDMF / binding partner complex
Say, for example, using a yeast two-hybrid system, an antibody specific for the complex
Performed by LISA or immunoassay. SDMF / binding partner interaction
In the presence of a test substance that interferes with or inhibits the formation of
Then, it can be seen that the amount of the complex is reduced.
For example, by ELISA or immunoassay using specific antibodies, or
Incubating the radiolabeled SDMF with the cells or cell membrane,
In addition, free SDMF or ligated
An assay for the partner is performed. Of SDMF / binding partner interaction
Compare with a control lacking the test substance in the presence of the test substance that interferes with or inhibits formation
It can be seen that the amount of free SDMF or free binding partner has increased.
Would.
Another aspect of the present invention relates to an effective amount of an SDMF protein of the present invention and a pharmaceutically acceptable agent.
A pharmaceutical composition comprising a carrier. The pharmaceutical composition of the proteinaceous drug of the present invention
It is useful for parenteral administration, ie, subcutaneous, intramuscular or intravenous administration. Liposo
The SDMF protein may be surrounded by a membrane-bound vesicle, such as a membrane.
Generally, compositions for parenteral administration are dissolved in a suitable carrier, preferably an aqueous carrier.
It comprises a solution of the unraveled protein of the invention or a cocktail thereof. Various aqueous carriers,
For example, use water, buffered water, 0.4% saline, 0.3% glycine, etc.
No. These solutions are sterilized and generally free of particulate matter. Idiomatic well
These solutions may be sterilized by known sterilization techniques. The composition comprises a pH adjuster and
And pharmaceutically acceptable, necessary to optimize physiological conditions such as buffering agents
It may contain auxiliary substances. A wide range of concentrations of the protein of the present invention in such pharmaceutical formulations
From about 0.5% to about 1% to 15%
About 20%, usually about 1% or at least about 1%, mainly liquid
Based on the volume, viscosity, etc., of the selected mode of administration.
There will be.
Thus, it should contain 1 ml of sterile buffered water and 50 mg of the protein of the present invention.
The pharmaceutical composition of the present invention for intramuscular injection can be produced. Similarly, 250m
IV sterile Ringer's solution and 150 mg of the protein of the present invention.
A pharmaceutical composition of the invention for a liquid can be prepared. Fruit of parenterally administrable composition
Elaborate manufacturing methods are well known or apparent to those skilled in the art, and
For example, Remington's Pharmaceutical Science, 15th ed., Mack Publishing Compan
y, Easton, Pennsylvania.
The proteins described herein are lyophilized for storage and reconstituted in a suitable carrier before use.
Can be This method has been shown to be effective for conventional proteins.
Alternatively, lyophilization and reconstitution methods known in the art can be used.
The physician will determine the optimal dosage of the therapeutic agent of the invention, and the dosage will be
It will vary depending on the particular compound, and furthermore, the dose may vary during treatment.
It will vary depending on the individual patient. In general, the doctor will
Start treatment at a dose substantially less than the dose, and achieve the optimal effect in that situation.
You will want to increase the dose in small increments until you In general, the composition
For oral administration, the amount of active drug is the same as for parenteral small doses.
Is known to require a lot. Generally, therapeutic doses are 1 to
10 milligrams or more, given in several separate doses
Is also good.
Depending on the condition of the patient, the pharmaceutical composition of the invention may be used for prophylactic and / or therapeutic treatment.
Can be administered. In therapeutic applications, patients who are already ill
A sufficient amount to at least partially arrest the progress of the disease and its complications.
Administer the composition. In prophylactic applications, the present invention can be applied to patients who are not yet ill.
A composition comprising the compound or a cocktail thereof to provide the patient with resistance to the disease.
Increase power.
One dose of the pharmaceutical composition at the dose level and pattern selected by the attending physician.
Or multiple doses can be administered. In any case, the pharmaceutical composition of the present invention
Sufficient amounts of the compounds of the present invention should be provided to effectively treat the patient.
In addition, some diseases result from genetically defective genes. Of the missing gene
These genes can be detected by comparing the sequence to the normal one
. Detection of individuals with mutations in the SDMF gene at the DNA level by various methods
May be. Nucleic acids (genomic DNA, mRNA, etc.) used for diagnosis are
Fluid or tissue biopsy, eg chorionic villus sampling or amniotic fluid cell sampling and autopsy material
It may be obtained from the patient's cells, such as a sample. Genomic DNA may be used directly for detection.
