【発明の詳細な説明】
n、異種DNAにより少なくとも2つのサブユニットかコードされ、異種DNA
によりコートされるサブユニットはα1サブユニツトに加えて、βサブユニット
へまたはα2サブユニットである、請求の範囲第21項に記載の真核細胞。
23、カルシウムチャンネルは異種DNAにコートされる少なくとも3つのサブ
ユニットを特徴する請求の範囲第22項に記載の真核細胞。
24、カルシウムチャンネルは異種DNAにコートされる少なくとも4つのサブ
ユニットを特徴する請求の範囲第23項に記載の真核細胞。
25、8EK 293細胞、チャイニーズハムスター(Chinesehams
ter)卵巣細胞、アフリカングリーン猿(Africangreen mon
key)細胞およびマウスL細胞よりなる群から選択される、請求の範囲第13
項に記載の真核細胞。
26、8EK 293細胞、チャイニーズハムスター(Chinesehams
ter)卵巣細胞、アフリカングリーン猿(Africangreen mon
key)細胞およびマウスL細胞よりなる群から選択される、請求の範囲第20
項に記載の真核細胞。
27、機能的異種カルシウムチヤンネルを有する真核細胞であって、該細胞中で
ヒトのカルシウムチヤンネルのα、サブユニットへ翻訳可能な最初のRNA、該
細胞中でヒトのカルシウムチャンネルのβサブユニットへ翻訳可能な2番目のR
NA、該細胞中でヒトのカルシウムチヤンネルのα2サブユニツトへ翻訳可能な
3番目のRNA、該細胞中てヒトのカルシウムチャンネルのγサブユニットへ翻
訳可能な4番口のRNAよりなる群から選択される、少なくとも1つのRNA転
写体を導入することよりなる方法により産生される、上記細胞。
28、両生類の卵母細胞である、請求の範囲第27項に記載の真核細胞。
29、異種カルシウムチャン不ルは、該細胞に対して異種であるDNAまたはR
NAによりコートされる少なくとも1つのヒトのカルシウムチャンネルサブユニ
ットを介在し、
機能的、異種カルシウムチャン不ルを有する真核細胞を、上記化合物とカルシウ
ムチャシフ、ル選択性イ才、を介在する溶液中に懸濁し、該細胞の細胞膜を脱分
極して、
該細胞中を流れる電流を検出することよりなるカルシウムチャンネルの活性を調
節する化合物を同定するための方法であって、検出される電流は、同しカルシウ
ムチャンネル選択性イオンは存在するか上記化合物の非存在下で、上記細胞また
は実質的に同じ細胞を脱分極することにより産生される電流とは区別されること
を特徴とする、上記方法。
30、脱分極の前に、細胞に対して内因性であるカルシウムチャンネルを実質的
に不活性化する保持電位に細胞を特徴する請求の範囲第29項に記載の方法。
31、請求の範囲第30項に記載の方法であって、細胞は両生類の卵母細胞であ
り、
異種サブユニットは卵母細胞に注入されたRNAによりコードされ、異種サブユ
ニットはα1サブユニットとβサブユニットを含有する、上記方法。
32、RNAにコートされるサブユニットは、α2ザブユニツト、γサブユニッ
トまたはα2サブユニツトおよびγサブユニットをさらに含む、請求の範囲第3
1項に記載の方法。
33、細胞はHEK293細胞てあり、異種サブユニットは異種DNAにコート
される、請求の範囲第29項に記載の方法。
34、請求の範囲第1項に記載のDNAにコードされる、ヒトのカルシウムチャ
ンネルの実質的に純粋なα1サブユニット。
35、請求の範囲第」項に記載のDNAにコートされる、ヒトのカルシウムチャ
ンネルの実質的に純粋なα2サブユニツト。
36、請求の範囲第8項に記載のDNAにコードされる、ヒ1−のカルシウムチ
ャンネルの実質的に純粋なβサブユニット。
37、請求の範囲第12項に記載のDNAにコードされる、ヒトのカルシウムチ
ャンネルの実質的に純粋なγサブユニット。
38、ヒトのカルシウムチャンネルはヒト神経カルシウムチャンネル、ヒト骨格
筋カルシウムチャンネルまたはヒト大動脈カルシウムチャンネルである、請求の
範囲第1項に記載のDNA断片。
明 細 書
ヒトカルシウムチャンネル組成物および方法本出願は、1992年4月10日に
提出された米国出願下07/868,354号の一部継続出願であり、これは1
991年8月15日に提出された米国出願下07/745,206号の一部継続
出願であり、これは1990年11月30Eli:提出された米国出願下07/
620,250号の一部継続出願であり、これは現在は放棄されている1988
年4月4日に提出された米国出願下07/176.899号の一部継続出願てあ
り、また1990年2月20日こ提出された米国出願下07/482,384号
の一部継続出願でもある。本出願はまた、1992年7 Jl 13日に提出さ
れた米国出願下07/941.231号の一部継続出願でもあり、これは現在は
放棄されている1989年4月4日に提出された米国出願下07/603,75
1号の継続出願である。
技術分野
本発明は分子生物学と薬理学に関する。さらに詳しくは本発明はカルシウムチャ
ンネル組成物とその作製法および使用法に関する。
発明の背景
カルシウムチヤンネルは、細胞外液から細胞へのカルシウムイオンの調節された
侵入を可能にする、膜を介する複数のサブユニット蛋白である。動物界の細胞、
そして少なくとも細菌細胞、菌類細胞および植物細胞は、1つまたはそれ以上の
カルシウムチヤンネルを有する。
最も一般的なタイプのカルシウムチャンネルは、電位依存型である。細胞内ヘカ
ルシウムイオンか流入するために電位依rr性のチャンネルか「開く」には、両
分Fi(depolarization)L/て、チャンネルを有する細胞の内
側と細胞を浸している細胞外媒体との間の電位差をあるレベルにする必要かある
。細胞内へのカルシウムイオンの流入速度はこの電位差に依存する。動物のすへ
ての[励起0工能なJ細胞(例えは中枢神経系(CNS)のニューロン、末梢神
経細胞、および筋肉細胞(骨格筋、ILN筋、そして静脈および動脈の平滑筋を
含む))は、電位依存性のカルシウムチャンネルをイ1′する。
骨格筋、心筋、肺、平滑筋および脳を含む種々の組織の哺乳動物細胞で、種々の
型のカルシウムチャンネルか同定されている(ヒーン(Bean B、P、 )
ら(1989) 、Ann、Rev、Physiol 、51 :367−38
4、およびヘス(Hess、P)(1990)、Ann、Rev、Neuros
ci、、56 : 337を参照)。これらの異なる型のカルシウムチャンネル
は、電流動力学、電位感受性およびカルシウムチヤンネルアゴニストやアンタゴ
ニストに対する感受性により、4つのクラス(L−1T−1N−およびP−型)
に分類される。
カルシウムチャンネルは複数のサブユニットの蛋白である。例えばウサギの骨格
筋のカルシウムチャンネルは2つの大きなサブユニット(α1とα2)(これら
の分子量は約130と約200キロダルトン(rkD」)の間である)と、分子
量か約60kD未満の1つから3つの異なる小さいサブユニットを有する。大き
いサブユニットの少なくとも1つと、おそらくは小さいサブユニットのいくつか
はグリコジル化されている。サブユニットのいくつかはリン酸化されることかで
きる。哺乳動物の筋組織から単離した後Fデシル硫酸ナトリウム(SDS)ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)により分析する時、α1サブユニツト
の分子量は約150から約170kDであり、種々の1,4−ジヒドロピリジン
(DHPs)やフェニルアルキルアミンに対して特異的結合部位を有する。非還
元条件下(N−エチルマレイミドの存在下)では、α、サブユニットは5DS−
PAGEで、分子量か約160−190kDに対応するバントとして泳動する。
還元すると大きい断片と小さい断片か離れる。ウサギの骨格筋のカルシウムチャ
ンネルのβサブユニットは、5DS−PAGE分析で分子量か52−65kDの
、リン酸化された蛋白である。このサブユニッ1−は還元条件下に対して感受性
かない。カルシウムチャンネルのγサブユニット(これは必ずしもすへての精製
された調製物に観察されるわけてはない)は、5DS−PAGE分析では見かけ
の分子量か3O−33kDの糖蛋白として現れる。
カルシウムチャンネルの構造と機能を研究するためには、大量の純粋なチャンネ
ル蛋白か必要である。これらの複数サブユニット蛋白の性質は複雑であり、蛋白
の供給源組織中のカルシウムチャンネルの濃度に変動があり、組織中に異なった
集団のカルシウムチヤンネルカイγ在し、目的の組織を得ることか困難であり、
そして単離操作中に本来の蛋白の構造か修飾を受けるため、高度に精製された、
完全にインタクトのカルノウl、チャンネル蛋白を大量に得ることは極めて困難
である。
大多数の細胞中には異なる型のカルシウムチャンネルの集団か混合して存在する
ことにより、細胞全体の分析による特定の型のカルシウムチャンネルの性状解析
は大幅に限定されている。個々のカルシウムチャンネルを調へるために使用され
るノングルチャンネル記録法は、チャンネルの分子構造や生化学的組成に関して
まったく知見を提供しない。さらにこの型の分析を実施するためには、チャンネ
ルは本来の機能や薬理学的相互作用に重要かも知れない他の細胞成分から単離さ
れる。
カルシウムチヤンネルをコー1へする1つまたは複数の遺伝子の性状解析は、異
なる型のカルシウムチャンネルを性状解析するための別の手段を与える。カルシ
ウムチャンネル蛋白をコートする遺伝子のコート領域の完全なヌクレオチド配列
から決定されるアミノ酸配列は、蛋白の一次構造である。さらにカルシウムチャ
ンネル蛋白の二次構造とこの蛋白の膜との関係は、−次構造の解析に基づいて決
められる。例えはウサギの骨格筋のカルシウムチャンネルのα1サブユニ・ノド
蛋白のハイl” aバシープロソトは、この蛋白は、それぞれか推定の6つの膜
通過領域Nransmembrane regions)よりなる4つの内部リ
ピートを含Y丁することを示している(タナへ(Tanabe、T)ら、198
7、Nature、328:313)。
ウサギの骨格筋カッじラムチャン不ルのα1、α2、βおよびγサブユニット(
タナへ(Tanabe、T’)ら、1987、Nature、328:313−
318、国際特許出願下WO89109834、これは米国出願下07/603
゜751号であり、これは米国出願下07/176.899号の一部継続出願で
ある。ルーズ(Ruth)ら、1989.5cience、245:1115−
1118、および1990年2JJ20B+こ提出された米国特許出願下482
.384号を参照)、および1lIti(ヒエル(B i e l、N1.)、
1990、FEBSLetters、269: 109−412)のカルシウム
イオンマ、ルのc DNAとアミノ酸配列か決定されている。
さらにウサギの脳のカルシウムチャンネルをコートするcDNAクローン(BI
チャンネルと呼ばれている))か単離されている(モリ(Mori、Y)ら、1
99LNature、350:398−402)、カルシウムチャンネルα1サ
ブユニツトのいくつかの異なるサブタイプ(う・ソトの脳のクラスA、 B、C
およびD)の部分をコートする部分的cDNAクローンか、ラットの脳のcDN
Aライブラ1ニーから単離されている(スタツチ(Snut Ch、T、)ら、
1990、Proc、Na t ]、Acad、Sc i、USA、87:33
91−3395)。さらに最近は、ラットの脳の全長クラスAcDNAクローン
(スター(Starr、T、)、1991、Proc、 Na t 1.Δca
d、Sci、USA、88:5621−5625)、およびクラス(J:cDN
Aクローン(スタ・ソチ(Snutch、T、)ら、199L Neuron、
7:45−57)か単離されている。クツ1−脳のクラスCのDNAによりコー
ドされるアミノ酸配列は、ウサギ心筋のカルシウムチャンネルのα1サブユニツ
トをコートするDNAと約95%同一であるか、ラット脳のクラスAのDNAに
よりコートされるアミノ酸配列は、ウサギの骨格筋または心筋のα1サブユニツ
トをコードするDNAとわずかに33%の配列か同一である。別のラット脳のカ
ルシウムチャンネルα1サブユニツトをコートするcDNAクローンも得られて
いる(ヒューイ(:Iui。
A、)ら、1991SNeuron、7:35−44)aこのクローンによりコ
ートされるアミノ酸配列は、ウサギの骨格筋またはrL藁のカルシウムチャンネ
ルDNAによりコードされる蛋白と約70%の相同性を有する。う・ソト脳のク
ラスCα1サブユニツトをコートするcDNAに密接に関連するcDNA、およ
び明らかに異なるカルシウムチヤンネルのα、サブユニットをコートする他の部
分的cDNAクローンに密接に関連する部分的cDNADNAクローンも単離さ
れている(スタッチ(Snu t ch、 T、)ら、1991、Neuron
、745−57、ペレズーレイエス(Perez−Reyes、E、)ら、19
90、J。
Biol、Chem、 、265:20430;およびヒューイ(Hu i、
A、 )ら、1991.Neuron、7:35−44を参照)。池のノJルシ
ウムチャンネルをコートするDNAクローンも同定され、単離されている。
前記のものとは異なるウサギまたはラットのα1サブユニツトcDNAクローン
のいくつか・を用いて、カルシウムチヤンネルサブユニットをコードするcDN
Aか発現されている。ウサギの骨格筋カルシウムチャンネルα1サブユニツトを
コートするDNAでトランスフェクションされた薩歯類のし細胞で、電圧依存性
のカルシウム電流か検出されている(ペレズーレイエス(Perez−Reye
s、E、) ら、1989、Nature、340:233−236.1989
)。これらの電流はカルシウムチャンネルアゴニストであるBay K8644
の存在下で上昇する。Bay K8644感受性B a ”it流は、ウサギの
心筋カルシウムチヤンネルα1サブユニツトcDNAのインビトロ転写体を注入
した卵母細胞中て検出されている(ミカミ(Mikami、A、)ら、1989
、Nature、340:230−233)。これらの電流は、カルシウムチャ
ンネルアンタゴニストであるニフェジピン(n i f ed jp 1ne)
の存在下で大きく低下した。ウサギの心筋カルシウムチヤンネルα1サブユニソ
I・をコートするRNAとウサギの骨格筋カルシウムチヤンネルα2サブユニツ
トをコードするRNAを同時に注入した卵母細胞のバリウム電流は、ウサギの心
筋カルシウムチャンネルα1サブユニツトをコートするcDNAの転写体を注入
した卵母細胞のそれより、2倍以上大きかった。ウサギの肺カルシウムチャンネ
ルα1サブユニノ十とウサギの骨格筋カルシウムチャンネルα2サブユニツトを
コートするRNAを卵母細胞に同時に注入した時、同様の結果か得られた。この
/<リウム電流は、ウサギの肺カルシウムチヤンネルα1ザブユニットをコート
するRNAのみを注入した卵母細胞中で検出されたバリウム電流より大きかった
(ビニル(Biel、M )ら、1990、FEBS Letters、269
:409−412)。
1勺1i−ギの脳BlチャンネルをコートするインヒドロのRNA転写体を注入
した卵f1細胞で、内部バリウム電流か検出されている(モリ(Mori)ら、
1991、Nature、350 :398−402)。ウサギの骨格筋カルシ
ウムチャンネルα2、βまたはα2、βそしてγサブユニットのインヒドロの転
写体をBTをコーi〜するcDNAの転写体と同nキに注入した時、これらの電
流は2オーダー上胃した。B1チャンネルとウサギの骨格筋カルシウムチャンネ
ルα2およびβをコー!・する転写体を同時注入した卵母細胞中のバリウム電流
は、カルシウムチャンネルアンタゴニストであるニフェジピンまたはω−CgT
xにより影響を受けず−Bay K8644とアゲレノブノスアベルタ(Age
l enops i 5aperta)からの精製していない毒により阻害さ
れた。
ウサギのカルシウムチャンネルα1サブユニツトをコートするcDNΔDNAク
ローンcDNAクローンの転写体の組換え発現の研究の結果は、α1サブユニツ
トはカルシウムか細胞内へ入るために通過する孔を形成することを示している。
1つの成分として各α、サブユニットを含有するカルシウムチャンネルによりイ
ンビボにより実際に発生される電流に対する、これらの絹換え細胞中で発生する
バリウム電流の関係は、不明である。異なる型のカルシウムチャンネルを完全に
かつ正確に性状解析し評価するために、インビボで見いだされるすへてのサブユ
ニットを含有する組換えチャンネルの機能的性質を調へることか必須である。ウ
サギやラットのカルシウムチヤンネルサブユニットをコートするDNAの発現は
あまりうまく行っていないか、ヒトのカルシウムチャンネルについてはさらにう
まく行っていない。ヒ)へのカルシウムチャンネルの構造や機能および遺伝子発
現についてはほとんど知られていない。ヒトのカルシウムチャンネルの構造と機
能か理解されれば、何らかの方法でカルシウムチャンネルを調節する物質か同定
されるであろうし、これはそのような疾患の治療に使用できる可能性がある。
カルシウムチヤンネルは種々の組織中に存在し、細胞内のカルシウムチヤンネル
の調節に中心的な役割を果たすため、神経伝達物質の放出、筋肉の収縮、ベース
マーカー活性、およびホルモンや他の物質の分泌なとの、動物中のいくつかの基
本的な過程でカルシウムチャンネルか関与すると考えられている。これらの過程
は多くのヒトの疾患(例えは中枢神経系疾患および心血管系の疾患)に関係かあ
るよってある。カルシウムチャンネルはまた多くの疾患で関与すると考えられて
いる。動物(ヒトを含む)の種々の心血管系の疾患の治療に仔効な多くの化合物
は、心臓および/または血管の平滑筋中に存在する電位依存性のカルシウムチャ
ンネルの機能を調節することにより、有用な作用を示すと考えられている。これ
らの化合物の多くはカルシウムチヤンネルに結合し、細胞膜の脱分極に応じて細
胞中へのかルシウムの流入を阻止、またはその速度を低下させる。
他のlI!1器系(例えは中枢神経系)のカルシウムチャンネルと相互作用する
化合物の薬理作用の理解は、目的の治療作用(例えば神経萎縮性疾患および心血
管系疾患の治療)を有するように、ヒトのカルシウムチャンネルのサブタイプと
特異的に相互作用する化合物の合理的な設計に役立つかも知れない。しかしその
ような理解と治療上有効な化合物を合理的に設計てきる能力は、特に中枢神経系
におけるヒトのカルシウムチヤンネルのタイプや個々のサブタイプの分子的性質
を個々にめることかてきないこと、カルシウムチャンネル作用のある化合物の特
異性を評価するのに使用するための特異的なチャンネルのサブタイプの純粋な調
製物か人手できないことにより制限されている。ヒトのカルシウムチャンネルは
ブユニットをコートするDNAの同定とカルシウムチャンネルサブユニットと機
能的カルシウムチャンネルの発現のためのそのようなりNAの使用は、治療上有
効な化合物のスクリーニングと設計に役にたってあろう。
従って本発明の目的は、特異的カルシウムチャンネルはブユニツトをコートする
DNAを与えること、および組織特異的またはサブタイプ特異的組換え力ルシウ
l、チャンネルを存する真核細胞を与えることである。本発明の別の目的は、カ
ルノウムチヤンネルアンタゴニストおよびアゴニストとして作用する治療薬とし
ての可能性のある化合物の同定のための測定法を与えることである。
発明の要V]
、1つまたはそれ以トのカルシウムチヤンネルサブユニット(特にヒトのカルシ
ウムチャン不ルサブユニッl〜)をコー1〜する異種DNAを含有する真核細胞
、または1つまたはそれ以上のサブユニットをコートするDNAクローンのRN
A転写体を含有する真核細胞か、与えられる。好適な実施態様において、細胞は
ヒトα1サブユニット(好ましくは少なくともα、DまたはαI8サブユニ・ソ
1へ)をコートするDNAまたはRNAを含有する。さらに好適な実施態様にお
いて、細胞は追加の異種DNA (少なくとも1つのβ、α2またはγサブユニ
y t□か含まれる)をコートするDNAまたはRNAを含有する。そのような
実施態様において、サブユニットをコートするcDNAクローン(例えばα1、
α、十β、α1+β↓α2)の1つ、2つ、3つまたは4つの任意の組合せて、
安定にまたは一過性にトランスフエクソヨンされた真核細胞か与えられる。さら
に好適な実施態様において、異flDNAによりコートされるサブユニソ1−は
ヒトのサブユニ・ノドである。
好適な実施態様において、細胞はそのような異種カルシウムチャンネルサブユニ
ットを発現し、膜通過性異種カルシウムチャンネル中に1つまたはそれ以上のサ
ブユニットを含有する。さらに好適な実施態様において真核細胞は、カルシウム
チャンネル選択性イオンの通過のための門になることかでき、および/または生
理的濃度で異種カルシウムチャンネルの活性を調節する化合物に結合することか
できる、機能的異種カルシウムチャンネルを発現する。ある実施態様において異
種カルシウムチヤンネルは、少なくとも1つの異種カルシウムチャンネルサブユ
ニットを含む。最も好適な実施態様において、真核細胞の表面に発現されるカル
シウムチャンネルは、実質的にまたは完全に異種DNAまたはRNAによりコー
ドされるサブユニットよりなる。好適な実施態様において、そのような細胞の異
種カルシウムチヤンネルは、宿主細胞の任意の内因性カルシウムチャンネルから
区別することかできる。
ある実施態様において、カルシウムチヤンネルサブユニットをコードする異種D
NAを含有する組換え真核細胞は、1つまたはそれ以上のサブユニットをコート
するDNAで1ヘランスフエクソヨンして産生されるか、または1つまたはそれ
以上のカル7′ウムチヤンネルサブユニツトをコードするcDNAのRNA転写
体か注入される。サブユニットをコードするDNAの安定なまたは一過性の発現
のために、DNAは線状DNA断片として導入されるか、または発現ベクター中
に含まれる。ヒトカルシウムチャンネルサブユニットをコードするDNAを含有
するへフタ−し与えられる。
異種カルシウムチャン不ルを発現する真核細胞は、カルシウムチヤンネル機能の
測定法で使用されるか、または機能性組換えヒトカルシウムチャンネルを構成す
るのに必要なものより少ない、サブユニットをコートする核酸で形質転換した細
胞の場合は、そのような細胞はカルシウムチャンネル活性に対する追加のサブユ
ニッ)・の影響を評価するのに使用される。追加のサブユニットは、そのような
細胞を、ヒトカルシウムチャンネルサブユニットをコートする1つまたはそれ以
上のDNAクローンまたはRNA転写体でそのような細胞を引き続いてトランス
フェクションすることにより与えられる。
膜にまたがる異種カルシウムチャンネルを発現する組換え真核細胞は、カルシラ
ムチャン不ル活性を調節する化合物を同定するのに使用される。特にこの細胞は
、ヒトでのカルシウムチヤンネル活性のアゴニストおよびアンタゴニストを同定
するための測定法、および/または種々のカルシウムチャンネルサブユニノ1−
の、カルシウムイ才二の透過ど透過の制御への寄与を評価するのに使用される。
カルシウムチヤンネル活性を調節する化合物の同定に真核細胞を使用する測定法
か与えられる。
ヒトのカルシウムチャン不ルサブユニットをコートする単離され精製されたDN
A断片か惇えられる。ヒトカルシウムチャンネルのα1サフ゛ユニツトをコード
するDNA、およびそのようなりNAの転写により作成されたそのようなサブユ
ニットをコートするRNAか与えられる。特に電位依存性のヒトカルシウムチャ
ンネル(VDCCs)タイプA、タイプB(VDCCIVとも呼ばれる)、タイ
プC(VDCCnとt、呼ばれる)およびタイプD(VDCCIIIとも呼ばれ
る)の飽サブユニットをコートするDNA断片か与えられる。
特に、基本的に配列ID No、lの残基10−2161として示されるアミノ
酸を含有するα1DサブユニットをコートするDNAか与えられる。また、配列
ID No、lのアミノ酸373−406の代わりに配列ID No、2のアミ
ノ酸1−34として示されるアミノ酸を実質的に含有するα1oサブユニツトを
コー、1〜するDNAも与えられる。実質的に配列ID No、3または配列I
DNo、6に示されるアミノ酸を含むα1oサブユニソ1〜をコートするDNA
、および実質的に配列ID No、7または配列ID No、8に示されるアミ
ノ酸を3むα1.サブユニットをコートするDNAも与えられる。ブダペスト条
約(Budapest Treaty)に従い、αlAをコートするDNAを含
有する大腸菌(■5.coli)宿主のファージ溶解物は、アメリカンタイプカ
ルチャールクシ9ン(American Type Cu1tureColle
ction)(米国20852メリーラント州ロツクビル、バークローンドライ
ブ+2301)に、整理番号 で寄託されている。そのようなファージ中のDN
Aは配列ID No、21に示される配列を存するDNA断片を含有する。この
断片はα1AをコートするDNAにハイブリダイズするか、αIBをコートする
DNAにはハイブリダイズしない。
ヒI・のカルシウムチャンネルのα、サブユニットをコードするDNAと、その
ようなりNAの転写により作成される、そのようなサブユニットをコードするR
NAか与えられる。また、組織特異的スプライス変種を含む、α2サブユニツト
のスプライス変種をコーi・するDNAも与えられる。特にα2.−α2oサブ
ユニツトサブタイプをコートするDNAか与えられる。特に好適な実施態様にお
いて、α2サブユニツトをコートするDNAは、配列ID No、11に示され
るアミノ酸をコー1〜するDNAと、配列ID No、11のヌクレオチド16
24と1625の間に挿入された配列ID No、13のDNAを含む−・広軌
写体の別処理により産生される。
ヒトのカルシウムチャンネルβサブユニットをコートする単離され精製されたD
NA断片(β、サブユニットスプライス変種とβ2サブユニットをコートするD
NAを含む)か与えられる。特にβ1サブユニットとβ2サブユニツトをコート
するDNA (β、サブユニットスプライス変種β、−1−β1−、を含む)か
与えられる。また、DNAの転写により作成されるβサブユニットをコートする
RNAも与えられる。β、をコートするDNAを含有するプラスミツドを含有す
る大腸菌は、ブダペスト条約に従い、整理番号69048でアメリカンタイプ力
ルチャーコレクンヨンに寄託されている。寄託されたクローンの部分的配列は、
配列ID No、I 9 (5’末端からの配列)と配列ID No、20 (
