JPH06510189A - 免疫抑制剤のためのスクリーニング法 - Google Patents

免疫抑制剤のためのスクリーニング法

Info

Publication number
JPH06510189A
JPH06510189A JP5504625A JP50462593A JPH06510189A JP H06510189 A JPH06510189 A JP H06510189A JP 5504625 A JP5504625 A JP 5504625A JP 50462593 A JP50462593 A JP 50462593A JP H06510189 A JPH06510189 A JP H06510189A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
atc
atn
binding
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP5504625A
Other languages
English (en)
Inventor
フラナガン,ウィリアム エム.
クラブツリー,ジェラルド アール.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leland Stanford Junior University
Original Assignee
Leland Stanford Junior University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leland Stanford Junior University filed Critical Leland Stanford Junior University
Publication of JPH06510189A publication Critical patent/JPH06510189A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/1703—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • A61K38/1709—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4702—Regulators; Modulating activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6897—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids involving reporter genes operably linked to promoters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6872—Intracellular protein regulatory factors and their receptors, e.g. including ion channels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136—Screening for pharmacological compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2500/00—Screening for compounds of potential therapeutic value
    • G01N2500/02—Screening involving studying the effect of compounds C on the interaction between interacting molecules A and B (e.g. A = enzyme and B = substrate for A, or A = receptor and B = ligand for the receptor)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 免疫抑制剤のためのスクリーニング法 発明の背景 免疫応答は、活性化されたTリンパ球から生成されるサイトカインの作用により 調整される。広範囲の抗原レセプターを育するTリンパ球は、選択及び分化の工 程の生成物として胸腺において生成される。それらのT細胞が末梢リンパ球器官 に移動し、そして抗原に遭遇する場合、それらは、それらが効果的な免疫応答を 生せしめるようにそれらの挙動を調整するために免疫システムの他の細胞に対し て作用する多くのサイトカインを生成するその工程の間、活性化を受ける。
Tリンパ球活性化は、抗原が遭遇した後数分から少なくとも10日後まで多くの 遺伝子の特異的調節を包含する。T細胞はまた、刺激、たとえばカルシウムイオ ノフオア(たとえばイノマイシン)及びタンパク質キナーゼCの活性化因子、た とえばホルボールミリステートアセテート(PMA)の組合せにより活性化され 得る。いくつかのレクチン、たとえば植物凝集素がまた、T細胞を活性化するた めに使用され得る(Nowell、 P、C,(1990) Cancer R es、 20 : 462〜466)。
T細胞活性化遺伝子は、個々の遺伝子が調節される刺激の後の時間に基づいてお おまかにグループ分けされる。初期遺伝子は、活性化路において続く遺伝子の調 節のきっかけになる。
T IJンバ球の臨床的役割のために、初期活性化遺伝子を妨害する剤、たとえ ばシクロスポリンA及びFK506が効果的な免疫抑制剤である。これらの初期 活性化遺伝子は、抗原レセプターとの相互作用を通して調節される転写因子、た とえばNF−ATにより調節される。
それらの転写因子は、それらの転写速度を変性するために初期活性化遺伝子上の エンハンサ−及びプロモーター要素を通して作用する。
典型的な初期遺伝子エンハンサ−要素は、インターロイキン2遺伝子の開始部位 の上流の初めの325個の塩基対に位置する。この領域は、T IJンパ球球性 性化ための必要条件を広範に調べるために使用されて来た。この領域は、NF− AT、 NFKB、 AP −1,Oct −1、及びOAP −40と称され る、oct −1に関連する新しく同定されたタンパク質を包含する一連の転写 因子を結合する。それらの異なった転写因子は、Tリンパ球活性化のための複雑 な必要条件を一緒に組込むように作用する。
NF−ATは、損なわれていないトランスジェニック動物に関して、いづれかの 遺伝子の転写を活性化されたT細胞に向けることができることにおいて、上記グ ループの間で最っとも主要な要素であるように思える(Verwei jなど、  J、Biol、Chem、 265: 15788〜15795.1990) 。
NF ATはまた、NF−ATによる転写の活性化のために抗原レセプターを通 して生理学的活性化を必要とする唯一の要素でもある。たとえば、前記要素は、 MMC−適合性抗原を提供する細胞による、正確に正しい配列の抗原の適切な提 供の後でのみ活性化される。この効果は、臨界的初期遺伝子を通してT細胞をま た活性化できる、イオノマイシン及びPMAの組合せを包含する、薬理学的剤に より模倣され得る。
IL−2エンハンサ−内の他の要素、たとえばNFKB部位又はAP−1部位は 、低い特異的刺激、たとえば腫瘍壊死因子α又は単にPMA自体に応答して転写 を活性化する。それらの化合物はrL−2遺伝子及び他の初期活性化遺伝子を活 性化せず、そしてT細胞活性化に導ひかない。そのような観察は、NF−ATが ある初期遺伝子、たとえばインターロイキン−2遺伝子の発現をそれらの適切な 生物学的関係に制限する結論を導ひいた。予備データはまた、NF−ATの選択 的遺伝子欠失が重度の組合された免疫欠損(SCID)を生成することを示して いる(Chatilla、 T、など、 New Engl、J、Med、 3 20 : 696〜702゜1989)。
上記のように、シクロスポリンA (CsA)及びFK506は免疫抑制剤とし て作用することができる。それらの剤は、T及びB細胞の活性化、肥満細胞脱顆 粒化及び効果的な免疫応答に不可欠な他の工程を阻害する(参照文献1〜3)。
Tリンパ球において、それらの薬物は、免疫応答を調整するサイトカイン遺伝子 へのT細胞抗原レセプターからのシグナルの伝達において未知の段階を破壊する (参照文献4〜6)。
FK506及びCsAのための推定上の細胞内レセプターはすでに記載されてお り、そしてシストランスプロリルイソメラーゼであることか見出されている(参 照文献7〜11)。薬物の結果はイソメラーゼ活性を阻害しく参照文献8.10 .11) ;ところが他のプロリルイソメラーゼインヒビター(参照文献12) 及び酵母におけるシクロスポリン−耐性変異体の分析は、対応する生物学的活性 が薬物とイソメラーゼとの間で形成される阻害複合体であり、そしてそれ自体イ ソメラーゼ活性自体ではないことを示唆する。
転写因子NF−ATは、シクロスポリンA及びFK506の特異的標的であるよ うに思いえる。なぜならば、このタンパク質により指図される転写はそれらの薬 物により処理されるT細胞において完全にブロックされ、そして他の転写因子、 たとえばAP−1及びNF−kBに対してほとんど又はまったく効果を及ぼさな いからである(参照文献15〜17)。しかしながら、薬物の作用の実際の機構 は不明確である。
不運なことに、両者は可能性ある免疫抑制剤であるが、シクロスポリンもFK5 06も理想的な薬物ではない。
たとえばシクロスポリン逆反応は、腎機能障害、身震い、吐き気及び高血圧症を 包含する。実際、長年、研究者は、卓越した交換体の開発を試みてきており、そ してFK506が最つども最近の候補体である。シクロスポリン(又はFK50 6)が細胞内レベルでいかに機能するかを理解しないでは、改良された免疫抑制 剤の開発は、ひじように制限された成功の可能性を伴って、ひじょうに困難な研 究努力を示す。
従って、シクロスポリン及びFK506効果の機能的基礎を理解する有意な必要 性が存在する。そのような知識により、研究工程を劇的に増強できる薬物候補体 をスクリーニングするための改良されたアッセイが達成可能になるであろう。本 発明はそれらの及び他の必要性を満たす。
発明の要約 本発明は、免疫抑制剤についてのスクリーニングにおいて有用な新規方法及び組 成物を提供する。本発明は、NF−ATが核及び細胞質サブユニットから細胞内 に形成される全体の機構の開発に一部基づかれる。
本発明の1つの観点によれば、新規組成物は、NF−AT、ポリペプチド、NF  −AT、ポリペプチド、前記ポリペプチドの混合物及び前記ポリペプチドを含 む細胞抽出物を含む。NF−AT、及びNF−AT、サブユニットは、免疫応答 遺伝子の転写調節DNA配列に配列特異的態様で結合する天然のNF−AT複合 体を形成できる。NF−AT、サブユニットは、 i、約45kdの分子量; ■、T細胞(たとえばJurkat細胞)における誘発性発現;伍、タンパク質 キナーゼCを活性化できる剤(たとえばPMA)にHeLa細胞を暴露すること によるHeLa細胞における誘発性発現:神、T細胞におけるNF−AT、合成 に対してのシクロスポリン及びFK506による効果の欠失;及び v、NF−ATcへの特異的結合により特徴づけられる。
NF−AT、サブユニットは、 i、約90kdの分子量; i、T細胞における構成的発現; 伍、細胞におけるCa1流れの後、核中に輸送されるべき能力;汁、シクロスポ リン及びFK506により阻害される核輸送:及びV、 NF−AT、への特異 的な結合により特徴づけられる。
本発明のもう1つの観点においては、単離された又は精製された核酸配列(又は それらの相補的配列XNF−AT複合体に結合できる)が提供され、ここで前記 配列は、エンハンサ−1たとえばIL−2及びIL−4エンハンサ−1特に配列 AAGAGGAAAAAに対して実質的に相同である。
もう1つの観点において、本発明は、NF−AT、ポリペプチド、NF−AT、 ポリペプチド及びそれらの混合物から成る群から選択された成分と免疫調節剤と を組合し;そして前記調節剤が選択された成分に結合するかいづれかを測定する ことを含んで成る、免疫調節剤についてのスクリーニングするための方法を包含 する。
一般的に、免疫調節剤についてのスクリーニング方法は、i、細胞の細胞質にN F−ATcを含む真核細胞の収集を調製し一註、前記細胞を剤により処理し: 伍、 NF−ATゆの核トランスロケーションについてアッセイし、ここで核輸 送のブロッキングが前記剤の免疫抑制活性に相互関係する段階を含んで成る。核 トランスロケーションについてアッセイする段階は好ましくは、検出可能なマー カーによりラベルされるNF−ATcの核存在を測定することを含んで成る。他 方、核トランスロケーションについてアッセイする段階は、好ましくは前記剤に より前もって処理された核を用いて、NF−AT、とNF−AT、との間の核関 連を測定することを含んで成る。
アッセイ段階はまた、細胞におけるmRNA転写レベルを決定することによって 、細胞におけるDNA配列へのNF −ATの結合を測定することを含んで成り 、ここで前記mRNAは免疫応答剤をコードする。
別の態様においては、免疫調節剤についてスクリーンする方法は、i、レポータ ー遺伝子(たとえばクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT )遺伝子)に結合される、NF−AT調節されたエンハンサ−領域を含んで成る キメラ遺伝子を構成し;■、T細胞中に前記キメラ遺伝子を挿入し;蚤、前記剤 の存在又は不在下でT細胞活性化化合物により前記T細胞を処理し;そして 話、前記レポーター遺伝子の発現に対しての前記剤の効果を測定することを含ん で成る。レポーター遺伝子の発現の阻害は、前記剤が免疫抑制剤候補体であるこ とを示す。
さらにもう1つの態様においては、免疫抑制剤候補体についてのアッセイ方法は 、NF−ATを形成するために、NF−AT、及びNF−AT。
の二量体化を包含する特定の多量体化を可能にする条件下でNF−AT。
及びNF−ATcと共に前記剤を混合し、そして前記二量体化(及び/又は他の サブユニットとの多量体化)が生じたかどうかについて決定することを含んで成 る。典型的には、NF−AT、又はNF−ATcが固定され、そして少なくとも 1種のサブユニットか検出可能なマーカーによりラベルされ、最つども通常には 、非固定化NF−ATサブユニットがラベルされる。
図面の簡単な説明 第1図。増殖、クローナル・イクスバンション(clonal expansi on)および免疫機能に導くか、あるいは細胞の死(アポブトシス)、クローン 検出および寛容性に導く、前期活性化遺伝子に対するTリンパ球抗原レセプター からの情報を運ぶシグナル伝達経路の表示。T細胞抗原レセプター(TCRおよ びCD3複合体を包含する)と主要な組織適合性複合体(MMC)により結合さ れた抗原との相互作用から、−次シグナルは発生する。補助シグナル発生分子、 例えば、CD2.CD4、およびLFA−1は一部シグナルを増強する。192 8球を完全に活性化するために要求される二次シグナルは、インターロイキンl およびインターロイキン6により提供される。これらの初期のシグナルは、第2 メツセンジヤー、例えば、チロシンホスファターゼ(CD−45) 、チロシン キナーゼ(lckおよびfyn)により、ならびにタンパク質キナーゼC(PK C)および細胞内カルシウムにより提供される。概略的に描写されているように 、免疫抑制薬物、例えば、FK506およびシクロスポリン(CsA)ならびに 免疫不全疾患(SCrD)は、TCPから核へのシグナルの適切な伝達を妨害す る。
第2図。−326〜+47塩基対のヒトルー2エンハンサ−の線図。DNアーゼ ■保護された領域は、ボックスならびに部位(A−E)の識別およびこれらの部 位と複合化する1または2以上のタンパク質の名称により記載されている。ボッ クスで示す領域の中に導入された突然変異は、1928球の活性化後のIL−2 の転写を著しく減少し、そして残留する野生型(完全な)発現の百分率として示 されている。
