JPH05507196A - 相補性によるクローニングおよび関連方法 - Google Patents

相補性によるクローニングおよび関連方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 r相補性によるクローニングおよび関連方法1肛−員 下記研究は、国立衛生局の国立ガン研究所の援助によるものである。 、に する 互 本出願は、1990年4月20日出願の米国特許出願第071511.715号 の一部継続出願である。 !−見 本発明は、一般に新規クローニング方法、該方法により得られたDNA配列、該 DNA配列の対応発現生成物およびそれに対する抗体、ならびにタンパク質活性 に影響を及ぼす合成物のスクリーニング方法に関する。 具体的には、本発明は 、環状ヌ°クレオチドホスホジエステラーゼポリペプチド(PDEs)とRAS −関連スクリーニング方法に関する。 さらに、これらDNAは関連DNAに対 するハイブリダイゼーションプローブ、および適当な宿主細胞を形質転換する際 に用いるポリペプチド発現生成物を得る際に有用な価値のある物質を提供する。 本発明が関係する事項は、環状ヌクレオチドホスホジェステラーゼポリペプチド (PDES)と吐関連蛋白質に関連する下記議論である。 RAS−遺伝子は、HarveyとKirstenネズミ肉腫ウィルスの形質転 換因子として初めて発見された[Elljs et al、、 Natute。 292:506 (1981)]。 1(aryeyとKirstenのネズミ 肉腫つ、イルスの腫瘍遺伝子の細胞相同物(H−RASとに−RAS)は、吐遺 伝子の2つの要素を構成する[Shimizu et al、、 Proe、  Natl、 Acad。 と且、 80:2112 (1983)]。 第3番目の要素はN−RASであ る[Shjmizu et al、、 Proc、 Natl、 Acad、  Sci、、 80:2112 (1983)]。 これら遺伝子は、RASにお ける点変異により非ガン性細胞をガン性細胞に形質転換できる遺伝子にすること から、腫瘍遺伝子として知られている[Tabin et al、、 Natu ■、 致143(1982); Reddy et al、、Nature、3 χυジ:149 (1982); Taparowskyet al、、 Na ture、 30虹782 (1982)]。 多くの腫瘍細胞が、かような変 異体と共にRAS遺伝子を含んでいる[Capon et al、。 Nature、 302:33 (1983); Capon et al、、  Nature、 30虹507(1983); Shjmjzu et al 6. Nature、 30虹497 (1983); Taparow−sk y et a且、釦旦、 34:581 (1983); Taparowsk y et al、。 Nature、 30叶762 (1982); Barbaeid、 Ann 、 Rev、 Bjochem、、 56:779 (1987) ]。 我々のガンに関する理解における殿腫瘍遺伝子の重要性にンバク質(哺乳動物中 21,000ダルトン)である[Papageorgeet al、、 J、  Virol、、44:509 (1982) ] 、 RASタンパク質はゆっ (りとGTPを加水分解し、ある細胞タンパク質はこの作用を加速できる[Mc Grath et al、、 Nature、 肚644 (1984);Tr ahey et al、、5cience 23紅542 (1987)] o  RA針タンパク質はプラズマ細胞膜の内面に結合し[Willingham  et al、。 Ce11.19:1005 (1980)] 、そのカルボキシ末端にて複合共 有結合修飾される[Hancock et al、、 Ca旦、 57:116 7 (1989)]。 239:888 (1988)]。 酵母Saecharomyces cerevisiaeは、哺乳動物のRAS  !癌遺伝子と構造的および機能的相同性を有する2つの遺伝子、RASIとR AS2を構成する[ Powers et al、、 Ca旦、 36:607  (1984);Kataoka et al、、 Ca旦、 40:19 ( 1985); Defeo−Jones et al、。 5cience、22紅179 (1985): Dhar et al、、  Nucl、 Ac1ds Res、。 12:3811 (1984)]。 麩針もRAS2双方共に、酵母プラスミド ライブラリーからクローンされたものであり、それらがコードする領域の完全な ヌクレオチド配列が決定されている[Powerset al、+ Ca旦、  36:607 (1984); Defeo−Jones et al、、 N ature。 30敗707 (1983)]。 二つの遺伝子は、哺乳動物」酪タンパク質の 最初の80個のアミノ酸の位置を90%近くの同一性でコードし、次の80個の アミノ酸の位置を50%近(の同一性でコードする。 酵母肪針と■録タンパク 質は、最初の180個の位置が90%近く同一性であり、互いにより相同である 。 この後、哺乳動物RASタンパク質が互いに分岐しはじめた位置とほとんど 同一の位置で、二つの酵母RASタンパク質は突然分岐する。 酵母■釘タンパ ク質は、哺乳動物の遺伝子によりコードされたタンパク質と同様、Aは脂肪族ア ミノ酸およびXが末端アミノ酸を意味する、配列cysAAXで終止する[Ba rbacid、 Ann Rev。 Eiochem、、5虹779 (1987)]。 哺乳動物監蛋白質に対する モノクローナル抗体は、酵母細胞中に監タンパク質を免疫沈降させる[ Pow ers et al、、 Ce11.47:413 (1986) ]。 この ように、酵母■ト蛋白質は、哺乳動物RAS蛋白質に見られるのと全く同じ全体 構造や相互関係を有する。 &騎−遺伝子はSchizosaccharom ces ombe、Diet  osteliumdiscojdjemおよび叶旦釣刀辻ハ」担九m」卦1虹 −を含む広範な真核性種において検出されている[Fukui et al、、 困朋、虹687(1985); Reymond et al、、 Ca旦、  39:141 (1984); 5hilo etll、 Proc、 Nat l、 Aead、 Sc5. USA)、 7g+6789 (1981);N euman−Silberberg、 Ce1l、 37二1027 (198 4)]。 進化に伴う監遺伝子の広範な分布は、単純真核生物におけるRASの 研究が、哺乳S、cerevisiaeのRASIおよび独の広範な遺伝子解析 が実施されている。 選択可能な生化学標識によりて分裂した用独では必須遺伝 子ではないことが決定された。 しかしながら、二重へテロ接合体の二重RAS 欠乏(rasl−ras2− )芽胞は、植物的成長を回復することができない 。 それ故、少な(ともある種の肚機能は、S、 eerevisiaeの生育 力のためにめられる[Kataoka et al、、 Ce1l、 87:4 37 (1984) ]。 RASIは染色体XV、 ADH2からの7cMお よび、HIS3からの63cMに位置し、■針は染色体XIV 、 MET4か らの2cMに位置することも決定されている[Kataoka et al、、  Ce1l、 37:437 (1984) ]。 酵母中で発現された鴫乳動物監は、RASIと語録の双方の損失の結果である表 現型欠陥を訂正する機能を有する[Kataokaet al、、 Ce11. 40:19 (1985)]。 逆に、酵母RASIはを椎動物細胞の中で機能 することができる[De Feo−Jones et al、。 5cience、22影179 (1985)]。 このように、酵母とヒトR ASタンパク質との間には、異種宿主細胞の中で互いに機能するために構造の十 分な保護がある。 19位のアミノ酸位置でグリシンの代わりにバリンをコードするミスセンス変異 体、RAS2””″は、哺乳動物RAS遺伝子のある種の腫瘍変異体に見られる 類と同程度の変異体を有する[Tabin et al、、 Nature、  30虹148 (1982); Reddy et al、。 Nature、 30虹149 (1982,); Taparowsky e t al、、 Nature、 30虹762 (1982)]。 この突然変 異体を含む二倍体酵母細胞は、たとえ野性型RAS対立遺伝子を含んでいても、 胞子形成はできな[Kataoka et al、、 Ce11.37二437  (1984) ]。 RAS2遺RAS蛋白質(例えば、RAS2””” ) が半数細胞にある時、酵母細胞はグリコーゲンを合成できず、G1において生育 ができず、栄養が欠乏次第直ちに死滅し、および熱ショックに対して急性感受性 である[ Toda et al、、 Ce1l、 40:27 (1985) : 5ass et al、。 Proc、 Natl、 Acad、 Scj、、 83:9308 (198 6)]。 RAS2”””を含むS、 cerevisiae株は、酵母のcAMP経路を 活性化するIACまたはbcyl突然変異体と著しく類似する増殖特性と生化学 的特性を有する[Uno et al、、 J、 Bjol、 Chem、、  25互14110 (1981)]。 IAC変異体を保有する酵母株は、向上 したアデニル酸シクラーゼ活性レベルを有している。 bcyド細胞には、cA MP依存タ依存タンパク−キナーゼ要素が欠落している[Uno等、 et a l、、 J、 Biol、 Chem、、 匡14110 (1982); T odaet al、、 Mo1. Ce1l、 Biol、、 7:1371  (1987) ]。 RAS機能が不完全な酵母株は、アデニル酸シクラーゼ欠 乏酵母と類似の特性を示す[Toda et al、、 Ce1l、 40:2 7 (1985)]。 bcyl−変異体は、rasl−ras2二酵母の死亡 率を抑制する。 これら結果は、S、 cerevjsjae酵母において、c AMPシグナル経路におけるRASタンパク質機能を示唆している。 アデニリルシクラーゼは、RASタンパク質によって制御されることが示されて いる[Toda et al、、 Ca旦、 40:27 (1985)]。 酵母またはヒトからののRAS蛋白質1よ、jn vjtro生化学検定におい て、50倍のレベルにまでアデニリルシクラーゼを刺激する。 RASタンパク質は、GTPと結合した時のみ、アデニリルシクラ−ゼを刺激す るであろう[Field et al、、 Mo1. Ce11. Biol、 。 鼾2159 (1988) ]。 熱ショックや欠乏に対する感受性も含んだ敗の活性化による表現型は、主として 、アデニリルシクラーゼを介してcAMPエフェクター経路の過剰発現もしくは 非制御活性化の結果である[Kataoka et al、、 Ce1l g7 :437 (1984); Kataoka et al、。 Ce11.43:493 (1985); Toda et al、、 Ce旦 、 40:27 (1985);Field et al、、 Mo1. Ce 11. Biol、、 紅2159 (1988) ]。 低親和性および高親和性eAMPフォスフォジエストラーゼをコード化する二つ のS、 cerevisiae酵母遺伝子、FUElとPDE2はそれぞれ単離 されている[ 5ass et al、、 Proe、 Natl、 Acad 、 Sci、。 88:9303 (1986); Nikawa et al、、輩o1.ce 11.Bfo1..7:3629(1987) ]。 これらの遺伝子は、活性 RAS2””’遺伝子を保有する酵母細胞にて、それらの熱シヨツク感受性抑制 能力に応じて酵母ゲノムライブラリーからクローンされた。 PDE遺伝子(例 えば、列前−関蝶−酵母)を欠いている細胞は、熱シヨツク感受性で、グリコー ゲンの蓄積が不完全であり、酢酸炭素源で生育せず、さらに一般的には、eAM Pシグナル経路の活性化がために欠陥を有する[ Nikawa、 et al 、、 Mo1.Ce11.Biol、、 互3629 (1987) ]。 遺伝子解析は、監タンパク質が、アデニリルシクラーゼを刺激するのに加えて、 S、 cerevisiae中では他の機能も有することを明瞭に示唆している [ Toda et al、、 Japan Sci、 Soc。 Press、、 Tokyo/VNU Sci、 Press、 pp、253  (1987); Wigler etal、、Co1d S rin Har bor S m osium、 Llll:649 (1988);Micha el et al、、 EMBO,紅3039 (1989) ]。 これら機 能の正確な生化学的性質は不明である。 鉦匹蛙虹とに匹匹り圏肛国卵母細胞の ような他のシステムに関する実験では、アデニリルシクラーゼのRAS m激は 、進化の段階において、広範にいきわたらないことを示した[ Birct+o +eier幻二幻工、販旦、蜂:615(1985)]。 肚が、哺乳動物内の アデニリルシクラーゼを何激しそうにもない[Beckner et al、、  Nature、 317:1 (1985)] 67tスフ1ジエストラーゼ (PDEs)は、環状AMP(cAMP)からAMP 、 cGMPからGMP への溶解に関わる酵素である。 環状AMPは細胞と、カルシトニン、絨毛性ゴ ナドトロピン、コルチコトロピン、アドレナリン、卵胞刺激性ホルモン、グルカ ゴン、ロイトナイジングホルモン、リボトロピン、メラニン細胞刺激ホルモン、 ノルアドレナリン、副甲状腺ホルモン、甲状m*激ホルモン、およびバソプレッ シンを含む、様々なホルモンや神経伝達物質への応答を介在する「第二メツセン ジャー」である。 環状アデノシンモノフ中スフニー) (cAMP)の細胞濃度は、アデニリルシ クラーゼによるcAMP産生率だけでなく、フォスフォジエストラーゼによるc AMP溶解率により制御される。 