3’末端からの配列)に示される。
配列ID No、9に示されるアミノ酸をコードするDNAを含むか、またはA
TCC整理番号69048で寄託されたβ、をコートする一次転写体を含むが、
別のエクソンを欠如するおよび含む、βサブユニットをコードする一次転写体の
別処理により産生されるβサブユニットをコードするDNAか与えられるか、ま
たはここで与えられるDNAから作成される。例えは配列ID No、9に示さ
れるアミノ酸をコートするDNAを含む一次転写体の別処理により産生されるβ
サブユニットをコードするか、配列ID No、 のヌクレオチド615−78
1の代わりに配列ID No、12に示されるDNAか挿入されて含むDNAも
与えられる。配列ID No、9のヌクレオチド615−781の代わりに配列
ID No、12に示されるDNAを含む配列ID No、9に示される配列を
含むか、以下のヌクレオチド配列の1つまたはそれ以上を欠如する転写体により
コートされるβサブユニット・をコートするDNAもまた与えられる 配列ID
No、12のヌクレオチl’ l 4−34、配列ID No、12のヌクレオ
チ1’l:3−34、配列ID No、12のヌクレオチド35−55、配列I
D No、I2のヌクレオチド56−190、および配列ID No、12のヌ
クレオチF191−271゜
ヒトのカルシウムチヤンネルのγサブユニットをコートするDNAもまた与えら
れる。また、このDNAの転写により作成される、γサブユニットをコードする
RNAも与えられる。特に配列ID No、14に示されるヌクレオチドの配列
を含有するDNAか与えられる。
ヒ1−のカルシウムチャンネルのα1サフ′ユニツト(α19、α+eを含む)
、α2サブユニノ1−およびβザブユニット(β1−1−β、−6を含む)をコ
ートする、全長DNAクローンと対応するRNA転写体か与えられる。また、全
長α1Aサブユニツト、αIcサブユニット、β、サブユニットおよびγサブユ
ニットをコー1−する全長DNAクロー〉の調製のための、電位依存性のヒトの
カルシウムチャンネルのαIAサブコーニノト、α、Cサブユニット、β、サブ
ユニットおよびγサブユニットの実質的部分をコートするDNAクローンか与え
られる。
少なくとも約14個の隣接するヌクレオチドのα1.サブユニソ1〜、α1cサ
ブユニソt−1α、 、l+J−’ フユニノl−1α、Aサーjユニット、α
2サブユニツト、βサブユニット(β1スプライス変種およびβ3サブユニット
を含む)、そしてγサブユニー!・をコートするI)NAを含有する核酸プロー
ブか与えられる。また、カルシラI、チャシ不ルザブユニ7件をコートするcD
NA(組織内のスプライス変種および組織間変種を含む)の甲部とクローニング
のためのプローブを用いる方法も与えられる。
精製されたヒI・のカルシウムチャンネルサブユニットおよび精製されたヒトの
f))じラムチャンネルか与えられる。このサブユニットとチャンネル(ま、→
ナフ′ユニノ1−をコートするDNAでl−ランスフエクションした真核細胞か
ら単離することかできる。
別の実施態様において、ヒトのカルシウムチヤンネル、ヒトのカルシウムチヤン
ネルサブユニットまたはヒ1−のカルシウムサブユニットのエピトープ含有断片
の実質的に純粋な調製物で免疫した動物の血清から得られる免疫グロブリンまた
は抗体か与えられる。また、免疫原としてヒI・のカルシウムチャンネル、ヒト
のカルシウムチャンネルサブユニットまたはそのエピトープ含有断片を用いて産
生されるモノクローナル抗体も与えられる。ヒトのカルシウムチャンネルサブユ
ニットを含む大腸菌の融合蛋白はまた、免疫原として用いることかできる。その
ような融合蛋白は細菌蛋白またはその部分(例えばカルシウムチャンネルサブユ
ニットペブチトに融合した大腸菌のTrpE蛋白)を含有してもよい。免疫原と
してカルシウムチャンネルサブユニットまたは精製されたカルシウムチャンネル
を用いて産生される免疫グロブリンは、特に、生物試料またはそのような生物試
料から得られる溶液中に存在するかも知れないヒトのカルシウムチャンネルまた
はそのサブユニットに、特異的に結合するか、および/または免疫沈降させる能
力を育する。
また、ヒトのカルシウムチャンネルサブユニット、またはヒトの組換えカルシウ
ムチャンネルまたはそのサブユニットを発現する真核細胞との、LES免疫グロ
ブリンG(IgG)の免疫学的反応に基づき、ヒトのランバートイートン症候群
(Lambert Eaton Syndrome)(LES)の存在を検出す
・るための診断法も与えられる。特に、ヒトの血清またはIgG画分(試験血清
)を、カルシウムチャンネル蛋白(αサブユニットおよびβサブユニットを含む
)と組合せて、試験血清中の抗体か1つまたはそれ以上のサブユニットと、また
は1つまたはそれ以上のサブユニットを発現する組換え細胞と、対照血清(ラン
ハートイートン症候群のないことか明らかなヒトまたはヒトの集団から得られる
)中の抗体よりも強く反応するか否かを確認することにより、ヒトのランバート
イートン症候群を診断するための免疫測定法か与えられる。血清中のある抗原に
対する抗体を検出するための当該分野において公知の任意の免疫測定法を、本方
法中で使用することかできる。
発明の詳細な説明
定義−
特に明記していない場合は、本発明中で使用されるすへての技術用語および科常
用語は、本発明の関係する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同
し意味を有する。本発明中で言及されるすべての特許および文献は、参考のため
本発明中に引用されている。
各カルシウムチャンネルサブユニットには、本発明中に特異的に開示されるサブ
ユニット、およびプローブとして開示されるDNAを用いて単離されるDNAお
よび少なくとも低い緊縮性(s t r ingency)て適当なヒトcDN
Aまたはゲノムライブラリーをスクリーニングすることにより単離されるDNA
によりコートされるヒトのカルシウムチャンネルサブユニットか含まれる。また
そのようなりNAには、本発明中に記載する任意のサブユニット蛋白に対して約
40%の相同性を有する蛋白をコートするDNA、および少なくとも低い緊縮性
条件で本発明に記載するDNAとハイブリダイズDNAか含まれ、そのようなり
NAにコードされる蛋白は追加の同定可能な特質(例えは機能または分子量)を
有する。
開示されたサブユニットのスプライス変種またはそのようなサブユニットである
転写体によりコートされるサブユニットは、任意の単一のサブユニットに対する
全体的な相同性は40%未満のことらあるか、1つまたはそれ以上のサブユニッ
トに対するそのような相同性の領域も含まれると考えられる。また4096の相
同性とは、約40%のアミノ酸か共通である蛋白、またはもう少し相同性か少な
いか保存性アミノ酸の置換を含み、こうして蛋白の活性か大きく変更していない
1 ものを意味することも考えられる。
本発明において、異なる遺伝子によりコートされろα1サブユニツトタイプは、
α0、α18、α、0、およびα1Dと呼はれる。これらのタイプはまた、αI
IIのVDCCIV、α、CのVDCCIIそαlゎのVDCCIIIとも呼ば
れる。スプライス変種てしあるサブユニットのサブタイプは、例えばα0.−1
、α18−2、αIc−1などと呼ばれる。
本発明においてα1サブユニットをコードするDNAとは、少なくとも低緊縮条
件下で本発明に記載するDNAにハイブリダイズするDNA、またはヒトのカル
ノウ19のα1サブユニットをコートする本発明に開示するDNAにコードされ
る蛋白に対して約40%の相同性を有するサブユニットをコートするDNAを意
味する。α1サブユニットはカルシウムチャンネルを形成する能力により同定さ
れる。典型的にはα1サブユニットの分子量は少なくとも120kDより大きい
。
カルシウムチヤンネルの活性は、電気生理学的方法および本発明中の他の方法な
との当業者に公知のインビトロの方法により評価される。典型的にはα1サブユ
、二ソトは、カルシウムチャンネル活性の1つまたはそれ以上の活性調節因子(
例えばl、4DHPまたはω−CgTx)か直接または間接に相互作用する領域
を含む。α、サブユニットのタイプは、結合特異性に基づくものを含む当業者に
公知の任意の方法により区別される。例えばα1サブユニツトはN−タイプのチ
ャンネルの形成に参加すること、α1サブユニツトはL−タイプのチャンネルの
形成に参加すること、そしてα、サブユニットはP−タイプのチャンネルに典型
的な特質を示すらしいことか、本発明中で見いだされている。例えばα、サブユ
ニットを含有するチャンネルの活性は、l、4DHPに対して感受性はない、一
方α111+サブユニットを含有するチャンネルの活性は1.4DHPにより活
性調節または変更される。α、サブユニットのタイプおよびサブタイプは、サブ
ユニットまたはサブユニットを含有するチャンネルに対するそのような活性調節
因子の作用を基礎にして、および電流の差およびサブユニットを含有するカルシ
ウムチャンネルにより発生される電流の差を基礎にして性状解析される。
本発明においてα2サブユニットは、本発明に記載のDNAと低緊縮条件下でハ
イブリダイズするDNA、または本発明に開示される蛋白と約40%の相同性を
有する蛋白をコードするDNAによりコードされる。そのようなりNAは、典型
的には分子量か約120kdより大きいが、α1サブユニツトの存在しないとこ
ろではカルシウムチャンネルを形成せず、α1サブユニットを含有するカルシウ
ムチャンネルの活性を変更させることもある蛋白をコートする。スプライス変種
となるα2サブユニツトのサブタイプは、下添え字により呼ばれる(例えばα2
m、 、 、 α2o)。さらにα2サブユニッ1−および還元条件下で産生さ
れる大きい断片は、少なくともN−結合糖でグリコジル化されているよってあり
、α1サブユニツトに特異的に結合する1、4−DHPやフェニルアルキルアミ
ンに特異的に結合はしない。小さい断片(C−末端)はβサブユニットと呼ばれ
、約946のアミノ酸(配列ID No、II)から大体C−末端までのアミノ
酸を含む。
α、サブユニットを還元条件に暴露すると、この断片はα2の残りの部分から解
離する。
本発明中で使用されるβザブユニットは、低緊縮条件下で本発明に記載するDN
AにハイブリダイズするDNA、または本発明に開示する蛋白と約40%の相同
性を任し、αサブユニットより分子量か小さく、約5O−80kDのオーダーて
α1サブユニツトの存在しない条件で検出可能なカルシウムチャンネルを形成し
ないか、α1サブユニツトおよびα1サブユニツトとα2サブユニツトを含むカ
ルシウムチャンネルの活性を変更することもある蛋白をコードするDNAにより
コートされる。
異なる遺伝子にコードされろβサブユニットのタイプは、下添え字により呼ばれ
る(例えばβ、およびβ、)。特定のタイプのスプライス変種としてのβサブユ
ニットのサブタイプは、サブタイプと変種に関して添え数字で呼ばれる。そのよ
うなサブタイプにはβ1スプライス変種(β1−3−β1−5を含む)を含有す
るか、これらに限定されるものではない。
本発明においてγサブユニット−は、γサブユニットをコートするものとして本
発明に開示されるDNAによりコードされ、ハイブリダイゼーシヨンまたは当業
者に公知の他のそのような方法(こうしてγサブユニットをコートする全長クロ
ー、ンか単離されるかまたは作成される)によりプローブとして開示されるDN
Aを用いて単離さt1同定される。γサブユニットは、本発明に記載のDNAと
低緊縮条件下てハイブリダイズするDNA、または本発明に開示されるγサブユ
ニットと約40%の相同性を存する蛋白をコートする充分な配列相同性を示すD
NAによりコーI・される。
従って上記を嶌慮して当業者は、α1、α7、β、δおよびカルシウムチャンネ
ルサブコニツ1へ(異なる遺伝子によりコートされるタイプ、およびスプライス
変種であるサブタイプを含む)をコートするDNAを同定することかできる。例
えは本発明で開示されるDNAに基づ<DNAプローブは、適当なライブラリー
(ゲノムライブラリーまたはcDNAライブラリーを含む)とスクリーニングし
たり、全蛋白をコートする読み取り断片(open readingfrgme
nt)を含有する1つまたはそれ以上のクローン中のDNAを得るのに使用され
る。適当なライブラリーを本発明で開示されるDNAでスクリーニングした後、
そこからコードされる蛋白の配列が推定される読み取り枠(openreadi
ng frame)の有無について単離されたDNAを試験する。分子量の測定
と本発明の配列との比較により、サブユニットの正体(例えばα3、α2なと)
か明らかになる。必要な場合は、サブユニットかα、サブユニット、α2ザブユ
ニットまたはβサブユニットであるか否かをめるのに、機能的測定法か使用され
る。
例えはαIAをコー1”するDNAは、整理番号 で寄託されたファージから単
離された、ヒトα、サブユニyl・のすへてまたは一部をコートするDNAで適
当なライブラリーをスクリーニングすることにより単離される(配列IDNo、
21に示される配列を有するオリゴヌクレオチドによるスクリーニングを含む)
。同様にβ2をコートするDNAは、ATCC整理番号69048で寄託された
プラスミツトβ142から調製されるDNAプローブ、または配列IDNo、I
9および20に示される配列に従い調製された配列を有するプローブで、ヒhc
DNAライブラリーをスクリーニングすることにより単離される。DNAの単離
と同定および全長ゲノムクローンまたはcDNAクローンの調製のための当業者
に公知の任意の方法(本発明に例示する方法を含む)を使用することができ、る
。
単離されたDNAによりコートされるサブユニットは、本発明に記載のサブユニ
ソt・のDNAおよびアミノ酸配列と比較することにより同定される。スプライ
ス変種は広範な領域の相同性を有するが、非相同領域も含有し、異なる遺伝子に
コートされるサブユニットは非相同配列の均一な分布を共存する。
本発明において、ゲノムDNAの一次転写体の差動的処理により産生されて2つ
以上のタイプのmRNAになる変種を意味する。スプライス変種は単一の組織タ
イプ内または組織間に存在する(組織特異的変種)。すなわち同一のアミノ酸の
領域および異なるアミノ酸配列の領域を有するカルシウムチャンネルサブユニノ
1−のサブタイプをコー1へするcDNAクローンは、ここでは「スプライス変
種」と呼ぶ。
本発明において、 「カルシウムチャンネル選択性イオン」とは、カルシウムイ
すンの流れを実質的に同様に許容するかまたは妨害する条件下で、細胞膜にまた
がるカルシウムチヤンネルを通過して流れるかまたはこの流れを妨害することが
できるイオンである。バリウムイオンはカルシウムチャンネル選択性イオンの例
である。
本発明において、カルシウムチャンネル活性を調節する化合物は、カルシウムチ
ャンネル選択性イオンを通過させるかまたは他の検出可能なカルシ“’−1.f
ヤン老ルの性w(例えは電流特異性)に影響するカルシウムチャンネルの能力に
影響する化合物である。そのような化合物にはカルシウムチャンネルアンタゴニ
ストおよびアゴニストか含まれ、および直接または間接にカルシウムチャンネル
活性に影響を及ぼす化合物か含まれる。
本発明において、「実質的に純粋な」サブユニットまたは蛋白とは、実質的に他
のポリペプチド不純物か存在せず、5DS−PAGEで均一に現れ、正確に配列
決定されるサブユニットまたは蛋白を言う。
本発明において、異種または外来のDNAおよびRNAは互換的に使用され、存
在するDNAまたはRNAの天然の一部としては存在せず、天然に存在するゲノ
ムの場所とは異なる場所で見いたされるDNAまたはRNAを言う。それは細胞
に内因性ではなく、人工的に細胞に導入されたDNAまたはRNAである。異種
DNAの例としては、ノJルノウl、チャンネルサブユニットをコードするDN
A、および転写、翻訳または他の調節可能な生化学的工程に作用して内因性のD
NAの発現を仲介または変更するRNAまたは蛋白をコートするDNAがあるが
、こ第1らに限定されるものではない。異flDNA (例えばカルシウムチャ
ンネルサブユニノ1〜をコートするDNA)を発現する細胞は、同しかまたは異
なるカルシラI、チャンネルサブユニッ1−をコー1−すてDNAを含有してい
てもよい。異種DNAは発現される必要はなく、宿主細胞ゲノムに取り込まれる
かまたはエビソームとして維持される方法で導入されてもよい。
本発明において、異fiDNAのヌクレオチドの制御配列またはエフェクター(
effector)配列(例えばプロモーター、エンハンサ−(enhance
rL転写停止部位および翻訳停止部位および他のシグナル配列)への機能的結合
は、そのようなりNAとヌクレオチドのそのような配列との間の機能的関係を意
味する。例えばプロモーターへの異flDNAの機能的結合は、読み取り枠中の
DNAを特異的に認識し、そこに結合しそして転写するRNAボリメラーセによ
り、プロモーターからそのようなりNAの転写か開始されるような、DNAとプ
ロモーターの間の機能的関係を言う。
、本発明において、単離され実質的に純粋なりNAとは、当業者に公知の標準的
方法により精製されたDNA断片を言う(例えはマニアチス(Man ia t
is)ら、1982、分子クローニング、実験室マニュアル(Molecul
arCloning:A Laboratory Manual)、コールドス
プリングハーバ−ラボラトリ−プレス(Cold Spring Harbor
Laboratory Press)、コールドスプリングハーバ−(Cold
Spring Harbor)、=ニーヨーク)を参照)。
本発明において発現とは、核酸かmRNAに転写され、ペプチド、ポリペプチド
または蛋白に翻訳される工程を言う。もし適当な真核宿主細胞または生成物か選
択されるなら、核酸かゲノムDNA由来の時は、mRNAのスプライシングを含
む。
本発明において、ベクターまたはプラスミツトとは、異種DNAの発現またはク
ローン化した異種DNAの複製のための、細胞への異種DNAの導入に使用され
る別個の要素を言う。そのようなベクターやプラスミツトの選択と利用は当業者
のレベルの範囲内にある。
本発明において発現ベクターは、DNA断片の発現を可能にすることかできる制
御配列(例えばプロモーター領域)と機能的に結合しているDNA断片を発現す
ることがてきるベクターを含む。すなわち発現ベクターは、適当な細胞へ導入さ
れるとクローン化DNAか発現されるような組換えDNAまたはRNA作成体(
例えばプラスミツト、ファージ、組換えウィルスまたは他のベクター)を言う。
適当な発現ベクターは当業者に公知てあり、真核細胞および/または原核細胞中
で複製可能であり、エビソームとして維持されるかまたは宿主細胞ゲノム中に取
り込まれるものを含む。
本発明においてプロモーター領域は、そこに機能的に結合しているDNAの転写
を調節する遺伝子のDNAの部分を言う。プロモーター領域にはRNAボリメ→
−ゼの認識、結合および転写開始に充分なRNAの特異的配列を含む。さらに、
プロモーター領域は、DNAポリメラーゼのこの認識、結合および転写開始活性
を調節する配列を含む。これらの配列はcis作用性であるか、またはt ra
ns作用性因子に対して応答する。制御の性質に依存して、プロモーターは構成
性(constitutive)であるかまたは調節性である。
本発明において組換え真核細胞は、異flDNAまたはRNAを含む真核細胞で
ある。
本発明において、組換えカルシウムチャンネルまたは異種カルシウムチャンネル
は、組換えカルシウムチヤンネルを発現する真核細胞中へ導入およびその中で発
現される異種DNAによりコードされる、1つまたはぞれ以上のサブユニットを
含1fするカルシウムチヤンネルを言う。組換えカルシウムチヤンネルはまた、
細胞に内因性のDNAにより産生されるサブユニットを含有してもよい。ある実
施態様において、組換えカルシウムチャンネルまたは異種カルシウムチャンネル
は、異flDNAにのみコードされるサブユニットを含有してもよい。
本発明において、組換えまたは異種カルシウムチャンネルに関して「機能的」で
あるとは、チャンネルか刺激に応答してカルシウムチャンネル選択性イオン(カ
ルシウムイオンまたはバリウムイオンかあるか、これらに限定されるものではな
い)の流入を可能にし調節することかできるか、および/またはチャンネルに対
してアフィニティを有するリガンドに結合することかできることを意味する。
ぞのようなカルシウムチヤンネル活性は、例えは電気生理学的方法、薬理学的方
法および当業者に公知の他の方法により、宿主細胞中の内因性のカルシウムチャ
、・ネルから区別することか可能であることか好ましい。
本発明において、実質的に配列ID No、lに示されるアミノ酸配列を有する
ペプチドは、同し機能を有するか配列に小さい変更(例えは保存的アミノ酸の変
化、またはペプチドの活性を変更しない欠失や挿入)のあるペブチ1−を含む。
カルシウムチャン不ルリセブクーのサフ゛ユニットペプチドの活性は、そのよう
な池のサブユニソ1へど機能的カルシウムチャン7、ルを形成する能力を言う。
本発明において、化合物の生理学的濃度とは、生理学的工程か起きるのに必要か
つ光分な濃度を訝う。例えはカルシウムチャンネル選択性イオンの生理学的濃度
とは、チャンネルか開いた時内部の電流を与えるのに必要かつ充分なカルシウム
チャンネル選択性イオンの濃度である。
本発明において「機能的測定法」とは、機能的カルシウムチャンネルを同定する
測定法を言う。すなわち機能的測定法は機能を評価するための測定法である。
当業者に理解されているように、カルシウムチャンネル活性を調節する化合物(
例えはアンタゴニストやアゴニスト)を同定するだめの測定法には、一般的に対
照に対して比較することが必要である。1つのタイプの「対照」細胞または「対
照J培養物は、対照培養物は試験化合物に暴露されないことを除いては、試験化
合物に暴露された細胞または培養物と実質的に同じように処理される細胞または
培養物である。他のタイプの「対照」細胞または[対照J培養物は、対照培養物
で使用される細胞は機能的カルシウムチャンネルを発現しないことを除いては、
トランスフェクションされる細胞と同一の細胞または細胞の培養物である。
この場合、測定される化合物の存在下で細胞または各タイプの細胞の培養物か実
質的に同じ反応条件に暴露された時、試験化合物に対する試験細胞の応答は、試
験化合物に対するリセブター陰性の細胞の応答(または応答の欠如)に匹敵した
。
例えはパンチクランプ(patch clamp)電気生理学的方法を用いる方
法においては、当業者に公知のように細胞を浸している外部の溶液を変更するこ
と!こより、試験化合物の存在下または非存在下で、同し細胞を処理することが
てきる。
測定法
カルシウムチャンネル活性を調節する化合物の同定のための測定法異種のヒ]・
のカルシウムチヤンネルを発現する真核細胞を用いる、カルシウムチャンネルの
活性を調節する化合物(例えばカルシウムチャンネルアゴニストおよびアンタゴ
ニスト)を同定するためのインビトロの方法か与えられる。
ヒトのカルシウムチャンネルに特異的なカルシウムチャンネルのアゴニストおよ
びアンタゴニストになる可能性のあるものをスクリーニングするため、そして特
に特定のヒトのカルシウムチャンネルのサブタイプに特異的な化合物をスクリー
ニングするために、この測定法は特に、本発明で与えられる異種DNAによりコ
ー)・される異種のしI〜のカルシウムチヤンネルサブユニットを発現する真咳
細胞を用いる。そのような測定法は、構造かわずかに異なるアゴニストやアンタ
ゴニストからヒトのカルシウムチャンネルの活性を調節するのに特に有用なもの
を選択し、サブタイプ特異的または組織特異的なカルシウムチャンネルアンタゴ
ニストおよびアゴニスト活性を示す化合物を設計または選択するために、合理的
な薬剤デザインの方法とともに使用される。
これらの測定法は、ヒトにおけるある種の疾患の治療のための化合物の治療上の
相対的有効性を正確に予測することかできる。さらにサブタイプ特異的および組
織特異的カルシウムチヤンネルサブユニットが与えられるため、組織特異的また
はサブタイプ特異的組換えカルシウムチヤンネルか調製され、ヒトのカルシウム
チヤンネル組織特異的またはサブタイプ特異的薬剤の同定法で使用することかて
きる。
この測定法は、ヒトのカルシウムチャンネルの少なくとも1つのサブユニット(
好ましくはヒトのカルシウムチャンネルの少なくとも1つのα、サブユニット)
を発現する組換え真核細胞の細胞膜を、試験化合物と接触させて、膜に特異的に
結合する試験化合物の能力および膜上の異種カルシウムチャンネルの活性を変更
または調節する試験化合物の能力を測定することよりなる。
ある実施態様において、カルシウムチャンネル産生を調節する化合物の同定は、
異種の機能的カルシウムチャンネルを有する真核細胞か試験化合物とカルシウム
チャンネル選択性イオンを含有する溶液に暴露される時、そのような真核細胞の
カルシウムチヤンネル活性を測定し、測定されたカルシウムチャンネル活性を試
験化合物を含まない溶液中の同し細胞または実質的に同じ対照細胞のカルシウム
チャンネル活性と比較することにより行われる。細胞はチャンネルか開いた時内
部電流を与えるのに充分な濃度のカルシウムチヤンネル選択性イオンを存する溶
液中で維持される。使用に特に好適なものは、ヒトの各α1サブユニツト、βサ
ブユニットおよびα2サブユニツトを有し、随時ヒトのカルシウムチャンネルの
γサブユニットを有する、カルシウムチヤンネルを発現する組換え細胞である。
そのような測定法を実施する方法は当業者に公知である。例えばゼノブスラエビ
ス(Xenopus Iaevis)卵母細胞とアセチルコリンリセプターに適
用される類似の方法については、ミシナ(Mishina)ら(+985、ネー
チャー、313:364)を、そしてそのような卵母細胞とナトリウムチャンネ
ルに適用される類の方法については、ノダ(Noda)ら(1986、Natu
re、322 : 826−828)を参照。アセチルコリンリセブターについ
て実施されている同様の方法については、クララジオ(C1audio)ら(+
987.5cience、238:1688−1694)を参照。
従って本発明で与えられる方法は、異種の機能的カルシウムチャンネルを発現す
る細胞を使用し、カルシウムチャンネル選択性イオン(例えばカルシウムイオン
またはバリウムイオン)か異種の機能的チャンネルを通って流れることができる