Or before analysis, PCR, ligase chain reaction (LCR), strand displacement amplification (SD
It may be enzymatically amplified by A) or the like. For example, Saiki et al., Nature, 324, 163-
166 (1986), Bej, et al., Crit. Rev. Biochem. Molec. Biol., 26, 301-334 (1991), Van
See Brunt, J., Bio / Technology, 8, 291-294 (1990). RNA or cDNA is the same
May be used for purpose. As an example, a PCR primer complementary to the nucleic acid of the present invention
The mers can be used to identify and analyze SDMF mutations. For example, normal SD
Deletions and insertions due to changes in the size of the amplification product when compared to the MF genotype
Can be detected. The amplified DNA is treated with the radiolabeled SDMF RN of the present invention.
A or hybridized with the radiolabeled SDMF antisense DNA sequence of the present invention
The point mutation can be identified by the zation. RNase
Perfectly matched sequences by A digestion or by differences in melting temperatures (Tm)
Can be distinguished from the mismatched duplex. Such a diagnosis is made both before delivery and when new
It would be particularly useful for testing live infants.
In addition, point mutations and other
Sequence differences can be determined by other well-known methods, such as direct DNA sequencing, single-stranded
It can be identified by homeomorphism. 0rita et al., Genomics, 5,
874-879 (1989). For example, sequencing primers can be
Is used together with the single-stranded template molecule obtained by the modified PCR. Radioactively labeled
Automated sequencing using conventional methods using nucleotides or using fluorescent tags
The sequence is determined by the method. Using cloned DNA segments as probes
May be used to detect specific DNA segments. The sensitivity of this method is PCR and
It rises significantly when combined. Presence of nucleotide repeat is SDMF activity
May be required in connection with pathogenic changes in gender, or various polymorphisms
May serve as a marker for
Electrophoresis of DNA fragments in gels in the presence or absence of denaturants
Perform genetic tests based on DNA sequence differences by detecting changes in mobility
You may. Visualize small sequence deletions and insertions with high-resolution gel electrophoresis
can do. Different sequence of DN by denaturing formamide gradient gel
A fragments may be identified and melting of individual DNA fragments in the gel
The mobility of DNA fragments varies depending on the temperature or partial melting temperature,
Stop at separate locations. See, e.g., Myers et al., Science, 230, 1242 (1985).
. In addition, sequence changes, particularly small deletions, can be detected by heteroduplex electrophoresis.
Detection of changes in the migration pattern of DNA heteroduplexes in nondenaturing gel electrophoresis
May be issued. For example, see Nagamine et al., Am. J. Hum. Genet., 45, 337-339 (1989).
Teru. RNase and S1 protection or Cotton et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85
, 4397-4401 (1985).
The sequence change at a specific position may be clarified by using a.
Thus, hybridization (eg, heteroduplex electrophoresis, WFhite et
al., Genomics, 12, 301-306 (1992)), RNAse protection (e.g., Myers et al., Sci.
ence, 230, 1242 (1985)), chemical cleavage (eg, Cotton et al., Proc. Natl. Acad. S.
ci. USA, 85, 4397-4401 (1985)), direct DNA sequencing, or the use of restriction enzymes.
(Eg, restriction fragment length polymorphism (RFLP), restriction
The number and size of fragments depends on insertions, deletions, presence of nucleotide repeats,
In addition, they may indicate other mutations that create or destroy endonuclease restriction sequences.
)
The specific DNA sequence may be detected by a method such as Genomic DNA support
Large deletions and insertions using Zambrotting, ie, more than 100 base pairs
May be identified.
In addition to conventional gel electrophoresis and DNA sequencing, microdeletions, aneuploidy,
Mutations such as translocation and inversion are analyzed in situ
It can also be detected by analysis. For example, Keller et al., DNA Probes, 2nd Ed., S
See tockton Press, New York, NY USA (1983). Ie, isolation and / or membrane
Analysis of DNA or RNA sequences in cells without immobilization on top
it can. Fluorescence in situ hybridization (FISH) is currently the most common
This is the method that has been applied, and there is a lot of commentary on FISH. For example, Trac
huck et al., Science, 250, 559-562 (1990), and Trask et al., Trends, Genet.
, 7, 149-154 (1991). Therefore, using nucleic acids based on the structure of the SDMF gene
Thus, a diagnostic test for genetic variation can be developed.
In addition, some diseases are genes that can be detected by alterations in mRNA.