矢印は転写開始部位を識別する。
第3図。この線図は、インターロイキン−2遺伝子からのNF−AT結合部位を 示す。接触グアニンの残基は下のケースの文字により示され、そしてNF−AT 依存性転写活性の測定に使用する結合部位の構成を3つのNF−AT結合部位の 列として示す。
第4図。NP−ATはT細胞に冨んでおり、モしてTリンパ球の活性化後に形成 される。異なる細胞系の中のNF−ATの表示。核抽出物は次のものからである ; J、 Jurkat細胞;に、KB細胞(HeLa細胞の誘導体) ; F 、 Faza細胞(ラット肝細胞系): HSHep G2細胞(ヒト肝細胞系 ); T、 TEPCネズミB細胞系;E、EL−4ネズミT細胞系):C,C 2Cl2ネズミ筋芽細胞。r−)Jと表示するレーンは、PHA(2μg/ml )およびPMA(50ng/ ml)で2時間処理した細胞からの核抽出物と形 成された複合体である。
第5図。NF−AT複合体の核成分はタンパク質合成を必要とするか、NF−A 、Tの細胞質成分はT細胞の中に前以て存在している。レーン1および2.10 0μMのアニソマイシンの存在(+)および不存在(−)下の刺激し/Fに50 6処理した(S+F)細胞からの核抽出物(10μg)を使用するゲル移動度シ フトアッセイ。レーン3〜6、刺激し/ FK506処理した細胞(アニソマイ シンで前処理したか、あるいはしていない)からの核抽出物と、アニソマイシン で前処理したか、あるいはしていない非刺激細胞から調製した細胞質抽出物との 相補性。矢印は再構成したNF−ATのDNA結合性複合体の移動度を示す。
第6図。刺激し/ FK506処理したおよびCsA処理したJurkat細胞 の核および細胞質の画分から、NF−AT結合活性を定量的に再構成することか できる。(a)レーン1〜6において、PMA/イノマイシンで非刺激の(ns ) 、刺激した(S)細胞、および刺激し/ FK506処理した(s+F)細 胞からの核抽出物(10μg)および細胞質抽出物(10μg)を、電気泳動ゲ ルの移動度シフトのアッセイを使用して、NF−AT結合活性について試験した 。レーン7〜10において、核抽出物および細胞質抽出物を混合することによっ て、NF −ATを再構成した。刺激し/ FK506処理した(s十F)核抽 出物(5μg)に、下記のものからの細胞質抽出物(5μg)を補充した:レー ン7、非刺激(ns) :レーン8、刺激した(S)、レーン9、刺激し/FK 506処理した(s+F):およびレーン10、刺激し/ラバマイモレ処理した (rap) @胞。すべての場合において、矢印はNF−ATタンパク質DNA 複合体を示す。(b)レーン1〜3において、非刺激細4〜9において、再構成 したNF−AT結合活性はDNA結合の特異性を証明する:刺激し/FK506 処理した細胞(s+F)からの核抽出物(5μg)を細胞質抽出物(5μg)と 混合し、そして10nHの非標識化NF−ATまたは突然変異NF−ATのオリ ゴヌクレオチドを使用して競争を実施した。(c) FK506の効果をネズミ T細胞ハイブリドーマ、JK12/ 90.1 (raf、 23)について試 験した。レーン1〜3において、非刺激の/ FK506処理した( s +  F ) Jurkat細胞からの核抽出物(10μg)を、NF−AT結合活性 について試験した。レーン6は、刺激し/ FK506処理した( S + F  ) JK12/90.1細胞からの核抽出物中のNF−AT結合を示す。レー ン4〜5および7〜8において、刺激し/ FK506処理したJurkat細 胞またはJK12/90.1細胞からの核抽出物(5μg)、を、非刺激Jur kat細胞またはJK12/90.1細胞からの細胞質抽出物(5μg)と混合 することによって、NF−ATを再構成する。(d)レーン1〜3において、非 刺激(ns) 、刺激した(S)、および刺激し/シクロスポリンAした(s+ C)細胞からの核抽出物(5μg)。刺激し/シクロスポリンAした(s+C) 核抽出物(5μg)を、下記のものからの細胞質画分(5μg)で補充した・レ ーン、非刺激(ns) :レーン5、刺激した(S);およびレーン6、刺激し /シクロスポリンAした(s−)−C)細胞。
第7図。NF−ATの核成分はHeLa細胞の中に存在し、そしてJurkat 細胞質で補足して、NF−AT結合活性を再構成することかできるか、HeLa 細胞では不可能である。(a)レーン1〜6、非刺激(ns)、刺激した(S) 、および刺激し/ FK506処理した(s+F)細胞からのHeLaの核(1 0Ltg)および細胞質(10μg)抽出物はNF−ATタンパク質’−DNA 複合体を形成しない。レーン7〜9において、刺激し/ FK506処理した( s+F))IeLa細胞からの核抽出物(5μg)とHeLa細胞質抽出物(5 μg)との相同的混合は、NF−ATを再構成しない。(b)NF−AT結合活 性はHeLa核およびJurkat細胞質の抽出物で再構成される。下記のもの から細胞質抽出物(5μg)により補足された刺激し/ FK506処理したH eLa細胞からの核抽出物(5μg):Iノーン1、非刺激(ns) ;および レーン3、刺激し/FK506処理した( s + F ) Jurkat細胞 。レーン4〜9において、再構成されたNF−AT結合性複合体は、10ngの 非標識NF−ATまたはNF−ATオリゴヌクレオチドと競争したとき、DNA 結合の特異性を証明する。
(c)レーン1〜3、刺激し/FK506処理した(s+F)からJurkat 核抽出物(5μg)と)leLa細胞質抽出物(5μg)との異種混合は、NF −AT結合活性を再構成しない。
第8図。NF−ATの核成分はPMAにより誘発されるが、カルシウム仲介シグ ナルはNF−ATの前以て存在する細胞質サブユニットのトランスロケーソヨン を可能とする。(a)レーン1および2、PMA刺激した(p)およびイノマイ シン刺激した(i)細胞からの核抽出物(10μg)を使用するゲル移動度シフ トアッセイ。レーン3〜8において、PMA刺激細胞およびイノマイシン刺激細 胞からの核抽出物(5μg)と、非刺激(ns) 、刺激した(S)、および刺 激し/FK506処理した(s+F)細胞からの細胞質抽出物(5μg)との相 補性。刺激し/ FK506処理した(s+F)核抽出物(5μg)を、下記の ものからの細胞質抽出物(5μg)で補足した:レーン9、非刺激(ns) ; レーン10、PMA刺激(p);イノマイシン刺激(i);およびレーン12、 刺激(S)細胞。矢印はNF−ATタンパク質DNA結合性複合体を示す。
第9図。異なる条件下に刺激された核抽出物の中の[L−2エンハンサ−または 3つの直列に連鎖したNF−AT結合部位により指令されたin vitro転 写。(a)IL−2指令転写:レーン11非刺激、レーン2、 PMA/イノマ イシン/ FK506処理細胞:およびPMA/イノマイシン刺激細胞、レーン 3゜NF−AT指令転写:レーン4、クデスクブチオンデ(cdescript ionde)非刺激:レーン5、PMA/イノマイシン/ FK506処理細胞 :レーン6、PlilA/イノマイシン刺激細胞。IL−2エンハンサ−および NF−ATのG欠損(G−1ess)鋳型からの発現は、それぞれ、401およ び383ヌクレオチド(nt)転写体を発生する。アデノウィルスの主要な後期 プロモーター(AdMLP)の内部対照は280n tの転写体を発生する。折 りたたみ誘発(fold 1nduction)は、AdMLP転写に対して基 準化後に計算する。(b)NF−AT推進1acZ mRNAのリボヌクレオチ ド保護アッセイ。レーンl、非刺激;レーン2、 PMA/イノマイシン刺激; レーン3、PMA/イノマイシン/ FK506処理細胞。
第10図。トランスジェニックマウスの組織におけるNF−AT依存性T抗原転 写レベル。Ta、g8系統(Verwei jら、JBC265: 15788 −15795(+990)の6週齢のマウスの組織から、全体のRNAを調製し た。肺臓、胸腺および骨髄細胞をイノマイシン(0,6μMl)およびPMA( 10ng/[+11)の存在下に24時間培養した。10μgの各RNA試料を RNアーゼ保護アッセイにおいて使用した。プローブとして、176ヌクレオチ ドのP−32[識化アンチセンスNF−AT−Tag RNAプローブを使用し た。正しく開始されたmRNAは、47ヌクレオチドの保護された断片を生ずる 。断片(Tl)の位置を矢印で示す。
第11図。NF−ATの脱リン酸化はDNAの結合を阻害する。レーン1〜5、 ゲル移動度シフトアッセイ。PMA/イノマイシン刺激Jurkat細胞からの 核抽出物(10μg)を、仔つシ腸ホスファターゼの存在または不存在下にいく つかのタンパク質ホスファターゼインヒビターとともにインキュベージタンした 。下記の物質の存在下の特性NF−AT移動度シフトニレーンl、200μMの バナジン酸ナトリウム(Na*VO4) :レーン2.200μMのモリブデン 酸ナトリウム(Na2M0.4) ;レーン3.10mMのフッ化ナトリウム( NaF) ;レーン4、■単位の仔つシ腸ホスファターゼ+200μMのバナジ ン酸ナトリウム、200μMのモリブデン酸ナトリウムおよび10mMのフッ化 ナトリウム。方法については第6図を参照のこと。矢印はNF−ATタンパク質 DNA複合体を示す。
好ましい態様の説明 定義 用語「転写の増強」は、ここにおいて、機能的プロモーターを含有する連鎖した 配列の転写速度を増加する機能的性質を意味するために使用する。
用NF因子Jは、ここにおいて、化合物、化合物の混合物、生物学的高分子、あ るいは生物学的材料、例えば、細菌、植物、菌類、または動物(とくに哺乳動物 )の細胞または組織から作られた抽出物を意味するために使用する。因子は、後 述するスクリーニングアッセイの中に含めることによって、免疫抑制因子として の潜在的活性について評価する。
用語「免疫抑制因子」および「免疫抑制剤」は、ここにおいて、ヒトにおける免 疫応答、とくに活性化されたT細胞により仲介される免疫応答を阻害する機能的 性質を有する因子を互換的に意味するために使用する。
用語「候補の免疫抑制因子」および「候補の免疫抑制剤」は、ここにおいて、T 細胞の活性化の推定上のインヒビターとして本発明の1または2以上のスクリー ニング法により同定される因子を互換的に意味するために使用する。いくつかの 候補の免疫抑制因子は治療的可能性を有することができる。
用語rNF−AT依存性遺伝子」は、ここにおいて、(1)10キロ塩基の第1 のコーティングエクソン前記遺伝子内にNF−AT認識部位を育し、そして(2 )前記遺伝子のための主要なまたは小さい転写開始部位からの、増加または減少 した、転写の変更された速度を発現する(ここでこのような転写の変更された速 度はNF−ATヘテロダイマーの存在と相関関係をもつ)遺伝子を意味するため に使用する。
用語「変更した変調能力Jは、ここにおいて、遺伝子の転写を増強するか、ある いは転写を阻害する能力を意味するために使用する;このような増強または阻害 は特定の事象、例えば、T細胞の刺激の発生に依存的であることがある。例えば 、限定されないが、NF−AT。
タンパク質の発現を妨害する因子は、抗原の刺激に応答してIL−2遺伝子の転 写を変調するT細胞の能力を変更するであろう。この変更は、通tT細胞の刺激 後に続いて起こるルー2遺伝子の転写の増強の阻害として発現されるであろう。
転写の増強または阻害を変調する能力の変更は、遺伝子、例えば、ちょうど記載 したIL−2の誘発可能な転写に影響を与えるか、あるいは遺伝子の基礎的レベ ルの転写に影響を与えるか、あるいは両者であることがある。
好ましい態様の説明 本発明は、連鎖したシスー作用性NF−AT部位の存在に依存する転写を変調す る手段ならびに転写的に活性なNF −AT複合体の形成を引き起こしかつ防止 し、前期1128球活性化遺伝子の発現をコントロールし、そしてヒト免疫不全 ウィルスの転写をコントロールする方法に関する。本発明は、また、新規なメカ ニズムによる核および細胞質のサブユニットからの活性なNF−ATの形成、N F−ATの核前駆体の誘発のコントロール、ならびにNF−ATの細胞質前駆体 の核の取り入れのコントロール、NF−ATの核の取り入れを変調することがで きる方法およびNF−ATの核サブユニットの誘発を防止または増強することが できる方法に関する。本発明の方法は、前期1128球活性化遺伝子の発現を決 定またはコントロールするとき、ならびにTリンパ球の中で有利に発現されるこ とができる選択した構成遺伝子の発現を決定またはコントロールするとき有用で ある。さらに、本発明は、また、NF−ATの細胞質のサブユニットの核の取り 入れまたはNF−ATの核のサブユニットの誘発を変調する因子のスクリーニン グアッセイの開発に関し、このような因子はこれにより候補の免疫抑制剤として 同定される。
IL−2遺伝子より上流のNF−AT DNA結合性部位の特色ある特徴は、そ のプリンに富んだ結合部位5 ’ −AAGAGGAAAAA −3’である。
T細胞活性化シグナルに対して応答するいくつかの遺伝子のプロモーター/エン ハンサ−領域のDNA配列の比較は、推定上のNF−ATタンパク質結合部位を 同定した。このような比較は、NF−ATまたは関係する族の構成員が他のT細 胞活性化依存性遺伝子のプロモーター/エンハンサ−の領域内で結合することが できることを示唆する。これらの遺伝子の大部分は、免疫抑制因子、例えば、F K506およびシクロスポリンに対して感受性である。推定上のNF−AT結合 部位のリストを表■に記載する: 表■ GAAAGGAGGAAAAACTGTTT (−289〜−270) ヒトI L−2CCAAAGAGGAAAATTTGTTT (−293〜−274)  ネズミIL−2CAGAAGAGGAAAAATGAAGG (−143〜−1 24) ヒトIL−2TCCAGGAGAAAAAATGCCTC(−143〜 −124) ヒトr[、−4AAAACTTGIGAAAATACGTA (− 71〜−52) ヒトg−■FNTAAAGGAGAGAACACCAGCT  (−270〜251) HIV−LTRGCAGGGTGGGAAAGGCCT TT (−241〜−222) ネズミGM−CSF(略号: IL−2、イン ターロイキン2.IL−4、インターロイキン4 ; HIV−LTR、ヒト免 疫不全ウィルスの長い末端の反復、GM−CSF、顆粒球−マクロファージのコ ロニー刺激因子。)他のNF −AT特異的核酸結合部位、通常少なくとも約I O〜150ヌクレオチド(非常に長い配列の一部分であることができる)、とく にrL−2エンハンサ−のNF−AT DNA結合部位はこれらの配列に対して 実質的に相同的である。通常、このような配列は連鎖した(すなわち、1〜75 kb内の)プロモーターにNF−AT依存性転写の増強を付与し、そしてNF− AT DNA結合部位に対して少なくとも約80%相同性、好ましい90%以上 相同性であり、最も好ましくは同一である。
NF−ATc成分が核へトランスロケーションするのを防止する化合物をスクリ ーニングする方法は、好ましくは、NF−AT、がFK506およびCsA処理 したT細胞の核の中に入るのを免疫抑制因子、例えば、FK506およびC8A が阻害することを観察することに基°づく。この阻害は、NF−AT、が核の中 に入るやかことができないようにNF−ATe成分を修飾することによって起こ させることができる。こうして、アッセイは典型的にはT細胞活性化のとき修飾 されるようになる(例えば、リン酸化により’) NF−ATcのペプチド領域 からなるボリペプチドを包含し、ここでこのポリペプチドを使用してNF−AT eの修飾を阻害または増強する化合物をスクリーニングし、すべては標準的手順 に従い、このような標準的手順は、例えば、T細胞活性化引き続いて得られた試 料についてポリアクリルアミドゲルの電気泳動を実施し、そして免疫反応性(例 えば、ウェスタンブロッティング)および/またはオートラジオグラフィー(例 えば、修飾かリン酸化である場合32P)によりNF−AT。の相対的移動度を 同定することによって修飾が起こったかどうかを決定することである。