強さと長さを増強または拮抗または調節できる試験化合物の能力を、機能的(例
えは電気生理学的)に測定する。細胞の組換えカルシウムチャンネルを通って流
れる電流量は、直接(例えは電気生理学的に)、または細胞内で発生しカルシウ
ムイオン(または他のイオン)依存性に直接影響される独立の反応を追跡するこ
とによりめられる。
カルシウムチャンネルの活性を評価する方法は、本発明中で与えられる細胞とと
もに使用される。例えばカルシウムチャンネル活性を調節する能力について化合
物を試験する方法の1つの実施態様において、電流の量は、カルシウムチャンネ
ル選択性イオンに感受性かある反応であって、異種カルシウムチャンネルを発現
・し、指示蛋白をコートする構造遺伝子に発現のために機能的に結合している転
写調節要素も含有する真核細胞を用いる反応の調節により測定される。指示遺伝
子の転写に使用される転写調節要素は、細胞内でカルシウムチャンネル選択性イ
オン(例えはカルシウムイオンとバリウムイオン)に対して応答性である。その
ような転写に基づく測定法の詳細は、1991年8月7日提出の共有のPCT国
際特許出願PCT/US 9115625号に記載されており、これは1990
年8月7日出願の共有の同時継続出願第071563,751号に優先権を主張
している(この出願の内容は参考のため本発明中に引用されている)。
LESの診断のための測定法
LESは、神経末端に対して通常は応答する運動神経からのアセチルコリンの不
完全な放出か特徴的な自己免疫疾患である。LES患者の免疫グロブリン(Ig
G)は、各電位依存性のカルシウムチャンネルを阻止し、従ってカルシウムチャ
ンネル活性を阻害する(キムとネヘル(Kim and Neher)、5ci
ence、239:405−408.1988)、ランバートイートン症候群(
LES)の診断法は本発明で与えられる。LESの診断法は、LESIgGのヒ
トのカルシウムチャンネル単独または特定のサブユニット単独とのまたは組合せ
ての免疫学的反応性、または組換え細胞の表面に発現されているヒトのカルシウ
ムチヤンネルとの免疫学的反応性に依存する。例えばそのような測定法は、ヒト
のカルシウムチャンネルサブユニットおよび本発明で与えられるそのようなサブ
ユニソ]・を発現する細胞による、LESのIgGの免疫沈降に基づく。
ヒトのカルシウムチヤンネルサブユニットをコードするDNAの同定と単離ヒト
のカルシウムチャンネルのα1サブユニツト、βサブユニットおよびγサブユニ
ットをコードするDNAを同定し単離する方法か与えられる。
そのようなりNAの同定と単離は、適当な条件下(目的のサブユニ・yトをコー
トするそのようなりNAか単離される少なくとも低緊縮条件下)で、制限酵素で
消化したヒトDNAを、少なくとも14個のヌクレオチドを有し、配列同定番号
で本発明中に示されるヌクレオチ1〜配列ををするDNAの任意の隣接する部分
に由来する標識プローブとハイブリダイズさせることにより達成される。ハイブ
リダイズする断片かハイブリダイゼーション反応て同定されれば、当業者に公知
の標準的なりローン化技術を用いてクローン化される。完全な読み取り枠の存在
により全長クローンか同定され、本発明で与えられるサブユニットとの配列比較
により、そしてカルシウムチャンネル形成能力または他の機能を評価するための
機能的測定法により、コードされる蛋白の正体は証明される。この方法はサブユ
ニットをコートするゲノムDNAの同定、またはゲノムサブユニットDNAの一
次転写体の別のスプライシングにより産生されるし1・のカルシウムチャンネル
サブユニノ1−のスプライス変種をコートするcDNAを同定するのに使用され
る。例えばカルシウムイオンネノはフ゛二二ソ1〜をコードするDNA、cDN
AまたはゲノムDNAは、DNAプローブへのハイブリダイセーノヨンにより同
定され、当業者に公知の方法(例えは制限マツピングおよびDNA配列決定法)
により性状解析さtl、DNA配列中の不均一性または多様性を証明するために
本発明で与えられるDNAと比較さ第1る。そのような配列の差は、もし非相同
的な領域と相同的な領域か集まっている場合、cDNAが産生される転写体は一
次転写体の別のスプライシング由来てあり、もし非相同的な領域がクローン化D
NA中に分散している場合は、転写体は異なる遺伝子に由来することを示す。
本発明て与えられるDNAを用いる遺伝子を単離する適当な方法か使用される。
例えは配列の差の領域に対応するオリゴヌクレオチドは、全長スプライス変種を
コートするDNAをハイブリダイゼーションにより単離するのに使用されており
、ゲノムクローンを単離するのに使用することができる。ヒトのカルシウムチャ
ンネルのサブユニットの少なくとも一部分(例えは組織特異的エクソン)をコー
ドする、本発明で与えられるヌクレオチド配列に基づくプローブは、関連するD
NAのクローン化、そしてヒトのカルシウムチャンネルサブユニットをコードす
る全長cDNAクローンまたはゲノムクローンのクローン化に使用される。
少なくとも14個の実質的に隣接する塩基(その核酸配列は、配列ID No。
に関して本発明で与えられる核酸配列の一部に対応する、好ましくはヒトのカル
シウムチャンネルサプユニソ1−の少なくとも一部をコートする核酸の少なくと
も30個の隣接する塩基)の標識した(放射能標識または酵素標識があるが、こ
れらに限定されない)RNAまたは1本jJIDNAか与えられる。そのような
核酸部分は、カルシウムチャンネルサブユニットをコードするDNAをクローン
化す、るための本発明で与えられる方法において、プローブとして使用される。
一般的には、サムブルーフ(Sambrook)ら、1989、分子クローニン
グ:実験室マニュアル(Molecular Cloning:ALabora
tory Manual)、第2版、コールドスプリングハーバ−ラボラトリ−
プレス(Cold Spring HarborLaboratory Pre
ss)を参照。
さらに、ヒl−RNAまたはゲノムDNAを増幅するための異なる配列プライマ
ーを取り囲むDNA配列に基つくオリゴヌクレオチドを用いることにより、カル
シウムチャンネルサブユニットのスプライス変種を見つけるために、当業者に公
知の核酸増幅技術を使用することかできる。増幅生成物のサイズ測定および配列
決定により、スプライス変種か証明される。さらにハイブリダイゼーシヨンによ
るヒトゲノムDNA配列の単離は、ヒトのカルシウムチヤンネルサブユニットを
コートする転写体の異なるスプライス変種に対応する、インド1コンからは分離
された複数のエクソンを含有するDNAを与える。
電位依存性のヒトのカルシウムチヤンネルのα1、α2、βおよびγサブユニッ
トのタイプおよびサブタイプをコードするDNAは、そのようなカルシウムチャ
ンネルを有するヒト由来の細胞株または組織から単離されたポリA+mRNAか
ら調製されるヒトcDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、本宅
明中てクローン化さねている。mRNAを得るためのそのような細胞または組織
の供給源としては、ヒトの脳の組織または神経起源のヒトの細胞株(例えば神経
芽細胞腫細胞株)、ヒトの骨格筋または平滑筋細胞なとかある。cDNAライブ
ラリーを調製法は当業者に公知である(一般的にはアラスペル(Ausubel
) ら、 1987、Current Protocols inMolecu
lar Biology、ウィリーインターサイエンス(Wi Iey−Tnt
erscieneeLニューヨーク;およびデービス(Davis) ら、19
86、Ba5ic Methods inMolecular Biology
、エルセピアサイエンス出版(Elsevier 5cience Publi
ching Co、)、=ニーヨークを参照)。
、ヒトのカルシウムチヤンネルの各サブユニット(αI、α7、βおよびγ)に
関して、核酸スクリーニング法によりチャンネルサブユニットをコードするDN
Aか同定されれば、単離されたクローンは重複するクローンを同定するためのさ
らなるスクリーニングに使用された。クローン化DNA断片のいくつかは、pI
BI24/25 (IBI、ニューヘーブン(New Haven) 、:7ネ
チ力ツト州LM13mp18/19、pGEM4、pGEM3、pGEM7Z、
pSP72および当業者に公知の池のへフタ−のような適当なベクター中にサブ
クローン化か可能であり、ザブクローン化され、DNA配列決定法と制限酵素マ
ッピシグ法により性状解析されている。当業者に公知の方法(翻訳開始コドンと
翻訳停止コドンの同定を含む)により全長クローンか調製されるまで、サブクロ
ーンサブユニyl・につき重複するクローンの連続のシリーズかこうして産生さ
れる。
クローン化DNAの発現のためには、そのようなりローンの5′非コード領域や
他の転写および翻訳調節領域か、効率的なりポゾーム結合部位や当業者に公知の
他の制圓領域で置換されてもよい。以下の実施例2−6は、ヒトのカルシウムチ
ャンネルの種々の各サブユニットおよびサブタイプやスプライス変種(それらの
組織特異的変種を含む)を詳述する。サブユニットの部分配列か開示されるこれ
らの例において、サブユニット、そのサブタイプまたはスプライス変種をコード
する対応する全長ヌクレオチド配列を得ることは、本明細書中の情報からは、充
分当該分野の技術範囲にある。
α、サブユニットをコートするDNAの同定と単離ヒト中枢神経系中て発現され
る、いくつかの電位依存性のカルシウムチャンネルα1サブユニット遺伝子力洞
定されており、α4、α18(またはVDCCIV)、α、、(VDCCII)
、およびα、o(VDCCI[[)と呼ばれている。各サブユニットタイプを
コートする、ヒトの神経のcDNAライブラリーからDNAか単離されている。
また、スプライス変種としての各タイプのDNAをコードするサブタイプも与え
られる。本発明においてサブタイプは、例えばα1B−1、α1.−1と呼ばれ
ている。
電位依存性のカルシウムチャンネルのα1サブユニツトタイプのASB、Cおよ
びD、およびそのサブタイプは、公知のクラスのカルシウムチャンネルアゴニス
士およびアンタゴニスト(例えはDHP、フェニルアルキルアミン、オメガコノ
トキシン(ω−CgTx)およびビラジノイルグアニジン)に対する感受性に関
して異なる。これらはまた、保持電位(holding potent 1al
)や、異なるタイプのα1サブユニツトを含有するカルシウムチャンネルを含む
細胞膜の脱分極により発生する電流の動力学において異なるよってある。
ジヒドロピリジン、フェニルアルキルアミン、ω−CgTx、ファネルウェブク
モのトキシン(funnel web 5pider toxin)の成分およ
びビラジノイルグアニジンの中から選択される少なくとも1つの化合物に結合す
るα1サブユニットをコートするDNAか与えられる。例えば本発明のα、サブ
ユニットは、N−型チャンネルのω−CgTxと特異的に相互作用し、本発明の
α1.サブユニットはL−型チャンネルのDHPと特異的に相互作用するよって
ある。
ヒトのα1.カルシウムチヤンネルサブユニットをコートするDNAの同定と単
離ヒ1〜の神経芽細胞腫細胞株の1MR32のcDNAライブラリーをスクリー
ニ〕・グしてクローンα1.36を得るために、ウサギの骨格筋カルシウムチャ
ンネルα1サブユニツトcDNAの断片をプローブとして用いて、α1.サブユ
ニットcDNAか単離されている。このクローンを用いて、さらに1MR32細
胞cDNAライブラリーをスクリーニングして重複するクローンを得て、次にヒ
トα、Dクローンをコートするヌクレオチド配列の長さにまたがる充分なシリー
ズのクローンか得られるまで、これらをスクリーニングに用いた。実施例2に記
載の部分的α1.クローンの一部を結合させて、α1Dをコートする全長クロー
ンを作成した。
配列ID No、lは、α1.ザブユニットをコートするcDNAの7,635
個のヌクレオチド配列を示す。2,161アミノ酸の配列をコートする6、48
3個のヌクレオチド配列読み取り枠かある(配列ID No、Iに記載)。
配列ID No、2は、α1.サブユニットのIS6膜通過ドメイン(膜通過ド
メインの命名法については、タナへ(Tanabe、T、)ら、1987、Na
ture、328:313−318を参照)をコードする別のエクソンの配列を
与える。
配列ID No、lはまた、ヒトの神経のカルシウムチャンネルα1Dサブユニ
ソ半DNAから推定される2、161個のアミノ酸配列を示す。このアミノ酸配
列に基づき、α1.蛋白の計算される分子量は245,163である。カルシウ
ムイオンネルのα10サブユニットは4つの推定の内部繰り返し配列領域(in
ternal repeated 5equence regions)を(−
iする。4つの内部繰り返し配列領域は、24個の推定膜通過部分と、細胞内に
伸長しているアミノ末端およびカルボキシ木端を有する。
(rIDザブユニットは、I)HP感受性て、高電位活性化の、長期持続性のカ
ルシウムチヤンネル活性を媒介することか証明されている。このカルシウムチャ
ンネル活性は、卵母細胞にα1.とβ1またはαID、α2とβIサブユニット
をコー1−するRNA転写体を同時注入した時、検出された。卵母細胞にβ1±
α2サブユニツトをコートするRNA転写体を注入した時、この活性は、検出さ
れた/<リウトイオ7.電流から区別さ第1た。これらの電流は薬理学的および
生理学的に、末注人の卵母細胞て報告されたカルシウムイオンに類似していた。
ヒトのαIAカルシウムチャンネルサブユニットをコードするDNAの同定と単
離ブダペスト条約で公布された特許手続きと規制のための微生物の寄託の国際的
認識に関するブダペスト条約の条件に従い、α1DサブユニツトをコートするD
NAを含有する生物試料は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(Ame
rican Type Cu1ture Co11ection)(米国208
52メリーラント州ロツクビル、バークローンドライブ12301)に寄託され
ている。ブダペス1−条約の条件および規則、そしてアメリカ合衆国および本出
願または本出願の優先権を主張する出願か提出されるか、またはそのような出願
に対して特許か認可される他のすべての国または国際組織の特許法および規則に
従い、これらを受け取る資格のある工業所有権事務所や他の人々は、寄託された
物質の試料を入手できる。
α1Aサブユニッ1−は、大腸菌宿主株NM514中てα1.254と呼ばれる
λgtlOファージ中の3kbの挿入体によりコードされる。この物質のファー
ジ溶解物は、前述のようにATCC整理番号 でアメリカンタイプカルチャーコ
レクションに寄託されている。α1AサブユニツトをコートするDNAは、配列
ID No、21を有するDNA
、5° CTCAGTACCATCTCTGATACCAGCCCCA3’から
調製されるプローブてスクリーニングすることにより同定される。
α1.サブユニットヒトのカルシウムチャンネルサブユニットをコードするDN
Aの同定と単離
α、サブユニットをコートするDNAは、ヒトの脳底神経節cDNAライブラリ
ーを、ウサギの骨格筋カルシウムチャンネルのα1サブユニツトをコートするc
DNAてスクリーニングすることにより単離された。陽性クローンの1つの一部
を用いて1MR32細胞cDNAライブラリーをスクリーニングした。脳底神経
節DNAプローブにハイブリダイズするクローンを用いて1MR32細胞cDN
Aライブラリーをさらにスクリーニングして重複するクローンを同定し、次にこ
れを用いてヒトの海馬cDNAライブラリーをスクリーニングした。こうしてヒ
トのα1Bサブユニツトをコートするマクレオチト配列のほとんと全長にまたか
る充分なフリーズのクローンか得られた。1MR32細胞のβ18サブユニツト
mRNAの特異的領域のPCR増幅により、α18サブユニツトのコード配列の
追加の部分か得られた。
実施例2 Cに記載の部分的cDNAクローンの一部を結合させて、全長α、。
DNAクローンを作成した。配列[)No、7と8は、β1.サブユニットをコ
ートするDNAクローンのヌクレオチド配列と推定されるアミノ酸配列を示す。
β1.サブユニットの転写体の別のスプライシングにより得られる配列ID N
o。
8に示すヌクレオチド配列によりコードされる他のα18サブユニツト(αl1
l−Jから区別するために、配列ID No、7のコードするβ1.サブユニッ
トはβ1.−、サブユニットと呼ばれる。
αIl+−1をコートするDNA内のヌクレオチド配列に従い設計されたオリゴ
ヌクレオチi・プライマーを用いるIMR32細胞mRNAのPCR増幅により
、異なるコート配列を存するためスプライス変種と思われるβ1.転写体の変種
か同定された。
ヒトのα1cカルシウムチャンネルサブユニットをコードするDNAの同定と単
離無数のβ1.サブユニットに特異的なりNAクローンか単離された。配列の性
状解析により、β1Cコート配列、α、C翻訳開始配列およびαICサブユニソ
1への別にスプライソングされた領域か証明された。α、Cサブユニットの別の
スプライス変種は同定された。配列ID No、3はα1oサブユニツトをコー
トするDNAを示す。配列ID No、4と5に示すDNA配列は、α1c蛋白
の2つの可能なアミノ末端をコートする。配列ID No、6はIV β3膜通
過ドメインの別のエクソンをコートする。
β1、サブユニットの部分をコートするDNAクローンの同定と単離は実施例2
て詳述される。
他のα1サブユニツト(α、Aを含む)をコードするDNAもまた単離されてい
る。また、追加のそのようなサブユニットも、α18、α1o、およびβ1.大
腸菌体について本発明で与えられるDNAを用いて、または当業者に公知の他の
方法を用いる、単離・同定されている。
ヒトのβカルシウムチヤンネルサブユニット−をコートするDNAの同定と単離
β、サブユニットをター1−するDNAを単離するために、ヒトの海馬cDNA
ライブラリーを、ウサギの骨格筋カルシウムチャンネルのβサブユニットをコー
ト・するDNA断片にハイブリダイズさせることにより、スクリーニングした。
ハイブリダイズするクローンを選択し、次にこれを用いて、全ヒトカルシウムチ
ャンネルβサブユニットをコートするDNAにまたがる重複するクローンが単離
され配列決定されるまで、重複するクローンを単離した。
5つの別にスプライシングされた型のヒトのカルシウムチャンネルβ、サブユニ
ットか同定され、いくつか堅をコードするDNAか単離されている。これらの型
は、骨格筋で発現されるβl−1、中枢神経系で発現されるβ1−2、さらに中
枢神経系で発現されるβl−3、大動脈組織とHEK293細胞で発現されるβ
1−4、HEK293細胞で発現されるβ1−6と呼ばれる。βl−2サブユニ
ツ]・をコードする全長DNAクローンか作成された。サブユニツトβ1−1、
β1−2、β1−4およびβ1−6は、βサブユニットの別にスプライシングさ
れた型として、PCR解析により同定された。
別のスプライス変種は、ヒトの神経またはウサギの骨格筋カルシウムチャンネル
βサブ口−ニノ1−をコートするDNAによりコートされるアミノ酸配列を比較
することにより同定された。この比較によりウサギのβサブユニットに比較して
ヒトのβサブユニットは45個のアミノ酸力次失していることか明らかになった
。
この領域のDNAをDNAクローニング、PCR解析およびこの領域の配列分岐
のDNA配列決定法のためのプローブとして用いて、別にスプライシングされた
型のヒトカルシウムチャンネルβサブユニット転写体を同定した。例えば1つの
スプライス変種βl−2をターi−するDNAの配列か、配列ID No、9に
示されている。配列ID No、10は、βサブユニット−広軌写体の別のスプ
ライス変種であるβ3.サブユニット(nt +−1851,3゛未翻訳領域
nt+795−1851を含む)の配列を示す。ヒトの大動脈のカルシウムチヤ
ンネルおよびヒトの胎児腎(human embryonic kidney)
(HEK)細胞のβサブユニット(β1−4)の一部に特徴的なりNAは、配列
IDNo、]2に示されている(nt l−13および19+−271)。骨格
筋で発現されるヒ1−のカルシウムチャンネルのβサブユニット(β1−1)の
一部をコートするDNAの配列は、配列ID No、12に示されている(nt
l−!3および35−271)。
β、をコートするDNA
β、サブユニットをコートするDNAおよびその任意のスプライス変種は、β1
サブユニノ1へて前述したように、配列ID No、19と20に従い調製され
たDNAプローブを用いて、または寄託されたβ、クローンプラスミツトβI。
42 (ATCC整理番号69048)の一部を用いて、ライブラリーをスクリ
ーニングすることにより単離される。
ブダペスト条約で公布された特許手続きと規制のための微生物の寄託の国際的認
識に関するブダペスト条約の条件に従い、β3サブユニッ1−をコードするDN
Aを含有するプラスミツトβ1.42を含有する大腸菌宿主は、アメリカンタイ
プカルチャーコレクション(American Type Cu1tureCo
llection)(米国20852メリーラント州ロックビル、パークロー1
.ドライブ!2301)に寄託されている。ブダペスト条約の条件および規則、
そしてアメリカ合衆国および本出願または本出願の優先権を主張する出願か提出
されるか、またはそのような出願に対して特許か認可される他のすへての国また
は国際組織の特許法および規則に従い、これらを受け取る資格のある工業所付置
事務所や他の人々は、寄託された物質の試料を入手できる。
β3をター1−するプラスミツドはβ1.42と呼はれる。このプラスミツl〜
はヘゲターpGem72F (+)中にβ3を挿入されてコードする2、5kb
の大腸菌断片を含有し、大腸菌宿主株DNSα中に寄託されている。β3の5′
末端末端および3′末端の部分的DNA配列は配列ID No、19と20にそ
れぞれ記載されている。
ヒトのα2カルシウムチヤンネルサブユニ・肩−をコートするDNAの同定ど単
離ヒ]・の神経のカルン白ムチヤンネルα2サブユニノ]・をコードするDNA
は、α1サブユニツトをコートするDNAを単離するのに使用された方法と実質
的に同し方法て単離さオ]たか、ヒトゲノムDNΔライブラリーは、ウサギの骨
格筋カルシウムチヤンネルα、サブユニソ]・をコートするDNAの断片と低緊
縮条件および高緊縮条件下でプローブさせた。この断片は、ウサギの骨格筋カル
ソウl、チャンネルα、サブユニソ1−cDNAのヌクレオチド43から272
の間のヌクレオチド配列に対応する配列を有するヌクレオチドを含有していた。
これはPCT国際特許出願第WO39109834号に開示されており、これは
米国出願第07/620.520に対応し、これは1988年4月4日に提出さ
れた米国第176.899号の一部継続出願であり、この出願は参考のため本明
細書に引用されている。
実施例4は、プローブとしてのゲノムDNAへの7ゾブリダイセーシヨンにより
同定された、ゲノムDNAとcDNAクローンを用いる、ヒトのDNAライブラ
リーからのヒトのカルシウムチャンネルのα2サブユニットをコートするDNA
クローンの単離を示す。
配列ID No、]lはα2サブユニツトをコートするDNAの配列を示す。
実施例5に記載されるように、ウサギの骨格筋カルシウムチヤンネルα2サブユ
ニツhcDNAから分岐する、ヒトの神経α2サブユニツトcDNAの領域に特
異的なオリゴヌクレオチドブライマーを用いる、ヒトの骨格筋、脳組織および大
動脈からのRNAのPCR解析により、ヒトのカルシウムチャンネルα2サブユ
ニツト転写体のスプライス変種か同定された。
ヒトのγカルシウムチヤンネルサブユニット−をコートするDNAの同定と単離
、ヒトの神経のカルシウムチヤンネルサブユニットをコートするDNAは、実施
例6に詳述するように単離された。配列[)No、14は、43個のアミノ酸残
基の配列をター1−する読み取り枠を含有するDNAの3”末端でのヌクレオチ
ド配列を示している。
異種カルシウムチャン不ルサフ゛ユニットをター1へするDNAを含Y丁する絹
換え真核細胞の調製
1つまたはそれ以上のカルシウムチャン不ルサブユニツ1〜またはカルシウムチ
ヤンネルサブユニットの一部をコートするDNAは、DNAの発現と複製のため
に宿主細胞に導入される。そのようなりNAは下記の例または当業者に公知の他
の方法を用いることにより導入される。適当な発現ベクターへのクローン化DN
Aの取り込み、(それぞれか1つまたはそれ以」二の異なる遺伝子をコートする
)ブラスミットヘクターまたはプラスミソt”’\クターの組合せまたは線状D
NAによる真核細胞のトランスフエクシヨン、そしてトランスフェクションされ
た細胞の選択は、当該分野て公知である(例えば、サムブルーフ(Sambro
ok)ら、1989、分子クローニング、実験室マニュアル(Molecula
r(]oning A Laboratory Manual)、第2版、コー
ルド、スプリングハーハーラホラトリープレス(Cold SpringHar
bor Laboratory Press)を参照)。
ヒトのカルシウムチヤンネルの任意のサブユニットをコートするクローン化全長
DNAは、真核細胞の発現のためにプラスミツトベクター中に導入される。その
ようなりNAはゲノムDNAまたはcDNAてもよい。宿主細胞は−F記プラス
ミツトの1つまたは組合せてトランスフェクションされ、その各々は少なくとも
1=〕のカル、/ウムチャンネルザブユニットをコードする。あるいは当業者に
公知の方法を用いて、宿主細胞を線状DNAでトランスフェクションしてもよい
。
本発明のDNAは任意の真核細胞中(例えばフレラグ(Cregg)ら、198
7、Bio/Technology、5:479)て発現されるか、本発明のし
1〜のカルソウI、チャンネルサブユニットをコートするDNAの発現のために
は哺乳動物発現系か好ましい。
異種DNAは当業者に公知の任意の方法(異種DNAをコートするベクターによ
るトランスフエクシヨン)で導入される。哺乳動物細胞のトランスフ−Lクショ
冒こ特に好ましいベクターはpSV2dhfr発現ヘクターてあり、これは5v
40プロモーター、マウスのdhfr遺伝子、SV4ポリアデニル化部位、スプ
ライソング部位、および細菌中でベクターを維持するために必要な配列、サイト
メガロウィルス(CMV)プロモーターを基礎にしだベクター(例えばpCMV