ヒトにおいては、心理的心理的機能、平滑筋 弛緩、心臓の収縮性強度、ヒスタミン及びその他の免疫反応性分子の放出、リン パ球増殖、及び血小板凝固を含む多くの重要な生理学的反応が、cAMPレベル ニヨッテ制御される[ Robinson et al、、 n1kJP。 Academic Press、 New York and London  (1971)]。 このように、cAMPレベルの代替物である薬品や薬剤化合 物により強(影響される疾病には、炎症(例えば、間接炎、喘息)、心不全、平 滑筋空撃、高血圧、凝血、血栓症及び心身症が含まれる。 様々な代謝過程のsurにおけるcAMPの重要性に鑑み、フォスフォジエスト ラーゼの阻害、ならびにcAMP類似体の開発や評価にむけて多くの努力が払わ れてきた。 細胞中のcAMPレベルのl1節方法の一つとして、cAMPフオ スフォジエストラーゼ活性のiI節による方法がある。 心不全、喘息、1病、 および血栓症の治療に有効なある種の薬剤は、cAMPフtスフtジエストラー ゼ阻害作用があることが判明した。 一部で効率的な薬剤選抜手段が利用できな いため、薬品工業は、適当な特異性のある薬剤を成功裏に知見するに到っていな かった。 はとんどの組織は、フォスフtジエストラーゼの多くの異なるイソ体 を含んでおり、粒組織抽出物の阻害を含んだ従来の方法に基づく薬剤選抜手段で は、フォスフすジエストラーゼの全般作用型阻害剤以外のものを産生ずるとは思 われない。 テオフィリンのようなcAMPフすスフォジエストラーゼの全般作 用型阻害剤は、多くの有害な副作用を有する。 上記したように、PDE阻害剤の研究は、特異性の高いPDE阻害剤の開発をそ の目標としている。 このFDP阻害剤特異性の欠如は、実際には、特定のタイ プの組織を含む様々なタイプの細胞の中の、単一の組織タイプに存在するPDE の数種の別個の分子形態の存在に一部起因するものである。 これら様々な分子 形態は、基質特性(cAMP対cGMP) 、細胞間位置(可溶性対膜結合)、 カルモジュリンに対する反応、そして場合によっては、様々な治療薬品による選 択的阻害によって区別できる。 PDEsに対して選択的に作用するであろう改 良薬品は、好ましくない効果、例えば、心拍数の増加あるいは脂肪分解を向上せ ずに、環状ヌクレオチドの望ましい効果、例えば、気管支膨張、心筋収縮性の増 大、抗炎症、を再生するものである。 PDε阻害剤としての有用性に関する薬品選抜する手法、例えば、薬剤選抜手段 は、PDE酵素の「動力学的純粋JKII製物を必要とする。 すなわち、はと んどの組織は、細胞タイプに関しては、異成分から構成されており、その上、多 くの細胞タイプは様々なPDEアイゾザイムを含んでおるため、全ホモジエネー トあるいは全抽出物の使用は、個々のPDEイソ酵素に選択的な阻害剤を同定し そうにもない。 少な(とも五つの異なるPDEsの科が、基質特異性、動力学的特性、細胞のa m的制御、サイズ、場合によっては、選択的阻害剤による調整、などの特性に基 づ(ことが記されている[ Beavo、 Adv、 in 5econd M ess and Prot、 rhos h、 Res、22:1−38 (1 988)]。 この五つの科とは、 I Ca”/カルモジュリンー刺激 II cGMP−輯激 III cGMP−阻害 IV cAMP−特異性 V cGMP−特異性 各科には、密接に関連したPDEsの多数の形態がある。 Celic Nucleotide Phos hodjesterases:  5tructure、 Re ula−tion and Dru Acti on、Brevo、J、and Houslay、M、D、、Eds、 ;Jo hn Wiley & 5ons、 New York (1990)の、9J 3〜15頁にあるBrevo、 ”Multiple Phosphodies terases Isozymes Background。 Nomenclature and Impljcatjons”を参照のこと 。Brevo、 TIPS。 11:150 (1990)も参照のこと。 現在のところ、多くの異なるPDE酵素が認識されており、ある種のPDEs特 異性cGMPのみが、完全なcDNA配列情報の利用が可能である。 すべての PDEsの完全な構造上の情報の取得に関しては、各PDEイソ酵素(の細胞性 および亜細胞性分布)を同定し、起源を特定することは可能であろうし、またこ れにより、厄介な耳介用を伴わない、特定の疾病に対する治療薬としてのイソ酵 素選択性PDE阻害剤も設計できるであろう。 しかしながら、PDEイソ酵素 のある種に見られる、不均一性、不安定性、およびその比較的少ない発生量は、 これら酵素を精製し、特性を付与する際の大きな障害となっている。 哺乳類遺伝子のクローニングのための、数種類の方法が現在のところ利用できる 。 哺乳類遺伝子のクローニングの標準的な方法では、精製したタンパク質の取 得、精製したタンパク質の部分的アミノ酸配列の決定、変性したオリゴヌクレオ チド・プローブを作成するための部分的アミノ酸配列の使用、および該タンパク 質をコードするeDNAを得るために、これらプローブを用いたcDNAライブ ラリーのスクリーニングが必要とされる。 この標準的な方法は時間を浪費し、さらに、使用したプローブの変性のために、 関心のあるタンパク質をコードする配列とは別の配列を同定することになる。  多くの哺乳類遺伝子、例えば、網膜で発現したeGMPホスホジェステラーゼを コードする遺伝子、がこの方法でクローニングされている[ 0vchjnni kov虹]シ、胆競、跋3:169 (1987)]。 関心のあるタンパク質をコードする遺伝子をクローニングする第二の方法として 、公知の遺伝子を相同体を探すためのプローブとして用いる方法がある。 この 方法は、遺伝子あるいは遺伝子の科の相同性が十分であれば、非常に有用である 。 例えば、ラットの相同体をクローニングするために、匠胆並Li1a mela no asterduneeホスホジエスタラーゼ遺伝子が用いられている。D avis et al、、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、U S )。 86:3604 (1989):および5w1nnen et al、、 Pr oc、 Natl、 Acad。 Sei、 (USA)、廷:5325 (1989)。 ホスホジエスタラーゼ 遺伝子の一科のその他の遺伝子は、その科の遺伝子が初めてめクローニングされ た時に一旦クローニングされているものの、ホスホジエスタラーゼ遺伝子の別の 科に属する遺伝子のヌクレオチド配列が、他の科の遺伝子を同定するために、別 の科から誘導したプローブを用いて十分な相同性が認められるかどうかは、予め 知見されているはずはなかった。 相補性として知られている遺伝子をクローニングするための方法がその他にある 。 多くの研究者が、他の酵母の対応遺伝子の変異/欠損と相補する能力による 、酵母遺伝子の単離が報告されている。 例えば、McKnight et a l、、 EMBOJ、、 4:2093(1985)−s er 1llus  n1dulans gene encoding alcohol dehy− drogenase jsolated by its abiHty to  complement an adhlmutation in S、 eer evisiae: 5ass et al、、 Δ醪」胆醇、 83:9303  (1986)−S、 cerevisiae PDE2 gene 1sol ated by 1tsability to complement a R AS””’ allele in S、 cerevisiaestrain  TK161−R2V; Nikawa et al、、 Mol。Ce1t、  Biol、、 7:3629 (1987)−S、 cerevisiae P DEI gene 1solated by trans−forming S 、 cerevisjae 5train 丁に161−R2V;およびWHs on。 Mo1ee、 Ce11. Biol、、 紅505 (1988)−S、 c erevjsiae 5RA5 geneisolated by virtu e of its abHjty to rescue a RAS” 5ra 5−5 S、 cerevisiae 5trajn RW60−12Cを参照 のこと。 酵母は、非酵母遺伝子を単離するためにも用いられてきた。 例えば、Henjkoff et al、、 Nature、 28艶33 ( 1981)では、酵母変異体の相補性によるり、 melano aster遺 伝子の単離が、またLee et al、、 Nature、 32互31 ( 1987)では、鉦」四国のcde2遺伝子の変異を相補する能力によるヒト遺 伝子の単離が報告されている。 発現ベクターには、ウィルス性(SV40)プ ロモーターを含んだものを採用している。 つい最近では、相補性スクリーニング法が、ホスホジエストラーゼ(PDEs) のとあるタイプをコードする哺乳類cDNAを検出して、単離するために、本出 願人によって用いられている。 Co11eelli et al、、 ハ昼Aμs醇、 86:3599 (1 989)は、saecharo−m ces cerevisiae発現ベクタ ーにおけるラット脳eDNAライブラリーの構築と、ヒトト1L遺伝子の腫瘍形 成変異体へのRAS2遺伝子類似体の変異形態である、RAS2 ”■の表現型 効果を酵母中で抑制するIa能を有する遺伝子の該ライブラリーからの単離を報 告している。 クローニングされ、DPD (dunce様ホスボジエストラー ゼ)と称されたラット覆eDNAは、酵母株丁に161−R2Vに保有された活 性化RAS2”…遺伝子と関連した増殖1IjeJの欠如と相補する能力を有す る。 高I!和性cAMP特異性ホスポジェストラーゼをコードする遺伝子は、 以」態〕旦邦aster−のdunce座によってコードされるcAMPホスホ ジェストラーゼと高い相同性を示す。 今Bまでに、比較的わずかなPDE遺伝子しかクローニングされていない。 ク ローニングされたもののほとんどが、ホスホジエストラーゼのeAMP−特異性 科(eAMP−PDEs)に属している。 Davis、 ”Mo1ecular Genetics od the Cy clic NucleotjdePhosphodiesterase=、 p p、 227−241 in Celjc NucleotidePhos h odiesterase: 5tructure、 Re ulatio an d Dru ActfonBrevo、J、and Houslay、輩、D、 、Eds、; John Wiley & 5ons、NewYork; 19 90を参照のこと。 また、例えば、Faura et al、、 PNハ」耶 醇、 85:8076 (1988)−D、 discoideum; 5as s et al、。 鉗肛L−S、 cerevisjae、 PDE class IV、 des ignated PDE2;Nikawa et al、、 」荘聾−S、 e erevisiae、 PDE class IV。 designated PDEI; 1rilson et蛙、2懇l咀−S、  cerevisiaedesignated 5RA5; Chen et  al、、 ハ酪■竪醇、83:93]3 (1988)−D、 rnelano  aster、 designated dne” ; 0vchjnnjko v、 et虹、、 」旺L−bovjne retjna、 desjgnat ed eGMP PDE: Davis et蛙、、 」吐側−rat 1jv er、 desjgnated rat dne−1; Co11celH。 et al、、 !!!Li:rat brajn、 designated  DPD: 5w1nnen、 et al、。 Jμ)し〜)、88:5325 (1989) −rat tests、rat  PDEI、PDE2゜PDE3 and PDE4: およびLiv’r e t al、、 Mo1. Ce11. Bjol。、 10:2878 (19 90) −human monocyte、 desjgnated hPDE lも参照のこと。 ウシ副腎cGMP刺激PDEの断片をコードするDNAのク ローニングを報告したLeTrong et al、、牡匹展鮭u■、 29: 10280(1990)、およびラット褐色細胞腫細胞からの「タイプII P DEJのクローニングを報告したThompson et al、、 FASE BJ、、 5(8):A1592 (Abstract No、 7092.1 991)も参照のこと。 このように、当該技術分野においては、既知および未知の機能双方に関する遺伝 子の単離、免疫学的特異性が改善された薬剤への使用に好適で、動力学的に純粋 な発現生成物、および動力学的に純粋なタンパク質調製物を必要としない薬剤選 抜手段のために有効的な、改善されたクローニング手法が引き続き必要とされて いるのである。 主l盟旦皇星象徴! 本発明は、微生物、特に、酵母において機能でき、さらに微生物における同定可 能な形質代替および特性に関連する遺伝子欠陥を修飾、相補、および抑制できる タンパク質をコードする哺乳類遺伝子のクローニング方法に関する。 本発明に よって提供されるものは、本発明の方法によりてクローニングされた哺乳類遺伝 子、ならびに該遺伝子によつてコードされた生成物、さらには、該コードされた 生成物と免疫学的反応性を有する抗体である。 具体的には、本発明は、eAMPが関与する生化学的経路あるいはRASタンパ ク質(例えば、桔鉦関連タンパク質)が関与する生化学的経路における遺伝子欠 陥を修飾、相補、および抑制できるタンパク質をコードする哺乳類遺伝子を検出 する方法、かようにクローニングされた遺伝子、吐タンパク質と相互作用するタ ンパク質、例えば、cAMPホスホジエストラーゼをコードする新規の哺乳類遺 伝子を含む、クローニングされた哺乳類遺伝子によってコードされた生成物(核 酸、タンパク質)、および細胞増殖および細胞維持の上で影響を与える他のタン パク質に関する。 