あるいは、T細胞の核の孔を変更してNFATeが核の中に入るのを防止するこ とができる。このようなアッセイは、核の孔構造を通るNF−ATeのトランス ロケーションまたはそれとのアソシエーションが起こることができないようにT 細胞の核の孔を変更する化合物で前以て処理した核の中に、NF−ATeまたは 対応するペプチドかトランスロケーションすることを分析することを包含する。
これらのスクリーニングの方法は、無数の適当なマーカー、例えば、放射線標識 (例えば、 125■または”P) 、種々の蛍光性標識および酵素(例えば、 グルタチオン−3−1ランスフエラーゼおよびβ−ガラクトシダーゼ)の任意の ものてNF −ATeまたは対応するペプチドを標識化することを包含すること かできる。基本的な結合アッセイについて望む場合、成分の1つを標準的技術に より固定化することかでき、非固定化成分は典型的には標識化されている。
本発明のスクリーニングアッセイは、単離または精製した形態のこれらのアッセ イ成分を利用することができる。これは、自然の環境(例えば、細胞の細胞質ま たは核の画分)から少なくとも約lO〜50%の純度に分離された本発明の核酸 のセグメント、ポリペプチドなどを意味する。実質的に純粋な組成物は、均質性 に近づく、すなわち、約80〜90%、好ましくは95〜99%の純度のこのよ うな化合物粒球およびマクロファージの前駆体の間の増殖および細胞の寿命のを 包含する。
治療的候補の因子の任意の標準的製剤学的源を使用することができるが、本発明 のスクリーニングアッセイにおける使用に適当な因子の好ましいクラスはマクロ ライド、とくにねじれたアミドペプチジルプロリル結合を示すものである。側毘 、5chrieber、 5cience。
251、283−287(1991)およびBanerjiら、Mat、 an d Ce11.Biol、、 11゜4074−4087 (1991)。また 、これらの化合物は、好ましくは、細胞溶解性レセプターFKBP−12および FKBP−13に結合しそしてそれをブロックすることができる。!興、Jin ら、Proc、Natl、Acad、Sci、 U、S。
A、、 88.6671−6681 (1991)。本発明の方法を使用してス クリーニングする因子を引き続いて生物学的に試験して、化合物が所望の1nv itroおよびin vivoの活性を有するかどうかを決定することができる 。究極的治療的剤は処置すべき宿主に直接投与することができる。治療用配合物 は任意の普通の投与の配合物で投与することができる。活性成分は単独で投与す ることができるが、好ましくは、それは製剤学的配合物として提供される。配合 物は、上に定義した少なくとも1種の活性成分と1種または2種以上の製剤学的 に許容される担体からなる。各担体は、他の成分と適合性でありかつ患者に対し て無障害性であるという意味において、製剤学的および薬理学的に許容されなく てはならない。配合物は治療的に有効な投与量の経口的、経直腸的、経鼻的、ま たは非経口的(皮下、筋肉内、静脈内および皮内を包含する)投与に適当なもの を包含する。配合物は便利には単位投与量の形態で提供することができ、そして 薬学の分野においてよく知られている方法により調製することができる。
T細胞活性化におけるNF−ATの役割抗原との特別の接触によるTリンパ球の 中のサイトカインの誘発は、免疫応答と協調する働きをする。サイトカインは、 B細胞、顆ンスロケーションをブロックする。これらの研究および従来の研究決 定に関係する。
インターロイキン−2遺伝子は、T細胞の増殖および免疫学的活性化の両者のた めに必須である。IL−2遺伝子および代表的かつ重要な前期遺伝子をT細胞表 面上の抗原レセプターと接続するシグナル発生経路およびそれらの間の伝達経路 は、第1図に図解されている。NF ATタンパク質のための結合部位は、イン ターロイキン−2遺伝子および他の前期活性化遺伝子の発現を活性化されたTリ ンノく球の関係に制限するように思われる。この情報は、Durandら、1去 の研究に基づく。IL−2エンハンサ−からのNF−AT部位の排除は、エンハ ンサ−か機能する能力を著しく減少する。さらに、NF−ATタンパク質のため の結合部位の列は、連鎖した配列(例えば、リポータ−または毒素遺伝子)の発 現を特定の生物学的環境、顧著には転写的に活性なNF−AT複合体か形成され る活性化されたTリンノく球に向けるであろう。
インターロイキン−2エンハンサ−(第2図)内に、2つのNF−AT部位、近 位および末梢のNF−AT部位が存在する。これらの配列は第3図に詳細に示さ れている。メチル化の妨害により判定された必須の残基は、下のケースの文字に より示されている。
本発明の基礎は、抗原レセプターからのシグナルが前以て存在する細胞質NF− ATサブユニット(NF−ATe)を誘発して核にトランスロケーションさせか つ核NF−ATサブユニット(NF−AT、 )と結合させるとき、NF−AT (すなわち、NF−ATeおよびNF−AT、からなる複合体)が形成されると いう発見である。シクロスポリンAおよびFK506は、核のサブユニットに影 響を与えないで細胞質成分のトラのもっともらしい合成は、プロリルイソメツー で、l”lXコリha百社クりバク質(FK−BP)およびシクロフィリンが、 また、タンノくり質を核に輸送機能をすることを断定する。
NP−AT、 、 NF−ATア、またはタンパク質分解的切断により生産され るそれらの断片をヘテロダイマー化アッセイにおいて使用してNF−AT複合体 の形成を崩壊する因子を同定することかでき、前記因子はこれにより候補の免疫 抑制薬物として同定される。あるいは、これらのポリペプチドは、ヘテロダイマ ーNF−ATのNF−AT認識配列への結合を測定するin vitroアッセ イにおいて、および/または少なくとも最小のプロモーターおよびNF−AT認 識配列に連鎖した配列の転写速度を増強するNF−ATの能力を測定するin  VitrO転写ア・ソセイとともに使用することができる。典型的には、DNA へのNF−ATの結合を測定するin VitrOアッセイは、1または2以上 のNF−AT認識部位の列を含有する二本鎖DNAを使用する。DNAは、典覆 的には、当業者に知られている種々の手段の任意のものにより固体の支持体に連 鎖される;このような連鎖は非共有結合(例えば、高度に帯電した合成、例えば 、ナイロン66)であるか、あるいは共育結合(例えば、典型的にはヌクレオチ ド塩基の中の窒素の位置を含む化学連鎖、例えば、ジアゾ化)であることができ る。典型的には、NF−ATeおよび/またはNF−AT、は放射線標識化アミ ノ酸の組み込みにより標識化される。I X 10@M−’またはそれより大の 対照結合反応において特異的結合を可能とする水性条件(例えば、20〜150 mMのNaC1および5〜100mMのTris HCI pH6〜B )下に 、標識化NF −ATタンノくり質を固定化DNAと接触させる。典型的には、 非標識化競争相手を実施者の指示において選択された種々の濃度で添加すること によって、結合の特異性は確立される。非標識タンパク質競争相手は、次のもの を包含するが、これらに限定されない:非標識化NF−AT、ポリペプチド、非 標識化NP−AT、ポリペプチド、ウシ血清アルブミン、および咳タンパク質抽 出物。1種または2種以上の因子を添加する結合反応は、因子を含まない対照結 合反応と平行に実施する。対照反応に比較して、DNAへのNF−ATタンパク 質の特異的結合を阻害する因子は、候補の免疫抑制因子として同定される。また 、NF−ATへテロダイマーの形成をin vitroで防止するおよび/また はNF−ATによる転写の増強をin vitroで防止する因子は、これによ り、候補の免疫抑制薬物として同定される。
本発明の基礎は、抗原レセプターからのシグナルが前板て存在する細胞質のサブ ユニットを誘発して核にトランスロケーションさせかつNF−ATの新しく合成 されたサブユニットと結合させるとき、マルチマーの複合体が形成するという実 験的発見である。次いで、(NP−AT、・NF−AT、 )ヘテロダイマーを 包含する、機能的マルチマーの複合体の形成は、特定の構造遺伝子、例えば、I L−2遺伝子に近い特定のNF−AT認識配列との相互作用により転写の増強を 促進する。前期遺伝子、例えば、rL−2遺伝子の転写の増強はTリンパ球活性 化のプロセスにおいて重要な段階であるので、機能的NF−ATヘテロダイマー の形成を妨害するおよび/または特定のNF −AT認識配列と相互作用するN F−ATを伴う転写の増強を阻害する因子をスクリーニングすることによって、 候補の免疫抑制因子を同定することができる。
本発明のスクリーニングアッセイは、単離または精製された形態のこれらのアッ セイ成分を利用できる。これは、自然の環境(例えば、細胞の細胞質または核の 両分)から少なくとも約10〜50%の純度に分離された本発明の精製されたポ リペプチドなどを意味する。
実質的に純粋な組成物は、均質性に近づく、すなわち、約80〜90%、好まし くは95〜99%の純度のこのような化合物を包含する。
ヘテロダイマー化をアッセイする方法 NF−ATcサブユニットへのNF−AT、サブユニットの結合を減少する因子 、よりとくにこれらの2つのサブユニットの特定のへテロダイマー化を防止する 因子をスクリーニングする方法は、また、新規な候補の免疫抑制因子を同定する ことができる。ヘテロダイマー化のアッセイは、NF−AT、およびNF−AT 、ポリペプチド(天然、断片、または類似体)からなる結合アッセイを包含し、 ここで被験因子を1種または2種以上の結合反応に添加し、そしてヘテロダイマ ーの形成を阻害するか、あるいは結合の親和性を減少するそれらの能力について 試験することができる。これにより、NF−AT、サブユニット(またはその断 片)とNF−AT、サブユニット(またはその断片)との間の分子間結合を妨害 する因子は候補の免疫抑制因子として同定される。
これらのスクリーニング法は、NF−AT、 、 NF−AT、 、または対応 する断片または類似体を多数の適当なマーカー、例えば、放射線標識(例えば、  1ullまたは0P)、種々の蛍光性標識または酵素(例えば、グルタチオン −3−1−ランスフェラーゼ、ルシフェラーゼ、及びβ−ガラクトシダーゼ)の 任意のもので標識化することを含むことができる。基本的アッセイについて望む 場合、成分の1つを標準的技術により固定化することができる。例えば、限定さ れないが、このような固定化は固体の支持体、例えば、クロマトグラフィーのマ トリックスに結合するか、あるいは帯電した表面、例えば、プラスチックの96 ウエルのマイクロタイター皿に結合することによって実施することができる。
態様の1つのクラスにおいて、平行のへテロダイマー化反応を実施し、ここで1 組の反応は対照として働き、そして少なくとも1つの他の組の反応は種々の量の 因子、因子の混合物、または生物学的抽出物を包含し、それらはNF−ATeポ リペプチド(天然または断片)およびNF−AT、ポリペプチド(天然または断 片)との間の対のへテロダイマー化を阻害する能力について試験される。これに より、1種または2種以上の対照反応に関するヘテロダイマー化を阻害する因子 は候補の免疫抑制因子として同定される。
好ましい態様は、リンパ球、とくにTリンパ球(例えば、Jurkat細胞)か ら精製により生産される、NF−AT、およびNF−ATeポリペプチドを使用 するヘテロダイマー化アッセイを包含する。
DNA結合アッセイを包含する方法 候補の免疫抑制因子はNF−ATのDNA結合アッセイにより同定することがで きる。多少の候補の免疫抑制因子は、アセンブリングしたNF−AT複合体およ び、ある場合において、個々のNF−ATポリペプチドがDNAに結合するのを 阻害する能力を有し、とくにこれはDNAが二本鎖でありそして少なくとも1つ のNF−AT認識部位の配列を育する場合である(例えば、表■に示すように) 。NF−AT複合体またはNF −ATサブユニットのポリペプチドと標的DN Aとの間の特異的結合を検出する種々の手段を使用することができる。NF−A T複合体またはNF−ATサブユニットのポリペプチドと標的DNAとの間の特 異的結合を阻害する因子は、候補の免疫抑制因子として同定される。
NF−AT結合アッセイは一般に2つの形態の1つを取る:固定化された標的D NAを使用して1種または2種以上の標識化NF−ATタンノくり質を結合する ことができるか、あるいは1種または2種以上の固定化されたNF−ATタンパ ク質を使用して標識化標的DNAを結合することができる。各場合において、標 的DNAへの1種または2種以上のNF −ATタンパク質の特異的結合を可能 とする水性条件下に、標識化高分子(タンパク質またはDNA)を固定化された 高分子(それぞれ、DNAまたはタンパク質)と接触させる。特定の水性条件は 普通の方法に従い実施者が選択することができ、このような普通の方法ラン−オ ン転写において使用される方法を包含する( Dunnら、LBiol、Che m、、 263 : 10878−10886 (1988)、これをここに引 用によって加える)。しかしながら、好ましい態様は下記の緩衝化水性条件を利 用する:20−150mMのNaC1,5〜50mMのTris HCl1pH 5〜8゜当業者は理解するように、標的DNAへの1種または2種以上のNF− ATタンパク質の特異的結合か起こるかぎり、これらの基本的結合反応条件つい て付加、欠失、修飾(例えば、pH)および置換(例えば、KCIとNaC1と の置換または緩衝液の置換)を行うことができる。対照反応(因子を含まない) を可能としない条件は、DNA結合アッセイにおける使用に不適当である。
標的DNAを固定化する態様において、少な(とも1つのNF−AT認識部位の 配列を含有する好ましくは二本鎖のDNAを支持体に共有結合的または非共有結 合的に結合する。例えば、限定されないが、DNAをジアゾ化支持体、例えば、 ジアゾ化セルロース、とくにジアゾフェニルチオエーテルセルロースおよびジア ゾベンジルオキシメチルセルロースに共有結合することができる(Alwine ら、Proc、Natl。
Acad、Sci、(U、S、A、)、 74:5350 (1977) :  Re5erら、Biochem。
Biophys、 Res、 Comm、 、 85 : Stellwagお よびDahlberg、 Nucleic Ac1dsRes、、8 : 29 9 (1980)、これらをここに引用によって加える)。あるいは、DNAを 支持体に部分的紫外線誘発架橋によりナイロン66またはニトロセルロース支持 体に共有結合することができる( ChurchおよびG11bert、 Pr oc、Natl、Acad、Sci、 (U、S、A、)、 81 : 199 1(1984)、これをここに引用によって加える)。また、例えば、限定され ないが、DNAをナイロン66または他の高度に帯電したアニオン性支持体に非 共有結合的に結合することができる( BergerおよびKimmel。
オルニア州)。いくつかの態様において、リンカ−またはスペーサーを使用して 支持体からの潜在的立体的障害を減少することか好ましい。固定化されたDNA を1種または2種以上の標識化NF −ATタンパク質、例えば、NF−AT、  、 NF−ATe、またはNF−AT、およびNF−ATeの断片、またはそ れらの複合体((NF−AT、:NF−ATa)へテロダイマーを包含する)と 接触させる。