、圭たはpcDNAl)、 およびMMTVプロモーターを基礎にしたベクター
を含有する。ヒ1−のカルシウムチャン不ルサフ”ユニットをコートするDNA
は、CMVプロモーターのすぐ後ろに続く位置のへクターpcDNAl中に挿入
されている。
安定にまたは一過性にトランスフェクションされた哺乳動物の細胞は、当業者に
公知の方法により、チミンンキナーゼ遺伝子、ジヒドロフオレート還元酵素遺伝
子、ネオマイシン耐性遺伝子なとの選択性マーカーを有する発現ベクターて細胞
を1〜ランスフエクシヨンし、一過性トランスフェクションには、マーカー遺伝
子を発現する細胞に選択的な条件下でトランスフェクションした細胞を増幅させ
ることにより、調製される。機能性電位依存性カルシウムチヤンネルは、ヒトの
カルシウムチャンネルサブユニ・ノドをコートするDNAを含有するベクターp
cDNA1の誘導体でトランスフェクションしたHEK293細胞中で産生され
ている。
異種DNAは細胞中てエピソーム因子として維持されるか、または細胞の染色体
DNA中に取り込まれる。得られる組換え細胞は次に、培養されるかまたはその
ような培養物から副次培養(哺乳動物の場合は継代培養)される。トランスフェ
クションの方法、注入および組換え細胞の培養法は、当業者に公知である。DN
AまたはRNAか導入される真核細胞は、そのようなりNAまたはRNAにより
トランスフェクションされ得る任意の細胞、またはそのようなりNAまたはRN
Aか導入される任意の細胞を含む。実質的にすべての真核細胞は、異種DNAの
運搬体(vehicle)となる。好適な細胞は、DNAまたはRNAを発現す
ることができる細胞であり、最も好ましい細胞は、異種DNAにコートされる1
つまたはそれ以上のサブユニットを含む組換えまたは異種カルシウムチャンネル
を形成することかできる細胞である。そのような細胞は経験的に同定されるか、
または容易にトランスフェクションされるかまたは注入されることか知られてい
るものの中から選択される。DNAの導入に好適な細胞は、一過性にまたは安定
にトランスフェクションされるものであり、哺乳動物起源の細胞、例えばCO8
細胞、マウスL細胞、CHO細胞、ヒトの胎児腎細胞、アフリカングリーンマン
キー(African green monkey)細胞および当業者に公知の
そのような細胞、両生類細胞(例えはゼノブスラエビス(XenopusIae
vis)卵母細胞)、またはサソ力ロミセスセレビッシエ(Saccharom
yces cerevisiae)またはピキアバストリス(Pichia p
astoris)のような酵母かある。注入されたRNA転写体の発現に好適な
細胞はゼノブスラエビス(Xenopus Iaevis)卵母細胞である。D
NAのトランスフェクションに好適の細胞は、容易にかつ効率的にトランスフェ
クションされるものである。そのような細胞は当業者に公知であるか、または経
験的に同定される。好適な細胞にはDG44細胞およびHEK293細胞かあり
、特に懸濁培養での増幅に適応し、液体窒素中で凍結され次に溶解され再増幅さ
れるHEK293細胞である。そのようなHEK293細胞は、例えばゴーマン
(Gorman)の米国特許第5.024,939号に記載されている(またス
チルマン(S t i l 1man)ら、1985、Mo1Ce11.Bio
l、 、5:2051−2060を参照)。
細胞はそこに導入された異種DNAの複製、またはそこの導入された異種DNA
の発現のための運搬体として使用される。ある実施態様においては、細胞は、実
質的に純粋なヒトのカルシウムチャンネルサブユニットまたは異種カルシウムチ
ャンネルを産生ずるための手段として、異種DNAを発現するために運搬体とし
て使用される。異種DNAを含有する宿主細胞は、カルシウムチヤンネルか発現
される条件下で培養される。カルシウムチャンネルサブユニットは当業者に公知
の蛋白精製法を用いて精製される。例えば、1つまたはそれ以上のサブユニ・ソ
l−に特異的に結合する本発明で与えられる抗体は、サブユニットまたはサブユ
ニットを含むカルシウムチャンネルのアフイニテイ精製に使用される。
ヒトのカルシウムチヤンネルα1サブユニツト、ヒトのカルシウムチャンネルの
α、サフ゛ユニット、ヒトのカルシウムチャンネルのβサブユニットおよびヒト
のカルシウムチヤンネルのγサブユニット・の、ヒトのカルシウムチャンネルの
実質的に純粋なサブユニットか与えられる。また、少なくとも1つのヒトのカル
ノウ1、ヂャシ不ルサブユニソ1−を含有する実質的に純粋な単離されたカルシ
ウムチャ:、ネルち与えられる。また、宿主細胞にコートされる1つまたはそれ
以−にのすニア’−にノド・、および細胞に導入された異1IDNAまたはRN
Aにコードされる1つまたはそれ以」−のサブユニットの混合物を含有する実質
的に純粋なカルシウムチーヤンネルも与えられる。実質的に純粋なサブタイプ特
異的カルシウムチャンネルまたは組織タイプ特異的カルノウI、チャンネルもま
た与えられる。
池の実施態様において、ヒ1〜のカルシウムチャンネルα1サブユニツト、ヒト
のカルノウI、チャンネルのα2サフ゛ユニット、ヒトのカルシウムチヤシネル
のβザフ゛ユニ、川−そしてヒ]・のカッじノウムチヤンネルのγサブユニット
の少なくとも1−7)をター件する異種DNAを含有する真核細胞か与えられる
。ある好適な実施態様において、異種DNAは真核細胞中で発現され、好ましく
はヒトのカルシウムチャンネルα1サブユニツトをコートする。
特に好適な面において、異種DNAを含有する真核細胞はそれを発現し、組換え
機能的カルシウムチャンネル活性を形成する。さらに好適な面において、組換え
カルシウムチャンネル活性はトランスフェクションされていない宿主細胞か存在
せず、トランスフェクションされていない細胞中ては現れない強さであるため、
組換えカルシウムチヤンネル活性は容易に検出可能であるそのような細胞の中で
好適なものは、機能的異種カルシウムチヤンネルを存する組換え真核細胞である
。組換え細胞は、ヒトのカルシウムチャンネルのα1サブユニツトをコードする
、そしてさらに好ましくはヒトのカルシウムチャンネルのβサブユニットをコー
トする異種DNAおよび/またはヒトのカルシウムチャンネルのα、サブユニッ
トをコードする異種DNAを発現する、異種DNAまたはRNA転写体の導入そ
して発現により産生される。特に好適なものは、そのような異種DNAまたはR
NA転写体にコードされるα1、βおよびα2サブユニツトのそれぞれのそのよ
うな組換え細胞中での発現、および随時ヒトのカルシウムチヤンネルのγサブユ
ニットをコードする異種DNAまたはRNA転写体の発現である。
ある実施態様において異種カルシウムチャンネルを有する真核細胞は、細胞中で
翻訳されてヒトのカルシウムチャンネルのサブユニットになる少なくとも1つの
RNA転写体を含有する最初の組成物を、細胞に導入することにより産生される
。好適な実施態様において、翻訳されるサブユニットはヒトのカルシウムチヤン
ネルのα1サブユニツトを含有する。さらに好ましくは導入される組成物は、ヒ
トのカルシウムチャンネルのα1サブユニットをコートするRNA転写体を含有
し、また(1)ヒトのカルシウムチャンネルのβサブユニットをコートするRN
A転写体、および/または(2)ヒトのカルシウムチャンネルのα2サブユニッ
トをコートするRNA転写体を含有する。特に好適なものは、ヒトのα1、αβ
およびα2カルシウムチヤンネルサブユニツト、および随時ヒトのカルシウムチ
ャンネルのγサブユニットをコートするRNAの導入である。
クローン化DNAのインヒドロの転写法と得られるRNAの真核細胞への注入法
は当業考に公知である。ヒトのカルシウムチャンネルに任意のサブユニットをコ
ートする全長DNAの任意の転写体は、細胞中ての発現のために単独でまたは他
の転写体とともに真核細胞中に注入される。本発明のし)−のカルシウムチヤン
ネルサブユニy h c DNAクローンのインビトロの転写体の発現には、両
生項の卵母細胞か特に好ましい。
機能的カルシウムチヤンネルは好ましくは、ヒトのカルシウムチャンネルの少な
くとも1つのα1サブユニツトおよびβサブユニッ)・を含有する。これらの2
つのサブユニットを発現する真核細胞および追加のサブユニットを発現する細胞
は、DNAのトランスフェクションおよびRNA転写体の注入により調製される
。
そのような細胞は、1つまたはそれ以上の異種のヒトのカルシウムチヤンネルサ
ブユニノl−を含有するカルシウムチヤンネルに起因する電位依存性カルシウム
チャンネル活性を示した。例えば、α1サブユニツトとβサブユニット以外にα
2サブユニツトを含有する異種カルシウムチャンネルを発現する真核細胞では、
脱分極に応して細胞膜を介するカルシウム選択性イオンの流れが上昇することか
証明さ第1ており、これはα2サブユニツトかカルシウムチヤンネル機能を増強
することを示している。
少なくともヒトβサブユニツト、ヒトβサブユニットおよびヒトα2サブユニ・
ノドを含有する異種カルシウムチャンネルを発現する真核細胞か好ましい。
α1サブユニツト単独またはβサブユニットおよび/またはα2サブユニツトと
ともにター1−するcDNAまたはRNA転写体を含有する組成物で形質転換し
た真核細胞は、機能的カルシウムチヤンネルを発現する細胞の産生に使用される
。
異flcDNAまたはRNAにコートされるすへてのヒトサブユニットを含有す
るヒトのカルシウムチヤンネルを発現するR1換え細胞か特に好ましいため、異
種DNAまたはRNAにコートされるヒトサブユニットを含有するそのような宿
主細胞を注入またはトランスフェクションすることか好ましい。サブユニソI・
をコートするDNAまたはRNAの正確な量および比率は経験的に決定され、特
定の組合せのサブユニッ]・、細胞および測定条件について最適化される。
機能的異種力ルシウl、チャンネルの活性の測定に関して、好ましくは宿主細胞
の内因性のイオンチャンネル活性そして、必要な場合は目的のサブユニットを含
有しないチャンネルの異種チャンネル活性は化学的、薬理学的および電気生理学
的記録(差動性の保持電位(differential holdingpot
entioal)を含む)により、大幅に阻害され、測定される異種カルシウム
チャンネル活性のS/N比は上昇する。
1つまたはそれ以上のサブユニットを組換え的に発現する真核細胞の用途の1つ
は、試験化合物かカルシウムチャンネルのアゴニストまたはアンタゴニスト活性
を有するか否かを調へることである。カルシウムチャンネルサブユニットの発現
のための宿主細胞は、リガンド結合測定法での異種カルシウムチャンネルサブユ
ニットの検出、または機能的測定法での異種カルシウムチヤンネル機能(例えば
カルシウム電流の発生)の検出を実質的に妨害する量では、内因性のカルシウム
チャンネルサブユニットのタイプを産生しないことが好ましい。
リガンI・結合測定法では、宿主細胞は、生理的濃度(一般的にナノモルまたは
ピコモルの濃度)で、本発明のヒトのカルシウムチャンネルサブユニットの1つ
またはすべてを含有するカルシウムチヤンネルに対するアフィニティを存する化
合物と検出てきる程の相互作用をする内因性のカルシウムチャンネルを産生じな
いことか好ましい。
カルシウムチャンネルに対してアフィニティを存する化合物を同定するためのり
、ガント結合測定法では、好ましくは少なくとも1つの異種αIサブユニットを
発現する細胞か使用される。少なくともα1サブユニッ1−を発現するトランス
フェクションされた真核細胞は、カルシウムチヤンネルの活性を特異的に変更す
る試験化合物の能力を測定するのに使用される。そのようなリガンド結合測定法
は、インタフ1−のトランスフェクションされた細胞またはそこから調製される
股上で実施される。
異種カルシウムチヤンネルまたはそのサブユニットを含有する膜に結合するがま
たはその膜と相互作用する試験化合物の能力は、任意の適当な方法(例えばスキ
ャチャートプロソl□ (Scatchard plot)のような競合的結合
解析)を用いて測定される。スキャチャードブロットでは、カルシウムチャンネ
ルに対して既知のアフィニティを存する1つまたはそれ以上の濃度の化合物の存
在下または非存在下で、そのような膜の結合能力が測定される。必要な場合はこ
の結果を、当業各に公知の方法で設計された対照実験と比較する。例えば結果を
、陰性対照として、1つまたはそれ以上のサブユニットを含有する核酸でトラン
スフsJノヨンしていない宿主細胞から、同じように処理した膜調製生物の測定
結果と比較する。
叫・のカルシウムチャンネルの1つまたはそれ以上のサブユニットを含有する電
位依存性ヒトのカルシウムチャンネルを発現する、安定にまたは一過性にトラン
スフェクションされた細胞または注入された細胞は、好ましくはカルシウムチャ
ンネル活性を調節するカルシウムチャンネルアゴニストやアンタゴニストなとの
薬剤を同定するための測定法で使用される。カルシウムチャンネルアゴニストま
たはアンタボニス1−に対する活性か未知の化合物を含む試験化合物の活性を機
能的に試験して、試験化合物はヒトのカルシウムチャンネルを介するカルシウム
の流れを増強、阻害または変更させるか否かをめるには、(a)細胞にカルシウ
ムチャンネル選択性イオンの流れを制御することかできる異種機能的カルシウム
チャンネルを発現するように、トランスフェクションまたは注入された真核細胞
をカルシウムチャンネル選択性イオンを含有する媒体中で維持し、(b)異種カ
ルシウムチヤンネルか実質的に閉じられ、細胞の内因性カルシウムチャンネルか
阻害される条件下で細胞を維持し、(C)工程(b)で維持された細胞の膜を、
ある程度かつ異種カル:ノウムチヤンネル(好ましくは実質的にはこれのみ)を
カルシウムチャンネル選択性イオンに対して透過的にするのに充分な時間脱分極
させて、(d)試験化合物の存在下での細胞内へ電流の流れる量と時間を、試験
化合物の存在しない条件下で同し細胞または実質的に同し細胞への電流の流れと
比較する。
機能的組換えカルシウムチヤンネルまたは異種カルシウムチャンネルは、当業各
に公知のff:意の方法で同定される。例えば、細胞のイオン選択膜を介する電
流を測定する公知の電気生理学的方法か使用される。本発明の1つまたはそれ以
上のサブユニットをコートするDNAを含有する組換え細胞の異種カルシウムチ
ャンネルを介するカルシウム選択性イオンの流れの量と時間は、2つの電極と全
細胞パyf−クランプ法を用いる電気生理学的記録を用いて測定される。組換え
チャンネルを介してカルノウ14を流を測定する場合、測定法の感度を」1昇さ
せるために、公知の方法を用いて非カルシウム電流および内因性のカルシウムチ
ャンネルに起因するカルシウム電流を除去または低下させる。例えばDHP B
ay K8644はチャンネルの開いた状態の時間を増加させて、特異的にL−
型カルシウムチャンネル機能を増強する(例えばハース(Haas J、B、
)ら、1984、Naaure、311:53B−544を参照)。チャンネル
か長い時間開いていると、カルシウム電流の強度と時間か上昇する。電圧コマン
ド(voltage command)を脱分極することによるイオンチャンネ
ルの活性化の後に、細胞膜の再分極によりテール電流(tail curren
t)か観察される。開かれたチャンネルは再分極により閉しるまたは「脱活性化
」をするのに一定の時間か必要であり、この時間内にチャンネルを流れる電流を
テール電流と呼ぶ。Bay K8644はカルシウムチヤンネル内の開いている
時間を延長させるため、これはテール電流を延長させ、さらに顕著にする。
実施例
以下の例は本発明を例示するのみてあり、決して本発明の範囲を限定するもので
はない。
実施例1・ヒトの神経電位依存性カルシウムチャンネルサブユニットをコートす
るDNAのm離に使用されるライブラリーの調製A: RNA単離
1.1MR32細胞
1MR32細胞はアメリカンタイプ力ルチャーコレクンヨン(American
Type Cu1ture Co11ection)(ATCC整理番号CC
L I 27、メリーラント州ロックビル)から入手し、DMEM、10%牛脂
児血清、1%ベニンジン/ストレブ1〜マイシン(ギブコ(GIBCO)、ニュ
ーヨーク州グランドアイランl”(Grand l5land))+1.0酬の
ジブチリルcAMP (dbcAMP)中てIO日間増幅させた。ヒルンホイム
(H,C,Birnboim)の記載する方法(1988、Nucleic A
c1ds Re5earch、16 : 1487−1497)に従い、総RN
Aを細胞から単離した。ポリ(△”)RNAを標準的方法に従い選択した(サム
ブルーフ(Sambrook)ら、1989、分子クローニング、実験室マニュ
アル(Molecular Cloning:ALaboratory Man
ual)、コールドスプリングハーバ−ラボラトリ−ブレス(Cold Spr
ing Harbor LaboratoryPress): 7.26−7.
29頁を参照)。
2 ヒト視床組織
ナショナルニュ−IJ Oソカルリサーチバンク(NationalNeuro
logical Re5earch Bank)(カリホルニア州ロサンゼルス
)から得た、−70℃で凍結されていたl−トの視床組織(2,34g)≦−1
液体窒素のrγ在下て乳鉢と乳棒で粉砕し、細胞を12m1の溶解緩衝液(5M
のゲアニノウI、イソチオシアネート、50mMのトリス、pH7,4,10m
MのEDTA、596のβ−メルカプトエタノール)に溶解した。溶解物に溶解
緩衝液を加え、最終容量を17m1とした。N−ラウリルサルコシンとCsCl
を混合物に加えて、最終容量18m1中の最終濃度をそれぞれ4%と0.01g
/mlにした。
ソーハル(Sorva l 1)SS340−ター中て9,00Orpmで室温
で10分間試料を遠心分離して、不溶性物質をペレソ1−とじて除去した。上澄
液を2等分して、それぞれを別々の遠心分離管中の5.7MのCsCl、0.1
MのEDTAの溶液の2mlのクノノヨン状のものの上に重層して、前当たり約
9mlにした。試料をSW410−々−中で37.000rpmで20°Cて2
4時間遠心分離し、プこ。
遠心分離i組各RN△ベレットを3mlのETS(10蘭のトリス、pH7,4
,0296の5DS)に再懸濁し、1つの管に集めた。このRNAを0.25M
の塩化ナトリウl、と2倍量の9596エタノールで沈澱させた。
沈澱物を遠心分離して集め、4mlの円く緩衝液(0,05Mのトリス、pH8
,4,0、+4Mの塩化ナトリウム、0.0量MのEDTA、1%の5DS)に
再懸濁した。プロディナーセI〈を較終濃度か200μg/mlになるように加
えた。試料を22°Cて1時間インキコヘートした後、等量のフェノール−クロ
ロホルム イソアミルアルコール(50:48・2)で2回抽出し、次に等量の
クロロホルム イソアミルアルコール(24:l)で1回抽出した。RNAをエ
タノールと塩化すl−リウムで沈澱させた。沈澱物を400μmのETS緩衝液
に再懸濁した。
総RNAの収率は約1.0mgであった。実施例1.A、1.に記載の標準的方
法に従い、総RNAからポリA” mRNA (30Mg)を単離した。
B ライブラリー作成
標準的方法(例えば、サムブルーフ(Sambrook)ら、1989、分子ク
ローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:ALa
boratory Manual)、コールドスプリングハーバ−ラボラトリ−
プレス(Cold Spring Harbor LaboratoryPre
ss)、第8章を参照)に従い、2本鎖CDNAを合成した。実質的に同し方法
で各ライブラリーを調製したか、その差は・1)i&初の鎖のcDNA合成を開
始(prime)するために使用されるオリゴヌクレオチド、2)2本鎖CDN
Aに結合されるアダプター、3)遊離のアダプターまたは未使用のアダプター、
そして4)λファージヘクターに結合された分画されたcDNAOサイズである
。
1、 1MR32cDNAライブラリー#21R32ポリA” RNA (実施
例1.A、!、)を鋳型として用いて1本鎖CDNAを合成し、オリゴ(dT)
、!−,,(コラボラティブリサーチインク(Collaborative R
e5earch Inc、)、マサチュセッツ州ベットフォード)を用いて反応
を開始させた。1本&1cDNAを2本鎖CDNAに変換し、収率は約2μgで
あった。次に以下の方法に従い2本鎖CDNAに、5naBIとXhol制限部
位も含有するEcoRIアダプター:5’ −AATTCGGTACGTACA
CTCGAGC−3’ = 22量体(配列ID No、15)3’ −GCC
ATGCATGTGAGCTCG−5’ = 18量体(配列ID No、16
)を加えた。
8.18量体のリン酸化
標準的方法(例えば、サムブルーフ(Sambrook)ら、1989、分子ク
ローニング、実験室マニュアル(Molecular Cloning+ALa
boratory Manual)、:l−ルドスブリングハーバーラボラトリ
ープレス(Cold 5prin’g Harbor LaboratoryP
ress)、第8章を参照)に従い、総量18μl中で18量体(225ピコモ
ル)を[”PI γ−ATP (7000Ci/ミリモル)とキナーゼ(2U)
と−緒にして、37°Cて15分間インキュベートして、18量体をリン酸化し
た。
仁ノキュベートの後、lμlのl0mMのATPと追加の2Uのキナーゼを加え
、37°Cて15分間インキコヘートした。次にキナーゼを10分間煮沸して不
活性化した。
b、22℃1体のハイブリダイゼータ9ン225ピコモルの22量体(ここに水
を加えて15μmとする)を添加し、次に65°Cて5分間インキュベートして
、22量体をリン酸化された18量体とハイブリダイズさせた。次に室温に冷却
して反応を遅くした。
アダプターは15ピコモル/μlの濃度で存在し、cDNA−アダプター結合の
容易はてきていた。
c、cDNAへのアダプターの結合
標準的方法(例えば、サムブルーフ(Sambrook)ら、1989、分子ク
ローニング、実験室マニュアル(Molecular Cloning:ALa
boratory Manual)、コールトスプリングツ1−ノく一ラボラト
リープレス(Cold Spring Harbor LaboratoryP
ress)、第8章を参照)に従い、EcoRl、5naBI XhoIアダブ
4−を2本鎖CDNAに結合させた後、混合物を72°Cて15分間加熱してリ
ガー七を不活性化させた。このcDNA結合反応物に以下の試薬を加え、37°
C−C50分間加熱した cDNA結合反LD物(20μI)、水(24μl)
、10X1ナーt? (3tt I )、lO閘のATP(lμl)およびキナ
ーゼ(2U/mlを2μm)。2μmの0.5MのEDTAを加えて反応を停止
させ、次(こフェノール/クロロホルムで1回そしてクロロホルムて1回抽出し
た。
d、cDNAのサイズの選IRとパッケージング5mlのセフγロースCL−4
Bカラム(シグマ(Sigma) 、セントルイス、ミズーリ州)を用いて、遊
離または結合していないアダプターから、EcoRI、5naBI、XhoIア
ダプターを有する2本鎖CDNAを精製した。+00tt lの両分を集め、放
射能を追跡して測定したcDNAを含有する両分をブール1=、エク′−ルで沈
澱させ、TE緩衝液に再懸濁し、lq石アガロースゲノ叶にのせた。電気泳動の
後、ゲルをエチジウムブロマイドで染色し、ゲルから1から3kbの両分を切り
とった。アガロース中に埋まっているcDNAを、 「ゲネルター電気溶出シス
テムJ (”Geneluter ElectroelutionSystem
”)(アーヒトロゲンン(Irvitrogen)、カリホルニア州、サンジエ
ゴ)を用いて溶出した。溶出したcDNAをエタノール沈澱して集め、0.lO
ピコモル/mlてTE)1衝液に再懸濁した。cDNAを、EcoRIて消化し
た1Ugの脱リン酸化λgt11と、5μmの反応容量で、λgt11ベクター
に対するcDNAの比か2から4倍モル過剰になるようにして結合させた。cD
NA挿入体を含有する結合されたλgtl+を、ギガパック(G i g a
p a c k) (ス1−ラタジーン(Stratagene)、カリホルニ
ア州、ラホイヤ(La Jolla))キットを用いてインビトロで、γファー
ジにパッケージングした。スクリーニングの準備のため、パッケージングしたフ
ァージを大腸菌YI088細菌ローン(lawn)の上に広げた。
2.1MR32cDNΔライブラリー#2このライブラリーは前述(実施例1.
B、l) したように調製したか、l−3kbの断片てはなく3−9kbのc
DNA断片をλgtl+に結合させた。
3.1MR32cDNAライブラリー#3、I MR32細胞ポリ(A“’)R
NA (実施例1.A、1.)を鋳型として用いて1本鎖CDNAを合成した。
最初のcDNA鎖合成のプライマーはランダムプライマーである(ヘキサデオキ
シーヌクレオチド[pd (N) s ] 、カタログ番号5020−1、クロ
ンチック(CIontechL力リホルニア州パロすル)(Palo Alto
))。2本鎖CDNAを合成しく実施例1. B、1. ’)、このcDNAに
EcoRI、5naBI、Xholアダプターを結合させ(実施例1. B、1
. )、未結合のアダプターを除去しく実施例1. B、!、 )、アダプター
の結合した2本jlcDNAをアガロースゲル上で分画した(実施例1.BI
)。1.8kbより大きいcDNA画分をアガロースから溶出しく実施例IB、
1.)、λgt11に結合させ、パッケージングし、Y2O2Sの細菌ローン−
Lに広げた(実施例1. B、1. )。
4、TMR32cDNAライブラリー#41MR32細胞ポリ(A′″)RNA
C実施例1.A、1.)を鋳型として用いて1本McDNAを合成した。最初
のcDNA鎖合成のプライマーは以下のオリゴヌクレオチドである。α、、(V
DCCIII)タイプα、サブユニット(実施例2A 参照)コート配列(nt
2927から2956の相補的配列、配列IDNo、I)に特異的な59−36
5 a、 (1+c (VDCCII)タイプα、サブユニット(実施例2.
8 参F)コート配列(n t 852から873の相補的配列、配列ID N
o、3)に特異的な89−495、C1,サブユニットコード配列(2496か
ら2520の相補的配列、配列ID No、3)に特異的な9〇−12゜次に前
述したようにcDNAライブラリーを作成した(実施例1. 8゜3)か、1.