Resulting from or characterized by a change in expression
Things. Alternatively, using the SDMF gene as a reference,
For example, by Northern blotting or in situ hybridization,
Individuals expressing elevated or decreased levels of SDMF protein can also be identified.
You.
Determining appropriate hybridization conditions is within the skill of the art.
is there. For example, “Current Protocols in Mol. Biol.” Vol.I & II, Wiley Intersc
See ience. Ausbel et al. (eds.) (1992). The probe method is well known to those skilled in the art.
Can change the size of the probe over a wide range.
It is understood that both are preferably 15 nucleotides in length.
Also, preferably, such a probe is labeled with an analytically
It is understood that the identification of the probe can be or can be facilitated.
Useful reagents catalyze the formation of radioisotopes, fluorescent dyes or detectable products
Including, but not limited to, enzymes that can be used. As a general rule, hybridization
Option
The stricter the conditions, the more closely related genes will be recovered.
The role of human SDMF in regulating SMC migration is yet another aspect of the present invention.
Establish an embodiment, which is gene therapy. "Gene therapy" means the target gene
Means a gene supplement that inserts a reference copy of the same into the cells of the patient. Conclusion
As a result, the reference gene corrects the defect and allows the cell to function properly.
Performance and thus the symptoms of the disease are improved. Reference copy is wild type S
A protein or peptide that modulates the activity of the DMF gene or endogenous SDMF
Is the gene that is loaded.
The gene therapy of the present invention can be performed in vivo or ex vivo. Exbi
Gene therapy involves the isolation and purification of patient cells, introduction of therapeutic genes, and genetic
It is necessary to return chemically changed cells to the patient. Modified retrovirus
A therapeutic SDMF gene into such cells using a replication defective virus such as
be able to. For example, mouse Moloney leukemia virus (MMLV) is
It is a well-known vector in gene trials. For example, Boris-Lauerie et a
l., Curr. 0pin. Genet. Dev., 3, 102-109 (1993).
In contrast, in vivo gene therapy does not require the isolation and purification of patient cells.
Typically, for administration to patients, e.g., in liposomes or in Berkner, K.L.
, Curr. Top. Microbiol. Adenowis described by Immunol., 158, 39-66 (1992).
Rus or Muzyczka, N., Curr.Top.Microbiol.Immunol., 158, 97-129 (1992) and
Replication defects such as the adeno-associated strepvirus described in US Pat. No. 5,252,479.
"Package" the therapeutic gene into the virus. Another approach is "naked
Of DNA "by a fine particle bomb using gold particles coated with DNA.
A therapeutic gene is introduced into the target tissue.
Cell types useful for the gene therapy of the present invention include lymphocytes, hepatocytes, myoblasts, and fibroblasts.
It includes cells, cells of the eye such as retinal cells, epithelial cells and endothelial cells. Liposo
Of DNA vectors, DNA-protein complexes or replication defective adenoviruses in
Transfection of epithelial cells can be performed by inhalation of atomized preparation
. See, for example, U.S. Pat. No. 5,240,846.
Another aspect of the present invention provides for expressing a polynucleotide of the present invention in any cell.
Transgenic non-human animals. A suitable fertilized egg or embryo from the host
Polynucleotides of the invention or mutant forms of the polynucleotides found in human diseases
Transfection with nucleotides allows transgenic non-human
You may get animals. For example, US Pat. Nos. 4,736,866 and 5,175,385.
Nos. 5,175,384 and 5,175,386. The transge obtained
Nick animals may be used as a study model for SDMF gene function. Especially useful
Transgenic animals have detectable phenotypes associated with SDMF protein expression.
Animals. The drug candidate is then reversed or its associated phenotype reversed.
May be screened for their ability to worsen.
The invention will now be described with reference to the following specific, non-limiting examples.
Example 1 Cloning and sequence analysis of human SDMF full-length cDNA
Rat SDMF protein was purified by the method of Koyama et al. J. Biol. Chem.
. When the purified 60 kDa protein was subjected to automated Edman degradation sequencing,
It was found to contain a locked N-terminus. Further SDS-PAGE purified
The SDS-PAGE purified material is subjected to in-situ trypsin digestion and eluted
The purified peptide was purified by microporous C18 reverse phase chromatography.
Has an experimental mass of 1655.5 Da determined by MALDI mass spectrometry.
Sequencing of the tryptic digested peptide to give the sequence YDALEVFA
GSGTSGQR (SEQ ID NO: 3). Rat SDMF net
By comparing the amino acid sequence with the PIR database, the Genbank Association
With the murine sequence of 402 amino acids of unknown function having the sequence number JH0403
A good match was shown. This sequence was identified as p4 and contained DNA and amino acid sequences.