好ましくは、少なくとも1つのNF−ATタンパク質またはNF ATポリペプ チドの種を検出可能なマーカーで標識化する。適当な標識化は次のものを包含す るが、これらに限定されない:放射線標識化アミノ酸(例えば、C14標識化ロ イシン、H8標識化グリシン、S ”標識化メチオニン)の組み込みによる放射 線標識化、■I2sまたは131 rを使用する翻訳後の放射線標識化による放 射線標識化(例えば、Bolton Hunter反応およびクロルアミンT) 、P32を使用する翻訳後のリン酸化(例えばホスホリラーゼおよび無機放射線 標識化リン酸塩、カルシネウリン)、蛍光性標識(例えば、フルオレセインまた はローダミン)の組み込みによる蛍光性標識化、または他のこの分野において知 られている普通の方法による標識化。標識DNAを支持体への結合により固定化 する態様において、NF−ATポリペプチドの少なくとも1つの種を検出可能な マーカーで標識化する。
NF−ATポリペプチドの2またはそれ以上の種、例えば、NF−AT。
ポリペプチドおよびNF−ATeポリペプチドを同時に使用するDNA結合アッ セイにおいて、少なくとも1つのNF−ATサブユニットのポリペプチドの種を 標識化する。さらに、1より多いNF−AT種を使用するいくつかの態様におい て、異なる標識を各ポリペプチドについてできるようにすることか好ましい。例 えば、限定されないが、NF−ATeポリペプチドをフルオレセインで標識化し 、そして異なる励起波長または放射波長、あるいは両者で蛍光を発する蛍光性マ ーカーでNF−AT、ポリペプチドを標識化することができる。あるいは、二重 標識のシンチレーションカラターを使用することかでき、ここで1つのNF−A Tサブユニットのポリペプチドを1つのアイソトープ(例えば、H3)で標識化 し、そして弁別技術を使用するシンチレーションカウンティングにより区別する ことかできる異なるアイソトープ(例えば、Cl4)で第2のNF−ATサブユ ニットのポリペプチドを標識化する。
標識化されたNF−ATサブユニットのポリペプチドを、前述の水性条件下に、 固定化されたDNA標的と接触させる。選択した条件が因子が存在しない対照反 応において特異的結合を起こさせるかぎり、結合反応のインキュベーションの時 間および温度を変化させることができる。好ましい態様において、少なくとも2 0°C1より好ましくは35〜42°Cの反応温度、および少なくとも15秒の インキュベーション時間を使用するが、ある態様において、結合の平衡か達成さ れるように、より長いインキュベーション期間が好ましい。結合したNF−AT : DNA複合体の結合の反応速度論および熱力学的安定性は、時間、温度、塩 、pH1および他の反応条件を変化させるとき有効な寛容度を決定する。しかし なから、特定の態様において、所望の反応条件はこの分野において普通の方法を 使用して容易に目盛り定めすることができ、このような方法はスキャッチャード 分析、ヒル(Hill)びCompany、ニューヨーク)。
固定化DNAへの標識化NF−ATタンパク質の特異的結合は、1種または2種 以上の非標識化競争相手のタンパク質(例えば、アルブミン)および/または非 標識化競争相手のDNAまたは競争相手のオリゴヌクレオチドを含めることによ って決定される。結合反応が完結した後、固定化標的DNAへ特異的に結合する 1種または2種以上の榎識化NF−ATタンパク質が検出される。例えば、限定 されないか、結合のために適当なインキュベーション期間後、非固定化タンパク 質および核酸を含有する水性相を除去し、そして標的およびDNAに結合した標 識化タンパク質を含有する支持体を、必要に応じて1種または2種以上の非標識 化ブロッキング因子を含有する、適当な緩衝液で洗浄し、そしてlまたは2以上 の洗浄緩衝液を除去する。洗浄後、固定化DNAに特異的に結合した残留する検 出可能な標識の量を決定する(例えば、光学的、酵素的、オートラジオグラフィ ー、または他の放射線化学的方法により)。
いくつかの態様において、非特異的結合を阻害する非標識化プロスキング剤の添 加を含む。このようなブロッキング剤の例は、次のものを包含するか、これらに 限定されない・仔ウシ胸腺DNA、サケ精子DNA、酵母RNA、混合配列(ラ ンダムまたはシュードランダム配列)種々の長さのオリゴヌクレオチド、ウシ血 清アルブミン、非イオン性洗浄剤(NP−40、ツイーン、トリトンX−100 など)、非脂肪ドライミルクのタンパク質、デンハルト試薬、ポリビニルピロリ ドン、フィコール、および他のブロッキング剤。実施者は、彼らの判断において 、DNA結合アッセイに含めるべき適当な濃度でブロッキング剤を選択すること ができる:しかしながら、反応条件は対照結合反応においてNF ATタンパク 質と標的DNAとの間の特異的結合を可能とするように選択される。固定化DN Aへの標識化NF−ATタンパク質の非特異的結合を阻害するためにおよび/ま たは固定化NF−ATタンパク質への標識化DNAの非特異的結合を阻害するた めに、ブロッキング剤を含める。
タンパク質を固定化する態様において、支持体への共有結合または非共存結合を 使用することができる。共有結合の化学は、この分野において知られているよく 特徴づけられた方法を包含するが、こ加える)。1つの例は、限定されないが、 臭化シアンで誘導化された支持体(例えば、CNBr誘導化セファローズ(Se pharose) 4 B) ヘの共有結合である。支持体への非共有結合は、 帯電した表面へのタンパク質の結合および特異的抗体との結合を包含するか、こ れらに限定されない。典型的には、DNAは放射線標識化ヌクレオチド(H3゜ C”、S”、P”)または標識化アビジン(例えば、蛍光性マーカーまたは酵素 的活性を含有するアビジン)により検出可能なビオチニル化ヌクレオチドの組み 込みにより標識化される。
NF−ATタンパク質は少なくとも3レベルの特異的結合性質を示すことかでき る:(1)DNAへの結合、(2)二本鎖DNAへの結合、(3)少なくとも1 つのNF−AT認識部位の配列を含有するDNAへの結合。各レベルの特異性は 候補の免疫抑制因子のための潜在的標的であることができる。必要に応じて、前 述のDNAアッセイ系を調整して各タイプの結合の特異性をアッセイすることが できる。
in vitro転写を包含する方法 少なくとも1つのNF−AT認識配列を含む鋳型ポリヌクレオチドのin vi tro転写を阻害する因子についてスクリーニングする方法は、また、候補の免 疫抑制因子を同定するために使用することができる。
機能的CNF−AT、:NF−ATe)へテロダイマーの存在に依存する1nv i tro転写反応は、このようなスクリーニングアッセイのための基礎として 働きをすることができる。このようなアッセイは精製されたNF−AT、および NF−ATcのサブユニット、またはそれらの断片を使用し、これらはNF−A T認識配列と相互作用しそして連鎖したNF−AT認識配列および少なくとも最 小のプロモーターからなる鋳型ポリヌクレオチドのin VitrO転写を増強 することができる機能的CNF−AT、:NF−ATe)へテロダイマーを形成 する能力を保持する。
NF−AT依存性in Vitro転写反応は、有効量のNF−ATへテロダイ マーの添加が1または2以上の転写生産物の量の測定可能な増加を生成しおよび /またはNF−ATを含有しない平行の対照反応に比較して、転写開始の精度ま たは頻度を増加する反応として定義される。こうして、NF−AT依存性転写は 、NF−ATの存在に起因する全体の転写の部分である。in vitro転写 アッセイのための実験条件は、この分野において知られている方法に従い実施者 の判断で選択することができるか、あるいはFlanaganおよびCrabt ree、 J、Biol、Chem、、 267 :915 (1992)(こ れをここに引用によって加える)に従い実施することができる。
このようなin vitro転写アッセイにおいてNF−AT依存性転写を阻害 する因子は、これにより、候補の免疫抑制因子として同定される。
例えば、限定されないが、このようなin vitro転写アッセイの1つの態 様は、最小のプロモーターに連鎖した少なくとも1つのNF−AT認識部位およ びいくつかの追加の下流の転写された配列からなるポリヌクレオチドである転写 鋳型を使用する。in vitro転写反応のカクテルは、鋳型のポリヌクレオ チド、NF−ATcポリペプチド種(天然または断片) 、NF−AT、ポリペ プチド種(天然または断片)、RNAポリメラーゼ種、好ましくはヒトRNAポ リメラーゼ■、リボヌクレオチド、および転写反応に典型的に含められる他の構 成成分からなる。He1ntzおよびRoeder、 Genetic Eng ineering(1982)、 PlenumPress、ニューヨーク、を 参照のこと。この反応はFlanaganおよびCrabtree、 J、Bf ol、Cheffl、、 267 : 915 (1992)に記載されている ように実施することができる。少なくとも1つのりボヌクレオチド種を放射線標 識化する場合、この反応の転写生産物をポリアクリルアミドゲルの電気泳動にか け、そしてオートラジオグラフィーを実施して1種または2種以上の転写生産物 のサイズおよび相対量を同定する。平行のin vitro転写反応を実施し、 ここで反応の1組は対照として働き、そして反応の少なくとも1つの他の組は種 々の量の因子、因子の混合物、または生物学的抽出物を含み、これらは鋳型の1 nVitro転写を阻害(または増強)する能力について試験される。これによ り、1または2以上の対照反応に関係してin vitro転写を阻害する因子 は候補の免疫抑制因子として同定される。転写を増強する因子は、新規な転写因 子またはNF−AT仲介の転写の増強に参加する追加のタンパク質因子である。
in vitro転写アッセイの1つの好ましい態様は、ヒトIL−2遺伝子の 転写開始部位から直ぐ上流の325ヌクレオチドであるヌクレオチド配列からな る。
他の好ましい態様は、最小のプロモーターおよび3つのNF−AT認識配列の連 鎖した直列の列からなる転写鋳型を使用する。
さらに、好ましい態様は、リンパ球から精製により生産されるNP−AT、およ びNF−ATcのポリペプチドからなる。NF −ATサブユニットのポリペプ チドの生物学的活性は、翻訳後の修飾、例えば、リン酸化を変更することによっ て修飾することができる。in vivoにおいて、Ca”−およびカルモジュ リン−依存性ホスファターゼ活性、例えば、カルシニューリン(Liuら、Ce 1l、 66 : 807−815 (1991) ;加える)をNF−ATの 生物学的活性を変調するとき含める。したがって、いくつかの態様において、翻 訳後の修飾、例えば、リン酸化(例えば、キナーゼを使用する)または脱リン酸 化(例えば、ホスホリラーゼを使用する)によりNF−ATポリペプチドを変更 することが望ましい。
例えば、限定されないが、NF −ATサブユニットをホスホリラーゼおよび無 機リン酸塩とこの分野において知られている普通の反応条件下にインキュベージ コンすることによって、部分的にリン酸化することができる。あるいは、NP− ATサブユニットのポリペプチドを仔つシ腸アルカリ性ホスファターゼと普通の 反応条件下にインキュベーションすることによって、部分的にリン酸化すること ができる。
NF−ATポリペプチドまたは凝集したNF−AT複合体とカルシニューリンと のインキュベーションを、また、使用することができる。このような酵素的処理 により達成されるリン酸化または脱リン酸化の程度は、下記の条件の1または2 以上を変更することによって実施者の判断において決定することができる:酵素 の濃度、基質の濃度、無機リン酸塩の濃度、インキュベーションの温度および期 間、および当業者に知られている他の反応のパラメーター。
候補の免疫抑制因子 治療的候補の因子の標準の製剤学的源の任意のものを使用できるが、本発明のス クリーニングアッセイにおける使用に適当な因子の好ましいクラスは、マクロラ イド類、とくにねじれたアミドのペプチジルプロリル結合を示すものである。参 照、5chrieber、 5cience・251 : 283−287 ( 1991)。これらの因子は、また、好ましくは細胞溶解性レセプターのFKB P−12およびFKBP−13に結合しかつそれらをブロックすることができる 。参照、Jinら、Proc、Natl、、Acad、Scf、 U。
本発明の方法を使用してスクリーニングする因子を引き続いて生物学的に試験し て、因子が所望のin vitroおよびin vivoの活性を有するかどう かを決定することができる。究極的治療的因子は処置の投与の配合物で投与する ことができる。活性成分は単独で投与することができるが、好ましくは、それは 製剤学的配合物として提供される。配合物は、上に定義した少なくとも1種の活 性成分と1種または2種以上の製剤学的に許容される担体からなる。各担体は、 他の成分と適合性でありかつ患者に対して無障害性であるという意味において、 製剤学的および薬理学的に許容されなくてはならない。
配合物は治療的に有効な投与量の経口的、経直腸的、経鼻的、または非経口的( 皮下、筋肉内、静脈内および皮肉を包含する)投与に適当なものを包含する。配 合物は便利には単位投与量の形態で提供することができ、そして薬学の分野にお いてよく知られている方法により調製することができる。
NF−ATサブユニットに結合するタンパク質の同定および単離NF−AT、  、 NF−AT、、(NF−AT、: NF−AT、 )へテロダイマー、およ び/またはNF−ATへテロダイマー−DNA複合体に結合するタンパク質は、 潜在的に重要な転写調節タンパク質である。このようなタンパク質は新規な免疫 抑制因子のための標的であることができる。
これらのタンパク質はここにおいて補助タンパク質と呼ぶ。補助タンパク質は種 々のこの分野において知られている方法により単離することができる。
補助タンパク質を単離する1つの好ましい方法は、NF −ATポリペプチドに 結合する抗体とNP−ATポリペプチドを接触させ、そして生ずる免疫複合体を 単離することによる。これらの免疫複合体は、NF−ATポリペプチドに結合し た補助タンパク質を含有することができる。補助タンパク質は、免疫複合体を変 性剤、好ましくは、還元剤で変性することによって同定しそして単離することが できる。変性された、好ましくは還元されたタンパク質はポリアクリルアミドゲ ルの電気泳動にかけることができる。推定上の補助タンパク質は、ポリアクリル アミドゲル上で、種々のよく知られている方法(例えば、クーマツシー染色、ウ ェスタンブロッティング、銀染色なと)の1または2以上により同定し、そして 関係する同定されたポリペプチドを含有するポリアクリルアミドゲルの部分の切 除および前記ゲル部分からのポリペプチドの溶離によって単離することができる 。
推定上の補助タンパク質は、このタンパク質がNF−AT。、 NF−ATe、 NF −ATへテロダイマー、および/または(NF−AT複合体−DNA)集 合体に結合することを証明することによって同定できる。このような結合は、i n vitroで種々の手段により示ことかでき、このような手段は、ポリアク リルアミドゲルの電気泳動法により単離した後、復元された推定上の補助タンパ ク質を使用する結合アッセイを包含するが、これに限定されない。あるいは、組 換えまたは化学的に合成された推定上の補助タンパク質を使用する結合アッセイ を用いることができる。例えば、推定上の補助タンパク質を単離し、そしてその アミノ酸配列のすべてまたは一部分を化学的配列決定、例えば、エドマン分解法 により決定することができる。このアミノ酸配列の情報を使用して、推定上の補 助タンパク質を化学的に合成することができる。また、アミノ酸配列を次のよう にして使用して組換え推定上の補助タンパク質を生産することができる:(1) cDNAライブラリーを縮重オリゴヌクレオチドのプローブでアミノ酸配列のデ ータに従いスクリーニングすることによって、推定上の補助タンパク質をエンコ ードするcDNAクローンを単離する、(2)宿主細胞の中でcDNAを発現さ せる、および(3)推定上の補助タンパク質を単離する。NF−ATc、 NF −AT、 、NF−ATへテロダイマー、および/またはNF−ATへテロダイ マー−DNA複合体にin vitro結合する推定上の補助タンパク質は、補 助タンパク質として同定される。