8kbてはなく1.5kbより大きいcDNA画分をアガロースから溶出した。
5.1MR32cDNΔライブラリー#5前述したようにcDNAライブラリー
を作成した(実施例1. B、3、)か、1.8kbではなく1.2kbより大
きいcDNA画分をアガロースから溶出した。
6 ヒト視床cDNAライブラリー#6ヒト視床ポリ(A” )mRNA (実
施例1.あ、2.)を鋳型として用いて1本McDNAを合成した。最初の鎖の
合成を開始するためにオリゴ(dT)を使用した(実施例1. B、1. )。
2重鎖cDNAを合成しく実施例1. B、1.)、以下の配列のEcoRI、
Kpn l NcoIアダプター。
5’ CCATGGTACCTTCGTTGACG3’ = 20 量体(配列
ID No、17)3°GGTACCATGGAAGCAACTGCTTAA5
’ = 24量体(配列ID No、18)を、前述した(実施例1. B、1
. )ように2重鎖cDNAに結合させ、18量体の代オ)りに20量体を、2
2量体の代わりに24量体か入った。cDNA−アダプター混合物を1mlのバ
イオゲルl−50(バイオラットラボラトリーズ(Bio−Rad Labor
atories)、カリホルニア州、リソチモンド(Richmond))カラ
ムを通過させて、結合していないアダプターを除去した。両分(30μl)を集
め、放射能の最初のピークの各両分の1μmを1%アガロースゲルで電気泳動し
た。電気泳動後、真空ゲル乾燥機中でゲルを乾燥し、X線フィルムに露光させた
。600bpより大きいcDNA断片を含む両分をプールし、エタノール沈澱さ
せ、λgtllに結合した(実施例1. B、1. )。
cDNAライブラリーの作成は前述した(実施例1. B、1. )ように行っ
た。
C,ハイブリダイゼーションと洗浄条件cDNAライブラリー、DNAサザント
ランスフy−(SoutherntransferL またはノーザントランス
フ−r−(Northerntransfer)をスクリーニングするための、
放射能標識した核酸の固定化DNAへのハイブリダイゼーションは、標準的ハイ
ブリダイゼーション条件下でルーチンに行った[5XSSPE、5Xデンハルト
(Denhardt″ S)、50%脱イオン化ホルムアミド、200μg/m
lの超音波処理したニシンの精子DNA (カタログ番号223646、ベーリ
ンガーマンハイムバイオケミカルズ(Boehringer Mannheim
Biochemicals)、インディアナ州、インディアナポリス)]。5
SPEとデンハルト(Denhardt’ s)の組成と脱イオン化ホルムアミ
ドの調製製法は、例えばサムブルーフ(Sambrook)ら、1989、分子
クローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A
LaboratoryManual)、コールトスプリングハーバーラポラI・
リーブレス(ColdS−pring Harbor Laboratory
Press)、第8章に記載されている。あるハイブリダイゼーションにおいて
は、標準的ハイブリドーマ条件の50%脱イオン化ボルムアミドの代オ)りに1
0%脱イオン化ボルムアミドを用いるという、低緊縮条件を使用した。
非特異的プローブをフィルターから除去するための洗浄条件は、以下の高、中、
低緊縮条件である:
1)高緊縮条件:0.lX5SPE、0.L%SDS、65℃2)中緊縮条件:
0.2XSSPE、0.1%SDS、50″C3)低緊縮条件: 1.0XSS
PE、0.I%SDS、5o″C別の緩衝液、塩および温度を用いて同様の緊縮
条件か得られることは理解される。
実施例2:ヒトの神経カルシウムチャンネルα1サブユニツトをコートするDN
Aの単離
A C1,サブユニットをコードするDNAの単離1、部分的αl+IcDNA
クローンの参考リスト完全なコート・配列そして5′および3゛非翻訳配列の部
分を性状解析するために、無数のC1,特異的cDNAクローンを単離した。配
列ID No、1は、完全なα、oDNAコート配列、翻訳開始部分と提唱され
ているアデニンヌクレオチl−に隣接するグアニンヌクレオチドて終オ)るC1
D5′非翻訳配列の510個のヌクレオチド、および3°非翻訳配列の642個
のヌクレオチドを示す。配列IDNo、Iにはまた、推定されるアミノ酸配列か
示しである。C1,配列の性状解析および全長α+ncDNA配列に対する各ク
ローンのヌクレオチドの位置を性状解析するのに使用される部分的cDNAクロ
ーン(配列ID No、lに記載されている)のリストを以下に示す。これらの
クローンの単離と性状解析は後衛する(実施例2. A、1. )。
1MR321,+44 5°非翻訳配列のnt、lから510 配列TD No
、1nt、511から2431 配列ID No、11MR32本 1.136
nt、1627から2988 配列ID No、1追加エクソンの
nt、lから104 配列ID No、2量MR32@ 1.80 nt、20
83から6468 配列ID No、11MR32# 1.36 nt、285
7から4281 配列ID No、11MR321,163nt、5200から
7635 配列ID No、1本nt1627の5’ 、1MR321,136
は実施例2.八 〇、d、に記載のイントロンと追加のエクソンをコードする。
@ 1MR321,80は2つの欠失、nt2984から3131とnt530
3から5349を存する(配列ID No、l)。148ntの欠失(nt。
2984から3131)は、実施例2. A、3. bに記載のポリメラーゼチ
ェイン反応により修正した。
# 1MR321,36は132nt欠失(nt、3081から3212)を含
む。
2、実施例2. A、1.に記載の各クローンの単離と性状解析a、IMR32
1,36
ウサギの骨格筋カルシウムチャンネルα、cDNA (ウサギの骨格筋カルシウ
ムチャンネルα1サブユニツトcDNAについては、タナベ(TanabeST
。
)ら、1987、Nature、328:31.3−318を参照)のコート配
列の放射能標識断片の混合物を用いて、150mmのプレート1枚当たり約20
0゜000個のプラークの密度て、2,000,000個の1MR32cDNA
ライブラリー#lの形質転換体(実施例!、B、]、 )を2重測定てスクリー
ニングした
断片 ヌクレオチド゛
KpnI−EcoRI −78から1006EcoRI−Xho I I 00
6から2653ApaI−Apal 3093から4182BgllI−3ac
l 4487から5310ハイブリダイセーシヨンは低緊縮ハイブリダイゼーシ
ョン条件下で行い(実施例1、C,)、フィルターを低緊縮条件下(実施例I
C)で洗浄した。スクリーニングした2、000,000個のうち1つのα、D
特異的組換え体(1MR32,1,36)のみか同定された。1MR321,3
6は標準的方法(サムブルーフ(J、Sambrook)ら、1989、分子ク
ローニング、実験室マニュアル(Molecular Cloning:A L
aboratoryManualL:+−ル1−スプリングハーバーラボラトリ
−ブレス(ColdSpring Harbor Laboratory Pr
ess)、第8章を参照)に従ってプラーク精製し、pGEM3 (プロメガ(
Promega)、ウィスコンシン州、マジソン(Ma d i s on)
)にサブクローニングし、DNA配列決定により性状解析した。
b、I〜lR32]、80
プローブとして1MR321,36cDNA断片を用いて、150mmのプレー
ト1枚当たり約100,000個のプラークの密度で、約1..000,000
個の1MR32cDNAライブラリー#2の形質転換体(実施例1. B、2.
)を2東測定でスクリー二〉・グした。標準的ハイブリダイゼーション条件(
実施例1. C,)を使用し、低緊縮条件下(実施例1. C,)でフィルター
を洗浄した。
:3−)の陽性プラークか同定され、その−)ちの1つは1MR321,80て
あった。標準的方法て1MR321,80をプラーク精製し、制限マツピングを
行い、サブクロー二〉ゲし、DNA配列決定により性状解析した。
C,1MR321,+44
1MR321,80のEeoRI−Pvun断片(n t 2083から251
8、配列ID No、りを用いて、約1,000,000個の1MR32cDN
A→イブラリ−#3の形質転換体(実施例1. B、3. )をスクリーニング
しt:。標準的ハイブリダイゼーション条件(実施例1. C,)を使用してハ
イブリダイゼーションを行い、高緊縮条件下(実施例1. C,)でフィルター
を洗浄した。:3−〕の陽性プラークか同定され、そのうちの1つは1MR32
1,144であった。、1MR321,144をプラーク精製し、制限マツピン
グを行い、cDNA挿人体をpGEM7Z (プロメガ(Promega) 、
ウィスコンソン州、マジソン(Mad i 5on))にサブクローニングし、
DNA配列決定により性状解析した。この性状解tflこより、1MR321,
144は7つの可能性のある開始メチオニンをコードする一連のATGコドンを
有することか明らかになった(nt511から531、配列ID No、l)、
PCR解析そしてこれら7つのATGコドンをコートするクローン化したPCR
生成物のDNA配列決定により、この配列はd b c AMPて誘導されるI
〜lR32細胞中で発現されるαID転写体中に存在することか確認された。
d、1MR321,+36
1MR321,80(実施例2. A、1. )のEcoRI−PvuII断片
(nt2083から2518、配列ID No、I)を用いて、約1,000゜
000個の1MR32cDNAライブラリー#4の形質転換体(実施例1. 8
゜4 )をスクリーニングした。標準的ハイブリダイゼーション条件(実施例1
゜C1)を使用してハイブリダイゼーシヨンを行い、高緊縮条件下(実施例1.
C1)でフィルターを洗浄した。6つの陽性プラークか同定され、そのうちの1
つはINfR32t、136であった。1MR321,136をプラーク精製し
、制限マツピングを行い、cDNA挿人体を標準的プラスミツトベクターである
pSP72(プロメガ(Promega)、ウィスコンシン州、マジソン(Ma
d i 5on))にサブクローニングし、DNA配列決定により性状解析した
。この性状解析により、1MR321,136は不完全にスプライシングされた
α、D転写体をコートすることか明らかになった。このクローンは配列IDNo
、lのヌクレオチド1627から2988を含有し、その前に約640bpのイ
ントロンかある。次にこのイントロンを104個のntエクソン(配列IDNo
、2)(、これはC1,サブユニットのIS6膜通過ドメイン(膜通過の命名法
については、例えばタナへ(Tanabe)ら、1987、Nature、32
8:313−318を参照)をコードする別のエクソンであり、配列ID No
。
1のnt+627から1730を置換することかできる)で先行させて完全にス
プライシングされたC1.転写体を産生させる。
e、1MR321,163
nt5811から6468 (、配列ID No、I)を含む1MR321,8
0(実施例2. A、1. ’)のNcol−Xhol断片(nt2083から
2518、配列ID No、I)を用いて、約1,000,000個の1MR3
2cDNAライブラリー#3の形質転換体(実施例1. B、3. )をスクリ
ーニングしたら標準的ハイブリダイゼーション条件(実施例1. C,)を使用
してハイブリダイゼーションを行い、高緊縮条件下(実施例1. C,)でフィ
ルターを洗浄した。3つの陽性ブラーフカ洞室され、そのうちの1つは1MR3
21,163であった。1MR321,136をプラーク精製し、制限マツピン
グを行い、cDNA挿入体を標準的プラスミントベクターであるpSP (プロ
メガ(Promega)、ウィスコンシン州、マジソン(Madison))に
サブクローニングし、DNA配列決定により性状解析した。この性状解析により
、1MR321,136はC1,停止コドン(nt6994から6996)を有
することか明らかになった(配列ID No、1)。
3 全長α+ocDNAの作成(pVDccI[(A))(?1DCDNAクロ
ーンの1MR321,144,1MR321,136,1MR321,80およ
び1MR321,163(実施例2. A、2. )は重復し、全C111コ一
ト配列であるnt511から6993 (配列ID No、l)を含むか、14
8bpの欠失(nt2984から3131)がある(配列IDNo、])。真核
細胞ヘクター中に全長α、、、cDNAを作成するために、これらの部分的cD
NAクローンの一部を結合させた。得られたベクターをpVDCCm (A)と
呼ぶ。pVDCCI (A)の作成は以下に詳述するように4つの工程で行った
(1)1MR321,144,1MR321,+36、そして1MR321,
80の部分を用いるpVDccI15’の作成、(2)pVDCC■15’ の
1MR321,80部分の148nt欠失を修正するpVDCCI15’ 、3
の作成、(3)1MR321,80と1MR321,+63の部分を用いるpV
DccIII/3’ 、lの作成、そして(4)pVDCCII[15“3の一
部、pVDCCI/3’ 、1の挿入体およびpcDNAl (インビトロゲン
(Inv i t rogen) 、カリホルニア州、サンジエゴ)の結合によ
るpVDCCIII (A)の作成。pcDNAIは、哺乳動物宿主細胞のRN
Aポリメラーゼ■により認識される構成性プロモーターであるサイトメガロウィ
ルス(CMV)プロモーターを含有する真核細胞発現ベクターである。
全長作成体の調製に使用される各DNA断片は、アガロースゲルを介するDE8
1濾紙(ワットマン(Wha tman) 、ニューンヤージー州、クリフトン
(C1i f ton))への電気亦動、モして1.OMの塩化ナトリウム、1
0mMの1・り人pH8,0,1蘭のEDTAを用いる、濾紙からの溶出により
調製される。結合は典ν的には、ベクターに対して挿入体断片と2倍モル過剰の
全挿入体は同しモTL比て10711の反応容量で行われる。使用されるDNA
の量は通常約50ngか+?+1100nである。
a、pVDccTIT15’
p〜’DCCIII/ 5゛ヲfTJlltルf、:メL:、IN、1R321
,144(実施例2A、2. C,>をXholとEcoRlて消化し、ベクタ
ー(pGEM7Z)、Cl1llntIから5IO(配列ID No、l)そし
てα+nn t 511から1732を含む断片をゲル電気泳動て単離した。1
MR321,136(実施例2゜7\ 2d、)のEcoRI−Apa I断片
ヌクレオチド1732から2667(配VIIID No、l)を川離し、+M
R321,80(実施例2.A2b、 )のApa l−HlndI[断片、ヌ
クレオチド2667から4492 (配列ID No、l)を単離した。この3
つのクローンを結合させて、ntlから510(5’非翻訳配列:配列ID N
o、1)とnt51]から4492 (配列ID No、I)を含有するpVD
ccII[15°を作成した。
b、pVDCCI[I15′、3
1MR321,36と1MR321,80DNA配列の比較により、これらの2
つのcDNAクローンは、C5,コード配列、ヌクレオチド2984から321
2て異なることか明らかになった。1MR321,80とd b c AMPて
誘導される(L 0m1ll、10日間)1MR32細胞性RNA (アウスベ
ル(Ausube l F、M、)ら(編)、1988、CurrentPro
tocols in Mo1ecular Biology、ジョンウイリーア
ントサンズ(John Wiley and 5ons)、=ニーヨークの方法
に従い単離した)のPCR解析により、1MR321,80は148ntの欠失
、nt1984から3131 (配列ID No、I)、そして1MR321,
36は132ntの欠失、nt3081から3212を有することか明らかにな
った。PCR解析を行うために、α1D特異的オリゴヌクレオチド+12(nt
2548から2572、配列ID No、l)と311(nt3928から・3
957の相補的配列、配列TD No、1)で増幅反応を開始させた。次にこれ
らの生成物をαID特異的オリゴヌクレオチド310(nt2583から260
8、配列ID No、l)と312(nt3883から3909の相補的配列)
を用いて再び増幅させた。AccIとBglII制限部位を含むこの再増幅させ
た生成物を、AccIとBglnで消化し、AccI−BgllI断片、nt2
764から3890 (配列ID No、I)を、Ac c I −Bg l
I[て消化した!DVDCCI[15’ 中にクローン化して、欠失のあったA
c c I −Bg ] IIpVDCC11115°断片を置換した。この新
しい作成体をpVDccI[[15° 3と命名した。増幅された領域を介する
pVDCCI[I15° 3の測定により、1MR321,80において48n
t欠失か確認された。
c、pVDCCII[/3’ 、1
pVDccI[[/3°、1を作成するために、1MR321,163(実施例
2、 A、2. e)のcDNA挿入体を、XhoI断片としてpBluesc
r 1ptII (ストラタジーン(Stratagene)、カリホルニア州
、ラボイヤ(La Jolla))中にサブクローニングした。cDNA断片1
c7)Xho1部位に、cDNAライブラリー(l B、3. ’)を作成する
のに使用されるアダプターを結合させた。1MR321,163の挿入体の翻訳
配向はプラスミツト中のI a c Zlk1m子の配向と反対になるようにし
た。これは、このプラスミツトで形質転換したDH5α細胞中で、IacZ遺伝
子との融合によりαID配列の発現の可能性を排除するために行った。次にこの
プラスミツトをHindI[とBglIIて消化し、H4ndlI[−BglI
I断片(H4ndllI部位はヘクターに由来し、BglII部位はnt622
0にある、配列ID No。
りを除去し、1MR321,+63りa−ン(Dn t 5200から6220
(配列TD No、I)を欠失させ、3’ BglII−XhoI断片、nt6
220から7635 (配列ID No、l)を含有する残りのプラスミツトが
ら、この配列を除去した。次+:IMR321,80(ヌクレオチド4491−
5294、配列TD No、I)からのHindllI−PvuI[断片、1M
R321゜■63(ヌクレオチl’5294から6220、配列ID No、l
)からのPvulI−BglI[断片、そして3’ BglII/XhoIIM
R321,+63断片−(nt6220から7635、配列ID No、I)を
含有するHindI[[−BglIIて消化したpBluescr iptプラ
スミツドを一緒にスプライシングして、pVDccIII/3° 1を作成した
。
d、pVDccII[(A):全長α10作成体pVDCCI[(A)を作成す
るために、pVDccII[15’ 、3 (実施例2゜A、3. b、 )の
DraI−Hind111断片(5°非翻訳配列nt327から510、配列I
D No、!およびコード配列nt511から4492、配列IDNo、I)を
単離し; pVDccI[I/3’ 、1 (4492から7635、配列ID
No、I、およびアダプターのXhoI部位を含む)のHindI[−Xho
Iを単離し、プラスミツトヘクターのpcDNAlをEcoRVとXholて消
化しアガロースゲル上で単離した。この3つのDNA断片を結合させ、MCl0
61−P3(イントロン配
ンジすゴ)を形質転換した。単離したクローンを制限マツピングとDNA配列決
定て解析し、以下の断片か正しく結合したpVDCCI (A)を同定した:D
raI−HindII[、HindI[I−Xhol、XhoI−EcoRVで
平滑末端DraIとEcoRV部位が一緒に結合して環状プラスミツトを形成し
ている。
C3,サブユニットのアミノ末端は7つの連続の5′ メチオニンコドン(n
t 511から531、配列ID No、I)によりコートされる。この5゛部
分と2つのりジン残基を含むnt532から537はpVDCCI (A)から
欠失され、効率的リボゾーム結合部位(5゛ −ΔCCACC−3°)で置換さ
れ、pVDCCII[、RBS (A)か作成された。この作成体の転写体かゼ
ノプスラエビス(Xenopus Iaevis)の卵母細胞に注入される発現
実験ては、pVDCCn[(A)の転写体を注入した卵母細胞での発現レベルに
比較して、組換え電位依存性カルシウムチャンネル発現レベルは上昇しなかった
。
B、α1oサブユニツトをコードするDNAの単離■8部分的α、ccDNAク
ローンの参考リストα、Cコート配列、翻訳開始のα、。、および別にスプライ
シングされたα1oの領域を性状解析するために、無数のαIC特異的cDNA
クローンを単離した。配列ID No、3は、性状解析されたα1Cコ一ド配列
(ntlから5904)と推定されるアミノ酸配列を示す。配列TD No、4
と5は、α1c蛋白の2つの可能性のあるアミノ末端をコードする。配列ID
No、6はIV S3膜通過ドメインの別のエクソンをコードする。α1c配列
の性状解析および性状解析されたα、C配列(配列ID No、3)に対する各
クローンのヌクレオチドの位置を性状解析するのに使用される部分的クローンの
リストを以下に示す。これらのcDNAクローンの単離と性状解析は後衛する(
実施例2. B、2. )。
1MR321,66ntlから916、配列ID No、3ntlから132、
配列ID No、4@MR32]、157 ntlから873、配列ID No
、3ntlから89、 配列ID No、5rMR321,67nt50から1
717、配列ID No、3ネ 1MR321,86nt1366から2583
、配列ID No、3@ 1.+6G nt758から867、配列ID No
、3@MR321,37nt2804から5904、配列ID No、3CNS
1.30 nt2+99から3903、配列ID No、3別のエクソンのn
tlから84、配列ID No、6@MR321,38nt2448から470
2、配列1[No、3別のエクソンのntlから84、配列ID No、6本
TMR321,86はウサギの骨格筋カルシウムチャンネルα1サブユニ、1−
cDNA配列に比較して73nの欠失を有する。
@1.16Gはα1eゲノムクローンである。
2 実施例2. B、1.に記載のクローンの単離と性状解析a、CN51.3
0
実施例2. A、2. a、に記載のウサギの骨格筋カルシウムチャンネルα、
CDNAの断片を用いて、ヒi・の視床cDNAライブラリーNo、6(実施例
1゜B6.)の約1,000,000個の組換え体をスクリーニングした。ハイ
ブリダイゼーションは標準的ハイブリダイゼーション条件下で行い(実施例1゜
C)、フィルターを低緊縮条件下(実施例1. C,)で洗浄した。6つの陽性
プラークか精製され、その1つはCN51.30てあった。CN51.30をプ
ラーク精製し、制限マツピングし、サブクローニングし、DNA配列決定により
性状解析した。CN51.30は、2つの同定されたα1oエクソン(配列ID
No、6)の1つのntlから84か後に続< arc特異的配列nt2199
から3903をコードする。配列ID No、6の3’ 、CN51.30はイ
ントロンを含み、従いCN51.30は部分的にスプライシングされたα1c転
写体をコウサギの骨格筋カルシウムチャンネルcDNA断片(nt−78から1
006、実施例2. A、2. a、 )を用いて、λEMB3に基づくヒトゲ
ノムDNAライブラリー(カタログ番号HL1006d、クロンチックコープ(
C1ontech Corp、)、カリホルニア州、バロアルト)の約1.Oo
o、Ooo個の形質転換体をスクリーニングした。標準的ハイブリダイゼーショ
ン条件(実施例1. C,)を使用してハイブリダイゼーションを行い、低緊縮
条件下(実施例1. C,)でフィルターを洗浄した。14個の陽性プラークが
同定され、そのうちの1つは1.16Gであった。クローン1.16Gをプラー
ク精製し、制限マツピングを行い、サブクローニングし、DNA配列決定により
性状解析した。DNA配列決定により、1.16Gは実施例2. B、2.に記
載のα1c特異的配列をコートすることか明らかになった。
c、1MR321,16Gおよび1MR321,67α1c配列(nt758か
ら867、配列ID No、3)をコートする1、16G(実施例2. B、2
. b、 )の+51bpのKpnI−3acl断片を用いて、1MR32cD
NAライブラリー#5(実施例1. B、5. )+71約1,00o、ooo
個組換え体をスクリーニングした。標準的ハイブリダイゼーション条件(実施例
1. C,)を使用してハイブリダイゼーションを行った。0. 5XSSPE
中で65°Cてフィルターを洗浄した。陽性プラークのうちの1MR321,6
6と1MR321,67か同定された。ハイブリダイズするプラークを精製し、
制限マツピングを行い、サブクローニングし、DNA配列決定により性状解析し
た。これらのcDNAクローンのうちの2つ(1MR321,66と1MR32
1,67)は、記載される(実施例2. B、1. ’)ようにαlcサブユ=
ッl−をター1−する。さらに1MR321,66は、nt916 (配列ID
No、3)のヌクレオチド3゛で始まるGTスプライスドナージヌクレオチドを
特徴とする、部分的にスプライシングされたα1c転写体をコードする。1.6
6内のこのイントロン配列はl01ntの長さである。1MR321,66はα
1o翻訳開始をコードし、ntlから3(配列1[No、3)と5゛非翻訳配列
(配列ID No、3)の132ntは1MR321,66中て開始コドンの前
にある。
d、TMR321,37と1MR321,38CNS1.30cDNA断片(実
施例2. B、2. a、 )を用いて、IMR32cDNAライブラリー#I
(実施例1. B、1. ’)(D約2,000,000個組換え体をスクリ
ーニングした。低緊縮ハイブリダイゼーソヨン条件(実施例IC)を使用してハ
イブリダイゼーションを行い、低緊縮条件(実施例1. C,)■・−てフィル
ターを洗浄した。4個の陽性プラークか同定され、プラーク精製し、制限マツピ
ングを行い、サブクローニングし、DNA配列決定により性状解析した。これら
のクローンのうちの2つ(1MR321,37と1MR321゜38)は、実施
例2. B、!、に記載されるようにα+c特異的配列をコートする。
1MR321,37と1MR321,38のDNA配列の比較により、α、C転
写体はIVS3膜通過ドメインをコートする2つのエクソンを含有することか明
らかになった。1MR321,37は単一のエクソン、nt3904から398
7 (配列ID No、3)を有し、1MR321,38は両方のエクソン(n
t3904から3987 (配列ID No、3)とこれに続<ntlから84
(配列ID No、6))か並列するように変則的にスプライシングされるよう
°Cあることか明らかになった。IVS3領域をコートする2つのエクソンのい
ずれかを含有するα1C転写体の別のにスプライシングは、CN51.30配列
を1MR321,37配列に比較して確認された。CN51.30は、1MR3
21,37に同一の配列かnt2199から3903 <配列ID No。
3)に含まれて先行されるntlから84(配列ID No、6)を含有する。
実施例2. B、2. a に記載されるように、ntlから84(配列ID
N。
6)の後にイントロンか続く。2つの別のエクソンか、CN51.30に示され
るnt3903 (配列ID No、3)と1MR321,37か隣接してスプ
ライソングされている。
e、1MR321,86
すりゴヌクレオチドブローブ90−9 (nt +462から1491、配列I
DN03)と90−12 (nt2496から2520、配列ID No、3)
を用いて、1MR32cDNAライブラリー#】(実施例1. B、1. )を
スクリーニングした。これらのオリゴヌクレオチドプローブは、1MR321,