本発明の方法は、微生物jこおいて機能し、遺伝子変換あるいは遺伝子欠陥を訂 正するために、(変換微生物を)所定の方法で遺伝子的に変換され、あるいは遺 伝子的に欠陥があり、結果として、(正常もしくは非変換微生物の表現型とより 同等の表現型を生成する)遺伝子変換あるいは遺伝子欠陥に関連する同定可能な 形質変換あるいは形質特性を修飾する、関心のある哺乳類遺伝子の検出に用いる ことができる。 本発明の方法の実用において宵月な変換微生物には、S、 c erevjsiae株丁K]8l−R2V 、 l0DABならびG: 5KN 37、および鉦」四穎株5P65がアル。 本発明は、(酵母変異体もしくは哺乳類宿主細胞などの)遺伝子変換微生物にお いて、遺伝子変換と関連のある形質変換を修飾できる*3類遺伝子の新規検出方 法を提供する。 この新規方法は、(a)遺伝子変換された微生物において、哺 乳類cDNAを発現することができる発現ベクター(好ましいベクターは、cD NAと機能的に関連している内因性宿主細胞プロモーターDNA配列を含む)中 に哺乳類cDNAを入れ、(b)遺伝子変換された微生物に発現ベクターを導入 し、(C)適切な増殖条件下に、該発現ベクターを含む遺伝子変換された微生物 を置き、および(d)微生物における遺伝子変換と関連する形質変換が修飾され ている遺伝子変換された微生物を同定する、工程を含む。 工程(d)で同定さ れた微生物に挿入されたcDNAを単離する工程が、任意に含まれる。 哺乳類遺伝子をクローニングするこの方法の、cAMPホスホジエストラーゼお よび、RASタンパク質に相互作用を及ぼすタンパク質への使用に関しては詳細 に記載したが、遺伝変換を訂正、相補、あるいは補足するために適切に選択され た変換微生物において機能し、結果として、関連する形質変換を訂正する、他の 哺乳類遺伝子のクローニングならびに同定にも使用できる。 本発明にて記した酵母細胞の形質変換は、熱シヨツク感受性、窒素欠乏、標準量 グリコーゲン不合成、酢酸塩での成長不全、および胞子不形成、が含まれる。 目下のところ、好ましい形態はcDNAを含む新規DNA配列であるが、ゲノミ ックDNA、ヌクレオチドから部分的あるいは全体的に化学合成により調製され たDNA、ならびに欠失あるいは変異を伴うDNAなどの、他のDNA形態も本 発明の範嗜にある。 本発明により提供されたDNA配列と、相同体あるいはプロモータ、オペレータ ー、レギュレーター等の異種発現il!tr DNA配列との会合は、本発明の タンパク質の生成のための転写に感受的で、そして、大量のポリ−ならびにオリ ゴ−ペプチドと関連するメツセンジャーRNAを形成するためのil vivo ならびに刊およびpAAIJN−ATGマある。 本発明によって特に提供されたものは、環状ヌクレオチドホスホジェストラーゼ およびその断片をコードする哺乳類DNA配列、ならびに米国特許商標庁ならび にブダペスト条約の要件に従い、American Type Cu1ture  Co11ection、 12301 ParklawnDrive、 Ro ckvjlle、 Maryland 20582に、1991年4月15日に 寄託した細菌プラスミドに挿入した哺乳It DNAとして提出された監タンパ ク質関連DNA配列である。 寄託の対象となった哺乳類PDE DNA5は: 1 、 dunce II PDBをコードする、ラット脳cDNA挿入体を含 んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68586)にあるプラスミド pRATDPD ;2、cAMP特異性PDEをコードする、ヒト多形性神膠細 胞cDNA挿入体を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 6880 3)にあるプラスミドpJc44x : 3.1:AMP特異性PDEをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿入体 を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68600)にあるプラス ミドl)7M3 ; 4、cAMP特異性PDPをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿入体を 含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68602)にあるプラスミ ドpTM72 ; 5、eAMP特異性PDEをコードする、ヒト側頭皮質細胞cDNA挿入体を含 んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68595)にあるプラスミド pPDE21: 8、cAMP特異性PDEをコードする、ヒト側頭皮質細胞cDNA挿入体を含 んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68596)にあるプラスミド pGB]8ARRニ ア、cAMP特異性PDEをコードする、ヒト側頭皮質細胞cDNA挿入体を含 んだ大腸* (A、丁、 C,C,受託No、 88594)にあるプラスミド pGB25 :および 8、分類不可能な科のPDEをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿入体 を含んだ大腸菌(A、丁、 C,C,受託No、 6860I)にあるプラスミ ドpTM22 、である。 寄託の対象となった哺乳類」醪関連DNA5は;9、RAS51連ポリペプチド をコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿入体を含んだ大腸菌(A、 T、  C,C,受託No、 68599)にあるプラスミドpJC99: cDNA挿入体を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68598 )にあるプラスミドpJcZ85 ; 11、RAS5[連ポリペプチドをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿 入体を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 88597)にあるプ ラスミドpJc310; 12、RAS関連ポリペプチドをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿入 体を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68593)にあるプラ スミドpML5 ; 13、RAS関連ポリペプチドをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDNA挿入 体を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68592)にあるプラ スミドpATG16; および 14、RAS5[J!!ポリペプチドをコードする、ヒト多形性神膠細胞cDN A挿入体を含んだ大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 88591)にあ るプラスミドpATG29、である。 本発明の関連で寄託された酵母発現プラスミドは:15、大腸菌(A、 T、  C,C,受託No、 68590)にあるプラスミドpAAUN ;16、大腸 菌(A、 T、 C,C,受託No、 68589)にあるプラスミドpAAt W−ATG; 】7゜大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 68587)にあるプラスミ ドpADANS ;18、大腸菌(A、 T、 C,C,受託No、 6858 8)にあるプラスミドpADNSである。 本発明のl!+!!!で寄託の対象となった酵母宿主細胞は:IL 鉦」四的5 P565 (A、 T、 C,C,受託No、 74047) :る。 本発明の新規タンパク質生成物は、ホスホジェステラーゼ・タンパク質の一次構 造配座(すなわち、アミノ酸配列〕、ならびに非ホスホジェステラーゼ・タンパ ク質、そのペプチド断片、およびそのアミノ酸配列の複製を構築する合成ペプチ ドの一次構造配座を有するポリペプチドを含む。 本発明のタンパク質、タンパ ク断片、および合成ペプチドは、治療、診断、および予後への用途を含む様々な 用途を計画しており、さらにこれらタンパク質に特異的に免疫反応性を示すモノ クローナルおよびポリクローナル抗体の調製の基礎を提供するものである。 好 ましいタンパク質断片および合成ペプチドは、基質結合機能を有さないタンパク 質の複製領域であり、そして、最も好ましくは、本発明のタンパク質と少な(と も一つの抗原性エピトープを享有する領域である。 本発明のDNA5の発現のための哺乳類宿主細胞の使用は、本発明の組み換え発 現生成物に関する至適生物学的活性を参照する必要に迫られるため、翻訳的修飾 (Hえば、先端削除、m質化、糖タンパク質化、チロシン、セリン、もしくはス レオニン燐酸化)の後になるものと考えられる。 本発明によって、タンパク質およびその断片ならびにペプチドに対して高い免疫 学的特異性で結合し、他のタンパク質とは共通しない、特に、ホスホジェステラ ーゼ独特のエピトープを認識する能力によって特徴付けられる、(ポリクローナ ルおよびモノクローナル抗体、キメラ抗体、および一本鎖抗体を含む)抗体基質 も提供される。 本発明によって、正常、不正常、あるいは変異形態のタンパク質、ならびに該タ ンパク質と関連する核酸(例えば、DNAおよびmRNA、)の検出および7/ または定量化のための新規の手法も提供される。 例えば、本発明の抗体は、流 体および組織試料中のタンパク質の定量検出のための公知の免疫学的手法におい て採用されるであろうし、また本発明のDNAは、適切に標識付けされて、これ らタンパク質をコードするQIRNAの定量検出において用いられるであろう。 それ故、本発明の数々の態様は、(a)環状核酸ホスホジエストラーゼボリペプ チドおよび後述するRAS−関連タンパク質をコードする新規核酸配列、および (b)下記する条件とほとんど同等あるいはそれ以上のハイブリダイゼーシコン 条件下で該配列とハイブリダイズし、本発明の特定のcDNAの最初の単離にお いて使用されるDNA配列、ならびに(C)変性コドンを少なくとも一部用いた 、同一物、あるいは対立性変異体、あるいは類似ポリペプチドをコードするDN A配列、を提供する。 対応して提供されるのは、該DNA配列を組み込んだウ ィルス性ベクターあるいは環状プラスミドDNAベクター、および該DNA配列 およびベクターで形質転換あるいは形質変換された原核および真核宿主細胞、な らびに該宿主細胞の培養増殖時における該DNA配列によってコードされたタン パク質の組み換え生成のための新規手法、および該宿主細胞あるいは培養培地か らのこれらタンパク質の単離である。 本発明は、さらに、酵母などの微生物において発現された該哺乳類遺伝子のタン パク質生成物の活性を変更または変換(すなわち、還元もしくは刺激)する要因 を同定する方法に関する。 かような要因の同定は、二種類のスクリーニング手段を用いて実行できる。 一 つは、哺乳類タンパク質の既知の酵素機能に関する生化学的分析法を基礎とした ものであり、もう一つは、タンパク質の決定済もしくは未決定機能に関する形質 分析法を基礎としたものである。 前者の場合、コードされたタンパク質がホス ホジェステラーゼであれば、例えば、ホスホジェステラーゼ活性を変換(すなわ ち、還元もしくは刺激)する化学要因に関する分析法を含む薬理学的選抜手段で ある。 後者の場合、コードされたタンパク質がRASタンパク質と相互作用す るのであれば、例えば、■鉦タンパク質と相互作用を還元もしくは刺激する要因 に関する分析法を含む薬理学的選抜手段である。 これら選抜手段は、全細胞調製物あるいは細胞抽出物のいずれを用いても使用で き、酵素精製を必要としない。 本発明の他の態様ならびに利点は、本発明の実施に関する数々の説明ならびに図 面に関する解説を含む下記の詳細な説明を考慮すれば明白になるであろう。 図1[図1(A) 、1(B) 、 1(C)および1、(D) ]は、プラス ミドpJC44XSpTM3、pGB14、およびpG818ARR(Dヒトc DNA挿入体のヌクレオチド配列の比較配列であり、図中、小文字は相同関係の 欠如を、また空所は、対応塩基位置の欠落を示している。 図2[図2 (A、) 、2 (B) 、2 (C)および2(D)]は、プラ スミドpPDE2RR,pTM72、pPDE?、およびpPDE 10x−I NVのヒトeDNA挿入体のヌクレオチド配列の比較配列であり、図中、小文字 は相同関係の欠如を、また空所は、対応塩基位置の欠落を示している。 図3は、プラスミドpPDE18およびpGB25のヒトcDNA挿入体のヌク レオチド配列の比較配列であり、図中、小文字は相同関係の欠如を、また空所は 、対応塩基位置の欠落を示している。 図4[図4(A)および4(B)コは、プラスミドpTM72(7M72、pR A丁DPD、 pJC44L pPDE18およびpPDE21の推定アミノ酸 配列の比較配列であり、図中、小文字は非相同残基を、また空所は、整列した位 置でのいかなる残基も欠落していることを示している。 ■織笠脱更 下記実施例は本発明の実例を例証するものである。 実施例1は、酵母における 相補性による哺乳類遺伝子のクローニングと同定に関する。 実施例2は、相補 性によりクローニングされた哺乳類遺伝子を用いたハイブリダイゼーシヨンによ る哺乳類遺伝子のクローニングと同定に関する。 実施例3は、相補性能力によ りクローニングされた遺伝子の特性に関する。 実施例4は、ヌクレオチド配列 解析による、さらなるクローニングされた遺伝子の特性に関する。 