また、補助タンパク質は、2官能性架橋試薬(例えば、ジメチルスペルイミデー ト、グルタルアルデヒドなど)とin vivo架橋し、そしてNF−ATポリ ペプチドを含む架橋された生産物を引き続いて単離することによって同定するこ とができる。好ましくは、2官能性架橋試薬は、架橋した複合体の単離後、特定 の条件下に復帰して、NF−ATポリペプチドからの補助タンパク質の単離を促 進する架橋体を生成するであろう。NF−ATポリペプチドを含む架橋した複合 体の単離は、好ましくは、NF−ATポリペプチドに少なくともI X10’M −’の親和性で結合する抗体を架橋した複合体の集団に結合させ、そしてその抗 体に少なくともIX 107M−’の親和性で結合する複合体のみを単離するこ とによって達成される。NF−ATポリペプチドに架橋するポリペプチドは、補 助タンパク質として同定される。
NF −ATサブユニットの抗体の生産および応用NF−AT、およびNF−A Taのサブユニット、またはそれらの断片を使用して動物を特異的抗体の生産の ために免疫化することができる。
これらの抗体はポリクローナル抗血清からなるか、あるいはハイブリドーマ細胞 により生産されるモノクローナル抗体からなることがLaboratory、コ ールド・スプリング・ハーバ−、ニューヨーク(これをここに引用によって加え る)これらをここに引用によって加える)を参照のこと。
例えば、限定されないが、精製したNF−AT、タンパク質をアジュバントと一 緒にマウスに注射して免疫応答を発生させることかできる。組換え断片に少なく ともI X IO”M−’の親和性で結合するネズミ免疫グロブリンを免疫化し たマウスから収穫し、そしてアフイニティクロマトグラフィーまたは他の手段に よりさらに精製することかできる。さらに、牌細胞をマウスから収穫し、そして 骨髄腫細胞1毒に融合して抗体分泌ハイブリドーマ細胞のバンクを生産すること かできる。組換え的に生産された断片に少なくともI X 10”M−0の親和 で免疫グロブリンを分泌するクローンについて、ハイブリト−マのこのバンクを スクリーニングすることができる。
これらの抗体のいくつかの応用、例えば、免疫抑制転写生産物の同定ために、所 望の抗血清または1種または2種以上のモノクローナル抗体は単一特異性てはな い。これらの場合において、抗原として全サブユニットを使用するよりむしろN F−ATサブユニットの断片を使用することが好ましい。さらに詳しくは、目的 か特定の構造の部分、例えば、DNA結合性ドメインからなる免疫交差反応性ポ リペプチドを同定することである場合、抗原として関係するNF−ATサブユニ ットの中の同程度の構造的ドメインの一部分またはすへてに相当する断片を使用 することが好ましい。NF−ATサブユニットの構造的ドメインに相当する特定 の断片の生産は、精製した天然サブユニットのタンパク質分解的消化により達成 される。
本発明の広い範囲は以下の実施例を参照すると最もよく理解されるであろう。こ れらの実施例は本発明を限定しない。
実施例I NF−ATは活性化されたT細胞の中で濃縮されるDNA結合アッセイを使用し て、いくつかの刺激した細胞系および非刺激の細胞系からの核抽出物の中に存在 するNF−ATの量を決定したNF−AT結合部位に相当する放射線標識化オリ ゴヌクレオチドのプローブを、濃縮した核抽出物に対してハイブリダイゼーショ ンして、存在するNF−ATのDNA結合活性を決定した。
手順 核抽出物は0hlssonおよびEdlund (Cell 45 : 35  (1986))の手順に従いつくった。簡単に述べると、核を0.3Mの(NH 4)2S04で抽出し、そして核タンパク質を含有する画分を0.”g/m+I の(NH,)2SO。
で沈澱させ、そして4℃において4時間透析した。IL−2エンハンサ−のNF −AT結合部位(−290および−263)を結合アッセイのためのプローブと して使用した。結合実験は、Shaw、 J、P、 5cience 24 : 202−205 (1988)に本質的に記載されているようにして実施した。
結果 第4図に示すように、簡単なゲル移動度シフトアッセイを使用して、複合体はN F−ATのDNA結合性配列活性化T細胞の核抽出物の中に存在するおよびタン パク質と形成するが、非活性化T細胞または他のタイプの細胞の抽出物と形成し ない。T細胞活性化因子のPMAおよびPI(Aで刺激されたJurkat T 細胞系からの核抽出物のみは、検出可能な量のNF−AT特異的DNA結合活性 を含有した。
実施例■ タンパク質合成はNF−AT複合体の核および細胞質の成分の形成に必要である かどうか、あるいはタンパク質が細胞の中に絶えず存在するかとうかを決定する ために、タンパク質合成のインヒビターの存在または不存在下に活性化された細 胞からの核抽出物および細胞質抽出物から再構成されたNF −AT複合体を使 用して、NF−AT特異的DNA結合アッセイを実施した。
手順 NFATZ Jurkat細胞を、 100μMのアニソマイシン(Sigma ) 、すなわち、タンパク質合成のインヒビターで30分間前処理した後、細胞 を刺激した。細胞を活性化しそして核抽出物および細胞質抽出物を調製する条件 は、実施例■に記載されている。
結果 第5図に示すように、タンパク質合成のインヒビターは活性化T細胞の中のNF  −AT複合体の出現を完全に阻害した(レーン2,4゜6)。これにより証明 されるように、NF−AT複合体の核成分はT細胞の活性化のとき新しく合成さ れる。対照的に、タンパク質合成のインヒビターの存在または不存在下に成長し た細胞から調製された細胞質抽出物は、NF−AT複合体を再構成することがで きた(レーン3〜6)。こうして、NF−AT複合体の細胞質は刺激前に細胞の 中に前以て存在し、そしてNP−ATcの追加の新規のタンパク質合成は不必要 である。
インターロイキン−2遺伝子ならびにほとんどの前期T細胞活性化遺伝子の活性 化はタンパク質合成をまた必要とするので、これらの観察は前期遺伝子の活性化 におけるNF−ATについての優勢の役割と一致する。
実施例■ NF−ATは細胞質および核のサブユニットから再構成することができ胞内に封 鎖または隔離され、そして細胞を破壊すると、多少の転写的に活性なNF −A Tが形成される。この仮説を試験するために、刺激したT細胞および非刺激のT 細胞からの細胞質抽出物および核抽出物から、ならびにちょうど刺激前にFK5 06で処理した細胞から、再構成されたNF−AT複合体のDNA結合能力を試 験した。
手順 NFATZ Jurkat細胞およびJK12/90.1細胞(N、 5has triから提供された)を、20ng/mlのPMAおよび2μMのイノマイシ ンで2時間刺激した。NF−ATの形成を定量的にブロックするために、 11 00n/lll1のFK506または500μg/mlのC5A(Sandoz )を、毒性効果を細胞を与えないで、 PMAおよびイノマイシンの添加の5分 前に、使用した。核抽出物を前述したように変更を加えて調製した。細胞質抽出 物を核抽出物と同一の細胞からつくった。細胞を緩衝液A C100mMのHe pes(pH7,8) 、15mMのCKI、2mMのMgC1t、1mMのD TT、0.1mMのEDTA、0.1mMのPMSF) +0.05%のNP− 40で溶解しそして核を沈澱した後、細胞質両分を取り出し、そして10%(V  / V )のグリセロールおよび1/10体積の緩衝液B (0,3MのHe pes(pH7,8)、1.4MのKCIおよび30mMのMgC1z)で安定 化した。細胞質抽出物を200.000gにおいて15分間遠心した。等しい体 積の3Mの(NH,)、SO,(pH7,9)を上澄み液に添加し、そして沈澱 したタンパク質を100.000 gにおいて10分間遠心沈降させた。沈降し た細胞質タンパク質を緩衝液C(50mMのHepes(pFl 7.8) 、 50mMのKCI、ldのDTT、0.1mMのEDTA。
0.1dのPMSF、 10%(v/v)のグリセロールコノ中に再懸濁サセ、 モしてP6DGカラム(BioRad)上に脱塩した。タンパク質の濃度をバイ オラド(BioRad)のタンパク質アッセイキットを使用して決定した。核お よび細胞質の分画の完結を評価するために、0ct−1(構成釣橋はDNA結合 性タンパク質を配置する)結合活性およびβ−ガラクトシダーゼ(局在化した細 胞質)酵素活性について評価した。
細胞質の両分の中に結合アッセイは発見されず、そしてβ−ガラクトシダーゼ活 性は細胞質ゾルの中に核の画分の中より3.7倍高い濃度で存在することが発見 された。電気泳動の移動度シフトのアッセイを本質的に従来記載されているよう に実施した。Fr1ed、 M、およびり、M、Crothers NAR9:  6505−6526 (1981)。結合反応を従来記載されているように実 施した。Piering、 S、ら、Genes Div、 41823−18 34 (1981)。各結合反応において使用したタンパク質の合計量はIOμ gであった。NF−ATのための末端標識化された結合部位をヒトrL−2エン ハンサ−から誘導化した( −285〜−255bp)。オリゴヌクレオチド配 列は5 ’ −gatcGGAGGAAAAACTGTTCATACAGAAG GGGT −3’である。突然変異のNF−ATプローブはNF−ATのオリゴ ヌクレオチドと4つの接触グアノシン残基において本質的に異なる。この配列は 5 ’ −gatcAAGAAAGGAGtAAAAAaTtTTTaATAC AGAA −3’である。より低いケースの文字は突然変異した残基を示す。1 0ngの非標識化オリゴヌクレオチドとの競争は、標識化プローブを越えた10 0〜200倍モル過剰を表す。
結果 刺激し/ FK506処理した細胞から調製した核抽出物において、NF−AT 結合活性は実質的に減少し、そして細胞質の画分の中に観察されない(第6A図 、レーン3および6)。顕著なことには、刺激し/ FK506処理した細胞か らの核抽出物を、非刺激の、または刺激し/ PK506処理した細胞(それら のいずれもNF−AT結合活性をもたない)からの細胞質の画分と混合すること によって、結合活性は完全に再構成された(第6A図、レーン7お!び9)。再 構成されたDNA−タンパク質複合体の移動度はNF−AT複合体の特性移動度 よりわずかに速いが、DNA結合の特異性は同一である(第6B図、レーン4〜 9)。非刺激細胞からの核抽出物はいずれの細胞質抽出物によっても補足されず (第6B図、レーン1〜3)細胞の刺激がNF−ATの核成分の合成に必須であ ることを示唆する。
非刺激細胞および刺激し/ FK506処理した細胞からの細胞質抽出物はNF −AT複合体を再構成することができるが、刺激した細胞からの細胞質抽出物は NF−AT結合活性の部分的再構成のみを示しく第6A図、レーン8)NF−A Tの細胞質成分か非刺激細胞質抽出物の中に前以て存在し、そしてFK506の 不存在下の刺激後に核にトランスロケーションされることを意味する。
FK506の非特異的効果についての対照としてラバマイシンをわれわれは使用 した。ラバマイシンはFK506の構造的類似体であり、そしてFK506に似 て、ねじれたロイシル−プロリルアミド結合の構造的類似性を含存し、PK−B Pに結合し、そしてそのイソメラーゼ活性を阻害する(参考文献12.12.2 0)。ラバマイシンはイソメラーゼ活性を阻害するという事実にかかわらず、そ れはNF −AT特異的転写へのFK506の作用IL−2遺伝子の活性化、T 細胞の活性化、およびプログラミングされた細胞の死に拮抗する(参考文献13 .21.22)。
ラバマイシンは活性後の核へのNF−ATの細胞質成分のトランスロケーション をブロックしない(第6A図、レーン10)。これはそれがNF−AT特異的転 写をブロックできないことと一致する(参考文献17)。
障害された核の取り入れかまた免疫抑制的プロリルイソメラーゼインヒビターC sAの性質であるかどうかを決定するために、われわれはCsAの効果を試験し た。免疫応答へのFK506およびCsAの生物学的作用は本質的に同一である (参考文献23)。CsAはT細胞の中のNF−AT特異的転写を完全にブロッ クし、そしてCsAの存在下に刺激された細胞の抽出物は刺激された対照よりす くないNF −AT結合活性を含有する(参考文献16)。したがって、刺激さ れたCsA処理細胞からの核抽出物と同一細胞または非刺激細胞からの細胞質抽 出物との混合はNF−AT結合活性を再構成する(第6C図、レーン4〜6)。
再び、非刺激核抽出物はいずれの細胞質抽出物によっても補足されない(第6C 図、レーン1〜3)。こうして、これらの結果が示唆するように、CsAおよび FK506の両者はNP−ATのDNA結合性複合体の一部分を構成する前以て 存在する細胞質成分のトランスロケーションをブロックする。
実施例■ NF −AT(NF −ATc)の細胞質形態はT細胞の中で選択的に発現され るCsAおよびFK506の作用は組織特異的であるという事実にかかわらず、 これらの結合性タンパク質は偏在する(参考文献27〜31)。
この明らかな苦境は、薬物−イツメラーゼがT細胞特異的分子に作用した場合、 理論的に説明できるであろう。NF−AT複合体の成分かT細胞以外の細胞のタ イプの中に見いだされるかどうかを決定するために、HeLa細胞の核抽出物ま たは細胞質抽出物を単独であるいはJurkat細胞からの抽出物と組み合わせ て使用して、NF−AT複合体を再構成できるかどうかをわれわれは試験した。
手順 HeLa S3細胞を、スピンナーフラスコの中で37°Cにおいて、5%の胎 児仔ウシ血清、ペニシリン(1,OOU/ml)および100ストレプトマイシ ンを補充したS−MEM (Gibco−BRL)中で成長させた。HeLa  S3を刺激し、核抽出物および細胞質抽出物を調製し、そしてゲル移動度シフト アッセイを第6図に記載する条件と同一の条件下に実施した。
結果 HeLa細胞質抽出物はNF−ATを含有せず、そして核抽出物および細胞質抽 出物の相同的混合はNF−ATを含有せず、モしてHeLa細胞からの核抽出物 および細胞質抽出物の相同的混合はNF−AT結合活性を再構成することかでき なかった(第7A図、レーン1〜9)。対照的に、Jurkat細胞質抽出物と HeLa細胞からの核抽出物の異種混合はNF−AT結合活性を再構成した(第 7B図、レーン1〜3)。さらに、再構成されたNF−AT結合活性は、オリゴ ヌクレオチドの競争により証明されるように、特異的である(第7B図、レーン 4〜9)。これらの結果はオリゴヌクレオチドの競争を示唆する(第7B図、レ ーン4〜9)。これらの結果か示唆するように、NF−ATの核成分はHeLa 細胞の中に存在する。対照的に、HeLa細胞の細胞質抽出物は、刺激し/ F K506処理したJurkat細胞からの核抽出物と混合したとき、NF−AT 結合活性を再構成することができず(第7C図、レーン1〜3)細胞質成分がT 細胞特異的であるが、NF−ATの核成分はそうではないことを意味する。
実施例V FK506およびCsAの作用の1つにする特徴は、それらかCa2+移動化を 必要とするプロセスを阻害するということである(参考文献17゜24〜26) 。NP−AT結合および転写活性の誘発は、細胞内Caトを増加しかつタンパク 質キナーゼC(PKC)を活性化する因子がまねると信じられる生理学的刺激を 必要とする(参考文献15)。
NF−ATの核および細胞質のサブユニットの誘発のための要件を検査するため に、PMA単独またはイノマイシン単独で刺激した細胞から抽出物を調製し、そ してDNA結合活性を再構成するそれらの能力について試験した。
手順 ゲル移動度シフトおよび核抽出物および細胞質抽出物の調製を、実施例■に記載 するように実施した。