67の3′末端(nt+717、配列ID No、3)とCN51.30の5′
末端(nt2+99、配列ID No、3)の間のα1cサブユニツトをコード
するクローンを単離するために、選択された。ハイブリダイゼーション条件は標
準的ハイブリダイゼーション条件(実施例1.c、)であるか、50%脱イオン
化ホルムアミドを20%に低トさせた。低緊縮条件下(実施例1.c、)でフィ
ルターを洗浄した。3つの陽性プラークか同定され、そのうちの1つは1MR3
21,86てあった。1MR321,86をプラーク精製し、サブクローニング
し、制限マツピングとDNA配列決定により性状解析した。1MR321,DN
A配列決定による性状解析により、1MR321,86はウサギの心筋カルシウ
ムチヤンネルα1サフ゛ユニツト(ミカミ(Mikami)ら、Na t u
r e。
340:230)、nt2191から2263をコートするDNAに比較して、
73ntの欠失を有することか明らかになった。これらの欠失ヌクレオチド配列
配列ID No、3(+)n、t2176−2248に対応する。CN81.3
0の5゛木端は1MR321,86の3′末端と重複するため、これらの欠失し
ているヌクレオチドの一部(すなわち配列ID No、3のnt2205−22
48)は、CN51.30により説明される。]MR321,86中の73個の
ヌクレオチドの欠失のうち残りの欠失ヌクレオチド(すなわちnt2176−2
204、配列ID No、3)は、d b c AMPて誘導される1MR32
細胞RNAのPCR解析により決められた。この73ntの欠失はフレームシフ
ト突然変異であり、従って修復する必要がある。この領域の正確なヒトの配列(
これはCN51.30のDNA配列と1MR32細胞RNAのPCR解析により
められた)は、標準的方法(例えは制限断片の置換または部位特異的突然変異)
によ1)< 1MR321,86中に挿入することかできる。
f、1MR321,157
a+cn t 50から774(配列ID No、3)をコートする1MR32
1゜67のXhoI−EcoRI断片を用いて、1MR32cDNAライブラリ
ー#4(実施例1. B、4. )の約1,000,000個の組換え体をスク
リーニングした。ハイブリダイゼーションは標準的ハイブリダイゼーション条件
(実施例1、C,)で行った。フィルターを低緊縮条件下(実施例1. C,)
で洗浄した。
同定された1つの陽性プラークは1MR321,157であった。このプラーク
を精製し、挿入体を制限マツピングし、標準的プラスミッドヘクターであるpG
EM7Z (プロメガ(Promega) 、ウィスコンソン州、マジソン(M
adison))にサブクローニングした。DNAは配列決定により性状解析し
た。1MR321,157は、ntlから89(配列ID No、5)て始まり
ntlから873(配列ID No 3)か続くα、C配列の別の5′部分をタ
ー1−するよってある。1.66と1.157の5′配列の解析は後述する(実
施例2. 8. 3)。
3、α、C翻訳開始部位の性状解析
IMR321,157(nt57から89、配列ID No、5;ntlから6
7、配列TD No、3)、1MR321,66(ntlooから132、配列
ID No、4+ntlから67、配列ID No、3)の配列の一部を、ウサ
ギの肺CaCB−リセブターcDNA配列であるnt−33から67(ビニル(
Biel)ら、1990、FEBS Lett、 、269:409)と比較し
た。ヒトの配列は、翻訳開始の領域をコードするα、C転写体の可能性のある別
の5′木端である。1MR321,66はCaCBリセブターcDNA配列に非
常によく似ており、nt122(配列ID No、4)で始まって5′方向にC
aCBリセブターcDNA配列から分岐する。CaCBリセブターcDNA配列
中に同定された開始コドンは、α1cコ一ト配列を説明するのに使用される開始
コドン、ntlから3(配列ID No、3)と同しである。1MR321゜1
57配列、ntlから89(配列TD No、5)の機能的意義は不明である。
I I57とα1cコ一ト配列を含有するキメラを作成することかでき、機能的
差異を試験することかできる。
C1α18サブユニツトをコートする部分的cDNAクローンの単離と全長クロ
ーンの作成
一7サギの骨格筋α1サブユニ7l−CDNA断片(断片の説明については実施
例2 A、2 aを参照)を用いて、低緊縮条件下てヒトの脳底神経節cDNA
ライブー1リーをスクリーニングした。ハイブリダイズするクローンの1つを用
いてIh1R32細胞cDNAライブラリーをスクリーニングして、追加の部分
的α1BeDNAクローンを得て、次にこれを用いて追加の部分的cDNAクロ
ーンについて1MR32細胞cDNAライブラリーをスクリーニングした。部分
的1MR32αI11クローンの1一つを用いて、ヒトの海馬ライブラリーをス
クリーニングしてα18コ一1〜配列の3′木端をコートする部分的αIBクロ
ーンを得た。cDNΔ配列のIL確性を調へるために、部分的cDNAクローシ
の領域のいくつかの配列を、1MR32細胞RNAのPCR解析の生成物の配列
と比較した。
α111サブユニツトをコードするDNAの停止コドンの5゛ と3′に位置す
る配列に対応するオリゴヌクレオチドブライマーを用いて、1MR32細胞RN
AとゲノムDNAのPCR解析により、1MR32細胞中に別にスプライソング
されたα1BをコードするmRNAか明らかになった。この2つめのmRNA生
成物は、最初に単離された他の3′ α、、cDNΔ配列に対応するmRNA中
に存在しない別のエクソンを含むような、αI11サブユニット転写体の差動ス
プライシング(differential splicing)の結果である。
α、サブユニットのこれらのスプライス変種を区別するために、追加のエクソン
を含有する型に対応するDNA配列にコードされるサブユニットをα18−1
(配列ID No。
7)と呼び、追加のエクソンを欠如している型に対応するDNA配列にコートさ
れるサブユニットをαll−2(配列TD No、8)と呼ぶ。αl8−1の配
列はnt−6633(配列ID No、7)で始まって、αl B−2の配列か
ら分岐する。
(Z+e−、中の追加のエクソン(nt6633−68+9;配列ID No、
7)の配列の後は、α18−1とα1!l−2の配列は同しである(すなわち配
列ID No、7中のnt6820−7362と、配列ID No、8中の66
33−7175)。
配列ID No、7と8は、cr、、をコードするDNAの5゛非非翻訳列14
3個のnt (ntl−143)と3゛非非翻訳列の202個のnt(nt71
61−7362、配列ID No、7)、および121B−2をコードするDN
Aの3′非非翻訳列の321個のnt (nt6855−7175、配列ID
No、8)を示す。
α111転写体のIS6領域のPCR解析により、PCR反応の生成物を含有す
るエチンウムブロマイトで染色したアガロースゲル上で観察される複数の断片サ
イズに基つく追加のスプライス変種と思われるものか明らかになった。
p c DNA L2111−1と呼はれる全長αIB−10DNAクローンを
、以下のように8つの工程で調製した。
工程1 : pGEM3 (プロメガ(Promega)、ウィスコンノン州、
マノソン(Madison))の5acl制限部位を5ac1部位で消化し、T
4DNAポリメラーゼの処理により平滑木端を作成し、再結合した。新しいヘク
ターはpGEM△Sacと呼んた。
工程2.断片1 (Hi ndII[/Kpn I ;配列ID No、7のn
t2337から4303)を、HindII[/KpnIて消化したI)GEM
3ΔSacに結合してpα1.1778Kを作成した。
1程3.断片1は2つのヌクレオチド欠失を存する(配列ID No、7のnt
3852と3853)、pcrl、177HK中に1MR32RNAのPCR断
片(断片2)を挿入して、この欠失を修復する。すなわち断片2 (Na r
I/KpnI、配列ID No、7のnt3828から4303)を、NarI
/KpnIて消化したpα1.1778Kに挿入して、断片1のNarI/Kp
nI部分を置換してpα1.177HK/PCRを作成した。
−L程4 断片3 (Kpn I/Kpn I ;配列ID No、7のnt4
303から5663)を、Kpn Iて消化したpα1.177HK/PCRに
結合させてpαI85’ Kを作成した。
工程5 断片4 (EcoRI/HindlI;EcoRIアダプター十配列I
DNo、7のntlから2337)と断片5(pαlB5°I(のHindln
/Xhor断片、配列ID No、7のnt2337から5446)を、Eco
RI/Xholて消化したpcDNA(イントロン配リホルニア州、サンジエゴ
)中に一緒に結合させてpαIB5°を作成した。
工程6.断片6 (EcoRI/EcoRI ;両端のEcoRIアダプター十
配列ID No、7のnt5749から7362)を、ポリリンカー中のKpn
I部位の近傍に断片の5′末端を有する、EcoRIて消化したpB]uesc
riptlIKs(ストラタシーン(Stratagene)、カリホルニア州
、ラホイヤ(La Jolla))中に結合させてpαl 230を作成した。
工程7 断片7 (Kpn I/XhoI :配列ID No、7のnt430
3から5446)と断片8 (XhoI/C5pI ;配列ID No、7のn
t5446から6259)を、KpnI/C5plて消化したpα1. 230
(pα1. 230にコートされていた配列ID No、7のnt5749か
ら6259を除去し、配列ID No、7のnt6259から7362を維持す
る)に結合させてpα183’ を作成した。
工程8.断片9 (SphI/XhoI ;配列ID No、7のnt4993
から5446)および断片10(pαlB3’ のXh o I/Xb a I
:配列IDNo、7のnt5446から7319)を、5phI/Xbalて
消化したpalB5’ (pαlB5’ にコートされていた配列ID No、
7のnt4993から5446を除去し、配列ID No、7のntlから48
50を維持する)に結合させてpcDNAα18−1を作成した。
得られる作成体(pcDNAα+++−+)は、pcDNAI中にCMVプロモ
ーターの転写制御下でαII+−1をコードする全長コード領域(nt +44
−7362)、5″非翻訳配列(ntl−143、配列rD No、7)および
3゛非翻訳配列(nt7161−7319、配列ID No、7)を含有する。
実施例3・ヒトの神経カルシウムチャンネルβ1サブユニットをコードするcD
NAの単離
A βサブユニットをコードする部分的cDNAクローンの単離とβ1サブユニ
ットをコードする全長クローンの作成
標準的ハイブリダイゼーション条件(実施例1. C,)を用いてヒトの海馬C
DNAライブラリーを、ウサギの骨格筋カルシウムチャンネルβ1サブユニツト
cDNA断片(nt441から1379)(ウサギの骨格筋カルシウムチャンネ
ルβ1サブユニットcDNAの単離と配列については、米国特許出願第482゜
384号またはルース(Rut1])ら、1989.5cience、245+
1115を参照)てスクリーニングした。ハイブリダイズするクローンの1つの
一部を用いて、海馬ライブラリーを再スクリーニングして追加のcDNAクロー
ンを得た。このハイブリダイズするクローンのcDNADNA断片2限マツピン
グとDNA配列決定で性状解析し、ウサギの骨格筋カルシウムチャンネルβ1サ
ブユニツトcDNA配列と比較した。
部分的β1サブユニy t・c DNAクローンの一部を結合させて、全β1サ
ブユニットをコートする全長クローンを作成した。配列ID No、9は、β、
サブユニットをコードする配列(ntl−1434)と3′非翻訳配列(nt1
435−1546)の一部を示す。推定されるアミノ酸配列も配列ICNo、9
に示しである。発現実験を行うために、全長β1サブユニツトcDNAクローン
を以下のようにして作成した。
工HI:DNA断片1 (配列ID No、9の一800bpの5′非翻訳配列
+ntl−277)をDNA断片2(配列ID No、9のnt277−154
6+448bpのイントロン配列)に結合させて、pGEM7Zにクローン化し
た。得られるプラスミツト(pβl−1,18)は448−bpのイントロンを
含む、全長β、サブユニットクローンを含有していた。
工程2−pβ11.18の5′非翻訳配列をリボゾーム結合部位で置換するため
に、EcoRI、リボゾーム結合部位(5’ −ACCACC−3°)をコート
する配列そして配列ID No、9のntl−25を含有する2本鎖アダプター
を合成した。このアダプターを3maIで消化したpβI−1,18に結合させ
、結合反応の生成物をEcoRIて消化した。
工程3:EcoRIアダプターを含有する工程2のEcoRI断片、効率的なり
ホゾ−1、結合部位そして配列TD No、9の1−1546+イントロン配列
をプラスミツトベクターにクローン化し、pβl−1,18RBSと命名した。
pβI−1,+8RBSのEcoRI断片を、CMVプロモーターの近傍に開始
コドンを有するEcoRlて消化したpcDNAIにサブクローニングして、p
HGBCaCHβ、、RBS (A)を作成した。
工程4.イントロン配列を欠boするβ1サブユニットをコートする全長クロー
ンを作成するために、DNA断片3(配列ID No、9のnt69−1146
+配列ID No、9のnt1147−1546か?絽こ続くイントロン配列の
448bp)を部位特異的突然変異(site−directedmutage
nesis)を行い、イントロン配列を除去して、pβl (−)を作成した。
pβl−1,+8RBSのEcoRI−XhoI断片(リボゾーム結合部位と配
列ID No、9のntl−277を含有する)をpβ1 (=)のXhoI−
EcoRI断片(配列ID No、9のnt277−1546を含有する口こ結
合させ、cNtvプロモーターの近傍に翻訳開始を有するpcDNAI中にクロ
ー〉化した。得られる発現プラスミツトはpHBCaCHβ1bRBs (Δ)
と命名した。
B スプライス変種βl−3
β、サブユニットをコードするDNAクローンのDNA配列解析は、CNSにお
いては同しヒトβ、サブユニットー次転写体の少なくとも2つの別にスプライシ
ングされた型か発現されることを示していた。1つの型は配列ID No、9に
示す配列であり、β1−2と呼ぶ。β1−2と別の型(β1−3)の配列は、n
t1334せ分岐する(配列ID No、9)。3′非翻訳配列(nt1795
−1851)を含む完全なβ1−3配列(ntl−1851)を、配列TD N
o、10に示す。
実施例4・ヒトの神経カルシウムチャンネルα2サブユニツトをコードするcD
NAの単離
A、cDN△DNAクローン
完全なヒトの神経α、コター配列(nt35−3307)+5’非翻訳配列(n
tlから34)および3′非翻訳配列(nt3308−3600)0’)一部を
配列ID No、IIに示す。
ヒトの神経α2サブコニツ1−をコートするDNAを単離するために、ウサギの
告格筋カルシウムチャンネルα2サブユニッt−cDNA断片(n t 43か
ら272、エリス(Elljs)ら、1988.5cience、240:16
61)を用いてヒトのゲノムササンブロソ1〜をプローブ結合させて、まずヒI
・のα2ゲノムクローンを単離した。ヒトのゲノムDNAをEcoRIて消化し
、電気泳動し、ブロッティングし、標準的なハイブリダイゼーソヨン条件(実施
例1. C,)と低緊縮洗浄条件下(実施例1.0)を用いてウサギの骨格筋プ
ローブとプローブ結合させた。2つの制限断片を同定した(3.5kbと3.0
kb)。2゜2kbから4.3kbの範囲のヒトゲノムEcoRI断片を含有す
るλgil+ライブラリーを調製することにより、これらのEcoRI制限断片
をクローン化した。ウサギのα2プローブを用いて前述したようにライブラリー
をスクリーニングし、ハイブリダイズするクローンを甲、離し、DNA配列決定
により性状解析した。HGCaCHcr2.20i、t3.5kbC7)断片を
含有し、HGCaCHα2゜9は3.Okbの断片を含有していた。
制限マツピングとDNA配列決定は、HGCaCHα2.20は650bp(7
)PstI−XbaI制限断片上に82bpのエクソン(ヒトα2コー1’配列
のn目30から211、配列ID No、11)と、750bpのXbal−B
g1■制限断片のトにl05bpのエクソン(コート配列のnt212から31
6、配列ID No、+ 1)を含有することを示していた。これらの制限断片
は脳底神経節cDNAライブラリー(実施例2c、C,2、a )をスクリーニ
ングするのに使用さオ]た。HB Ca CHcz 2 、 1を単離しくn
t 29から1163、配列TD No、II)、アメリカンタイプ力ルチャー
コレクショノ(American Type Cu1ture Co11ect
ion)(20852メリーラント州ロツクビル、パークローンドライブ123
01)から得C7れたヒトの脳幹cDNAライブラリー(ATCC整理番号37
432)のスクリーニングに使用した。2つのクローン、HBCaCHα2.5
(ntlから1162、配列TD No、If)とHBCaCHcz2.8 (
n t 714から1562、配列ID No、It)を単離した。クローント
IBCaCHα2.5とHr3c a CHα2.11は重複して、全ヒト脳α
2蛋白をコードする。
B、pHBCaCHcr、A の作成
ヒ1への全長カルシウムチヤンネルα、サブユニットをコートするDNAを含有
するp HB Ca CHa2A を作成するために、HBCaCHα2.5
(nt 1から1061、配列ID No、It、EcoRIアダプター、Pv
uII部分的消化物)の(EcoRI)−PvulI断片どHBCaCHα2.
I l (nt +061から2424、配列ID No、II;PvuII部
分的消化物)のPvun−Pstl断片を、EcoRI−Ps t Iて消化し
たplBI24 (ス1〜ラタジーン(Stratagene)、カリホルニア
州、ラホイヤ(La Jolla))中に結合させた。次に(EcoRT)−P
s t !断片(ntlから2424配列ID No、11)を単離し、Eco
RIで消化したplBI24中のHBCaCHa2.IIのPs t I −(
EcoRI)断片(nt2424から3600、配列ID No、II)に結合
させて、ヒトの全長カルシウムチャンネルα2サブユニツトをコートするDNA
(HBCaCHα2)を作成した。CMVプロモーターの近傍のメチオニン開
始コドンを用いて、pcDNAl (pHBCacHα2A)にHBCaCHα
2 (nt Iから3600、配列ID No、11)の3600bpのEco
RT挿入体をサブクローニングした。またHBCaCHα2の3600bp(7
)EcoRI挿入体を、SV40初期ブロモ−9−、マウスのノヒトロフォレー
ト還元酵素(dhfr)遺伝子、SV40ポリアデニル化およびスプライソング
部位と、細菌中のベクターの維持に必要な配列を含有するpSV2dHFR(ス
ブラ7−1− (Subraman i)ら、1981、Mo1Ce11.Bi
ol 、I:854−864)中にサブクローニングした。
実施例5 ヒトC2転写体とヒトC2転写体の差動処理(differenti
al processing)A、β1転写体の差動処理
骨格筋、大動脈、海馬および脳底神経節、そしてHEK293細胞中に存在する
ヒトβ1転写体のPCR解析により、各組織の配列ID No、9のnt615
−781に対応する領域の差動処理か明らかになった。この領域を介して5つの
差動処理されたβ1転写体になる4つの異なる配列力洞室された。異なる組織か
らのβ1転写体は、4つの配列の異なる組合せを含有していたが、HEK293
細胞中で発現されたβ1転写体(β1−s)は4つの配列すべてを欠如していた
。
4つの配列のそれぞれを含むβ1転写体はひとつもなかった。しかし参考のため
4つの配列すへてを配列ID No、12中の単一の長い配列として端から端ま
で記載しである。差動処理された4つの配列は、配列1(ntl4−34、配列
、ID No、12)、配列2(nt35−55、配列ID No、12)、配
列3 (nt56−190、配列ID No、12)そして配列4(ntl91
−271、配列ID No、12)である。同定されているβ、転写体の梨は・
(1)β1−1 と呼ばれる配列1を欠く型(骨格筋中で発現される)、(2)
β1−2と呼ばれる配列2と3を欠く型(中枢神経系中で発現される)、(3)
β1−1と呼ばれる配列1.2そして3を欠く型(大動脈で発現される)、そし
て(4)配列β、−6と呼ばわる配列1−4を欠く型(HEK細胞中で発現され
る)である。さらにβ1−4型とβ、−6型は、β1−1型とβ、−2型に存在
しないグアニンヌクレオチド(配列ID No、12のntl3)を含有する。
B、α1サブユニツトをコートする転写体の差動処理完全なヒト神経C2コート
配列(nt35−3307)+5’非翻訳配列の一部(ntlから34)、およ
び3°非非翻訳列の一部(nt3308−3600)を配列ID No 11に
示す。
骨格筋、大動脈、中枢神経系中に存在するヒトα2転写体のPCR解析により、
各組織の配列ID No、IIのnt +595−1942に対応する領域の差
動処理か明らかになった。
nt 1595−1942に対応するヌクレオチドを含有するゲノムDNAの一
次転写体は、配列1[No、11のntl642と1625の間に挿入された追
加の配列(配列13・5’ CCTΔTTGGTGTAGGTATACCAAC
AATTAATTTAAGAAAAAGGAGACCCAATATCCAG3′
)を含むことを示していた。ntl624と1625の間に挿入された配列ID
No、li4配列ID No、13のnt、+595−1942の領域を含む一
次転写体の領域の1つから3つの異なる部分の有無により異なる別にスプライシ
ングされた5−)の変種の力洞室されている。異なる組織からのこの5つのC2
をコートする転写体は、3つの配列の異なる組合せを含むか、大動脈で発現され
る(1.転写体の1つは3つの配列すべてを欠く。3つの配列のそれぞれを含む
C2転写体はひとつもなかった。差動処理された3つの配列は、配列l (配列
IDNo、13)、配列2 (5’ AACCCCAAATCTCAG3’ 、
これは配列ID No、IIのntl625−1639である)、そして配列3
(5° CΔAAAAAGGGCAAAATGA八〇G3°、これは配列ID
NoへIIのntl908−1928である)である。同定されている5つのC
2転写体の型は (1)C2,と呼ばれる配列3を欠く型(骨格筋中で発現され
る)、(2)C2ゎと叶はれる配列lを欠く型(中枢神経系中で発現される)、
(3)α2cと呼はれる配列1ろ2を欠く型(大動脈で発現される)、(4)配
列α2.と呼はれる配列l、2そし、て3を欠<撃(大動脈で発現される)、そ
して(5)C2,、&呼ばれる配列lと3を欠<V<大動脈で発現される)であ
る。
実施例6 ヒI・脳cDNAライブラリーからのカルシウムチヤンネルγサブユ
ニ・1・をター 1〜するDNA0単離
八 γ叶コユニソ14コー1”t6DNAの単離ヘク々−γJIo(:、’xイ
(Jay、S)ら、1990.5cience、248:490−492に含有
された484bpのウサギの骨格筋カルシウムチヤンネルγサブユニットcDN
A(コート配列のヌクレオチド621−626+3’非翻訳配列の438ヌクレ
オチド)の484bpの配列へのハイブリダイゼーションにより、λgti+を
基礎とするヒトの海馬cDNAライブラリー(クロンチックコープ(C1ont
ech Corp、)、#HLI088b、カリホルニア州、パロアルト)から
約1,000,000個の組換え体をスクリーニングした。中適度の緊縮条件下
(脱イオン化ホルムアミド20%、5×デンハルト(Denhardt’ s)
、6XSSPE、0.2%SDS、 20 μg /mlニシンの精子DNA、
42°C)でハイブリダイゼーションを行った。このプローブにハイブリダイズ
したプラーク精製し、挿入体DNAをpOEM7Z中にサブクローニングした。
このcDNA挿人体をγ1. 4と命名した。
B、71.4の性状解析
71.4をDNAハイブリダイゼーションで確認し、DNA配列決定法により性
状解析した。γl 4の+500bpの5stl断片は、サザンブロツティング
上のウサギの骨格筋カルシウムチャンネルγサブユニットcDNAγJIOにハ
イブリダイズした。この断片の配列解析により、これはヒトDNA配列の約50
0ntとλgt11配列(λgtll中のEcoRIクローニング部位か破壊さ
れているために含有される)の−1000ntを含むことが明らかになった。
このヒトDNA配列はコート配列の129ntを含有し、この配列のすぐ後に翻
訳停止コドンと3′非非翻訳列(配列ID No、14)か続く。
ヒトγサブユニットDNAの残りの5°配列を単離するために、まずγ1.4の
cDNA特異的配列に基つく汚水ヌクレオチドブライマーを用いてヒト中枢神経
系ライブラリーおよび/またはヒト中枢神経系組織からのmRNAの調製物が、
PCR法により測定できる。追加のヒトの神経γサブユニットをコードするDN
Aは、PCR測定法に基づきγ特異的な増幅可能なcDNAを含むcDNAライ
ブラリーから単離てきる。あるいはDNAは、PCR測定の結果に基づきγ特異
的な増幅可能な転写体を含むcDNAライブラリーから単離てきる。そのような
ライブラリーは、ポリΔ” mRNAから最初のjJlcDNA合成を開始させ
るオリゴ(dT)を用いて標準的方法により作成される。あるいは最初の鎖DN
Aは、γl 4中のヒトDNA配列に基づくγcDN△特異的オリゴヌクレオチ
ドて最初の[cDNA合成を開始させることにより特定される。次に最初の鎖合
成に基づきcDNAライブラリーを作成できる。
実施例7:哺乳動物細胞中のヒト神経カルシウムチャンネルサブユニットをコー
ドするcDNAとRNA転写体の組換え発現A、DG44細胞中のヒト神経カル
シウムチャンネルα、サブユニットcDNAの組換え発現
1、DG44細胞の安定なトランスフェクションコロンビア大学のローレンスチ
ェーシン(Lawrence Chasin)より入手したDG44細胞(dh
frチャイニーズハムスター卵巣細胞;ウーラウブ(Ru I aub)ら、1
986、Som、Ce1l Mo1ec。
Genet、+2:555−566)を、トランスフェクションした細胞中のポ
リンストロン性発現/選択のためのヒト神経カルシウムチャンネルα、サブユニ
ットcDNA(実施例4を参照)を含有するpSV2dhfrベクターを用いて
CaPOt沈澱法により安定にトランスフェクションされた。発現ベクターを取
り込んだ細胞を選択するためにヒボキサンチンまたはチミジンを含まない1o%
DMEM培地上でトランスフェクション体を増殖させた。12個のトランスフェ
クション細胞株を、この培地上で生存できる能力により指示されたように確立し
た。
2、トランスフェクションされたDG44細胞中のα2サブユニツトcDNAの
発現の解析
ヒト神経カルシウムチャンネルα2サブユニツトcDNAを含有するpSV2d
hfrて安定にトランスフェクションされた4つのDG44G44細胞、バーン
ポイム(Birnboim)(1988、Nuc、Ac1ds Res、 、1
6 :1487−1497)の方法に従って、総RNAを抽出した。RNA (
レーン中り約15μg)をアガロースホルムアルデニトゲル上に分離し、ニトロ
セルロースに移し、ランダムにブライミングしたヒト神経カルシウムチャンネル
α、CDNA (ハイブリダイゼーション:50%ホルムアミド、5XSSPE
、5XデンハルI−(Denhardt’ s)、42°C1洗浄:0.2XS
SPE、0.1%SDS、65”C)にハイブリダイズした。ヒト神経カルシウ
ムチャンネルα2サブユニツトcDNAを含有するpSV2dhfrて安定にト
ランスフェクションさせた4つのDG44G44細胞総RNAのノーサンプロッ