実施例5は 、ホスホジェステラーゼ酵素活性を変換する要因のスクリーニングと同定に関す る。 寒1111 母での 性による啼 類 転子のクローニング最も一般的な態様での本発明の方 法は以下の通りである。 まず、哺乳類mRNAaのeDNAライブラリーは、周知の技術で作成された。  このライブラリーは、二本11cDNAを発現ベクターにクローニングするこ とによって作成できる。 eDNAはすでにあるeDNAライブラリーから調製 でき、あるいは組織もしくは細胞系の選択から精製されたmRNAの逆転写酵素 により、標準的な手法を用いて調製できる。 ’ WatSOn虹a1.、 I n二賭V匹皿江La Practical A roach、IRL Pres s xford (1984)。 このようにして得られたeDNAは、選択された宿生細胞、例えば、鉦」叩頭5 P565 (rasl: :Leu2/rasl: :Leu2) (A、T、 C,C。 74047)、 S、 cerevisiae 5KN37 (cap: :H IS3)(A、T、C,C,74048)。 S、 cerevisiae l0DAB (関虹−,対蜂−) (A、T、C ,C,74049);およびS、 cerevisiae TK161−R2V  (RAS2″””) (A、T、C,C。 74050)の様な変換酵母、にて次々にタンパク質に翻訳できるmRNAとし て哺乳類cDNAを発現できる発現ベクターにクローニングされる。 この目的 で使用された発現ベクターは、下記実施例に記しており、pAAIJN (A、 T、C,C,68590)、pAAIJN−ATG (A、T、C。 C,68589)、pADNS (A、T、C,C,68587)およびpAD ANS (A、T、C,C。 68588)が含まれる。 好ましい発現ベクターは、そのベクターが導入される宿主細胞に特異的な転写プ ロモーター、たとえば、S、 cerevisiaeの発現に特異なプロモータ ー、を含む。 転写したmRNAは、cDNA挿入物のATGを「開始」コドン として利用できるし、あるいはcDNA生成物を融合タンパク質として発現でき る。 cDNAライブラリー(選択発現ベクターにてcDNA挿入物として存在する) は、適切な宿主細胞に導入される。 この宿主細胞は、宿主細胞を、同定可能な 形質変換、あるいは遺伝子変換に関連する異常性を引き起こす遺伝子変換を含む 。宿主細胞は、物でもよい。 リチウム酢酸塩誘導形質転換のような周知の方法は、発現ベクターを含むcDN Aの導入に用いられる。 以下の実施例では、酵母細胞の転写はリチウム酢酸塩 によってなされた。 酵母細胞は濃厚な培養(YPD) 、あるいは、適切な栄 養要求補給した合成培養(SC)でも成長した。Mortimer虹」シ、凰二 1虹践卦に1:385 (1969)、 Ito et al、、 J、 Ba cteriol、153:163 (1983)。 選択された宿主細胞の遺伝子変換は、例えば、RASタンパク質により制御され た代謝経路の欠陥を導(かもしれず、また、容易に識別できる関連表現型は、熱 ショック、もしくは窒素欠乏に対する感受性、正常値のグリコーゲン合成不能、 特定に炭素源上での成長不能、胞子形成不能、交配不能、RASタンパク質に制 御され、もしくは制御する経路における欠陥に関連するその他の特性に表れるか もしれない。 例えば、遺伝子変換は、RAS2””’遺伝子の存在でありうる 。 このような変換を含む酵母は、哺乳類遺伝子の発現により克服されうる熱シ ヨツク感受性を示す。 以下の実施例では、55℃を10分間、冷却、30℃で 24〜48時間に維持して、前加熱したSC平板上でのレプリカ培養によって、 熱シヨツク実験を行った。 その他の遺伝子変換した宿主細胞は、S、 eerevjsiaeのPDEIお よびPDE2遺伝子の分裂、もしくは、針肌mbeのraslの活性対立遺伝子 の分裂または存在というような選択ができる。 その他の宿主細胞での遺伝子変 換は、哺乳類cDNA遺伝子の異る部分集合によって訂正可能であろう。 cDNA挿入物保有発現ベクターの導入後、宿主細胞は宿主細胞増殖に適した条 件下に置かれた。 表現型変換に応じて訂正されたそれら宿主細胞は、選択、さ もな(ば同定され、例えば、宿主細胞から単離されたDNAを用いた大腸菌の形 質転換によって、宿主細胞が発現できる、哺乳類遺伝子が再現されうる。 下記実施例での分離分析は、YPDで2〜3Er間、酵母形質転換体を増殖させ 、YPD平板に置き、YPD平板でレプリカ培養、SC−ロイシン(プラスミド 選択)、およびYPD熱シコシ1ツク平板って行われた。 大腸菌株HBIOI はプラスミド繁殖および単離に用い、株5C3I (Strata遺伝子)はe DNAライブラリーの転写および維持のために用いられた。Mandel et  al、、輩o1. Biol。。 53:159 (1970); I(anahan J、 Mo1. Biol 、、 186:557 (1983)。 もし所望ならば、哺乳類遺伝子を単離して、配列決定ができる。 あるいは、次 工程での使用のために、遺伝子によりコードされたタンパク質を同定し、培養細 胞中で発現することもできる。 下記A、BおよびCは、酵母での相補性による哺乳類遺伝子の単離、およびそれ らの生化学的特性について記している。 A、ホスホジェステラーゼをコードするラット脳cDNAの単離および生化学特 性ラット脳cDNAライブラリーは作成され、酵母発現ベクター、pADNSに クローニングされた。 RNAは、公開された手順によって、Spraque− Dawleyラット脳から精製された。 Chirgwjn。 et al、、 Biochem。、 18:5294 (1979); Li xardi、 Methods陀旺観し、 96:24 (1983); Wa tson et al、、 In: DNA C1onin 。 a artical a roaeh、 IRL、 Press 0xford  (1984)。pADNSは、YEp213からの3゜cerevisiae  LEU2遺伝子を含む2.2kbl)の)[pal−Bglll断片[She rman et al、、 Laborator Manual for Me thodsin Yeast Genetjcs、 Sherman、 F、、  Pink、 G、R,およびHjcks。 J、B、、 eds、、 Co1d Spring Harbor Labor atory、 Co1d SpringHarbor NY (1986)]  、複製起源を含むS、 cerevisiae 2 uプラスミドの1.6kl )bのHpal−Hindl II断片、およびプラスミドpUc18からのア ンピシリン耐性遺伝子を含む2.1kbpの5spl−ECoRI断片からなる 。 また、修飾したS、 cerevisiaeアルコール脱水酵素Jブ0−E −一ターの1゜5kbpのBamHI−Hindl II断片[Benne−t zen et al、、 J、 Biol、 Chem、、 257:3018  (1982); Ammerer。 恥1恒」江ヵ11工、観し192 (1983)] 、およびυ町終止配列を含 む0. ehbpのHindl II−BamH1断片も含む。 ブ0%−ター と終止配列は、Hindlll と5ac1部位の間に制限エンドヌクレアーゼ 部位Notl、 5acllおよび5filを含む、ポリリンカーにより分離さ れる。 二本ff1eDNAが調製され、Not Iリンカ−に連結され、Notlt! IIFI!酵素で開裂され、アルコール脱水酵素プロモーターとベクターの終止 配列の間に位置するNot 1部位にて、pADNSへクローニングされた。  稀なNotl切断を用いたことにより、cDNAクローニングにおいては、通常 用いられる制限部位メチル化酵素の必要−性を回避した。 cDNAsは、No tl リンカ−すりゴヌクレチドに連結された。 約1.5X10’独立cDNA挿入体は、ライブラリーに、1.5kbp平均サ イズで含まれている。 cDNA発現ライブラリーから調製されたDNA ハ、 RAS2””’酵母株TK161− R2VヲJHi転換t6り26に用いられ た。 得られた50.000 Leu+形賀転形体転換体の後熱ショック感受性 テストに供された。 ただ一つの形質転換体のみが、発現型プラスミド保有とい う条件下で、熱シヨツク耐性を示した。 pRATDPDで示されるプラスミド は、この形質転換体から単離され、2.17kbのNotl挿人体が、制限部位 地図およびヌクレオド配列により分析された。 配列番号:3および配列番号: 4は、挿入体のヌオクレチド塩基配列および対応する推定アミノ酸配列を示す。  配列解析は、チェインターミネータ−法によって行った。Sanger et  al、、 Proc、 Natl。 cad、 Sci、IJSA)、 74:5463 (1977); Bigg in et al、、 Proc。 Natl、 Acad、 Sei、USA)、 80:3963 (1983) 。Genalignは、DPDおよびdunce配列の整列させるために用いた (GENELIGNはHugo Martinez博士により開発されたInt elliGenetics、 Inc。 が著作権を有するソフトウェア−である)。 562コードンの読み枠が見つかった。 最初のATGは、コドン46に表れ、 このコドンから始まるタンパク質は、約60 kDaの推定分子量を持つ。 こ のラット遺伝子は、RATDPDと称する。 コンピューター解析データバンクを用いて、同様の配列調査が行われ、匣岨吐h ila m旦坦旺組ter dunce遺伝子が見つかった。 二つの遺伝子は、空白部無しに、80%のアミノ酸同一性にて、ラッ)DPD  cDNAの中央に位置する252アミノ酸領域上にわたってタンパク質をコード する。 dunce遺伝子は、高親和性cAMPホスホジエストラーゼをコード することが示されている。 Chen et虹、、 Proc、 Natl、 Acad、 Scj、IJS A)、 8針9313 (1986);Davis et al、、 J、 C e1l Biol、、 9虹101 (1981); Waleter eta l、、 J、 NeuroscL、 4:494 (1984)。 大きな配列同一性領域の上流及び下流の配列が、cDNAクローニング法の人工 産物ではなく、むしろ実際には、mRNAの領域に隣接することを立証するため に、クローニングしたcDNAの構造と、別途調製されたオリゴdTプライマー で、全うット脳ポリ(A)” RNAを逆転写して得られた第一鎖状cDNA集 団に含まれるコード鎖の5゛または3゛末端の近(の配列に対するオリゴヌクレ オチドブライマーの相補性ができた。 クローニングされたgDNAあるいは鋳 型としての第−金銀cDNA物質のいずれを用いる場合も、四つの異なるプライ マーを用いてポリメラーゼ、!!II反応(PCR)が行われ、反応生成物は、 ポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分析された。 ポリメラーゼ!1!鎖反応cpcgs)は、サーモサイクラ−(PerkinE lmer、 Cetus)にて、公開された手法に修正を加えた方法で行った。  5aiki et al、、 5cience、239:487 (1988 )。 反応混合物は、template DNA (クローンDNA lng  、あるいは第−金銀eDNA 1 u g) 、オリゴヌクレチド・プライマー 25 p moles、デオキシリボヌクレチド三燐酸200d 、Tris  HCI (pH8,4)10mM、 KCI 50m5l、 MgC1* 3! IIM 、および0.01%(w/v)ゼラチンが含んでいた。 使用されたオ リゴヌクレチド・プライマーは、上付き数字は、pRA’rDPD 12列番号 ;3における、対応位置を示す。 プライマー〇、E、およびFは、非コード鎖 列出ある。 30サイクル(94℃で1.5分、55℃で3分、および72℃で7分)を実施 し、反応生成物は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分析された。 各事例において、予期できる長さの断片は、template DNA5のいず れかを用いて得られた。 バンドの状態は、増@DNA生成物中に認識部位を有 する制限エンドヌクレアーゼの開裂により確認した。 さらに、各事例において 、いずれかのtemplate源を用いて生成したプライマリ−PCR生成物は 、予期できる大きさの開裂生成物を産生じた。 この結果は、クローニングした cDNAの配列が、ラットmRNAの構造を忠実に反映していることを示すもの である。 pRATDPD遺伝子生成物の生化学的特性を分析するために、pADNSもし くはpRATDPDで形質転換されたl0DAB酵母細胞の11培養液から粗細 胞抽出物を調製した。 酵母株10DAB細胞は、X!50i−および匡−であ って、内因性環状ヌクレオチド・ホスフジエステラーゼ活性の重要なレベルは持 っていない。 ホスフジエステラーゼ活性検定は、以下のように、cAMPを基質として用いて 行った。 酵母細胞は、合成培養液(SC−ロイシン)11中で、30℃で36 時間培養された。 細胞は回収され、緩衝液C(20mM MES (p)16 .2)、 0.1mM MgC1*、 0.1mM EGTA、 1mMβ−メ ルカプトエタノール)で洗浄され、50μl IM PMSFと共に30m1緩 衝液C中で再懸濁され、フレンチプレスで粉砕した。 抽出物は、10分間、1 .800gで遠心分離され、上滑は、90分間、18、 ooog(4℃)で回 転した。 上滑は、ホスホジェステラーゼ活性に関して、Co11iceH1L 1. 、 」吐」、により検定した。 すべての反応物は、Trjs−1(CI(P)IT、 5) (100(IIM )、細胞抽出物(50℃gタンパク質/m1)、5゛−ヌクレオチダーゼ(Si gma、 20℃g/ml)および、10mM Mg2“ (もし特に言及して いなければ)、および指標環状ヌクレオド濃度を有していた。 