Is reported in Lecain et al., Supra (SEQ ID NOs: 4 and 5). these
Based on the results, the previously unknown function of murine p14 was derived from smooth muscle cells.
Was found to function as a transfer factor.
Short subsequences known as expressed sequence tags (ESTs) with murine p14 sequences
When a random cDNA sequence database consisting of
Numerous ESTs encoding portions of putative human homologues to DMF have been shown
. Matches the 5 'end of the murine p14 cDNA sequence and contains an initiation codon
A cDNA containing EST was selected and further sequenced (SEQ ID NO: 1).
. This cDNA was originally derived from a human fetal heart cDNA library in λZAP.
Was isolated from
Sequence analysis of the SDMF cDNA indicated that starting at the ATG at position 94,
449 amino acids with a predicted molecular weight of 49.4 kDa terminating at a TGA of 441 (
An open reading frame of 1347 nucleotides encoding SEQ ID NO: 2) (SEQ ID NO: 2)
: 1) became clear.
The murine p14 DNA sequence (SEQ ID NO: 4) reported by Lecain et al.
As determined by Takahara et al., Two guanosine residues were omitted. Leca
between nucleotides 1213 and 1214 of the sequence published by In et al.
There is another residue between nucleotides 1375 and 1376
Were present. The corrected murine p14 DNA and amino acid sequence were
The numbers are shown in Nos. 6 and 7.
The predicted amino acid sequence of human SDMF was corrected using the GCG program Bestfit.
Side-by-side with the murine p14 sequence obtained. The net amino acid identity is 85%,
It is accompanied by five gaps and is shown in FIG. 1 (upper human SDMF; lower lower mouse
Mi p14). Both protein sequences contain the excretory proteins C1r and C1s and the secreted proteins.
White human bone morphogenetic protein-1, Xenopus-derived AS antigen, bovine acid
Sperm precursor protein and porcine sperm attachment protein AWN, AQN-1 and -3
Repeats of the homologous region to the found domain (36 of the murine sequence).
145 and 158 to 269).
Using the murine p14 amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) to create a GenEMBL database
In search, 449 human procollagen C-proteinase enhancers
Protein (PCOLCE) (Accession number L33799) (SEQ ID NOs: 8 and 9) is shown.
And had an identity of 91.1%. PCCOLE reported by Takahara et al.
Have been. Deduced amino acids of human SDMF using GCG program Bestfit
The sequence (SEQ ID NO: 2) was compared side-by-side with the human PCOLCE sequence (SEQ ID NO: 9)
. The net amino acid identity is 99% with no gaps and is shown in FIG.
Upper is human SDMF; lower is human PCOLCE).
Example 2 Expression of human SDMF
The putative human SDMF cDNA was digested with EcoRI (5 'end) and KpnI (
Isolated from its cloning vector (pBluescript) by digestion at the
, A mammalian expression vector pCDN (Aiyar et al., Molecular and CellularBioc
hemistry 131, 75-86 (1994)). DEAE Dext of Maniatis et al.
Run / chloroquine method followed by 10% DMSO shock (eg, from Maniatis et al.)
8x10 which was scattered in a 150mm flask the day before6COS cells
The vector was transfected with 60 μg of this vector. 24 hours after infection, 10
Place the cells in% FBS / DMEM, then remove the serum-containing medium,
After washing twice with BS, 15 ml of a serum-free medium containing nucleotides was added. 4
After 8 and 120 hours, the medium was collected and centrifuged to remove cell debris,
The pH was adjusted to about 8.0 using 0.5% sodium bicarbonate.
20,000 cells / cm 1 day before transfectionTwo1 cell seeded at a cell density of
Cell culture of turtle and 1.8 mg / ml DNA in DEAE / dextran
4 hours later, 10% DMSO is added, and then cultured in a serum-free medium for 3 days
Then, large-scale COS transfection was performed in essentially the same manner.
Example 3 Biological activity of human SDMF
The biological activity of human SDMF expressed in COS cells was determined in vitro.
In rat aortic smooth muscle cell migration model. This model is Hidaka e
t
al. Atherosclerosis 95, 87-94 (1992). Rat aortic smooth muscle thin
Vesicles (RASMC) supplemented with 0.2% bovine serum albumin (BSA)
2.5 x 10 in modified Eagle's medium (DMEM)6Cells / ml. Up
In Say, 0.2 ml of RASMC is transferred to the upper compartment of the assay chamber.