ト解析により、4つの細胞株のうちの1つは、IO−の醋酸ナトリウムの存在下
で2日間増殖させた時α、サブユニットcDNA (cDNAのサイズに基づ<
5000nt)の転写体に予測されるサイズのハイブリダイズするmRNAを有
していた。酪酸塩は非特異的に転写を誘導し、しばしばSV40初期プロモータ
ーを誘導するのに使用される(ゴーマンとハワード(Gorman、C,and
Howard。
B、)、1983、Nucleic Ac1ds Res、、11:l631)
。
この細胞株(44α、−9)は、α、cDNAに基づくプローブにハイブリダイ
ズするα、cDNA (5000nt)の転写体に予測されるサイズより小さい
(いくつかの種)および大きい(6800nt)mRNA種を産生した。この転
写体に産生される5000ntと6800ntの転写体は、全α2サブユニツト
コ一ト配列を含有し、従って全長α2サブユニツト蛋白を産生ずる。弱くハイブ
リダイズする8000ヌクレオチド転写体が、トランスフェクションされないお
よびされたDG44細胞中に存在していた。DG44細胞は低レベルでカルシウ
ムチャンネルα、サブユニットまたは類似の遺伝子を転写するようである。この
内因性のα2サブユニット転写体の発現レベルは、ノーサン解析のためのRNA
の単離の前に細胞を酪酸に接触させても影響を受けないようである。
ヒト神経カルシウムチヤンネルα、サブユニットcDNAを含有するpSV2d
hfrて安定にトランスフェクションさせたDG44G44細胞つから総蛋白を
抽出した。約10.000.000この細胞を50酬のHEPES、1蘭のED
TA、1酬のPMSFを含む300μmの溶液中て超音波処理した。この試料の
等量の2×添加色素(リムリ(Laemml i) 、英国、1970、Nat
ure、227:680)を加え、8%ポリアクリルアミドゲル上で蛋白を電気
泳動し、次にニトロセルロースに電気移動した。このニトロセルロースを、ウサ
ギの骨格筋カルシウムチャンネルα2サブユニツト(キャムベル(K。
Campbe I +) 、アイオワ大学)に対するモルモットのポリクローナ
ル抗血清(1:200希釈)でインキュベートした後、 [”’ I ]−蛋白
Aでインキュベートした。プロットを一70°CでX線フィルムに感光させた。
トランスフェクションしたおよびトランスフェクションしていないDG44G4
4細胞の還元した蛋白試料は、ヒト神経カルシウムチヤンネルα2サブユニツト
(130−150kDa)に予想される大きさの免疫反応性蛋白を含有していた
。この免疫反応性蛋白のレベルは、酪酸ナトリウムの存在しないところで増殖さ
せた44α2−9細胞より、IOdの酪酸ナトリウムの存在下で増殖させた44
α2−9細胞で高かった。これらのデータは、44α、−9細胞およびトランス
フェクションしていないDG細胞の総RNAのノーサン解析で得られたものとよ
く一致する。細胞株44α2−9はまた、全長α2サブユニツトの蛋白分解生成
物であるか、またはα、サブユニットcDNAプローブにハイブリダイズした細
胞株で産生された短い(<5000nt)mRNAの1つの翻訳生成物かも知れ
ない110kDの免疫反応性蛋白を産生じた。
B、HEK細胞中のヒト神経カルシウムチャンネルα1、α2およびβ1サブユ
ニットをコートするDNAの発現
ヒトの胎児腎臓細胞(HEK293細胞)を、カルシウムチャンネルサブユニッ
トをコードするヒト神経DNAで、−次的および安定にトランスフェクションし
た。各トランスフェクション体を、電位活性化バリウム電流および機能的組換え
性膜イオン化カルシウムチャンネルの存在について電気生理学的に解析した。
1、、HEK293細胞のトランスフェクション上1−神カルルシウムチヤンネ
ルαIDs α、およびβ1サブユニットをコートするDNAを含有する別々の
発現ベクター、プラスミツトpvDccI[I (A) 、pHBCaCHαt
A およびpHBCaCHβ、、RBS (A)をそれぞれ実施例2、A、3
..4. B および3. B、3 に記載するように作成した。これらのベク
ターをHEK293細胞を一次的に同時トランスフェクションするために使用し
た。HEK293細胞の安定なトランスフェクションのために、pHBCaCH
β、、RBS(Δ)の代わりにpHBCaCHβ、、RBS (A)を使用して
、pVDccIII (Δ)とpHBcacHα2A とともにβ1サブユニッ
トをコートするDNAを細胞中に導入した。
a −次的トランスフエクション(trans 1enttransfecti
on)
2つのセット17)HEK293細胞(ATCC整理番号CRL 1573)
(7)−次的トランスフェクションにおいて発現ベクターpVDCCI[(A)
、pHBCaCH+22 A およびp HB Ca CH/3 + 、 R
B S (A )を使用した。1つのトランスフェクション法において、HEK
293細胞を、α1サブユニツトcDNA発現プラスミツト、α2サブユニツト
cDNA発現プラスミツト、β1ザブユニットcDNA発現プラスミツトおよび
プラスミツドpcMVβgal(クロンチックラボラトリーズ(Clontec
h Laboratories)、カリホルニア州、パルアルド)で−次的に同
時トランスフェクションした。プラスミツトpCMVβgalは、サイトメガロ
ウィルス(CMV)プロモーターに融合したIacZ遺伝子(EcoRIβ−ガ
ラクトシダーゼをコードする)を含有し、トランスフェクションの効率を追跡す
るためのマーカー遺伝子としてこのトランスフェクションに含まれた。池のトラ
ンスフェクション法においては、HEK293細胞ハα、細胞ハエッhcDNA
発現ブa%−夕−pVDccII[(A) とpCMVβgalて一次的にトラ
ンスフェクションした。両方のトランスフェクションにおいて、10cmの組織
培養プレート中(7)2,000,000がら4,000゜000個のHEK2
93細胞を、標準的Ca P Oa沈澱十ラうスフエクション法(ウィグラー(
Wigler)ら、Proc、Natl、Acad、Sci、US、A、76
:1373−1376)に従い、実験て各プラスミツド5μgで一次的に同時ト
ランスフェクションした。β−ガラクトソダーゼとX−ga1基質を用いて反応
の生成物を直接染色すること(ジョーンズ(Jones、J、R,)、1986
、EMBO15:31313142)により、モしてβ−ガラクトソダーセ活性
の測定(ミラー(Mj ] ] er、 J、 H,)、】972、Exper
iments in Mo1ecular Genetics1352−355
頁、コールドスプリングハーバ−プレス(Cold SpringHarbor
Press))により、転写体のβ−ガラクトシダーセ発現を解析した。これ
らの転写体のサブユニットcDNA発現を評価するために、ザブユニット転写体
産生(ノーサン解析)、サブユニット蛋白産生(細胞溶解物の免疫プロット解析
)および機能的カルシウムチャン不ル発現(電気生理学的解析)について細胞を
解析した。
b 安定なトランスフェクション
リン酸カルシウムトランスフェクション法(CurrentProtocols
in Mo1ecular Biology、Vol、Lウィリーインターサ
イエンス(Wiley Inter−3cience)、増刊14号、ユニット
9. 1. 1−9. 1. 9.1990)を用いて、HEK293細胞をト
ランスフェクションした。それぞれ1,000,000−2.000゜000個
のHEK293細胞を含存する10cmのプレートを、5μgのpVDCCnI
(Δ)、5μgのpHBCaCHat A 、5μgのpHBCaCHβ1bR
BS (A)、sμgのpcMVgal、そしてIn2のpSV2neo (選
択マーカーとして)を含有する1mlのDNA/リン酸カルシウム沈澱法でトラ
ンスファクションした。500μgの0418を含有する培地中の10−20日
間の増殖の後、コロニーか形成され、クローニングシリンダーを用いて単離した
。
2、ヒト神経カルシウムチャンネルサブユニットをコードするDNAで一次的に
トランスフェクションしたHEK293細胞の解析a β−ガラクトソダーゼ発
現の解析
細胞溶解物(実施例7. A、2に記載するように調製した)のβ−ガラクトシ
ダーセ活性測定(ミラー(Mi l IerSJ、H,)、1972、E、xp
eriments in Mo1ecular Genetics、352−3
55頁、コールドスプリングハーバ−プレス(Cold SpringHarb
or Press))と、固定した細胞の染色(ジョーンズ(Jones、 J
、 R,)、1986、EMBO15:3133−3142)により、−次的1
−ランスフエクション体をβ−ガラクトシダーセ発現を測定した。
これらの測定法の結果は、約30%のHEK293細胞がトランスフェクション
されていることを示していた。
b ノーサン解析
α1、α2そしてβ1サブユニットのそれぞれおよび]acZ遺伝子またはα1
サブユニツトと1acZ遺伝子をコートするDNAで一次的にトランスフェクシ
ョンしたHEK293細胞から、インヒトロゲンファーストトラックキ・ソト(
Invitrogen Fast Track Kit)(インビトロゲン(I
nvitrogen)、カリホルニア州、サンジエゴ)を用いてポリA+RNA
を単離した。このRNAをアガロースゲルで電気泳動し、ニトロセルロースに移
した。次にニトロセルロースを1つまたはそれ以上の次の放射能標識プローブで
ハイブリダイズした IacZ遺伝子、ヒト神経カルシウムチャンネルαlI。
サブユニットをコートするcDNA、ヒ)・神経カルシウムチャンネルα、サブ
ユニットをコートするcDNA、またはヒト神経カルシウムチャンネルβ1サブ
ユニットをコートするcDNAo α1サブユニツトをコードするcDNAとハ
イブリダイズした転写体か、α1、α2そしてβ1サブユニットをコードするD
NA。
1acZ遺伝子でトランスフェクションしたHEK293細胞、およびα1サブ
ユニツトcDNAと]acZ遺伝子でトランスフェクションしたHEK293細
胞中て検出された。1つのmRNA種は、α1サブユニツトcDNAの転写体で
予想される大きさであった(8000ヌクレオチド)。2っめのRNA種は転写
体で予想される大きさより小さかった(7000ヌクレオチド)。IacZ遺伝
−子配列へのハイブリダイゼーションにより、1acZ遺伝子の転写体に予想
される大木サイトメガロウィルスのRNAが、α1、α、そしてβ1サブユニッ
トをコードするcDNAとIacZ遺伝子でトランスフェクションした細胞、お
よびα1サブユニツトcDNAと]acZ遺伝子でトランスフェクションした細
胞中で検出された。
また、α1、α2そしてβ1サブユニットをコードするcDNAと]acZ遺伝
子でトランスフェクションした細胞からのRNAをα2とβ1サブユニットCD
NAプローブとハイブリダイズした。2つのmRNA種はα2サブユニツトCD
NAプローブにハイブリダイズした。1つの種はα2サブユニッI−cDNAの
転写体に予想される大きさであった(4000ヌクレオチド)。他の種は転写体
に予想される大きさより大きかった(6000ヌクレオチド)。細胞中の複数の
RNAflは、α1、α、そしてβ1サブユニットをコードするcDNAと同時
トランスフェクションし、IacZ遺伝子はβ1ザブユニツトcDNAプローブ
とハイブリダイズした。βサブユニッ1−cDNΔ発現ベクターは可能性のある
2つのポリA4追加部位を存するため、種々の大きさのβサブユニット転写体か
産生された。
C電気生理学的解析
一次的に1〜ランスフエクシヨンした各HEK293細胞を、バッチクランプ法
(ハミル(Hami l I)ら、198L Pflugers Arck 、
391:85−100)を用いて、電位依存性バリウム電流の存在について測定
した。
これらの実験てpCMVβgalて一次的にトランスフェクションしたHEK2
93細胞のみを陰性対照として測定した。電流担体となるバリウムイオンを含存
する浸漬溶液(bathing 5olution)中に細胞を入れた。浸漬溶
液の主要な塩溶液として塩化ナトリウムや塩化カリウムの代わりにコリンクロリ
ドを用いて、ナトリウムやカリウムチャンネルを介する電流を除去した。浸漬溶
液は1閘の塩化マグネシウムを含存し、10關のHEPES (てp87. 3
で緩衝化した(pllは水酸化ナトリウムまたは水酸化テi・ラアセチルアンモ
ニウムで調整した)。バッチピペットと、135閘の塩化セシウム、lrr#の
塩化マグネシウム、10蘭のグルコース、IO酬のEGTA、4nNのATP、
および10m1ilのHEPES(pl(は水酸化テトラエチルアンモニウムで
調整した)を含有する溶液で満たしたラセンラムとテトラエチルイオンはほとん
どの型のカリウムチャンネルを阻止する。ピペッタ−をノルガード(Sylga
rd)(ダウコーニング(Dow−Cornig)、ミンガン州、ミツトランl
”(Midland))て被覆し、1−4メグオーム(megohm)の抵抗を
有していた。IBMコンパチブルPC中にラブマスター(Labmaster)
(サイエンティフィックソルーションズ(Scientific 5oluti
ons)、オハイオ州、フロン(Salon))データアクイノンヨンホートを
中間に介してアクソパッチ(Axopa t ch)IC(アクソンインスツル
メンツ(ΔxonIns + rumen t s) 、カリホルニア州、フォ
スターシティ(FosterCity))増幅器を有する500メグオームのヘ
ットステージレジスター(headstage register)を介して電
流を測定した。電圧指令とデータの耳召悼(こPC]amp(アクソンインスッ
ルメン゛ソ(AxonInS t rumen t S)を用いた。データはp
CI ampとクアトロプロフェノンヨナル(Quattro Profess
ional)(ポランドインターナショナル(Borland Interna
tional)、カリホルニア州、スコソツバレ−(Scotts Valle
y))プログラムで解析した。
薬剤を添加するのに、試験中の細胞の数マイクロメートル内に位置した「ブファ
ー」 (“Puffer”)ピペットを使用して加圧して溶液を添加した。薬理
学的性状解析に使用した薬剤を、浸漬溶液と同一の溶液中に溶解した。添加前に
、DMSO中で調製したBay K8644 (RBI、?サチュセッツ州、ナ
チック(Natick))の10扇の保存溶液を、15酬のバリウムイオン含有
浸漬溶液中で最終濃度lμMに希釈した。
21の陰性対照HEK293細胞(IacZ遺伝子発現ベクターpCMVga1
のみで一次的にトランスフェクションした))を、電流を記録するためにバッチ
クランプ法の全細胞変種により解析した。1つの細胞のみがっくべつで着る内部
へのバリウム電流を示した:この電流はlμMのBay K8644の存在で影
響を受けなかった。さらにバリウムイオン電流を示さなかった4つの細胞へのB
ay K8644の添加ては、電流は現れなかった。
α1、α2そしてβ1サブユニットをコートするcDNAとIacZ遺伝子によ
るHEK293細胞の一次的トランスフエクションの2日後に、各トランスフェ
クション体を電位依存性バリウム電流について測定した。9個のトランスフェク
ション体の電流を記録した。)・ランスフエクションの効率は細胞毎に異なるた
め、各1〜ランスフ工クシヨン体の異種蛋白の発現の程度は異なり、外来DNA
を取り込まないまたは発現しない細胞もある。これらの9個のトランスフェクシ
ョン体の2って内部バリウム電流か検出された。これらの測定法で膜の保持電位
は一90mVであった。膜は一連の電圧工程で異なる試験電位に脱分極され、l
μMのBay K8644の存在下または非存在下での電流か記録された。Ba
yK8644の添加による内部バリウム電流の大きさは有意に増加していた。膜
かlμMのBay K8644の存在下てOmVに脱分極された時最も大きいバ
リウム電流(−160pA)か記録された。脱分極の後に記録された最大の電流
をBayK8644の非存在下でまたは存在下での記録に対応する親分it圧に
対してプロットすることにより作成されるI−V曲線の比較は、Bay K86
44の存在下での電圧活性化電流の増加を示していた。
α1、α2そしてβ1ザブユニットをコートするcDNAとIacZ遺伝子てト
う゛、ノスフエクンコンした)(EK293細胞中のBay K8644の存在
下て産生された電流の追跡で顕著なテール電流か検出され、このト′:;ンスフ
ェクションーC記録された電圧活性化バリウム電流に起因する組換えカルシウム
チャンネルはDHP感受性であるらしいことを示していた。
内部ハjl r′7ム電流を示した2つのトランスフェクションした細胞の2番
目のものは、膜を一90mVから脱分極した時−50pAを示した。この電流は
200μMのカトミウIい(確立されたカルシウムチャンネルブロッカ−)によ
りほとんど完全に阻止された。
(I2サブユニットをター!−するDNAと1acZ遺伝子で一次的にトランス
フェクションした10個の細胞を、トランスフェクション後全細胞バッチクラン
プ法により解析した。こオ]らの細胞の1つは30ρAの内部バリウム電流を示
した。
この電流はlμMのBay K8644の存在下で2倍増加した。さらにBay
K8644の存在下で小さいなテール電流か検出された。これらのデータはHE
K293細胞中でのヒト神経カルシウムチヤンネルα1ザブユニットをコードす
るcDNAの発現は、機能的DHP感受性カルシウムチヤンネルを与えることを
示している。
3 ヒト神経カルノウj、チャン不ルサブユニッ]・をコートするDNAで安定
にトラ、ンスフェクンヨンしたHEK293細胞の解析−次的にトランスフェク
ションしたHEK 293細胞(実施例8. B、2. cを参照)の電気生理
学的解析で記載したように、電位依存性バリウム電流について安定にトランスフ
ェクションされた各HEK293細胞を電気生理学的解析した。サイクリックA
MP依存性のキナーゼ介在リン酸化(ベルブー(Pelzer) ら、1990
、Rev、Phusiol、Biochem。
Pharmacol 、114 :107−207)を介するカルシウムチャン
ネル活性を最小にするために、いくつかの記録てcAMP (ナトリウム塩、2
50uM)をピペット溶液に加え、フォルスコリン(forskolin)(l
oμM)を浸漬溶液に加えた。これらの化合物の存在にかかオつらず、類似の定
量結果か得られた。
Bay K8644 (llJM)の非存在下ておよびrr在下て、安定にトラ
ンスフ175/ヨシされた細胞からバリウム電流か記録された。Bay K86
44の非存在下て細胞を一90mVの保持電位から一10mVに脱分極した時、
急速に不活性化さ第1るテール電流のある約35pAit流か記録された。Ba
y K8644の使用の間同じ脱分極法で約75pAの電流を誘導され、こねに
増強され長引いたテール電流か付随していた。一連の脱分極電圧の関数としての
同し細胞から記録された最大の電流を評価した。Bay K8644の存在下で
応答か増加したのみならず、全電流−電比関係か約−10mV移動した。こうし
てBay K8644作用の3つの典型的な特徴(すなわち電流値の増加、テー
ル電流の延長、そして活性化電圧の陰性側への移動)か観察され、これらの安定
にトランスフェクションさ第1た細胞におけるDHP感受性カルシウムチャンネ
ルの発現を示していた。トランスフェクションされなかったHEK293細胞て
はcAMPまたはフォスコリン(forskol in)の有無にかかわらず、
Bay K8644のそのような効果は観察されなかった。
C,ヒト神経カルシウムチャンネルサブユニットをター1−するDNAの発現の
ためのpCMVを基礎とするベクターとpCDNA+を基礎どするベクターの使
用1、作成体の調製
pcDNAlを基礎とする発現ベクターの代オ)りにpCMVを基礎とする発現
へ汐ターを用いた場合、宿主細胞中でのヒ1−のカルシウムチャンネルサブユニ
ットをコートするDNAの組換え発現のレベルか増加するか否かを調へるため、
通以下の発現ベクターを作成した。pVDCCI[I (Δ)からの全長α、D
cDNA(実施例2. A、3. dを参照) 、HBCaCHα、からの36
00bpのEcoR1断片に含有される全長α2DNA (実施例4. 8を参
照)、およびpHBCaCHβ、、RBS (A)からの全長β1サブユニット
(実施例3. 8. 3を参照)を、別々にプラスミノl”pcMVga+にサ
ブクローニングした。ブラスミy l”p CMVg a IをNotIて消化
して]acZ遺伝子を除去した。このプラスミントの残りのベクタ一部分(pC
MVを呼ぶ)をNotI部位てNotIで平滑末端にした。別々のEcoRI断
片上の全長α2をコートするDNAとβ1をコートするDNAを単離し、平滑末
端にし、pCMVのCMVプロモーターとSV40ポリアデニル化部位の間にc
DNAを有するpCMVの平滑末端にした断片に別々に結合させた。α、0をコ
ートするDNAにpcMvを結合させるために、CMVプロモーターの5′のす
ぐ横とSV40のポリアデニル化部位の3′のすく横のポリリンカー中の制限部
位をpCMVから除去した。このポリリンカーは次の制限酵素認識部位の配列を
有する。
次にpVDcc]II (A)からのBam)月/Xhol断片として単離され
た、α1.をコートするDNAを、XbalI/5alIて消化したpCMVに
結合させてCMVプロモーターとSV40のポリアデニル化部位の間に配置させ
た。
ブー7スミノt”pCMVlipcDNAl と同様+、:CMVブaモーター
を有スルカ、挿入されたサブユニットをター1へするDNAに対するスプライス
トナー/スプライスアクセプタ一部位においてpcDNAIとは異なる。サブユ
ニ、yトをコードするDNAをpCMVに挿入後は、スプライスl−カー/スプ
ライスアクセプタ一部位はCMVプロモーターの3′ とサブユニッ1−をコー
ドするDNA開始コドンの、5′ に位置する。サブユニットをコートするDN
AをpcDNAlに挿入後は、スプライストナー/スプライスアクセプタ一部位
は、サブユニットcDNA停止二7トシの3′(こ位置する。
2 F(EK293細胞の1〜ランスフ工クノヨン実施例7. B、1. a
に記載したように、pCMV中のα1D、α2そしてβ1サブユニットをター1
−するDNA、またはpcDNAl中のαlD%α2そしてβ、刀ブユニットを
コートするDNA (それぞれベクターpVDcc]II (A)、pHBca
cHα2RBS (A)およびpHBCaCHβ、、RBS (A))で、HE
K293細胞を一次的に同時トランスフェクションした。トランスフエクシー3
ノ効率の尺度として、各トランスフェクション中にプラスミソ]・pCMVga
lをIJIIえた。1〜う/スフエクション体のβ−ガラクトシダーセ測定(実
施例7゜13、 2.を参照)の結果は、HEI<293細胞はpCMVを基礎
とするプラスミツトで等しく効率的にトランスフェクションされることを示して
いた。
3、ノーサン解析
実施例7. A、2.および7. B、2. b、に記載のように、総およびポ
リA” mRNAを一次的にトランスフェクションした細胞から単離した。RN
Aのノーサンプロットを以下の放射能標識したプローブとハイブリダイズさせた
:αII)CDNA、ヒト神経カルシウムチヤンネルα2サブユニツトおよびヒ
ト神経カルシウムチャンネルβ1サブユニットをコードするDNA、すへてのト
ランスフェクション体てα1、α2そしてβ1サブユニット転写体に予想される
大きさのメツセンジャーRNAか検出された。大量のα、D転写体が、pCMV
を基礎とするプラスミツトで同時トランスフェクションした細胞中に、次にp
c DNA +を基礎とするプラスミツトで同時トランスフェクションした細胞
中に存在していた。すべての1へランスフエクソヨン体で等量のα、そしてβ1
サブユニット転写体か検出された。
D ヒト神経カルシウムチャンネルザブユニットをコードするRNAのセノブス
ラエヒス(Xenopus 1aevis)卵母細胞中ての発現インビ1−口で
調製されたヒl−神経αID、α2そしてβ1サブユニットをコードするDNA
の転写体の種々の組合せを、ゼノブスラエヒス(XenopusLaevis)
卵母細胞中に注入した。α2.を含有する組合せて注入したものは、電圧活性化
バリウム電流を示した。
■、転写体の調製
ヒト神経カルシウムチヤンネルα38、α2そしてβ1サブユニットをコートす
る転写体を、mCAP mRNAキー1−7ビングキノト(CAPPING K
IT)(ストラタシーン(Stratagene)、カリホルニア州、ラホイヤ
(La Jolla)、カタログ番号200350)の方法に従って合成した。
pcDNAIとりポゾーム結合部位で始まるα+ocDNAおよびコート配列の
8番目のATGコドン(実施例3. A、3. dを参照)を含有するプラスミ
ツドpVDCCI[、RBS (A) 、pcDNAlとα、サブユニットcD
NA(実施例4を参照)を含有するプラスミントpHBcacHα+ A、そし
てp c DNA 1を含(TLβ、DNAを欠々lするイントロン配列および
リホゾーム結合部位(実施例3を参照)を含有するプラスミツトpHBCaCH
β、、RBS (A)を、制限消化により線状化した。α、oCDNAおよびα
2サブユニットをコートするプラスミツドをXhoIて消化し、β1サブユニッ
トをニー1〜するプラスミツトをEC0RVて消化した。DNA挿入体をT7R
NAポリメラーゼで転写した。
、2 卵母細胞の注入
ゼノブスラエヒス(Xenopus Iaevis)卵母細胞を単離し、コラゲ
ナーゼ処理により卵胞を除去し、注入の後および記録の前に2から5日間、10
0閘の塩化す1〜リウム、2蘭の塩化カリウム、1. 8mMの塩化カルシウム
、1酬の塩化マグネシウム、5rrMのHEPES、ピーエイチア、6.20
μg/mlのアンピシリンそして25μg /mlのストレプトマイシン中で維
持した。αサブユニット−に注入された各転写体につき、細胞当たり総量50n
lて6μgの特異的mRN八を注入した。
3 細胞内雇用記録
2つの7[tt+の電圧クランプ法(ダスカル(Dasca l、N、)、19
87、CRCCr1t、Rev、Biochem、、22:317)を用いて、
注入した卵母細胞を電位依存性バリウム電流について調へた。電圧指令を作成し
データを解析するために、pcIamp(アクソンインスツルメンツ(Axon
l、ns t rumen t s))ソフトウェアパッケージをラブマスター
(Labmas ter)125kHzデータアクイジソヨンインターフエース
とともに使用した。クア]・ロブロフエツソヲナル(Quattr。
Professional)もこの解析で使用した。電流シグナルは! −5k
H2てデソタル化し、適宜フィルターをかけた。浸漬溶液は以下を含有していた
。40蘭の塩化バリウム、36dlのテトラエチルアンモニウムクロ1月CI)
、2mMの塩化カリウム、5閘の4−アミノピリジン、0.+5咄のニフルミン
酸(niflumic acid)、5mMのHEPES、pH7,6゜a ヒ
ト神経カルシウムチャンネルサブユニットα2、α2そしてβ1サブユニットを
ニー1−する転写体を注入した卵母細胞の電気生理学的解析2つの電極の電圧ク
ランプ法により注入しなかった卵母細胞を調へ、解析した7つの細胞のうちの1
つのみに内因性の内部バリウム電流か検出された。
α1o、α、そしてβ1サブユニット転写体を同時注入した卵母細胞は、−90
mVまたは一50mVの保持電位(154±l 29nA、n=21)から膜を
脱分極すると、維持された内部バリウム電流を示した。140から700ミリ秒
の試験パルスを与えた時、これらの電流は典型的にはほとんと不活性化を示さな
かった。
一連の電位の脱分極は、最初に現れる電流は一30mVであり、約OmVがピー
クであることを示していた。
DHPBay K8644を添加すると電流の強さが増加し、細胞の再分極のた
めテール電流か延長され、電流活性化において過分極移動(hyperpola