eGMP加水分 解の検定には、1.5gM cGMPを用いた。 阻害試験には、500gMま での濃度で、cGMPの量を変化させる状態で、5gM cAMPを用いた。 [’l(]cAMPおよび(”H]cGMPは、NEN(New Englan d Nuclear)から得た。 反応物は、10分間30℃でインキュベート し、5x停止液(250[DM EDTA、 25mM AMP、 100mM  cAMP)で停止した。 対照抽出物(pADNSを有するl0DAB)では、cAMPホスホジエストラ ーゼ活性は示されなかった。 対照抽出物の結果は、0℃で行われた場合も、M g R”が欠如している場合でも変化せず、抽出物が添加しない場合に匹敵する ものであった。 これら結果は、非形質転換対照株10DABには、検出可能な ホスホジエストラーゼ活性の背景が存在しないことを示すものである。 これに対して、pRATDPDで形質転換したl0AB酵母株で、相当量のホス ホジエストラーゼ活性が見られた。 得られた形質転換体におけるcAMP加水 分解率は、cAMpH濃度の機能として測定した。 cAMPの推定に、は3. 5μ輩であり、計算された■1.8は、1.1 nmol/min/mgである 。 酵素の陽イオン選択性を確かめ、酵素活性を刺激するカルシウムおよびカルモジ ュリンの能力を決定するために、検定条件は変化させた。 これら検定において は、1g 2+同様、Mn’+も利用でき、1mM最終濃度のいずれの陽イオン であっても十分使用に供せる。 カルシウム/カルモジュリンは、抽出物におい ては、測定したホスホジエストラーゼ活性を刺激することはできなかった。Be ef Heartホスホジエストラーゼ(BoerjngerMannheim )を用いた並行して行った検定では、カルシウム/カルモジュリンの添加により 、6.5倍の刺激が見られた。 最後に、これら検定においては、cGMPホス ホホスフジエステラーゼ活性されなかった。 Beef Heartホスホジエ ストラーゼを、優性対照として、再度用いた。 さらに、基質濃度の100倍量 のeGMPは、cAMPホスホジエストラーゼ活性を阻害できなかった。 酵母中で発現したpRATDPD cDNA生成物の生化学的特性は、示した。  Davis et al、、 J、 Ce11. Biol、、 90:10 1 (1981);falter et al、、 J、 Neurosci、 、 4 (1984)。 加えて、ホスホジエストラーゼ活性は、カルシウム/ カルモジュリンの存在によって刺激されなかった。 この特性は、dune虹と 共通するものであり、他のホスホジエストラーゼとは異なるものである。 Beavo、In Advances in 5econd messen e r and hos ho roteinresearch Greengar d et al、、 eds、、 Raven Press (1988)。 二つのタンパク質、超に1他−とdune虹には、類似した生化学的特性が見ら れる。 しかしながら、gは、先に記した高度保存核心領域以外に、dunce に対して非常に僅かの相同性(35%)しか示さないタンパク質生成物をコード することも注意すべきである。 これら非保存配列は、この哺乳類dunce相 同物の変換あるいは精製された機能に帰するものといえる。 配列番号:3に記したpRATDPDヌクレオチド配列は、46位でメチオニン ・コドンをコードし、推定分子量60kDaのタンパク質に対応する563位に まで延びる読取枠を形成する。 しかしながら、同じ読取枠は、コード鎖の5゛ 末端以外では開いております。 現在のところ、46位のメチオニン・コドンが 、DPDタンパク質の開始コドンであるかどうかは、わからない。 このコード 配列は、三つの密接に近接する終止コドンによって中断されている。 しかしな がら、得られた読取枠は、別の終止コドン、ポリアデニリル化コンセンサス・シ グナル、およびポリアデニン領域に続く、116コドン部分を残している。 こ の3゜よって組み込まれる。 B、相補性によるヒト多形性神膠 eDNAsのクローニング cDNAライブラリーは、Notlリンカ−を用いて、λZAPに構築された。  この実施例では、mRNAから誘導されたeDNAは、ヒト多形性神膠細胞系 tll18MGから精製された。 λベクターからの挿入体は、二つの酵母発現 ベクターpADNsおよびpPADANSに移された。 プラスミドpPADA NSは、転写されたmRNAが、アルコールデヒドロゲナーゼ・タンパク質から 誘導されたN末端部と哺乳類cDNA挿入体からの残余物を含む融合タンパク質 の合成に関与するという点で、プラスミドpADNSと異なる。 構築された二つの哺乳類cDNA発現ライブラリーは、先の実施例のように、S 、 eerevisiae宿主TK161−R2Vの熱シヨツク感受性を訂正で きるcDNAに関してスクリーニングされた。 い(つかのcDNAsが単離さ れ、そして配列の解析が行われた。 挿入体として、プラスミドpJc44x、 pJC99、pJc265、およびpJc310を含んだ、四つの異なるcDN Asが知見され、それらDNA配列と推定アミノ酸配列を、配列番号:11およ び12.13および14.15および16、および17および18、にそれぞれ 示した。 pJC44の挿入体は、ラット[遺伝子と相同であること折によって、cAMP ホスホジエストラーゼをコードしていることが実証された。pJC99、pJc 265、およびpJc310への挿入体は、先に単離した遺伝子との相同性を示 さなかった。 C1相補性によるヒト多形性神膠細胞ホスホジエストラーゼcDNAsのクロー ニング前記したヒト多形性神膠細胞cDNA発現ライブラリーを、ホスホジエス トラーゼ欠陥酵母株10DABの熱シヨツク感受性を訂正できるcDNAsに関 してスクリーニングを行った。 単離されたいくつかのcDNAsは、ヌクレオ チドおよび制限エンドヌクレアーゼ配列地図によって分析された。 97M22 に挿入されたcDNAは、新規のヒト遺伝子をコードした。 そのヌクレオチド 配列と推定アミノ酸配列を、配列番号:19および20に示した。 97M22のヌクレオチド配列のコンピューター解析から、挿入体は、ウシCa ”/カルモジュリン依存cAMPホスホジエストラーゼおよび実施例IAに記し たDPDホスホジエストラーゼのような、様々なcAMPホスホジエストラーゼ とのタンパク質相同体を推定的にコードする。 生化学的分析は、単離したDN Aが、新規のcAMPホスホジエストラーゼをコードしていることを証明してい る。 pTM22挿入体と関連する配列が、ヒトの心臓において発現することが認めら れ、同様に、7M22の接合変異体が、核酸/’%イブリダイゼーションブロー ブとして、pTM22挿入体配列を用いたヒト心臓cDNAライブラリーから単 離された。 プラスミドpTM22は、TK161−R2VのRAS”””酵母株の熱シヨツ ク感受性を訂正することはできなかった。 このことは、対虹一対昨−酵母株1 0DABが、RAS””’酵母株よりも、哺乳類cAMPホスホジエストラーゼ クローンによる形質後帰休に対してより感受的であることを示すものである。 97M3および97M72と称されるプラスミドへの挿入体として単離された、 いくつかの他のヒト多形性神膠細胞cDNAは、同様に特性決定された。 これ ら二つの異なるcAMPホスホジエストラーゼeDNAsは、pRATDPD  cDNA挿入体およびpJC44x cDNA挿入体と非常に関連するが、別異 のものであることがわかった。 これらヌクレオチド配列と推定アミノ酸配列を 、配列番号:21および22(97M3)、および23および24(97M72 )にそれぞれ示した。 細胞溶解物の生化学的分析は、97M3.97M72、pJc44xおよびpR ATDPDのcDNAaが、ロリブラム感受性cAMPホスホジエストラーゼを コードすることを確認した。 ClPDECDNA発 の pJC44x、 97M3、(L22 Metと称し、97M22由来の1.7 kb断片挿入体を含み、およびPDB活性をコードする) 97M22一様プラ スミド、およびpAD72 (T輩22一様クローン)に挿入されたヒトcDN Asを発現する形質転換した約10111個のS、 cerevjsiae l 0DAB細胞を2.5mM PBSに再懸濁し、4℃で、ガラスピーズの存在す る状態で、渦巻攪拌することにより粉砕した。 5分間、12.000 X g の遠心分離を経て得られた上滑両分は、この研究における酵素源とした。 ホスホジエストラーゼ活性は、Davis et al、、 L−ムエエNuc 工Res、、 彫65−74 (1979)にある方法に若干の修正を加えて、 決定した。 インキュベーション混合物は、40mM Tris pi(8,0 ,1m1EGTA、5mM MgC1*、0.1 mg/ml BSA 、希釈 酵母抽出物、[”!(ドcAMP、最終体積が0.25m1となるように変化さ せた量の非標識付環状ヌクレオチドを含む。 0.5M炭酸塩p)t 9.3  、0.5M NaC1、および0.1%SDSを含む0.25m1反応停止緩衝 液を添加することで、反応を止めた。 ヌクレオチド生成物および未反応基質は 、ボロン塩カラム(8X 33mm)で分離した。 生成物は、ボロン塩カラム からソルビトールによって、トリチウム分析用シンチレーションガラス瓶に溶出 した。 初期速度の測定で表現されるすべての動力学的データは、適切に希釈さ れた酵素の、様々な時間間隔でのインキュベーションによりて決定される。 ミカエリス−メンテン動力学モデルのラインライ−バー−パーク変換による動力 学的データの分析は、試験を行った各酵素が単純動力学モデルであることを示す 直線二重逆数プロットを描いた。 環状ヌクレオチド濃度は、3X10−’から I Xl0−’[cAMP]に変化した。 得られた結果を、下記表1に示した 。 盈−上 E、#母での相補性によるヒト多形性神膠虹鳳臥鉦薯JcDNAのクローニング この実施例では、PDEsをコードしない四つのヒト多形性1膠細胞cDNAが 単離された。 それらは、遺伝子的に変換されたS、 cerevisiaeと 鉦」照的酵母株の相補性により得られた。 クローン346は、S cerevisiae株1?360.158の相補性に より選択された。 この株は、■録、HJ32val11mlallの変異対立 遺伝子を含み、この細胞は、高められた温度ではRAS機能が不完全になるため 、36℃では生育できなくなる[Po胃ers et al、。 Mo]。Ce11. Bjol、、 9:390−395 (1989)]。  ヒト多形性神1細胞ライブラリーからのヒトcDNAは、この欠陥を補足したも のが選択される。 このようにして見つかったものが、S48と称するcDNA である。 そのヌクレオチド配列と推定アミノ酸配列を配列番号:25および2 6に示した。 その推定アミノ酸配列は、公知のタンパクキナーゼである、S6 タンパクキナーゼをコードするXeno us 1eavis遺伝子との相同物 である。 プラスミドpML5は、S、 cerevjsjae株5KN37 !::おけ る相補性により選択された。 この株は、CAP、組L」益刊の粉砕した対立遺 伝子を含む。 CAPは、未決定機能のタンパク質と関連するアデニリルシクラ ーゼをコードする。[Field et al、。 廁旦、 61:319−327 (1990) ]。 この遺伝子粉砕の結果と して、5KN37は、富アミノ酸培地で生育しなくなる[Gerst蛙Jk。 Mo1. Ce11. Bjol、、υ−:1248−1257 (1991)  ]。 、、(]部欠陥を補完するヒトeDNAが選択された。 このようにし て見つかったものが、pML5である。 そのヌクレオチド配列と推定アミノ酸 配列を配列番号;27および28に示した。 そのコード能力に関しては、未だ 明らかでない。 プラスミドpATG1BとpATG29が、鉦」坦堕二倍体株5P565での相 補性によって選択された。 この株は、聾蛙(1旺::ぽ型)の粉砕とホモ接合 する。 結果として、この株は胞子形成不能となり [Fukuj、et al 、、 Ce1l、旦:!129−336 (1986) ] 、この欠陥を補完 するヒトcDNAが選択された。 pATG16とpATG29の挿入体のDN A配列に関する情報を、配列番号二29および30、および31および32に、 それぞれ示した。 これら遺伝子は、未知の機能を持っている。 鉦」四匡での スクリーニングに用いたベクターは、S、 cerevisiaeでのスクリー ニングに用いたものとは異なる。 このベクターは、pAAUN−ATGは、鉦 」皿型特異性プロモーター、adh−プロモーターとして実用され、下記のよう にして構築された。 クローニングベクターpAAtJNは、S、 cerev isiae LEU2遺伝子を鉦」西国からの1.8kbpのI(indlll 肛1断片と置換し、Viera et al、、 Methods in En z rnol。 川L3〜11 (1987)から誘導したポリリンカー(PいのSma ]部位 にNot Iリンカ−を添加することにより、プラスミドpART1(McLe odet al、、 ENMOJ、、 6:729−736 (1987))か ら誘導された。pAAtlNは、遺伝子発現のだめの鉦」四重 閃Lプロモータ ー、およびDNA 1j1MのためのAR3領域を含む。 プラスミドpAAU N−ATGは、Co1d Spring Harbor Laboratory  (7)David Beachから得たプラスミドpART8およびpAA[ ]Nから誘導された。 pAAUNのBamH−EcoRV断片は、ポリリンカ ー〇Nde1部位によって供給されるATG開始コドンを有するpART8のB amHIおよびEcoRV断片と置換された。 衷凰医l 相補性によりクローニングされた哺乳類遺伝子ヲ用いたハイブリダイゼーション による哺乳類伝 のクローニングとp この実施例は、実施例1に記した遺伝子、すなわち、酵母での相補性によりクロ ーニングされた遺伝子から誘導された配列を有するプローブへのハイブリダイゼ ーションによる他の哺乳類遺伝子のクローニングならびに同定に関する。 