結果 イノマイシン処理した細胞からの細胞質抽出物は、刺激しFK506処理した細 胞の核抽出物に添加したとき、非刺激細胞からの細胞質抽出物、PMA刺激した 細胞からの細胞溶解性抽出物またはPMAおよびイノマイシンの両者で刺激した 細胞からの細胞溶解性抽出物よりも低い、DNA結合を再構成する能力を示す( 第8図)。FK506処理は、PMA/イノマイシン刺激した細胞がNF−AT の核成分を合成するのを阻害しなかった(第8図、レーン9〜12)。さらに、 PMA刺激細胞またはイノマイシン刺激細胞からの細胞質抽出物と刺激し/FK 506処理した細胞からの核抽出物との混合はNF−ATのDNA結合活性を再 構成することができず(第8図、レーン4および7)、前以て存在する細胞質の サブユニットは核にトランスロケーションした。
こうして、CsAおよびFK506はNF ATの細胞質成分のCa”依存性ト ランスロケーションを阻害するように思われる。
実施例■ FK506はNF AT依存性転写in vitroを阻害しない刺激した細胞 または刺激し/ FK506処理した細胞からの核抽出物を調製し、そして転写 が合成プロモーター内に位置する3つのNF−AT部位に依存するG欠損カセッ トを転写する能力を試験することによって、NF−ATの転写を指令する能力へ のFK506の作用を試験した。
手順 プロモーターの構成体、核抽出物および転写反応を記載したように調製した。ヒ トT細胞白血病から誘導化されたNFATZ Jurkat細胞を、20ng/ mlのPMA (Sigma) 、2 uMのイノマイシン(Calbioch em)で2時間刺激した。FK506をIOng/mlで使用し、そしてPMA およびイノマイシンの添加の5分前に添加した。NF −AT/ l acZの mRNAのリボヌクレアーゼ保護アッセイを、従来記載されているように実施し た。放射線分析画像形成システム(AMBIS)を使用して、転写体を定量した 。
ヒトJurkat T細胞系(18)を使用して、われわれは活性化依存性Tm 胞特異的in vitro転写システムを開発し、このシステムは[L−2転写 およびより一般的にT細胞活性化のための複雑な要件を正確に反映する。
in vitro転写プロトコル 手順 細胞培養および刺激の条件 L−グルタミンを含まず、8%の胎児仔ウシ血清(FCS)(lrvineSc ientific) 、ペニシリン(100単位/ml)およびストレプトマイ シン硫酸(100μg/ml)を含むRPM11640の中で、5%のCO□濃 度において、Jurkat細胞を成長させた。細胞を刺激の36時間前に1=3 に分割した。刺激の朝、Jurkat細胞(IXIO’細胞/ m I )を3 50Orpm(200Xg)においてGS−ローターの中で10分間遠心し、次 いで新鮮な培地の中に2X10”細胞/mlの濃度で再懸濁させた。一般に、2 μMのイノマイシン(Catbiochem)および20ng/mlのPMA  (Sigma)を使用して細胞を刺激した。2時間の刺激の間に、細胞を絶えず 震盪してフラスコの底上に細胞が層状になるのを防止した。
8%のGCS、ペニシリン(100単位/ml)およびストレプトマイシン硫酸 (100μg/ml)および2mMのし一グルタミンを含むS−MEM(Gib co)中で、HeLa S3を成長させた。
プラスミドの構成 ポリメラーゼ連鎖反応オーバーラツプ伸長技術(Horton、 R,M、ら、 Gene 77 : 61−681989 ; Ho、 S、N、ら、Gene  77 : 51−591989)を使用して、IL−2エンハンサ−(−32 6〜+24)をR,Roeder(Sawadog。
およびRoeder、 1985)により提供された377塩基対(bp)のG 欠損カセットに融合することによって、IL−2G欠損プラスミドを構成した。
Xho I −BamHI断片上に含有された[L−2エンハンサ−〇欠損カセ ットを、ポリリンカーの中にXho r部位を含有するpUC誘導体の中に挿入 した。PCR人工物を回避するために、全体のIL−2エンハンサ−G欠損カセ ットを配列決定した。rL−2エンハンサ−G欠損転写体の全体のサイズは40 1ヌクレオチド(nt)である。1)E3.1およびpA4.1(Durand ら、1988)を、それぞれ、Asp718およびBamHIで消化し、そして 断片をAsp718− BamHI消化τ−フィブリノゲンG欠損カセット構成 体に結合することによって、3つのNFAT結合部位(−286〜−257)を 含有するNF−ATマルチマーおよび4つのNF−IL−2A結合部位(−94 〜−65)G欠損カセットを含有するNF−IL−2Aマルチマーを作った。τ −フィブリノゲンプロモーターの−54〜+ l (Grabtree、 G、 R,およびKent、 J、A、 Ce1l 31 : 159−166198 2 ;Durandら、1987)を377bpのG欠損カセットにPCRオー バーラツプ伸長技術を使用して融合することによって、τ−フィブリノゲンG欠 損を構成した。セクエナーゼ(Sequenase) DNA配列決定キット( U、 S、 Biochemical)を使用して、PCR技術により作った構 成体のすべての領域を配列決定して点突然変異を回避した。τ−フィブリノゲン プロモーターは、Spl結合およびTATAボックスを含有する最小プロモータ ーである。τ−フィブリノゲンプロモーターの+1とG欠損カセットとの間に、 Ssp I制限酵素部位を挿入した。両者のATTE−2およびATTE−1の G欠損構成体は383ntの転写体を発生する。
ラットβ−フィブリノケンプロモーター(−77〜−65)(Courtois ら、1987)からの直列に連鎖されたNF−1結合部位をτ−フィブリノゲン G欠損構成体の中のXho−Salポリリンカ一部位の中に挿入することによっ て、INF−1(肝細胞核因子1)G欠損プラスミドを構成した。アデノウィル スの主要な後期プロモーター(AdMLP) G欠損構成体は、M、 Sawa dogaおよびR,Roeder博士により提供された。
AdMLPのG欠損転写体の全体のサイズは280n tである。
核抽出物の調製 多少の例外を育するが、Gorskiら(Gorskiら、1986 : Ma ireら、+989)により本質的に記載されているようにして、Jurkat および肝臓のin vitro転写核抽出物を作った。第1に、細胞を1.5M のスクロース−グリセロール溶液の中で破壊して、細胞溶解の間に発生する摩擦 熱の量を減少した。第2に、従来記載されているように(Maireら、198 9)、0.5%(V/V)の脂肪不合ドライミルクをホモジナイゼーション緩衝 液に添加した。第3に、Jurkat核を塩抽出前にただ1つの2.0Mのスク ロースのパッド上で分画した。簡単に述べると、すべての操作は冷い環境の中で 実施し、そしてすべての溶液、管、および遠心機を4°Cに冷却した。透析緩衝 液を除外したすべての緩衝液に、プロテアーゼインヒビター、アンチパイン(1 Mg/ml) 、ロイペプチン(lμg/ml) 0.1mMのフッ化フェニル メチルスルホニル(PMSF)および0.1mMのベンズアミジンを添加した。
1mMのジチオスレイトールをすべての緩衝液に添加した。Jurkatの場合 において刺激後、細胞(10’)をGS−3ローターの中で350Orpm(2 000xg)で10分間遠心した。培地を注ぎ出し、そして細胞を40m1のリ ン酸塩緩衝液で洗浄した。次いで、再懸濁させたペレットをベックマン(Bec kman) GRPテーブルトップ遠心機で1100Orp (200x g  )で10分間遠心した。細胞のペレットを10m1のホモジナイゼーション緩衝 液(10mMのHepes (pH7,6) 、25mMのKCI、0.15m Mのスペルミン、0゜5mMのスペルミジン、1mMのEDTAll、25Mの スクロース、10%のグリセロール(V / V )、0.5%の脂肪不含ドラ イミルク(V / V )の中に再懸濁させた。溶液への添加前に、水性0.1 g/m1llW肪不含ドライミルク溶液をIO分間SS −34ローターの中で 1100Orp (11950xg)で遠心して未溶解のミルクの固体を除去し た。
細胞を1/2馬力のドリルプレス(Jet Tools Inc)により高速で 破壊するまでドウンス(dounce) L/た(テフロン ガラスのホモジナ イザー)。一般に、細胞の80%より多くが溶解した。溶解後、46m1の2M のスクロースのホモジナイゼーション緩衝液(10mMのHepes(pH7, 6) 、 25mMのKCI、 0.15mMのスペルミン、 0.5mMのス ペルミジン、1mMのEDTA、2Mのスクロース、10%のグリセロール(v /V)、0.5%の脂肪不含ドライミルク(V / V )をドウンスした細胞 に添加した。ホモジナイザーシヨンした細胞(28ml)を10m1のスクロー スのパッド(10mMのHepes (pH7,6) 、 25mMのKCI、 0.15mMのスペルミン、0.5mMのスペルミジン、1mMのεDTA、  2Mのスクロース、10%のグリセロール(V / V )上に層状にし、そし て5W280−ター(103,000X g )の中で24.00Orpmにお いて60分間遠心した。
沈澱した核を合計6mlの核溶解緩衝液(10mMのHepes (pH7,6 )、100mMのKCl13 mMのMgCl 2、0.1mMのEDTA、  10%のグリセロール(v/v))の中に再懸濁させた。1/9体積の3Mの( NH4)2SO4pH7,9を添加し、そして30分間絶えず混合した。粘性リ ゼイトをTi50ローター(150,000g)の中で40. OOOrpmで 60分間遠心して、クロマチンを沈澱させた。
遠心後、管を急速に取り出し、そして沈澱したクロマチンが再膨潤する前に、上 澄み液を他の管に移した。上澄み液に、0.3g/mlの固体の(NH4)2S O,を添加した。この管をすべての(NHa)2sO<が溶解するまで10分間 おだやかに混合した。管を氷上に40分間置き、そして10分毎におだやかに混 合した。次いで、沈澱したタンパク質をTi50ローター(150= 000  X g )の中で40.000rpmにおいて15〜20分間遠心した。この時 点において、ペレットを透析緩衝液(25mMのHepes(pH7,6) 、 40dのKCI、0.1mMのEDTA、 10%のグリセロール(V/V)) の中に再懸濁させた。I X 10@Jurkat細胞からのタンパク質抽出物 を200〜300μlの透析緩衝液の中に再懸濁させて、10mg/mlの最終 のタンパク質濃度が生じた。抽出物を冷時100体積の透析緩衝液に対して2時 間2回透析した。透析の間、沈澱が形成し、それを透析の終わりに、マイクロフ ージ(microfuge)(BrinkmanInstruments)の中 の14の設定において5分間遠心することによって除去した。標準としてBSA を使用してパイオーラド(BioRad)タンパク質アッセイキットで、タンパ ク質濃度を決定した。タンパク質抽出物を小さいアリコートでドライアイス上で 凍結させ、そして直ちに液体窒素の中に貯蔵した。
HeLa S3の核抽出物は従来記載されているようにして作った(Shapi ro、D、J、ら、 DNA 7 : 44−451988)。
転写反応 一般に、転写反応(20μI)は、25mMのHepes(pH7,6) 、5 0mMのKCI、6mMのMgC1z、0.6mMの各ATPおよびCTP、7 mMのUTP、7μC1の(a −” P ) UTP (Amersham、 400Ci/mmol)、 0.5mMの3′−〇−メチルGTP (Phar macia)、 150単位のRNアーゼ(BRL) 、12単位のRNアーゼ インヒビター(Amersham)および12%のグリセロール(v/v)を含 有する緩衝液の中に40Hg/mlの環状DNA鋳型〔400ngの被験構成体 、40HgのAdMLPG欠損構成体、および360ngのポリdi−dC(P harmacia) )および3〜5 mg/mlの核タンパク質抽出物を含有 した。EDTAおよびDTTを抽出物により寄与された。肝臓またはHeLaの 核抽出物を使用する転写反応は、40Hg/mlの環状DNA鋳型(400ng の被験構成体および400ngのAdMLP)を含有した。すべての他の反応条 件は一定に保持した。反応を30℃において45分間インキュベーションした。
転写反応を280μlの停止緩衝液(50mMのTrisHCI (pH7,6 )、1%のSDS、 5mMのEDTA)の添加により停止させ、そしてフェノ ールで2回そしてクロロホルムで1回抽出した。RNAを15Hgのグリコーゲ ン、0.3Mの酢酸ナトリウム(11H5,2)および2,5体積のETOHで 沈澱させた。ベレットを70%のエタノールで洗浄し、空気乾燥し、そして10 μlの負荷色素(IXTBE中の90%のホルムアミド、0.01%のキシレン シアツール、および0.01%のブロモフェノールブルー)の中に再懸濁させた 。転写体を6%の変性ポリアクリルアミドゲル上で分析した。一般に、ゲルを室 温においてXAR−5(Kodak) X線フィルムを使用して一夜露出した。
AdMLPのG欠損構成体から観測された量に対して被験G欠損構成体の量を基 準化し、次いで刺激した核抽出物からの被験G欠損転写の量を非刺激核抽出物か らのG欠損転写の量で割ることによって、基準化折りたたみ誘発(normal ized fold 1nduction)を計算する。アンビス(Ambis )放射線分析画像形成システム(Ambis Systems、サンジエゴ。
カリフォルニア州)を使用して、オートラジオグラムを定量した。
結果 驚くべきことには、FK506 (10ng/ml)の存在下にPMAおよびイ ノマイシンで2時間刺激したJurkat細胞からの核抽出物は、これらの細胞 の中の内因性IL−2遺伝子の転写か完全に阻害されてさえ(データは示されて いない)、完全に刺激されたJurkat細胞からの抽出物にほぼ等しいレベル でIL−2エンハンサ−〇欠損鋳型を転写する(第9A図、レーン2および3を 参照のこと)。IL−2遺伝子の活性化へのCsA、およびFK506の阻害作 用の大部分はNF−AT機能の阻害のためであることが示されている(参考文献 16.17)ので、われわれはこのタンパク質により指令された転写を検査した 。NF−ATタンパク質についてのマルチマー化された結合部位により指令され たin vitro転写は、NF−AT依存性転写か抽出物の調製に使用した細 胞の中で完全にブロックされるという事実(第9B図)にかかわらず、刺激し/  FK506処理した細胞の核抽出物において2.5倍減少した(第9A図、レ ーン5および6を参照のこと)。これらの抽出物において、NF−ATのDNA 結合活性は一般に99%を越えるin vivo [L−2発現への阻害作用( 参考文献17)よりさらに約50〜b減少されるか、NF−AT依存性in v itro転写への作用と釣り合う。こうして、刺激し/ FK506処理した細 胞はin vitroで機能するが、1nvivoで機能しないNF −ATを 減少した量で含有するように思われる。
実施例■ 直列のNF−AT結合部位はトランスジェニックマウスにおける活性化されたリ ンパ球に対するT抗原の発現を指令するNF−AT調節部位のコントロール下に 転写のプロモーターが活性化されたリンパ球に対する連鎖した遺伝子の発現を特 異的に指令するかどうかを決定するために、直列のNF−AT結合部位がT抗原 をエンコードする遺伝子の上流で連鎖されている構成体を含有する細胞系をわれ われは利用した(Verweijら、J、Biol、Chem、 265 :  15788−15795)。
手順 グアニジニウムチオシアネートおよび熱フェノール抽出を使用して、種々の組織 および細胞から全体のRNAを単離した。等しい量の10μgのRNAを使用し た。Sp6/T7のRNAポリメラーゼ系を使用するRNAのマツピング実験を (Melton、 D、A、NAR12+ 7035−7056(1984)) に従い実施した。正しく開始されたNF−AT−TagのmRNAをマツピング するために、117bpのXho l−H1ndIII断片(NFAT −Ta gの−70〜+47)を含有するEcoRI消化pSP61L−2ベクターから 、Sp6のRNAプローブを転写した。ハイブリダイゼーションを42°Cにお いて16時間進行させ、そして試料を4μg/mlのRNアーゼAおよび160 単位/mlのRNアーゼT1で30°Cにおいて1時間消化した。保護された断 片を、5%の変性ポリアクリルアミドゲル上で展開し、そしてXAR−5フイル ムに露出した。