rizing 5hift)が誘導された。DMSO中の保存溶液からBay
K8644を新たに調製し、潅流ポンプ(per fus ion pump)
か切られている時10×濃縮液として60μmの浴中に直接導入した。細胞に接
触している最終の希釈薬剤溶液のDMSO濃度は、決して01%を越えなかった
。対照実験では0.1%のDMSOは膜層流に影響を与えなかった。
DHPアンタゴニストのニフェジピン(DMSO中の保存溶液として調製し、B
ay K8644の添加について記載したように細胞に添加した)の添加は、α
、。、α2そしてβ1サブユニットの転写体を同時注入した卵母細胞の内部バリ
ウム電流の大部分(91±6%、n=7)を阻止した。内部バリウム電流の残基
損不活性成分は、ジフェニル添加の後も存在した。50μMのカドミウムイオン
により内部バリウム電流は完全に阻止されたが、100μMのニッケルイオンで
はわずかに約15%阻止されたのみである。
α1o、α2そしてβ1サブユニット転写体を同時注入した卵母細胞中の内部バ
リウム電流へのωCgTxの影響を調へた。担体蛋白として用いるために、15
蘭の塩化バリウム浸漬溶液+0.1%サイトクロームC(シグマ(S i gm
a))中てωcgTx (/<ケムインク(Bachem、Inc、)、カリホ
ルニア州、トランス(Torrance))を調製した。
対照実験はサイトクロームCは電流に対して影響を与えないことを示していた。
−90mVの保持電位からOmVへの一連の電圧パルスを20ミリ秒間隔て記録
した。
2価の陽イオンによるωCgTx結合の阻害を低下させるため、15rrMの塩
化バリウl2.735咄のテトラエチルアンモニウムクロ1月・(残りの成分は
40mMのハリ内ムイオン記録溶液と同しである)中で記録を行った。延長した
テール電流で区別されたDHP感受性電流成分に対してωCgTxの影響を調へ
るために、ωCgTxの添加の前に細胞にBay K8644を添加した。比較
的高濃度(10−15μm)のωCgTxにより内部バリウム電流は弱く(54
±29%、n−7)かつ可逆的に阻止された。ωCgTxの添加の2から3分以
内に試験電流と付随するテール電流は連続的に阻止されたか、浴からωCgTx
が追い出されるといずれも部分的に回復した。
■〕 ヒト神経カルシウムチャン不ルサブユニットα1.をコートする転写体の
み、またはα1.サブユニットおよび他のサブユニットをコートする転写体を注
入した卵母細胞の解析
α19、α2ぞしてβ1ザブユニットをコードする転写体を注入した卵母細胞中
の内部ノ刺つム電流へのα2どβ1サブユニットの寄与を、α1oサブユニツト
のみの発現またはβ1サブユニットまたはα2サブユニットどの組合せとの発現
により評価した。αIDcDNAの転写体のみを注入した卵母細胞では、バリウ
ムイオン電流は検出されなかった(n=3)。α1Dおよびβ、cDNΔの転写
体を注入した卵母細胞では、−90mVの保持電位から膜を脱分極すると、α1
o、α2そしてβ、cDNAの転写体を注入した細胞で観察された電流に似てい
る弱い(108±39nA)バリウムイオン電流か検出されたか、強さはそれよ
り弱かった。
(γ1nおよびβ1をコートするDNAの転写体を注入した4個の卵母細胞のう
ちの2って、バリウムイオンてはBay K8644に対して、α1o、α1、
α2そしてβ1サブユニットをコートする転写体を注入した叩は細胞に現れた)
\リウムイ1ンてのBay K8644感受性に似た感受性を示した。
α1oど〔γ2サブユニットをコートする転写体を注入した5個の卵母細胞のう
ち3 ff!]は、−90mVの保持電位からの膜の脱分極により、非常に小さ
いハリウムイオ〕7玉流(15−30nA)を示した。これらのバリウムイオン
ニーてはBayK8644に対してはとんとまたはまった<シチ答しなかった。
C,ヒト神経カルシウムチヤンネルα2および/またはβ1ザブユニットをコー
トする転写体を注入した卵母細胞の解析α58、α、そしてβIサブユニットを
コートする転写体を同時注入した卵母細胞中で検出される内部バリウム電流への
α18、α、サブユニットの寄与を評価するために、ヒト神経カルシウムチャン
ネルサブユニットα2および/またはβ。
サブユニットをコートする転写体を注入した卵母細胞のバリウムイオンてを評価
した。α2サブユニツトをコードする転写体を注入した卵母細胞では内部バリウ
ムイオンでは検出されなかった(n=5)。β、サブユニットをコードする転写
体を注入した卵母細胞は脱分極て、測定てきる(54±23nA、n=5)内部
バリウム電流を示し、α1およびβ、サブユニットをコートする転写体を注入し
た卵母細胞は、β1をコードするDNAのみの転写体を注入した卵母細胞で検出
されるものより約50%大きな(80±61nA、n−18)内部バリウム電流
を示した。
β1サブユニットまたはα2そしてβ、サブユニットをコートする転写体を注入
した卵母細胞中の内部バリウム電流はまず、−90mVの保持電位から一30m
Vに脱分極された時に典型的に観察され、膜が10から20mVに脱分極された
時ピークに達した。マクロ的にはα、とβ1サブユニソ1〜をコートする転写体
またはβ1サブユニノI−をコートする転写体を注入した卵母細胞中の電流は区
別できなかった。α19、α2そしてβ1サブユニツトcDNAの転与体を同時
注入した卵母細胞中の電流に比較して、これらの電流は試験パルスの間有意の不
活性化を示し、保持電位に対して強い感受性を示した。α2およびβ1サブユニ
ットをコートする転写体を同時注入した卵母細胞中の内部バリウム電流は、通常
140 ミl)秒のパルスの間ピークの強さの10−6096に不活性化され、
α1゜、α2そしてβ、サブユニットをコートする転写体を同時注入した卵母細
胞中におけるよりも保持電位に対して存意に感受性が強がった。α、とβIサブ
ユニットをコードする転写体を同時注入した卵母細胞の膜の保持電位を−90か
ら一50mVに変えると、これらの細胞の内部バリウム電流の強さが約81%(
n=11)低下した。
これに対してα19、α2そしてβ、サブユニットをコードする転写体を同時注
入した卵母細胞中で測定された内部バリウム電流は、保持電位を−90がら一5
0mVに変えると約24%(n−11)低下した。
α2とβ1サブユニットをコートする転写体を注入した卵母細胞で検出される内
部バリウム電流は、α111.α、そしてβ1サブユニットをコートする転写体
を注入した卵母細胞で認められるものとは薬理学的に区別することかできた。α
2とβ1サブユニットをコートする転写体を注入した卵母細胞は、Bay K8
644に非感受性の内部バ11ウム電流を示した(n=11)。ニフェジピンの
保持電位感受性とα、とβ1サブユニットをコードする転写体を注入した卵母細
胞中て観察される電流のt−め、ニフェジピン感受性を測定することかできなか
った。
しかしα、とβ、サブユニットをコードする転写体を同時注入した2つの卵母細
胞は、−50mVの保持電位から脱分極されると測定可能な(25kara45
nA)内部バリウム電流を示した。これらの電流はニフェジピンに対して非感受
性であった(5から10μ帽。α2とβ、ザブユニットをコートする転写体を注
入した卵(’J−細胞の内部バリウム電流は、重金属に対してα1o、α2そし
てβ、サブユニノ1−をコートする転写体を注入した卵母細胞中で検出される電
流と同し感受性を示した。
ヒト神経α2とβ1サブユニットをコートする転写体を注入した卵母細胞で検出
される内部バリウム電流は、セノブスラエピス(XenopusIaevis)
卵母細胞のカルシウム電流に似た薬理学的および生物物理学的性質を有する。こ
のヒト神経カルシウムチャンネルβ1サブユニットは膜通過ドメイシを作成する
ことかできる疎水性部分を欠如しているため、組換えβ1サブユニットのみかイ
オンチャンネルを作成する可能性は低い。卵母細胞には均一な内因性のαIサブ
ユニットか存在し、そのようなα、サブユニットに介在される活性はヒト神経β
、サブユニットの発現により増加する可能性かより大きい。
本発明の範囲を逸脱することなく、本発明を少し具体的に、当業者には明かな修
飾をIJI+え説明してきた。そのような修飾は当業者に明らかであるが、本発
明は付随する請求の範囲にのみ限定される。
配列リスト
(1)一般的情報
■)出願人・バーボルト、ミッチェル(Ha r po I d、 Mi ch
a e l)エリス、スチーブン(EI I is、5teven)ウィリアム
ス、マーク(Wi l I i ams、 Ma r k)フェルトマン、ダニ
エル(Feldman、Danie+)マキュー、アン(McCue、Ann)
ブレナー、ロハート(Brenner、Robert)2)発明の名称 ヒトカ
ルシウムチャンネル組成物および方法3)配列の数・21
4)通信用住所。
(a)受信人 ツイツチ、エーブン、タビンとフラネリー(Pitch、Eve
nSTabin & Flannery)(b)ストリー1− : 4250エ
グゼキユテイブスクエア、スィート510(4250Executive 5q
uare、5uite 510)(c)市 ラホイヤ(La Jolla)(d
)州・カリホルニア
(、e)郵便番号 92037
5)コンピューターで読まれる型・
(a)媒体のタイプ、フロッピーディスク(b)コンピューター:IBMPCコ
ンパチブル(C)オペラーティングシステム: PC−DO3/MS−DO3(
d)ソフトウエア:バテンi・インリリース(Paentln Re1ease
)#l O、バージョン#l 25
6)現在の出願データ
(a)出願番号・
(b)出願口・
(c)分類
7)先行出願データ:
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ACmACA丁^ ^cxc^^丁^TC丁へCフロ35(2ン配列ID No
、2の情報・
l)配列の特徴
(a)長さ:104塩基対
(b)型、核酸
(c)鎖−2本鎖
(d)形態、線状
2)分子の型:DNA(ゲノム)
4)特徴
(a)名前/キー: CD5
(b)位置:1.、IO2
4)特徴・
(a)名前/キー・種々の特徴
(b)位置:1..104
(d)他の情報 注意=“A 104−ヌクレオチl’アルファIDの別のエク
ソン”
6)配列記述 配列ID No、2
(2)配列TD No、3の情報−
1)配列の特徴:
(a)長さ 5904塩基対
(b)型 核酸
(cHJl:1本鎖
(d)形態 線状
2)分1の型 DNA (ゲノムン
4)特徴
(a)名前/キー CD5
(b)位置 1..5904
6)配列記述 配列ID No、3:
GGT丁CC^^CTkTGGGACCCCNccCCCCGCCCATGCC
MC^丁GA^?GCC96GIY Ser^sn Tyr C1y Ser
Pro Arg Pro^la His Ala Asn 1mt Asn A
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G AAG Cll+G (:OCAGCAce ACO2P111
人rg Ly−八rg Gin (in Tyr Gly LF Pro Ly
e LY@ Gin GLy gsr Thr ThrII5 90 95
(2)配列ID No、4の情報。
1)配列の特徴
(a)長さ、132塩基対
(b)I’+2 核酸
(cult:2本鎖
(d)形態・線状
2)分子の型:DNA(ゲノム)
6)配列記述 配列ID No、4
(2)配列TD No、5の情報。
l)配列の特徴
(a)長さ 89塩基対
(b)型 核酸
(c)鎖 2本鎖
(d)形態 線状
2)分子のヘラ DNA (ゲノム)
6)・配列記述 配列1[No、5
(2)配列ID No、6の情tし
1)配列の特徴
(a、)長さ 84塩基対
(b) ’Sツ 核酸
(c、)jn:2本鎖
(d’)旧管 線状
2)分子のヤ DNA (ゲノム)
4)特徴:
(a)名前/キー CD5
(b)位置 1 84
(d)他の情報・注意=“アルファICの別のエクソン”6)配列記述 配列I
D No、6:
(2)配列ID No、7の情報
1)配列の特徴
(a)長さ 7662塩基対
(b)型 核酸
(c)tlt:2本鎖
(d)形態 線状
2)分子の型 DNA (ゲノム)
4)特徴。
(a)名前/キー CD5
(b)位置:144..7163
4)特徴
(a)名前/キー−5’UTR
(b)位置 1.、I43
4)特徴・
(a)名前/キー 3’ UTR
(bC位置 7161..7362
6)配列記述、配列ID No、7:
α工Cα:accc ercαtαHT +50cQac W ! fl 60
Gc7362
(2)配列ID No、8の情報・
l)配列の特徴。
(a)長さ 7175塩基対
(b)型 核酸
(c)鎖=2本鎖
(d)形態−線状
2)分子の型:DNA(ゲノム)
4)特徴:
(a)名前/キー CD5
(b)位置:I44..6857
4)特徴:
(a)名前/キー 5’ UTR
(b)位置:1.、I43
4)特徴:
(a)名前/キー 3’ UTR
(b)位置:6855..7175
6)配列記述・配列ID No、8:
CCCCM GccGTCGACCC? (ICo CIl+CAOG CAC
Cl1kC(ICOCACCl OACIIAO2714Pro Glu Gl
y Vlll MP Pro Pro Arg Arg )us Hls Ar
g IILs Ar9up LyeGACAIIIGACCCCCGCGGCG
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Glu Pro Jlf9 Arg )His Az′q `l畠
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Lu Cys Vat L@u Lym Xi@Il管八La へM Gly
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Tc 77丁 CGA GC丁GCG CCQ (”TG ATe AAo 4
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CTG TGG A(’CTTT CTC4922L@uL・U入rgGln
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Gin Gin Ala Pro Oly Gly 1av11170187s
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L@u Glu 1.ys Gly PTOIli*r L≠■
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GCT GTG GGG CcG GGG GTG 64P0
Ser Aha Mp M@t A@pGly Ala Pro s@r Si
r Aha Val Gly Pro Gly Laucce(3)弱^G届暢
c1儲就〜3京I回G鮎国^G^G口C(9) 6458想、Pro Gly
Glu Qly Pro、Thr Oly cy″Arg Arg、Glu A
rg Glu Arg Arg5(2)配列ID No、9の情報−
1)配列の特徴
(a)長さ 1546塩基対
(b)撃 核酸
(c)鎖 2本鎖
(d) 斤〉り! 線状
2)分子の型 DNA <ゲノム)
4)特徴
(a)名前/キー CD5
(b)位置 1.、I437
4)特徴。
(a)名前/キー 3°UTR
(b)位置:14351.+546
6)配列記述 配列LD No、9:
(2)配列ID No、10の情報。
l)配列の特徴:
Ca)長さ:l851塩基対
(b)型・核酸
(c)@: 2本鎖
(d)形態二線状
2)分子の型:DNA(ゲノム)
4)特徴:
(a)名前/キー:CD5
(b)位置・1..1797
(d)他の情報、標準名=“ヘーター3”4)特徴。
(a)名前/キー 3’ UTR
(b)位置 +795..185+
6)配列記述、配列rD No、10
(2)配列ID No、IIの情報
1)配列の特徴
(a)長さ 3600塩基対
(b)型・核酸
(c)鎖 2本鎖
(d)形態・線状
2)分子の型 DNA(ゲノム)
4)特徴・
(a)名前/キー CD5
(b)位置 35..3310
(d)池の情報、標準名=“アルファー2”4)特徴
(a)名前/キー、5° UTR
(b)位置 1.34
4)特徴−
(a)名前/キー 3° UTR
(b)位置 3308..3600
6、)配列記述 配列ID No、II?C11TCT^T’TG GAAPI
J1m1AGαγ門iワi℃’!”rOc111?rGTiIXIT 3600
(2)配列ID No、12の情報:
1)配列の特徴。
(a)長さ 323塩基対
(b)型、核酸
(c)M・2本鎖
(d)形態 線状
2)分子の型 DNA (ゲノム)
6)配列記述:配列ID No、12:(2)配列ID No、13の情報:
l)配列の特@:
(a)長さ 57塩基対
(b)型 核酸
(c)鎖−2本鎖
(d)形態 線状
2)分子の型:DNA(ゲノム)
6)配列記述 配列ID No、13
CCTATTGGTGTAGGTA?ACCAACAATrAATTTAAGA
AAAAGGAGACCCAATATCCAC57(2)配列ID No、14
の情報
I)配列の特徴。
(a)長さ、180塩基対
(b)型・核酸
(c)鎖・2本鎖
(d)形態 線状
2)分子の型・DNA (ゲノム)
4)特徴。
(a)名前/キー: CD5
(b)位置 1..132
6)配列記述・配列ID No、14・(2)配列ID No、15の情fFi
・■)配列の特徴
(a)長さ 22塩基対
(b)撃 核酸
(c)鎖 1本鎖
(d)形態、線状
2)分子−のへ! 他の核酸
(a)記述 オリゴヌクレオチド
6)配列記述 配列ID No、15
AATTCCC丁AC(iTAcACTccA GC22(2)配列ID No
、16の情報・
1)配列の特徴。
(a)長さ、18塩基対
(b)型・核酸
(c)鎖・1本鎖
(d)形態二線状
2)分子の型 他の核酸
(a)記述二オリゴヌクレオチド
6)配列記述 配列TD No、16:(2)配列ID No、17の情報:
1)配列の特徴・
(a)長さ:20塩基対
(b)型:核酸
(c)鎖、1本鎖
(d)形態二線状
2)分子の型:他の核酸
(a)記述 オリゴヌクレオチ1〜
6)配列記述、配列ID No、17
CCATGGTACCTrOl;T1’GACC20(2)配列ID No、1
8の情報−
1)配列の特徴。
(a)長さ、24塩基対
(b)型・核酸
<c)t1本鎖
(d)形感 線状
2)分子のl1li! 池の核酸
(a’)記述 オリゴヌクレオチド
6)配列記述 配列ID No、18
^AT’TCGTCAAOCFIAGGTACCAiGG24(2)配列ID
No、19の情報
1)配列の特徴
(a)長さ・249塩w対
(、b)型F9酸
(c)シ112本鎖
(d)形感 線状
2)分子の型!:cDNA
6)配列記述 配列ID No、19
ACAC八AATG 249
(2)配列ID No、20の情報
l)配列の特徴
(a)長さ 402塩嗅対
(1))へI! 核酸
(c ) i′l: 2.−4<鎖
(dlしり 線状
2)分「の%’!:CDN△
6)配列記述 配列ID No、2(]CCACCTA(CA CGCG胃国i
CCCMCCCGGCCMACCCGGGCTCCCCG GTGGCCGCC
O60GCkTTTGCGGτGAにGACCAATC丁CAGCT^C丁GT
GGCGT^CTl1iG^TG^GGkG丁GCCC八GτC2S0
(2)配列ID No、21の情報
1)配列の特徴
(a 、)長さ 28塩基灯
(1))梨 (k酸
(c)ji’i:1本111
(d)IFう聾、線状
2)分トの望 池の核酸
(a、)記述 すりコフクレオチI・
6)配列記述 配列ID No、21
CTCILGτ^CCA TCTCTG^TACCAにCCC(J 28補正書
の写しく翻訳文)提出書(特陀第184条の8)平成6年1月14日
#!jδ乍11°長丁V 殿
1 特許出願の表示 PCT/US92106903 ・;3 特れ出顎入
者に公知の他のそのような方法(こうしてγサブユニットをコードする全長クロ
ーンか単離されるかまたは作成される)によりプローブとして開示されるDNA
を用いて単離され同定される。γサブユニットは、本発明に記載のDNAと低緊
縮条件下でハイブリダイズするDNA、または本発明に開示されるγサブユニッ
トと約40%の相同性を存する蛋白をコードする充分な配列相同性を示すDNA
によりコートされる。
従って上記を考慮して当業者は、α1、α1、β、δおよびカルシウムチャンネ
ルサブユニット(異なる遺伝子によりコードされるタイプ、およびスプライス変
種であるサブタイプを含む)をコートするDNAを同定することができる。例え
ば本発明で開示されるDNAに基づ<DNAプローブは、適当なライブラリー(
ゲノムライブラリーまたはcDNAライブラリーを含む)とスクリーニングした
り、全蛋白をコードする読み取り断片(open readingfrgmen
t)を含有する1つまたはそれ以上のクローン中のDNAを得るのに使用される
。適当なライブラリーを本発明で開示されるDNAでスクリーニングした後、そ
こからコードされる蛋白の配列か推定される読み取り枠(openreadin
g frame)の存無について単離されたDNAを試験する。分子量の測定と
本発明の配列との比較により、サブユニットの正体(例えばα1、α・2なと)
か明らかになる。必要な場合は、サブユニットがα1サブユニツト、α2サブユ
ニツトまたはβサブユニットであるか否かをめるのに、機能的測定法が使用され
る。
例えばαIAをコートするDNAは、整理番号75293て寄託されたファージ
から単離された、ヒトα、Aサブユニットのすべてまたは一部をコードするDN
Aで適当なライブラリーをスクリーニングすることにより単離される(配列ID
No、21に示される配列を存するオリゴヌクレオチドによるスクリーニングを
含む)。同様にβ、をコートするDNAは、ATCC整理番号69048で寄託
されたプラスミツドβ142から調製されるDNAプローブ、または配列IDN
o、19および20に示される配列に従い調製された配列を有するプローブブダ
ペスト条約で公布された特許手続きと規制のための微生物の寄託の国際的認識に
関するブダペスト条約の条件に従い、αゆサブユニットをコードするDNAを含
有する生物試料は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(America
n Type Cu1ture Co11ection)(米i20852メリ
ーランド州ロツクビル、パークローンドライブ12301)に寄託されている。
ブダペスト条約の条件および規則、そしてアメリカ合衆国および本出願または本
出願の優先権を主張する出願が提出されるか、またはそのような出願に対して特
許か認可される他のすべての国または国際組織の特許法および規則に従い、これ
らを受け取る資格のある工業所有権事務所や他の人々は、寄託された物質の試料
を入手できる。
α1Aサブユニツトは、大腸菌宿主株NM514中でα1.254と呼ばれるλ
gtlOファージ中の3kbの挿入体によりコードされる。この物質のファージ
溶解物は、前述のようにATCC整理番号75293でアメリカンタイプカルチ
ャーコレクションに寄託されている。α1AサブユニツトをコードするDNAは
、配列ID No、21を存するDNA:5’ CTCAGTACCATCTC
TGATACCAGCCCCA3’から調製されるプローブてスクリーニングす
ることにより同定される。
α’111ザブユニットヒトのカルシウムチャンネルサブユニッl−をコードす
るDNAの同定と単離
α1.サブユニットをコートするDNAは、ヒトの脳底神経節cDNAライブラ
リーを、ウサギの骨格筋カルシウムチヤンネルのα1サブユニツトをコートする
cDNAてスクリーニングすることにより単離された。陽性クローンの1つの一
部を用いて1MR32細胞cDNAライブラリーをスクリーニングした。脳底神
経節DNAプローブにハイブリダイズするクローンを用いて1MR32細胞cD
NAライブラリーをさらにスクリーニングして重複するクローンを同定し、次に
これを用いてヒトの海馬cDNAライブラリーをスクリーニングした。こうして
ヒトのα1.サブユニットをコートするヌクレオチド配列のほとんと全長にまた
がる充分なシリーズのクローンか得られた。1MR32細胞のα1.サブユニソ
hm請求の範囲
1、 ヒトカルシウムチヤンネルのα1サブユニットをコートするヌクレオチド
の配列よりなる。単離されたDNA断片。
2 α1サブユニツトはヒト神経カルシウムチャンネルα、サブユニットである
、請求の範囲第1項に記載のDNA断片。
3、 α、サブユニットはα1タイプのα1サブユニツト、α1cサブユニツト
タイプのα、サブユニット、αII+サブユニットタイプのα1サブユニツトま
たはα、Aサブユニットタイプのα1サブユニツトである、請求の範囲第1項に
記載のDNA断片。
毛 ヒトカルシウムチャンネルのα、サブユニットのスプライス変種をコードす
るヌクレオチドの配列よりなる、単離されたDNA断片であって、α、サブユニ
ットをコートする該ヌクレオチドの配列はまた、ヒトのカルシウムチャンネルの
δもコートする。
5、ヒトのカルシウムチャンネルはヒト神経カルシウムチャンネル、ヒト骨格筋
カルシウムチャンネルまたはヒト大動脈カルシウムチャンネルである、請求の範
囲第4項に記載のDNA断片。
6、 α2サブユニツトは、配列ID No、IIに記載のアミノ酸をコードす
るDNAと配列ID No、11のヌクレオチド1624と1625の間に挿入
された配列ID No、13のDNAを含有する一次転写体の別の処理により産
生される、請求の範囲第4項に記載のDNA断片。
7、 α、サブユニノ1−はα21、α21、α2esα22、またはα7.サ
ブユニットである、請求の範囲第4項に記載のDNA断片。
8、 ヒトのカルシウムチャンネルのβサブユニットをコードするヌクレオチド
の配列よりなる、単離されたDNA断片。
9、 サブユニットはβ1またはβ、サブユニッl−である、請求の範囲第8項
に記載のDNA断片。
10、βサブユニットは、配列ID’No、9に記載のアミノ酸をコードするD
NAを含有する一次転写体の別の処理により産生されるが、配列ID No、9
国際調査報告
1、ltm#11M61Au11.l1MN& PCT/US 9210690
3国際調査報告
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(51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号Cl2P 21102
C8214−4B//(C12P 21102
C12R1:91)
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、SE)、0A
(BF、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD
、TG)、AT、AU、BB、BG、BR,CA、CH,C3゜DE、DK、E
S、FI、GB、HU、JP、KP、KR,LK、 I、U、 MG、 MN、
MW、 NL、 No、PL、RO,RU、SD、SE、US
(72)発明者 エリス、スチーブン ブラッドリイアメリカ合衆国92129
カリフォルニア州サン ディエゴ、オビエド ストリートFI
(72)発明者 ウィリアムス、マーク ニドワードアメリカ合衆国92009
カリフォルニア州カールスパッド、ペアー トリー ドライブ6919
(72)発明者 フェルトマン、ダニエル ハワードアメリカ合衆国92109
カリフォルニア州サン ディエゴ、ラモント 4621.ナンバー 9エイ
(72)発明者 マツキュー、アン フランシスアメリカ合衆国91942 カ
リフォルニア州う メサ、コロラド アベニュー 6939(72)発明者 ブ
レナー、ロバート
アメリカ合衆国78703 テキサス州オースチン、ケンモアー コート 25
07