低精度および高精度ハイブリダイゼーションを、標準濃度の6倍のクエン酸ナト リウム(SSC) 、標準濃度の5倍のDenhatdt溶液、0.5%ドデシ ル硫酸ナトリウム(SDS) 、0.05mg/mlの変性サケ精子DNA 、 およびプローブを含む水溶液中で、65°Cで、12〜16時間、同一条件下で 行りた。 ハイブリダイゼーション後、ニトロセルロース・フィルターを、5分 間、室温にて、2XSSC、0,5%SDSで、そして、20分間、60℃にて 、新鮮な2XSSC,0,5%SDSでインキュベートした。 高精度ハイブリダイゼーションのみ、20分間、60℃にて、0.lX5SC、 0,1%SDSで一洗浄した。 SSCの標準濃度は、0.15Mクエン酸ナト リウムおよび0.15M塩化ナトリウムであり、Denhatdt溶液の標準濃 度は、0.2g/I Fjeoll 、 0.2g/l ポリビニル/ピロリド ン、および0.2g/lウシ血清アルブミンである。 プラスミドpPDE7、pPDEloX inv 、およびpPDE2RRは、 pRATDPD挿入体をプローブとして用いたヒト側頭葉cDNAライブラリー の低精度ハイブリダイゼーション・スクリーニングによって単離された。 ヌク レオチド配列(配列番号:33.34および35、それぞれ)比較では、その挿 入体が、pPDE2RRの挿入体の推定アミノ酸配列を示した配列番号;36の 97M72にある挿入体と同じ遺伝子座と類似していることを示している。 プラスミドpGB14およびpGB18ARRも、同様の方法で得られた。 DNA配列分析(配列番号二37および39、それぞれ)は、その配列が、pT M3およびpJc44xにある挿入体と同じ遺伝子座と類似していることを示し ている。 挿入体の推定アミノ酸配列を配列番号:38および40に、それぞれ 示した。 プラスミドpGB25も、プローブとしてpRATDPD挿入体を用いた低精度 ハイブリダイゼーションによって得られた。 配列番号:41および42に示し た、ヌクレオチドと推定アミノ酸配列から判断して、それは、PDE科IVの新 規物質であることを表しpGB25のcDNA挿入体を、pPDB18およびp PDB21を得るために、プローブとして用いた。 pPDE18 (配列番号 :43)は、pGB25(配列番号:41)と同じ遺伝子座を示し、pGB25  eDNAよりも多くの配列情報を持っている。 pPDE21挿入体は、PD E科IVの四番目の物質である。 そのDNAと推定アミノ酸配列を、配列番号 :45および46に示した。 これらクローンの発現物質に関する生化学的データは、未だ得られていない。  単に、配列関連性を基にして、クラスIVとした。 寒菖斑l によりクローニングした − の特性 この実施例は、遺伝子をクローニングするために当初用いた酵母株以外の酵母株 の能力によつて実施例1でクローニングした遺伝子の特性に、さらに関する。 例えば、l0DAB細胞(pdel−pde2− )は、DPD発現プラスミド 、pRATDPDで形質転換され、熱シヨツク感受性に関して分析された。 ラ ットDPD遺伝子の発現は、実際のところ、宿主を熱シヨツク耐性にする。 同 様に、pJc44xは、この関虹−担lζ酵母株形質的欠陥を訂正できた。 これに対して、pJC99、pJC265、およびpJc310は、そのように はできなかった。 このことは、後者の挿入体のcDNAsは、cAMPホスホ ジエストラーゼをコードしないことを示唆するものである。 むしろ、これら遺 伝子は、酵母株TK161−R2Vを補足する能力によって反映された活性化監 タンパク質を用いて、酵母の形質欠陥を訂正できると思われる、未決定機能を有 するタンパク質をコードする。 下記手順は、遺伝子的に変換された宿主で機能させるために、cDNAsが相補 性(あるいは、相補性によってクローニングにされたDNA5へのハイブリダイ ゼーション)によってクローニングされる必要の無いようにするための方法であ る。 換言すれば、下記手順は、相補性手段による関連DNA5の最初の直接あ るいは間接クローニングを含む必要のない、本発明による化学薬剤スクリーニン グ法を実証するものである。 A、ウシ脳CaM−PDE!をコードするcDNAのによる酵母ノ 6 (A、 T、 C,C,受託No、 68587の大腸菌が保有する)プラスミ ドpCAM−40は、81kDa Ca”/’カルモジュリン刺激環状ヌクレオ チド・ホスホジエストラーゼをコードする、ウシ脳cDNA挿入体を含む。 酵母発現プラスミドpADNsおよびpADANSの挿入に適用される2、2  kb cDNA断片は、ポリメラーゼ連鎖反応によるプラスミドpCAM−40 から誘導された。 要するに、下記PCR増幅は、ベクターの中のADT(1プ ロモーターで適切に整列させるために、pCAM−40挿入体を変換するために 採用された。 PCR反応において用いられた、あるオリゴヌクレオチドブライマー(オリゴA )は、 塩基対位置100−116において、pCaM−40cDNAクローンにアニー ルし、關始メチオニンコドンの前のH5ndl11部位を含む。 第二オリゴヌクレオチドブライマー(オリゴB)は、520−538の位置にア ニールするようにデザインされており、メチオニンコドンの前の1(indl1 1部位の二つの塩基を含む。 第三オリゴヌクレオチドブライマーは、プラスミドの挿入体の3°の位置にアニ ールする。 ある反応のために、jemplateとしてのpCAM−40と共 に、オリゴAとオリゴCをプライマーとして用いた。 この反応の核酸生成物は 、全読取枠を含んでいた。 template pCAM−40に関するオリゴ BとオリゴCをプライマーとして用いた第二反応では、カルモジュリン結合領域 をコードするeDNA配列の部分が欠けた核酸生成物が産生された。 これら増 幅生成物は、H3ndlll とNotlで分解され、さらにH3ndlTI/ Notlで分解した酵母発現ベクターpADNSとpA、DANSに連結された 。 挿入体を含むプラスミド・クローンは、選択され、リチウム酢酸塩形質転換 により、S、 cerevisiae株10DABに形質転換された。 形質転換された酵母は、アミノ酸ロイシンが欠けた合成培地(SC−ロイシン寒 天)を入れた寒天プレート上の布に縞を形成し、3日間、30℃で生長させた。  このプレートのレプリカとして、寒天プレートの3種類を作った。 一つは、 SC−ロイシン寒天レプリカ、一つは、室温でのYPD寒天レプリカ、そして、 56℃に温められた三枚のYPD寒天レプリカである。 三枚のYPD寒天レプ リカは、56℃を、10.20、および30分間維持させた。 これらレプリカは室温にまで冷却され、そしてすべてのプレートが30℃に置か れた。 CaM−PDEを発現するように構築されたプラスミドで形質転換され た酵母は、熱衝撃耐性であった。 具体的には、全読取枠を発現するようにデザインされた構築物と、末端を即■除 した(カルモジュリン結合部位ではな(、触媒部位を含む)タンパク質を発現す るようにデザインされた構築物双方共に、pADNSもしくはpADANSのい ずれでも、10DAB宿主細胞の熱シヨツク感受性形質、すなわち、56℃温度 衝撃耐性を補完したのである。 38発 生 物の生 的 CaM−PDE発現生成物も、酵母から細胞を含まない抽出物を贋製し、抽出物 の生化学的ホスホジエストラーゼ活性を測定することにより評価された。 この 目的のために、形質転換した酵母の200m1培地は、1ml当たり約600万 個細胞の密度の液体SC−ロイシンにて生育させた。 細胞は遠心分離によって 回収され、細胞ペレットは凍結された。 抽出物は、氷上に凍結細胞を播き、1 mlのPBSと等Iのグラスビーズと共に細胞を混合し、酵母細胞を粉砕するた めに、渦巻攪拌し、および不溶性細胞滓を取り除くために、5分間、12.OO OXgで遠心分離することによって、調製された。 50μmまでの酵母細胞抽 出物は、1010X75ガラス試験管の中の、50mM Tris (pH8, 0)、1.0ml EGTA。 0.01 mg/ml (ウシ血清アルブミン) 、[”l(]環状ヌクレオチ ド(4−10,000epm/pmol)、および5mMMgC1*を含む、最 終体積250μmにて、30℃にて、ホスホジエストラーゼ活性に関して検定を 行った。 インキュベーションは、0.5M炭酸ナトリウム(pH9,3)、1 M塩化ナトリウム、および0.1%SDSの250μlを添加することで、終了 した。 ホスホジエストラーゼ反応の生成物は、BjoRad Affi−Ge l 601ホウ酸ゲルの8X33mmカラムでのクロマトグラフィーによって、 環状ヌクレオチドから分離された。 カラムは、0.25Mジカルボン酸ナトリ ウム(pH9,3)および0.5M塩化ナトリウムで平衡化した。 反応物をカ ラムに適用した。 分析用チューブを0.25Mジカルボン酸ナトリウム(pi (9,3)および0.5M塩化ナトリウムで濯ぎ、この濯ぎ液をカラムに適用し た。 ホウ酸カラムは、3.75m1の0.25Mジカルボン酸ナトリウム(p H9,3)および0.5M塩化ナトリウムで二面洗浄し、さらに0.5mlの5 0[0M酢酸ナトリウム(pH4,5)で洗浄した。 生成物は、0.1M ソ ルビトールを含む2.5mlの50mM酢酸ナトリウム(pH4,5)で溶出し 、シンチレーション用ガラス瓶に回収した。 溶出物は、4.5ml Ecol iteシンチレーション・カクテルと共に混合し、液体シンチレーシ3ン分光測 定法によって放射能測定した。 全読取枠を発現するようにデザインされた構築物と、末端を削除したタンパク質 を発現するようにデザインされた構築物双方共に、pADNSもしくはpADA NSのいずれでも、cAMP基質を用いた細胞抽出物の生化学的ホスホジェステ ラーゼ検定により決定されたように、活性タンパク質を発現した。 C,ウシ副腎cGs−PDE!をコードするeDNAの発 による 母/″ ウシcGMPN激環状ヌクレオチドホスポジエステラーゼ(cGs−FDP)を コードす64.2kb(7) DNA断片を含むプラスミドp3cGs−5(A 、T、C,C,88597)は、プラスミドへの挿入での使用に適切な認識部位 で、cDNAの第一147塩基を置換することによって、pADNSおよびpA DANSへのクローニングに適用した。 オリゴヌクレオチドBSIの配列は、 Hin6111部位をコードし、cDNA挿人体の148−165の位置ヘアニ ールする。 BS3と称するオリゴヌクレオチドは、配列番号:51 5’ −GGTCTCCTGT丁GCAGATATTG −3゜唯一のN5il 部位の3′ちょうどの835−855の位置ヘアニールする。 Hindlll およびN5ilでの分解を経たPCB−tl1M断片は、次に、Hindlll −およびN5il−分解p3CGS−5に連結され、これにょL リ、ウシcD NAの当初の5゛末端が置換された。 この連結によって誘導されたプラスミド は、修飾cDNA挿入体を放出するために、)tindlllおよびNotlで 分解された。 挿入体は、そのHindlllおよびNot T部位で、pA[ lNsおよびPADAl’llSへクローニングされた。 これらプラスミドは、リチウム酢酸塩法によって、酵母株10DABへ形質転換 され、形質転換された細胞は増殖され、そして上記入、で述べた高められた温度 条件下に置かれた。 双方の形質転換共に、l0DAB宿主細胞の熱シヨツク感 受性形質を補完する結果となった。 08発 生成物の生ヒ学 析 cGs−PDEの発現も、酵母から細胞を含まない抽出物を調製し、抽出物の生 化学的ホスホジエストラーゼ活性を測定することにより評価された。 この目的 のために、形質転換した酵母の50m1培地は、1ml当たり約1000万個細 胞の密度の液体SC−ロイシ(ンにて生育させた。Sherman et al 、、 Methods in YeastGenetics、 Co1d Sp ring Harbor Laboratory、 Co1d SpringH arbor、 New York (198B)。 細胞は、遠心分離によって 回収され、細胞ベレットは一度水洗いし、そして最終細胞ベレットは凍結した。  抽出物を調製するために、氷上に凍結細胞を播き、1mlのPBSと等量のグ ラスビーズと共に細胞を混合し、酵母細胞を粉砕するために、渦巻攪拌し、およ び細胞滓を取り除くために、遠心分離した。 上滑は、上記B、にて述べたよう に、ホスホジエストラーゼ活性に関して検定された。 pADNSもしくはpADANSのいずれにある構築物も、cGMPを用いた細 胞抽出物の生化学的ホスホジェステラーゼ検定により決定されたように、活性タ ンパク質を発現した。 叉菖五土 ヌクレオチド配列解析によるクローニングされた伝 の特 この実施例では、先の実施例で記した様々なヒトPDEクローンの科−類縁を述 べる。 これらクローンには、相補性により得られるものと、ハイブリダイゼー シコンにより得られるものの双方を含む。 そのDNAの独特性は、本明細書でFOEクラスIVI と称する座から誘導さ れるpPDE21 cDNAで表される。 プラスミドp7輩3、PJC44x 、 pGB18ARR1およびpGB14 cDNAはすべて、本明細書でPD EクラスIV2と称する同じ遺伝子座から誘導される。 この関連の証拠は、実 際の配列同一性を実証した図1に示されている。 同様に、97M22、pPDE7、pPDf?10Xinv、 pPDE2RR cDNAはすべて、本明細書でPDEクラスIV4と称する遺伝子座から誘導さ れる。 この関連の証拠は、実際の配列同一性を実証した図2に示されている。 pGB25およびpPDE18のeDNAsは、本明細書でPDEクラスIV3 と称する別異の遺伝子座から誘導される。 この関連の証拠は、実際の配列同一 性を実証した図3に示されている。 二の関連を図示すると以下の通りである。 