And put it in 0.6 ml of 0.2% B in the lower compartment of the chamber
SA supplemented DMEM was included. Purified almost uniformly from COS cell culture supernatant
Coat the lower surface of the filter with human SDMF, or
Was added to the compartment. RASMC induces maximal smooth muscle cell migration (control)
Inducing concentrations of platelet derived growth factor (RDGF) or various concentrations of purified SDMF
Was served. 95% air and 5% COTwoIncubate at 37 ° C for 20 hours
Privation. After incubation, remove the non-migrated cells on the upper surface.
Gently scraped and washed three times with PBS. The filter paper was fixed and stained with Giemsa. Fi
The number of SMCs transferred to the lower surface of the filter was determined by microscopy and 1 random
High-power field (HPF) selected for 1 filter
It was counted per hit. The experiments were performed in series 3. The results in FIG. 3 indicate that purified SDMF
It promotes rat smooth muscle cell migration in a dose-dependent manner, and its maximum activity is
And 4 to 5 fold, and published by Koyama et al., J. Biol.
Consistent with the observations made.
The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential attributes of the invention.
Therefore, rather than describing the above, it is intended to show the scope of the present invention.
Reference should be made to the claims appended hereto.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61K 45/00 A61K 48/00
48/00 C07K 14/47
C07K 14/47 16/18
16/18 C12P 21/02 C
C12N 5/10 C12N 5/00 B
C12P 21/02 A61K 37/02
//(C12P 21/02
C12R 1:91)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),AM,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C
N,CZ,EE,FI,GE,HU,IS,JP,KE
,KG,KP,KR,KZ,LK,LR,LT,LV,
MD,MG,MN,MX,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SG,SI,SK,TJ,TM,TT
,UA,US,UZ,VN
(72)発明者 ハール,マーク・ロバート
アメリカ合衆国19405ペンシルベニア州ブ
リッジポート、コロンブス・ストリート
641番
(72)発明者 マクドネル,ピーター・コロン
アメリカ合衆国19027ペンシルベニア州エ
ルキンズ・パーク、トゥルプホッケン・ア
ベニュー8311番
(72)発明者 マクナルティ,ディーン・エドワード
アメリカ合衆国19147ペンシルベニア州フ
ィラデルフィア、フルトン・ストリート
229シー番
(72)発明者 ローゼン,クレイグ・アラン
アメリカ合衆国20882メリーランド州レイ
トンズビル、ローリング・ヒル・レイン
22400番
(72)発明者 シーメンス,アイボ・ログリア
アメリカ合衆国19335ペンシルベニア州ダ
ウニングタウン、カーペンターズ・コー
ブ・レイン411番
(72)発明者 ヤング,ピーター・ロナルド
アメリカ合衆国08648ニュージャージー州
ローレンスビル、ヘンドリクソン・ロード
32番
(72)発明者 ユー,ティアン―リ
アメリカ合衆国19083ペンシルベニア州ヘ
イバータウン、アーリントン・ロード308
番──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61K 45/00 A61K 48/00 48/00 C07K 14/47 C07K 14/47 16/18 16/18 C12P 21 / 02 C C12N 5/10 C12N 5/00 B C12P 21/02 A61K 37/02 // (C12P 21/02 C12R 1:91) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES , FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD) , TG), AP (KE, LS, MW, SD, SZ, UG), AM, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CN, CZ, EE, FI, GE, HU, IS, JP , K E, KG, KP, KR, KZ, LK, LR, LT, LV, MD, MG, MN, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SG, SI, SK, TJ, TM , TT, UA, US, UZ, VN (72) Inventor Haar, Mark Robert United States 19405 Columbus Street, Bridgeport, PA 19405 No. 641 (72) Inventor MacDonnell, Peter Colon United States 19027 Elkins, PA Park, Tulphocken Ave 8311 (72) Inventor McNulty, Dean Edwards United States 19147 Fulton Street, Philadelphia, PA 229 Sea No. 229 Sea Number (72) Inventor Rosen, Craig Aran United States 20882 Raytonsville, MD United States Rolling Hill Rain 22400 (72) Mens, Aivo Loglia United States 19335 Carpenters Cove Lane, Downingtown, PA 411 (72) Inventor Young, Peter Ronald United States 08648 Hendrickson Road, Lawrenceville, NJ 32648 (72) Inventor Youth, Tian-li 308 Arlington Road, Havertown, PA 19083 USA