結果 第10図に示すように、リンパ系細胞のみは直列のNF−AT結合部位のコント ロール下にある抗原遺伝子を転写した。こうして、NF−AT結合部位の列は活 性化リンパ系細胞に特異的に連鎖した遺伝子の発現の指令に青用である。
実施例■ NF −ATの活性化は多分リン酸化を必要とする核抽出物を仔ウシアルカリ性 ホスファターゼで処理し、そして非変性ゲル上てNF−ATのDNA結合性複合 体の移動度を検査することによって、NF−ATのリン酸化についての証拠を得 た。第11図に示すように、仔つシ腸ホスファターゼを使用するNF−ATの脱 リン酸化は、そのDNA結合部位とアソシエーションするその能力を減少する( 第11図、レーン4)。
FK506およびシクロスポリンへの作用についてのモデル:NF−ATの核の 取り入れを防止するときのそれらの役割抗原により誘発されたカルシウムの刺激 は、NF ATのサブユニツトの核の取り入れに導く。いったん核の中に入ると 、細胞溶解性サブユニットは新しく誘発された核のサブユニットと結合して、  DNA結合アッセイおよび転写活性の両者を有する複合体を生産する。いずれの サブユニットの単独ではDNA結合アッセイをもたず、そしていずれのサブユニ ットも単独では転写活性をもたない。NF−ATの細胞溶解性成分の核の転移に ついて競争の発生を防止するか、あるいはNF−ATのための核の取り入れのシ グナルの出現をブロックすることによって、シクロスポリンAおよびFK506 はNF−ATの細胞溶解性成分の取り入れを防止する。
参考文献 1 、 Borel、 J、F、、 Feurer、 C,、Bubler、  H,U、 & 5tahelin、 H,AgentsActions 6.4 68 (1976)。
2、 Sung、 S、S、 et al、 J、Exp Med、 168. 1539−1551 (1988)。
3、 Gao、 E、に、、 Lo、 D、、 Cheney、 R,、Kan agawa、 0. & 5prent、 J。
Nature 336.176−179゜4 、 Crabtree、 G、R ,5cience 243355−361 (1989)。
5、5chreiber、 S、L、 5cience 251.283−28 7 (1991)。
6、Hohman、R,J、& Hutlsch、T、New Biol、2.  663−672 (1990)。
7、 Fischer、 G、 & Bang、 H,Biochim、Bio phys Acta 828.39−42(1985)。
8、 Fischer、 G、、 Wittman−Liebold、 B、、  Lang、 K、、 Kiefhaber、 T。
& Schmid、 F、X、 Nature 337.476−478゜9、  Handschumacher、 R,E、、 Harding、 M、W、 、 Rice、 J、 & Drugge。
R,J、 5cience 226.544−547 (1984)。
10、 Lang、 K、 & Schmid、 F、X、 Nature 3 31.453−455 (1988)。
11、5tandaert、 R,P、、 Ga1at、 A、、 Verdi ne、 G、L、 & 5chreiber。
S、L、 Nature 346.671−674 (+990)。
12、 Bierer、 B、E、、 Somers、 P、に、、 Wand less、 T、J、、 Burakoff、 S。
J、 & 5chreiber、 S、L、 5cience 250.556 −559 (1990)。
13、 Bierer、 B、E、 et at、、 Proc、Natn、A cad、Sci、 U、S、A、 87.9231−9235 (1990)。
14、 Tropschug、 M、、 Barthelmess、 1.B、  & Neupert、 W、 Nature342、953−955 (19 89)。
15、 Shaw、 J、P、、 et al、、 5cience 241. 202−205 (1988)。
16、 Emmel、 E、A、 et at、、 5cience 246. 1617−1620 (1989)。
17、 Mattila、 P、S、 et al、、 EMBOJ、 9.4 425−4433 (1990)。
18、Wiskocii、R,、Weiss、A、、Imboden、J、、K amin−Lewis、R,&5tobo、J、J、rmmunol、134.  1599−1603 (1985)。
19、Fiering、S、et at、、Genes Dew、4. 182 3−1834 (1990)。
20、 Rosen、 M、に、、5tandaert、 R,F、、 Ga1 at、 A、、 Nakatsuka、 M、&5chreiber、 S、L 、 5cience 248.863−866 (1990)。
21、 Dumont、 F、J、、 5taruch、 M、J、、 Kop rak、 S、L、、 Melino、 M、R。
& Signal、N、H,J、Immunol、134. 1599−160 3 (1985)。
22、Duont、F、J、et all、J、rmmunol、144. 1 418−1824 (1990)。
23、Karttunen、J、& 5hastri、N、Proc、Natn 、Acad、Sci、U、S、A。
88、 3972−3976 (1991)。
24、Kay、J、E、、Doe、S、E、A、& Benzie、C,R,C e11.Immun、124゜175−181 (1989)。
25、C1rillo、R,et al、、J、Immunol、144. 3 891−3897 (1990)。
26、Gunter、K、C,、Irving、S、G、、Zipfel、P、 F、、5iebenlist、U。
& Kelley、K、J、Immunol、142. 3286−3291  (1989)。
27、Kolestsky、A、J、、Harding、 M、W、& Han dschumacher、R,E、J。
Immunol、137. 1056−1059 (1986)。
28、 Kincaid、 R,L、、 Takayama、 H,、Bill iBlllin、 M几、 & 5itkovsky。
M、V、Nature 330. 176−178 (1987)。
29、Tropschug、M、、 Wacter、E、、Mayer、S、、 5chonbrunner、E、R。
& Schmid、F、X、 Nature 346. 674−677 (1 990)。
30、 5ieklerka、J、J、、Hung、S、H,Y、、Poe、M 、、Lin、C,S、& Sigal(Signal in #21 abov e) 、N、H,Nature 341. 755−757 (1989)。
31、)larding、 W、M、、Ga1at、A、、Uehling、D 、E、& 5chreiber、S、L。
Nature 341. 758−760 (1989)。
32、Hunt、T、Ce1l 59. 949−951 (1989)。
33、 0htsson、H,& Edlund、T、Ce1l 45. 35 −44 (1986)。
34、 Fr1ed、 M、G、 & Crothers、 D、M、 Nuc leic Ac1ds Res、 9.6505−6526 (1981)。
35、 Garner、 M、M、 & Revzin、 A、 Nuclei c Ac1ds Res、 9.3047−3059(1981)。
すべての出版物、特許及び特許出願は、引用により本明細書に組込まれる。本発 明は十分に記載されて来たが、多くの変更及び修飾が本発明の範囲内で行なわれ 得る。
FIG、 7 30′/140% 100% 24% 12% 5%■し一2エンハンサ− FIG、 2 FIG、 3 NF−ATタンパク質−[)NAI合体はT細胞特異性でありかつT細胞活性化 に依存性である 細胞質抽出物 −−ns m3 ns nj核油抽出物 g+F s十F s十 Fs+F s十F s+Fアニソマイシン − + −+−+ 相補性 杉油出物 ns s s+F −−+ s+Fs+Fs+Fs+FFIG、6A 受容オリゴ 膚、AT突然変異NF−AT 杉油出物 ns rLsnx s+Fs十F s+Fs+Fs+P s+FII + 111111 ◆ 1、 U◆ FIG、6B 杉油出物 I冒kat J’に12/90・lns s s+F s+Fs十F  s+Fs+Fs+FFIG、 6C FIG、 6D 異種混合 杉油出物 111 FIG、 7C II III Ill 1111 FIG、 8 IL−2NF−AT FIG、 9A II 1 FIG、 9B 杉油出物 5ssss FIG、11

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.免疫応答を改変できる剤のスクリーニングに有用な組成物であって、少なく とも約20個の塩基対の核酸配列を結合する単離されたNF−AT、NF−AT nポリペプチド、NF−ATcポリペプチド及びそれらの混合物から実質的に成 る組成物。
  2. 2.前記NF−ATcがT細胞NF−ATcである請求の範囲第1項記載の組成 物。
  3. 3.前記NF−ATcがJurkat細胞NF−ATcである請求の範囲第1項 記載の組成物。
  4. 4.前記NF−ATcがHeLa細胞NF−ATnである請求の範囲第1項記載 の組成物。
  5. 5.前記NF−ATnがT細胞NF−ATnである請求の範囲第1項記載の組成 物。
  6. 6.前記NF−ATnがJurkat細胞NF−ATnである請求の範囲第1項 記載の組成物。
  7. 7.前記混合物が2種の異なった細胞からのNF−ATc及びNF−ATnによ り形成されるNF−AT複合体を含んで成る請求の範囲第1項記載の組成物。
  8. 8.前記NF−ATc及びNF−ATnが異なった細胞系からである請求の範囲 第1項記載の組成物。
  9. 9.核酸配列を結合する前記NF−ATがエンハンサーである請求の範囲第1項 記載の組成物。
  10. 10.核酸配列を結合する前記NF−ATがインターロイキン−2エンハンサー に対して実質的に相同である請求の範囲第1項記載の組成物。
  11. 11.免疫応答遺伝子の転写調節DNA配列に配列特異的態様で結合する複合体 を形成できる精製されたNF−ATサブユニット組成物であって; 前記サブユニットが、 i.約45kdの分子量; ii.T細胞における誘発性発現; iii.タンパク質キナーゼCを活性化できる剤にHeLa細胞を暴露すること による前記細胞における誘発性発現;iv.T細胞におけるNF−ATn合成に 対してのシクロスポリン及びFK506による効果の欠失;及び v.NF−ATcへの特異的結合により特徴づけられるNF−ATnであり;又 は 前記サブユニットが、 i.約90kdの分子量; ii.T細胞における構成的発現; iii.細胞におけるCa2+流れの後、核中に輸送されるべき能力;iv.シ クロスポリン及びFK506により阻害される核輸送;及びv.NF−ATnへ の特異的結合により特徴づけられるNF−ATcであることを特徴とする組成物 。
  12. 12.前記核サブユニットがHeLa細胞NF−ATnである請求の範囲第11 項記載の組成物。
  13. 13.前記核サブユニットがJurkat細胞NF−ATnである請求の範囲第 11項記載の組成物。
  14. 14.前記複合体が天然のNF−ATである請求の範囲第11項記載の組成物。
  15. 15.前記剤がタンパク質キナーゼCの活性化因子である請求の範囲第11項記 載の組成物。
  16. 16.約20〜100hpの長さであり、そしてNF−AT複合体に特異的に結 合でき、且つ【配列があります】に対して実質的に相同である、精製された核酸 配列又は相補的配列。
  17. 17.前記配列が、下記(i)〜(vi):i.【配列があります】 ii.【配列があります】 iii.【配列があります】 iv.【配列があります】 v.【配列があります】 vi.【配列があります】 から成る群から選択される請求の範囲第16項記載の核酸配列。
  18. 18.免疫抑制剤候補体についてのスクリーニング方法であって:i.前記剤と 、核酸フラグメントを結合する単離されたNF−AT、NF−ATnポリペプチ ド、NF−ATcポリペプチド及びそれらの混合物から成る群から選択された成 分とを組合し;そしてii.前記剤が前記選択された成分を結合するかいなかを 決定することを含んで成る方法。
  19. 19.免疫調節剤についてのスクリーニング方法であって:i.細胞の細胞質に NF−ATcを含む真核細胞の収集を調製し;ii.前記細胞を推定上の剤によ り処理し;そしてiii.NF−ATcの核トランスロケーションについてアッ セイすることを含んで成る方法。
  20. 20.前記核トランスロケーションについてのアッセイ段階が、前記細胞の核に おけるNF−ATの存在を決定することを含んで成る請求の範囲第19項記載の 方法。
  21. 21.前記剤又はNF−ATが検出できるマーカーによりラベルされる請求の範 囲第20項記載の方法。
  22. 22.前記核トランスロケーションについてのアッセイ段階が、NF−ATcと 、NF−ATnとの間の核関連を決定することを含んで成る請求の範囲第19項 記載の方法。
  23. 23.前記剤がねじれたアミドペプチジルプロリル結合を含んで成るマクロライ ドである請求の範囲第19項記載の方法。
  24. 24.前記剤がFKBP−12又はFKBP−13を結合できる請求の範囲第2 3項記載の方法。
  25. 25.前記剤がFKBP−12又はFKBP−13のプロリルイソメラーゼ活性 を阻害する請求の範囲第23項記載の方法。
  26. 26.前記アッセイ段階が細胞におけるDNA配列へのNF−ATの結合を決定 することを含んで成る請求の範囲第19項記載の方法。
  27. 27.前記アッセイ段階が細胞における、免疫応答遺伝子をコードするmRNA 転写レベルを決定することを含んで成る請求の範囲第26項記載の方法。
  28. 28.免疫調節剤についてのスクリーニング方法であって:i.レポーター遺伝 子に結合される、NF−AT調節されたエンハンサー領域を含んで成るキメラ遺 伝子を構成し;ii.前記キメラ遺伝子をT細胞中に挿入し;iii.前記剤の 存在又は不在下でT細胞活性化化合物により前記T細胞を処理し; iv.前記レポーター遺伝子の発現に対しての前記剤の効果を決定し;そして v.免疫抑制剤候補体として、活性化されたT細胞におけるレポーター遺伝子の 転写の増強を特異的に阻害する剤を同定することを含んで成る方法。
  29. 29.前記レポーター遺伝子がクロラムフェニコールアセチルトランスフェラー ゼである請求の範囲第28項記載の方法。
  30. 30.前記T細胞がPMA/イオノマイシンにより活性化される請求の範囲第2 8項記載の方法。
  31. 31.医薬的に許容できるキャリヤー及び請求の範囲第18,19、又は28項 記載の方法により同定される剤を含んで成る医薬組成物の治療的有効量を患者に 投与することを含んで成る、免疫応答を調節するための方法。
  32. 32.免疫抑制剤候補体についてのアッセイ方法であって:前記剤とNF−AT n及びNF−ATcとを、前記NF−ATnとNF−ATcとの間でNF−AT を形成するために特定の二量体化を可能にする条件下で混合し、そして前記二量 体化が生じたかどうかについて決定し;そして 免疫抑制剤候補体であるような、特定の二量体化を阻害する剤を同定することを 含んで成る方法。
  33. 33.NF−ATn又はNF−ATcが同定される請求の範囲第32項記載の方 法。
  34. 34.前記剤、NF−ATn又はNF−ATcが検出可能なマーカーによりラベ ルされる請求の範囲第32項記載の方法。