環状ヌクレオチド・ホスホジエストラーゼここにある座から誘導された配列は、 細部にわたって同一ではない。 これら配列のずれは、配列の誤り、ヒト個体の 多様性、クローニング産生物、接合パターンの相違を含む多数の相違点からもた らされる。 接合パターンの相違は、おそらくpTM3とpJC44x挿入体と の大きな相違によるものであろう。 pJC44x挿入cDNAも、クローニング産生物を保有しているであろう。  配列の誤りは、上記したクローニングだけでなく、発行されたPDE配列につい ても言える。 自然に起こる配列の変化あるいは多様性も、観察結果によるもの であろう。 このことは、前出の座の生成物の推定アミノ酸配列を、不fIA! なものにする。 従って、請求したヌクレオチド配列には、請求した特定の配列 だけでなく、本明細書で開示したクローニングされた関心のあるeDNAsと実 質的に同じDNA配列も、請求したヌクレオチド配列に包含されることを望むも のである。 PDE科IVクラス1〜4は、ラットDPDと511連のある遺伝予科を含む。  この根拠は、この科の代表的なコードされたアミノ酸配列の類似性を基にする ものである。 直示的には、FOE科IVのちょうど46質がある。 つまり、用語「ヒトdu nce PDEsJは“、科1vのすべての物質、すなわち、Droso hN a dunce PDEへのヌクレオチド配列相同性を示す遺伝子を指すもので ある。 遺伝予科の物質の部分集合のみが、前出の組織にて発現されるであろう。 それ 故、一つもしくは二、三の組織からクローニングされたcDNAsを研究するこ とによって、遺伝予科を正確に見積もるという試みは、科の物質の総数を過小評 価しかねる。 しかしながら、ゲノミックDNAの分析は、この問題を回避する。 ヒトゲノミックDNAは、並行して行われているPCR反応における基質として 用いられており、それぞれが、科IV PDEsの様々な領域に対応する多くの 異なるオリゴヌクレオチド対の一つを含んでいる。 選ばれた領域は、進化過程 において強く保存されていたもの、および/または、このヒト遺伝予科のすべて の公知の物質中にあるものである。 オリゴヌクレオチドは、所望のアミノ酸配 列を特定するコドンの完全な変性を果たす混合物に含まれていた。 試験した大 多数のオリゴヌクレオチド対は、長さの点においては不均一ではあるが、対応c DNAから生成したオリゴヌクレオチド対と常に同等もしくは長い、という数種 の異なるPCI’!生成物を生成した。 しかしながら、生成した二つのオリゴ ヌクレオチド対のみが、cDNAと同一長さのものを生成した。 オリゴヌクレ オチド対が長くなるほど、オリゴヌクレオチド対のブライミングの結果としての 生成物の不均一集団は、二つの分離エクソンに位置する。 二つのオリゴヌクレ オチド対は、同じエクソンから抜けた同一長さの生成物を生成する。 分離したエクソンから。実際にブライミングした不均一断片集団を確認するため に、ヒト科IV PDBゲノミックDNAクローンを対照PCR反応の基質とし て用いた。 これら実験において、これらクローンの各々が、ゲノミックDNA から得た不均一な生成物の一つと常に同じ長さの単−PCR生成物を生成した。 あるエクソンからプライムしたオリゴヌクレオチド対を用いた反応の一つからの 生成物をクローニングし、配列決定した。 使用したオリゴヌクレオチドは、 であり、Nは四つのヌクレオチドのいずれかであり、Yは、CあるいはTであり 、および、Rは、GもしくはAである。 これは、図4で囲んだ二つの保存領域で、四つの有力なアミノ酸配列、 配列番号:54および55に示した PKLLQ(E/G)EN、および配列番 号:56オよび57ニ示した DMVID(M/1)Vそれぞれを特定する完全 に変性したコドンに対応する。 これらプライマーを用いて、それぞれ公知のヒ ト科IV PDEsの内の一つのヌクレオチド配列に対応する四つの異なるPC Rクローンを得た。 各カテゴリーに該当するクローンの数は、下記の通りであ る。 !i”j 金−紅 ヒト遺伝子それぞれが、(利用可能なゲノミック・クローンのこの分析と一致し ている)単一コピーとして存在すると仮定すれば、四つのPCB?生成物は、理 想的には等頻度で得られるべきである。 ここで得られるわずかに歪んだ頻度分 布は、おそら< 、PCRオリゴヌクレオチドとのずれによる、PCR反応にお けるこれら生成物の生成での有効性の相違を反映したものであろう。 しかしな がら、四つの公知の遺伝子すべてが、最終PCR生成物において認められ、そし て新規配列は同定されなかった。 それ故、ヒトPDE科IVは、四つの物質すべてから構成されていると思われる 。 この方法がその科における新規物質を同定しておれば、PCRクローンはc DNAクローンを単離するためのプローブとして用いられていたであろう。 し かしながら、二〇科IVには、図4の囲い部分のアミノ酸配列を特定するコドン にて分岐した他の物質を有している。 cDNA挿入体T)7M22は、科IVの物質ではない遺伝子座を意味する。  その証拠として、pTM22挿入体の推定アミノ酸配列がcAMPホスホジェス テラーゼに期待される遺伝子的特徴を有している反面、この配列が、科IV、科 工、Ca”/カルモジュリン・感受性PDEs、もしくは池の公知のPDE科の 物質の配列と特に密接な関連がないことが挙げられる。 大凰斑l 酵 活性 する薬品のスクリーニングおよび同量も一般的な形態において、本発 明の薬理学的スクリーニング方法は、同定可能な形質変換に関連する遺伝子変換 で変換された微生物宿主細胞でのその存在あるいは発現が、形質変換の訂正に帰 する、いかなる哺乳類タンパク質の活性も還元あるいは刺激する薬剤のスクリー ニングを許容するものである。 二つの一般的なスクリーニングが可能である。  両方法とも、生細胞、あるいは細胞組織標本、あるいは細胞抽出物に適用でき る。 A、公知活 のタンパク に ぼす 剤の同第−タイプの薬理学的選抜は、哺乳 類遺伝子が公知の部分をコードし、生化学的機能が検定できる時に、適用できる 。 哺乳類遺伝子は、すでに記したタイプの適切な宿主発現ベクターを利用する ことにより、微生物宿主においてまず発現されるJ全細胞あるいは宿主細胞のい ずれでも使用できる。 周知の方とによつて、抽出物が調製された。 精製哺乳 類タンパク質の粗細胞抽出物は、薬剤の存在下で、公知の生化学的機能について 検定され、そのタンパク質の効果が評価された。 このようにして、哺乳類タン パク質の活性を阻害あるいは刺激する薬剤が同定された。 この種のタイプの手順は、哺乳類cAMPホスホジェステラーゼに関する選択さ れた薬剤の効果を分析するために実行できる。 例えば、内因性PDEIおよびPDE2遺伝子双方を欠いた酵母株は、その中で 、哺乳WicAMPホスホジエストラーゼをコードするcDNAが適切な発現ベ クターに導入され、そして発現される、宿主細胞として使用できる。 かような 宿主細胞には、内因性(背景)eAMPホスホジエストラーゼ活性がないので、 特に実用的である。 [Co11celli et al、、 Proc、 Natl、 Acad、  Sc5. tlsA)、86:3599(1989) ]。 それ故、哺乳類 酵素の活性は、粗細胞抽出物であっても、明確に検定できる。 この手順は、ラ ットDPD遺伝子生成物の酵素活性が、薬理学的薬剤RolipramおよびR O201724によって容易に阻害されるが、薬理学的薬剤テオフィリンによっ ては容易に阻害されない旨を実証した、以下において例示した。 先の実施例で記した遺伝子および細胞は、公知の酵素、ラッ)DPDホスホジエ ストラーゼの活性を阻害する化学薬品を同定するために用いることができる。  公知の阻害化合物を試験するために、細胞の無い抽出物を作成した。 内因性ホ スホジエストラーゼ(IODAB) 、および先に記した発現ベクターからのラ ットDPDまたは酵母PDE2遺伝子の発現を欠く酵母細胞、が用いられた。  11の培養液が回収され、緩衝液C(20mM IJES (pH6、2)10 .11IIM MgC1t10.1mM EGTA/1mM 2−メカブトエタ ノール)で洗浄され、1.5mMフェニルメチルスルホニルフルオリドを含む緩 衝液C中で再懸濁され、フレンチプレスで4℃で粉砕された。 細胞抽出物は、100gで10分間、18000gで90分間で、不純物の除去 が行われた。 PDE活性は、50℃gの細胞タンパク質/ml、100mM  Tris (pH7,5)、IQmM Mg”、5 d cAMP、5’−ヌク レオチダーゼ、および(”H]cAMpを含む反応混合液中で、公開された方法 (Charbonneau et al、、 Proc、 Natl、 Aca d、 Sci、υSA)。 83:9308−9312 (1986); Tempel et al、、  Proc、 Natl、 Acad。 Sci、 (1]SA)、 80:1482−1486 (1983) ] ニ よリテ検定すレタ。 AMPは、Bjo RadからのAGI−X8樹脂を用いて、cAMPから分離 された。 10分間の反応で、約10’cpmが得られ、背景(ホスホジェステ ラーゼ欠損−酵母あるいは非抽出物)は、約aoocpmであつた。 阻害化合 物の存在もしくは欠乏下における、シトツル画分が検定された。 これらの検定 では、アデノシン3゛、5−環状アデノシンモノホスフェート(cAMP)のホ スホジエストラーゼ触媒加水分解によって生成された、アデノシン5−モノホス フェート(AMP)の量を測定する。 各抽出物に関して、公知阻害剤の様々な 濃度に対する阻害率を、表2に示した。 阻害率は、阻害剤の欠乏下での測定値 に関連するホスホジエストラーゼ活性の低下を示す。 Rolipram、およ び関連化合物RO201724が、DPD活性の最も効果的な阻害剤であった。 皇−又 ヒ学薬品によるホスホジエストラーゼのRoljpram 100 0.0 100.0 92゜ もちろん、この検定は、新規もしくは関連化学化合物のPDE活性阻害する能力 あるいはこの系内で発現した他のホスホジエストラーゼ活性に関する試験にも適 用することができる。 明らかに、この検定形式は、検定可能な酵素活性が存在 する、類似の方法でクローニングされ、そして発現された他の遺伝子にも適用で きる。 上記表に記しであるように、ホスホジエストラーゼ活性は、pL22 Metお よびpJc44xそれぞれに、0.04 μMと1.OttM cAMPを用い て決定した。 これらcAMPの濃度は、各酵素のに、以下になるように、特に 選択されたものである。 このように、ECs。 は、阻害定数あるいは各酵素のKl と極めて近似になる。 全ての動力学的デ ータは、酵素触媒作用の初期速度を示している。 EC,、’ 全形質転換宿主細胞のスクリーニングには、以下の方法が適用された。 酵母株 10DABは、ヒト科IVホスホジエストラーゼ、つまり、cAMP特異性PD Eを発現する発現ベクターpAD72で形質転換された。 この形質転換酵母株 は、80℃で、38間、SC−ロイシン培地で培養された。 これら培養液は、 1ml当たり、約5000万の細胞密度に達した。 この培養液の一部(300 μm)を採取し、4.8μmの】O%DMSO,または適当な温度のホスホジエ ストラーゼ阻害剤を含む10%DMSOと混合した。 処理した培養液を、2時 間、30℃で、インキュベトした後、3μm培養液二0を取り除かれ、SCロイ シン寒天平板に移された。 その後、100μlの培養液を、処理済培養液から 取り除き、12 X 75a+mのガラス性試験官に移し、鉱油を含んだホット ・ブロックで、50℃で、30分間インキュベートした。 試験官を、ホット・ ブロックから取り出し、室温下に置いた。 3μm培養液二0を取り除き、SC ロイシン平板に移した。 寒天平板は、30℃でインキュベートされ、種々の時 間でのテストを行い、成長を観察した。 10%DMSOだけで処理された酵母は、50℃熱処理を経た生存細胞の数に僅 かな減少が見られた。100μM Roljpramで、約150、000生存 細胞の内、10細胞以下というように、Rolipramを使用した細胞の処理 では、生存細胞数が減少した。100μ輩までのMilrinoneでは、培養 液には、観察すべき効果はなかった。 B、未特 機 のタンパク に する 剤の同本実施例では、酵母で発現した、 その機能が未だ特定されていないものであっても、コードした哺乳類タンパク質 の機能に影響を与える化学化合物の同定のために用いられる遺伝子および上記し た方法の使用に関する。 ホスホジェステラーゼ欠陥であるl0DAB細胞は、熱シヨツク感受性である。  すでに議論したように、これら細胞がpRATDPDのcDNAを発現する能 力を得た場合、それら細胞は熱シヨツク耐性になる。 pRATDPDのcDN Aを発現するl0DAB細胞は、定常期で3μ間、濃厚培地(YPD)に置いた み これら培地は、公知のホスホジエストラーゼ阻害剤である、最終濃度が10 0μVのRoljpramで処理した。 対照培地は、阻害剤処理を一切行わな かった。 これた培地を、ガラス製試験管内で、50℃で30分間、熱ショック を与えた。 各培地の1μmをプレートに置いた。 Rolipram処理した培地は、酵素機能の阻害を反映して、熱ショックに対 してより感受性であった。 薬理学的第二タイプ選抜手段は、哺乳類遺伝子が未決定機能を有するタンパク質 をコー゛ドし、それ故、生化学的活性を検定できない場合でも、適用することが できる。 この方法において、試験される薬剤は、哺乳類タンパク質を発現する 遺伝子的に変換された微生物宿主に直接に適用、あるいは導入される。 哺乳類遺伝子もしくは遺伝子生成物を阻害できる薬剤は、変換した宿主での哺乳 類タンパク質の発現により当初から訂正された形質を逆転させる能力によって同 定される。 この手法は、環状ヌクレオチドホスホジェステラーゼ、および宿主株としてのR AS2”Il@を含む酵母をコードする哺乳類cDNAsについて用いられてき た。 ラットDPD遺伝子が熱シヨツク感受性宿主に導入されて発現した場合、 宿主株は熱シヨツク耐性になる。 現耐性細胞をRolipramでインキュベ ートした場合、それらは再度、熱シヨツク感受性となり、Rolipramがラ ットDPD遺伝子生成物の活性を阻害していることを示す。 この薬理学的選抜 手段では、DPD遺伝子生成物の機能が判明指せてお(必要はない。 これと同 様の方法が、他の遺伝子を評価するために適用できる。 加えて、DPDホスホジェステラーゼ活性に依存する他の形質は、阻害薬剤の存 在によって影響を受けると思われる。 薬剤もしくは薬品の効果は、上記したよ うに、評価することができる。 最後に、最も一般的な事例においては、酵母に て哺乳類cDNAsから発現した未知の機能を有するタンパク質のための阻害薬 品は、同様の方法で見つけることができる。 この方法は、タンパク質の発現の 結果生じる形質にのみ依存しており、その機能に関する短見には依存していない 。 例えば、チロシン・キナーゼは、タンパク質の非常に大きく多様な玉料を包含す る。 それらは、細胞生長の調節において重要である。 あるチロシン・キナー ゼは、細胞中に偏在して発現される。 池のチロシン・キナーゼは、組織特異性 分布を示す。 そのようなチロシン・キナーゼの真の特異的阻害剤は、不必要な 副作用を呈することなく、特異性と所望の治療効果を備えることが期待されるの である。 例えば、PDGF受容体チロシン・キナーゼの特異的阻害剤は、アテ ローム性動脈硬化性血小板の成長阻止、もしくは傷形成の阻止が期待でき、なら びにCD4およびCD8 T−細胞受容体からのシグナルを媒介するlekチロ シン・キナーゼの特異的阻害剤は、細胞毒性を呈さずに、抗炎症性に関して期待 がもてる。 酵母を、特異的チロシン・キナーゼの阻害のための薬剤を薬理学的にスクリーニ ングするために用いることも可能であろう。 Brugge et al、、輩o1. Ce11. Bjol、、−ヱ:21 80−2187 (1987) は、酵母S、 cereviaiaeでの鳥類 v−sr虹遺伝子の発現は、成長を阻害することを実証した。 ウィルス性遺伝 子は、哺乳類および鳥類細胞に偏在的C千発現される細胞性src遺伝子と非常 に似通ったチロシン特異性タンパク質キナーゼをコードする。 もし、これが酵 母で発現された活性型哺乳類チロシン・キナーゼの一般的な特性でれば、薬理学 的スクリーニングのための下記構想は、その有効性が期待される。 特異性哺乳類チロシン・キナーゼcDNA遺伝子は、ガラクトース存在下および グルコース欠乏下で導入できるGALIOプロモーターなどの導入可能な酵母プ ロモーターの制御下で、酵母シャトルベクターへ挿入することができる。 酵母 細胞へのこのベクターの導入は、かような条件下では、哺乳類チロシン・キナー ゼは細胞の損傷を発現するので、細胞の(グルコースが欠乏した状態で、ガラク トースを含む)導入培地での生長を不可能にする。 チロシン・キナーゼの阻害 剤の存在下では、かような細胞は、導入培地で生長する。 このことは、哺乳類 チロシン・キナーゼを阻害する薬理学的薬剤のための単純選抜手段を提供する。  疑似物質としては、キナーゼの発現の誘導を妨げる薬剤を含む。 かような疑 似物質は、特異性抗体を用いた定量によって決定される、包含されるべき哺乳類 キナーゼの不足によって区別できる。 本発明は、特に例示的な方法と物質に関して記述してきたが、当業者が上記詳細 な説明を考慮すれば、本発明の修正と変更を想到するものと考えられる。 従っ て、ここに添付した請求の範囲にある限定のみが本発明に付加されるべきである 。 配 列 表 (1)[ (D出願人:ライグレー、マイケル、エイチコリセリ、ジョン、ジエイ (ii)発明の名称:相補性によるクローニングおよび間違方法(iii)配列 の数:57 (iv)連絡先住所: (A)名宛人:マーシャル、オドウール、ジエーステイン、マレ−アンドビック ネル (B)番地:トウー ファースト ナショナル プラザ、20サウス クラーク ストリート (C)都市名ニジカゴ (D)州名:イリノイ (E)国名:米国 (F)郵便番号:60603 (v)コンピューター読取形式: (A)媒体:フロッピー ディスク CB)コンピューター:]EMPC互換機(C)41作システム: PC−DO 3/MS−DO3(D)ソフトウェア:パテント イン リリース扛0、バージ ョン!1.25(vD現出願データ: (A)出願番号: (B)出願S: (C)分類: (vii)先行出願データ: (A)出願番号: US ff71511.715(B)出願日:20−4月− 1990 (viii)弁護士/弁理士情報: (船氏名;ボーラン、 マイケル エフ(B)登録番号:25447 (0参照/事件番号: 27805/30197(ix)通信情報: (ハ電話: (312) 348−訂団(B)7y ックス: (312) 9 84−9740(C)テレックス:25−3856 (2)西シ41昏4に 1σバ嘴嘩餐 く1)WN4に: (A)配列の長さ110410吋 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数;−重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号:I MGCGGCCGC (2)配列番号:2の情報 (i)配列特徴: (A)配列の長さ:10増l騨吋 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数;−重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号;2 GCGGccGC1′T (2)配列番号;3の情報 (i)配列特徴: θO配列の長さ: 2158埴lし吋 (B)配列の型:核酸 (C)1mの数ニ一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:CAA (iX)配列の特徴: (A)特徴を表す記号: CD5 (B)存在位置: 1..1688 (xi)配列:配列番号二3 AGCTTG CGA ATCGTA AGA MCMT ’ITCACC口G  CTG ACA MCCTr CAC48Ser Leu Arg Ile  Val Arg Asn Asn Phe Thr Leu Leu Thr  Asn Leu HjsGGA GCA CCG MCMG AGG TCG  CCA GCG G(ゴAGT CAGαゴCCA GTCACC96Gly  Ala Pro Asn Lys Arg Ser Pro Ala Ala  Ser Gin Ala Pro Val ThrAGA GTCAGC(IT G CM GAA GAA TCA TAT CAG AAA CTA GCA にm GAG ACG 144Arg Val Ser Leu Gln Gl u 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Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.遺伝子的に変換された微生物において、微生物での遺伝子変換に関連する形 質を修飾することができる哺乳類遺伝子を検出する方法であって、下記工程を含 む:(a)遺伝子的に変換された微生物において、哺乳類cDNAを発現するこ とができる発現ベクターに哺乳類cDNAを備え、(b)遺伝子的に変換された 微生物に発現ベクターを導入し、これにより、発現ベクターを含む遺伝子的に変 換された微生物を生成し、 (c)発現ベクターを含む遺伝子的に変換された微生物を、前記微生物の生育に 適切な条件下に維持し、および(d)微生物の遺伝子変換に換連のある形質変換 が修飾された遺伝子的に変換された微生物を同定する。
  2. 2.前記発現ベクターが、前記哺乳類cDNAと操作的に関連があるプロモータ ーDNA配列を含み、前記プロモーターDNA配列が、前記微生物に内因性であ る、請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 3.前記発現ベクターが、pADNS、PADANS、PAAUNおよびpAA UN−ATGからなるグループから選択される、請求の範囲第2項に記載の方法 。
  4. 4.前記微生物が、酵母および哺乳類細胞からなるグループから選択される、請 求の範囲第1項に記載の方法。
  5. 5.前記微生物が、S.cerevisiaeおよびS.pombeからなるグ ループから選択される酵母微生物である、請求の範囲第4項に記載の方法。
  6. 6.前記微生物が,S.cerevisiae株TK161−R2V、S.ce revisiae株10DAB、S.cerevisiae株SKN37および S.pombe株SP65からなるグループから選択される、請求の範囲第5項 に記載の方法。
  7. 7.前記微生物が、酵母微生物であり、前記形質変換が、熱ショック感受性、窒 素欠乏、標準量グリコーゲン合成不能、酢酸塩での生育不能、および胞子形成不 能からなるグループから選択される、請求の範囲第1項に記載の方法。
  8. 8.前記微生物での遺伝子変換が、活性化、阻害、あるいは環状ヌクレオチド・ ホスホジエステラーゼが関与する細胞反応の転写減衰の結果に帰するものである 請求の範囲第1項に記載の方法。
  9. 9.前記遺伝子変換が、RAS−関連タンパク質をコードする遺伝子の変換であ る請求の範囲第1項に記載の方法。
  10. 10.工程(d)で同定された微生物から前記哺乳類cDNAを単離することを さらに含む、請求の範囲第1項に記載の方法。
  11. 11.哺乳類RAS−関連タンパク質ポリペプチドをコードし、プラスミドpJ C99(A.T.C.C.68599)、pJC265(A.T.C.C.68 598)、pJC310(A.T.C.C.68597)、PML5(A.T. C.C.68593)、pATC16(A.T.C.C.68599)、および pATG29(A.T.C.C.68591)にある哺乳類cDNA挿入体から なるグループから選択されるDNA配列から本質的に成る、精製され、単離され たDNA配列。
  12. 12.哺乳類RAS−関連タンパク質ポリペプチドをコードし、請求の範囲第1 1項に記載のDNA配列と正確なハイブリダイゼーション条件下でハイプリダイ ズする、DNA配列から本質的に成る、精製され、単離されたDNA配列。
  13. 13.変性コドンの手段により、請求の範囲第11項もしくは第12項に記載の DNA配列によりコードされたポリペプチドをコードするDNA配列から本質的 に成る、精製され、単離されたDNA配列。
  14. 14.請求の範囲第11項、第12項、もしくは第13項に記載のDNA配列の 、原核細胞あるいは真核細胞での発現のポリペプチド生成物。
  15. 15.哺乳類環状ヌクレオチド・ホスホジエステラーゼをコードし、プラスミド pRATDPD(A.T.C.C.68586)、pJC44c(A.T.C. C.68603)、PTM3(A.T.C.C.68600)、PTM72(A .T.C.C.68602)、pPDE21(A.T.C.C.68595)、 pGB18ARR(A.T.C.C.68596)、pGB25(A.T.C. C.68594)、およびpTM22(A.T.C.C.68601)にある哺 乳類cDNA挿入体からなるグループから選択されるDNA配列から本質的に成 る、精製され、単離されたDNA配列。
  16. 16.哺乳類環状ヌクレオチド・ホスホジエステラーゼをコードし、請求の範囲 第15項、および配列番号;33,34,35,37および41に記載のDNA 配列から選択されたDNA配列と正確なハイブリダイゼーション条件下でハイプ リダイズするDNA配列から本質的に成る、精製され、単離されたDNA配列。
  17. 17.変性コドンの手段により、請求の範囲第15項もしくは第16項に記載の DNA配列によりコードされたポリペプチドをコードするDNA配列から本質的 に成る、精製され、単離されたDNA配列。
  18. 18.請求の範囲第15項、第16項、もしくは第17項に記載のDNA配列の 、原核細胞あるいは真核細胞での発現のポリペプチド生成物。
  19. 19.遺伝子的に変換された微生物において発現する際に、微生物における遺伝 子変換と関連する形質変換を修飾する、哺乳類遺伝子の発現生成物の活性を変換 する化学薬品の同定の方法であって、下記工程を含む: (a)遺伝子的に変換された微生物において、哺乳類遺伝子を発現し、これによ り、遺伝子変換と関連する形質変換を修飾し、(b)工程(a)の遺伝子的に変 換された微生物と、形質検定に適切な条件下で、検定される化学薬品を接触させ 、および(c)工程(a)で修飾された遺伝子変換と関連する形質変換が逆転を したか否かを決定するものであり、前記形質変換の逆転は、哺乳類遺伝子の生成 物を阻害する化学薬品で表示する。
  20. 20.前記微生物が、酵母微生物である、請求の範囲第19項に記載の方法。
  21. 21.環状ヌクレオチド・ホスホジエステラーゼの酵素活性を修節する、化学薬 品の同定の方法であって、下記工程を含む:(a)配列番号;15もしくは16 に記載のDNA配列で、前記DNA配列を発現次第、感受性に変換する形質を有 する、原核宿主細胞あるいは真核宿主細胞を、安定裏に形質転換し、(b)工程 (a)で形成した宿主細胞を、栄養培地で、宿主細胞形質に対応する変換を伴っ て、前記宿主細胞中で前記DNA配列の発現を許容する条件下で生育し、 (c)変換された形質を有する前記宿主細胞を同定し、(d)前記宿主細胞を粉 砕し、 (e)前記粉砕した宿主細胞からサイトソルを単離し、(f)前記サイトソルと 前記化学薬品を接触させ、および(g)前記DNAの発現物質の酵素活性が、変 換されたか否かを決定する。
  22. 22.前記宿主細胞が、酵母宿主細胞である、請求の範囲第21項に記載の方法 。
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