  35. 35.NF−ATcリン酸化を変性する剤をアッセイするための方法であって、 前記剤とNF−ATcとを接触し、そして前記NF−ATcがリン酸化されたか 又は脱リン酸化されたかどうかを決定することを含んで成る方法。
JP5504625A 1991-08-22 1992-08-24 免疫抑制剤のためのスクリーニング法 Ceased JPH06510189A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74938591A 1991-08-22 1991-08-22
US749,385 1991-08-22
PCT/US1992/007104 WO1993004203A1 (en) 1991-08-22 1992-08-24 Screening methods for immunosuppressive agents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06510189A true JPH06510189A (ja) 1994-11-17

Family

ID=25013547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5504625A Ceased JPH06510189A (ja) 1991-08-22 1992-08-24 免疫抑制剤のためのスクリーニング法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5989810A (ja)
EP (1) EP0656067A4 (ja)
JP (1) JPH06510189A (ja)
CA (1) CA2114434A1 (ja)
WO (1) WO1993004203A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6352830B1 (en) 1991-08-22 2002-03-05 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University NF-AT polypeptides and polynucleotides and screening methods for immunosuppressive agents
US6197925B1 (en) 1991-08-22 2001-03-06 Sara Lee Corporation NF-AT polypeptides and polynucleotides
US5656452A (en) * 1993-01-15 1997-08-12 President And Fellows Of Harvard College NF-ATp, ' a T lymphocyte DNA-binding protein
WO1994028897A2 (en) * 1993-06-07 1994-12-22 The Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Use of an mhc class i suppressor drug for the treatment of autoimmune diseases and transplantation rejection
AU7318894A (en) * 1993-07-06 1995-02-06 Schering Corporation Purified components of mammalian transcription regulation complexes, and analogs
GB9405350D0 (en) * 1994-03-18 1994-05-04 Sandoz Ltd Organic compounds
WO1997039722A2 (en) * 1996-04-25 1997-10-30 T Cell Sciences, Inc. Method of isolating regulators of t cell activation
US5912168A (en) * 1996-08-30 1999-06-15 Genesis Research & Development Corporation Limited CD95 regulatory gene sequences
EP1131086A2 (en) * 1998-11-24 2001-09-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Nf-at mediates cardiac hypertrophy, methods and reagents related thereto
WO2001055349A1 (en) * 2000-01-27 2001-08-02 Center For Blood Research, Inc. Modulation of tolerance by altering nfat signalling
US6687428B2 (en) * 2000-09-21 2004-02-03 Tera Op (Usa) Inc. Optical switch
JP2004537506A (ja) 2001-03-01 2004-12-16 ホリス − イーデン ファーマスーティカルズ、 インコーポレイテッド 血液細胞欠乏症を治療するためのある種のステロイドの使用
US20050014680A1 (en) * 2003-04-15 2005-01-20 Crabtree Gerald R. Methods and compositions for enhancing neuron growth and survival
US20050171015A1 (en) * 2003-10-31 2005-08-04 Crabtree Gerald R. Methods and agents for enhancing bone formation or preventing bone loss
EP1721012A2 (en) * 2004-03-04 2006-11-15 Whitehead Institute For Biomedical Research Biologically-active dna-binding sites and related methods
DE102005015005A1 (de) * 2005-04-01 2006-10-05 Qiagen Gmbh Verfahren zur Behandlung einer Biomoleküle enthaltenden Probe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0252146B1 (en) * 1986-01-09 1994-05-25 Massachusetts Institute Of Technology Nuclear factors associated with transcriptional regulation
WO1988005083A1 (en) * 1986-12-24 1988-07-14 Whitehead Institute For Biomedical Research Method of inducible gene expression
WO1989007614A1 (en) * 1988-02-12 1989-08-24 Massachusetts Institute Of Technology Nuclear factors associated with transcriptional regulation
DE68910682T2 (de) * 1988-03-01 1994-06-01 Whitehead Biomedical Inst Aktivierung der nf-kappa b-vorstufe.

Also Published As

Publication number Publication date
CA2114434A1 (en) 1993-03-04
US5989810A (en) 1999-11-23
EP0656067A1 (en) 1995-06-07
WO1993004203A1 (en) 1993-03-04
EP0656067A4 (en) 1995-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Splicing factors associate with hyperphosphorylated RNA polymerase II in the absence of pre-mRNA
Mitra et al. Induction of p21 WAF1/CIP1 and inhibition of Cdk2 mediated by the tumor suppressor p16 INK4a
Corthesy et al. Purification by DNA affinity chromatography of two polypeptides that contact the NF-AT DNA binding site in the interleukin 2 promoter.
Davidson et al. Inhibitory tyrosine protein kinase p50csk is associated with protein-tyrosine phosphatase PTP-PEST in hemopoietic and non-hemopoietic cells
Chang et al. Transformation of chicken cells by the gene encoding the catalytic subunit of PI 3-kinase
Fiorini et al. Peptide-induced negative selection of thymocytes activates transcription of an NF-κB inhibitor
AU685484B2 (en) Oncoprotein protein kinase
Parker et al. Identification of TFII-I as the endoplasmic reticulum stress response element binding factor ERSF: its autoregulation by stress and interaction with ATF6
Goyal et al. Ajuba, a novel LIM protein, interacts with Grb2, augments mitogen-activated protein kinase activity in fibroblasts, and promotes meiotic maturation of Xenopus oocytes in a Grb2-and Ras-dependent manner
Liu et al. The MyoD-inducible p204 protein overcomes the inhibition of myoblast differentiation by Id proteins
Ruiz-Lozano et al. p53 is a transcriptional activator of the muscle-specific phosphoglycerate mutase gene and contributes in vivo to the control of its cardiac expression
Sowden et al. The editosome for cytidine to uridine mRNA editing has a native complexity of 27S: identification of intracellular domains containing active and inactive editing factors
Xiao et al. A DNA damage signal is required for p53 to activate gadd45
US5989810A (en) Screening methods for immunosuppressive agents
Hammond et al. Effect of DNA polymerase inhibitors on DNA repair in intact and permeable human fibroblasts: evidence that DNA polymerases. delta. and. beta. are involved in DNA repair synthesis induced by N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine
Homma et al. Cell cycle and activation of CK2
EP1990413B1 (en) Screening method for candidate drugs
Tan et al. A novel recurrent chromosomal inversion implicates the homeobox gene Dlx5 in T-cell lymphomas from Lck-Akt2 transgenic mice
Brisch et al. Cell cycle-dependent phosphorylation of the 77 kDa echinoderm microtubule-associated protein (EMAP) in vivo and association with the p34cdc2 kinase
US20030104500A1 (en) Enzymatic assays for screening anti-cancer agents
Dickmanns et al. The thermolability of nuclear protein import in tsBN2 cells is suppressed by microinjected Ran-GTP or Ran-GDP, but not by RanQ69L or RanT24N
McCullagh et al. The cloning, mapping and expression of a novel gene, BRL, related to the AF10 leukaemia gene
Palancade et al. Incomplete RNA polymerase II phosphorylation in Xenopus laevis early embryos
Vullhorst et al. Characterization of general transcription factor 3, a transcription factor involved in slow muscle-specific gene expression
Nandiwada et al. p300/Cyclic AMP-responsive element binding-binding protein mediates transcriptional coactivation by the CD28 T cell costimulatory receptor

Legal Events

Date Code Title Description
A313 Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313

Effective date: 20040413

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511