JPH07509600A - ニューロトロフィン−4発現に基づく治療および診断法 - Google Patents
ニューロトロフィン−4発現に基づく治療および診断法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ニューロトロフィン−4発現に基づく治療および診断法本願は1991年11月
14日出願で継続中の米国特許出願No、791.924の一部継続出願である
1992年6月12日出願の継続中の米国特許出願No、07/898,194
の一部継続出願である。
■、序
本発明は、BDNF/NGF/NT−3遺伝子フアミリーの新たに性状決定され
たメンバーであるニューロトロフィン−4(NT−4)、ならびに神経障害の治
療に二二一口トロフィン−4を利用する治療および診断法に関する。
2、従来技術
神経成長因子ファミリーは、神経成長因子(NGF) 、脳由来神経栄養因子(
BDNF) 、および海馬由来神経栄養因子(HDNF)としても知られる二二
一口トロフィン−3(NT−3)を含む。このタンパク質ファミリーは発生およ
び成体を椎動物神経系の双方において重要な役割を果たしており、そこでニュー
ロンの生存を支持する。
マウスNGFタンパク質のアミノ酸配列(Angeletti et al、。
1973、 Biochemistry 12:100−115)に基づいて、
マウスおよびヒトNGFをコードするDNA配列が単離された(Scott e
t al、。
1983、 Nature 302:538−540; Ullrich et
al、、 1983. Nature 303:821−825)。マウスお
よびヒトNGFの比較から、このタンパク質が哺乳動物の間で保存されているこ
とが示され、これを支持するように、NGF様活性が幾つかの種から単離されて
いる(Harper and Thoenen、 1981. Ann、 Re
v、 Pharmacol、 Toxicol、 21:205−229) 、
次いで、オウシ(Meler et al、、 1986. EMBOJ、 5
:1489−1493) ;ヒナ(Meier et al、、 1986.
EMBOJ、 5:1489−1493; Ebendal et al、、
1986. EMBOJ、 5:1483−1487; Wion et al
、、 1986、 FEBS Letters 203:82−86) ;コブ
ラ(Selby et al、、1987. J、 Neurosci、 Re
s、 18:293−298) ;ラット(Whittemore et al
、。
1988、 J、 Neurosci、 Res、 20:403−410)
;およびモルモット(Schwarz et al、、 1989. Neur
ochem、 52:1203−1209) NGFからのDNA配列も決定さ
れた。脳由来神経栄養因子(BDNF)は最初ブタの脳から単離され(Bard
e et al、、 1982. EMBOJ、 1:549−553) 、そ
して次いでこの組織からのcDNAとしてクローン化された(Leibrock
et al、、 1989 Nature 341:149−152) o
NT −3の遺伝子はマウス(Hohn et al、、 1990. Nat
ure 344:339−341)、ラット(Maisonpterre et
al、、 1990.5cience 247:1446−1451; Er
nfors et al、、 1990. Proc、 Natl、 Acad
、 Sci、 USA 87:5454−5458) 、および他の2つの因子
との間の配列類似性に基づく縮重オリゴヌクレオチドを用いてヒト(Rosen
thal et al、、 1990、 Neuron 4ニア6アー773)
から単離された。これら3つの因子は互いに約55%のアミノ酸の類似性を示し
、各タンパク質に特徴的なアミノ酸モチーフを含む5つの領域中にほとんどの配
列の違いが存在している。これらタンパク質のうちの2つのインビトロにおける
神経栄養活性がこれらの可変領域の特定の組み合わせによって得られることが最
近水された。
NGFは末梢交換神経および神経堤由来感覚ニューロンの発生および維持を支持
する(Thoenen and Barde、 1980. Physiol、
Rev、、60:1284−1325; Levi−Montalcini、
1987. 5cience 237:1154−1162にまとめられている
)。末梢交換神経ニューロンにはBDNFの活性が見られないが、この因子はプ
ラコードおよび神経堤由来感覚ニューロンのインビボでの生存を支持する(Ho
fer and Barde、 1988. Nature 331:261−
262) 、インビボでNT−3に感受性なニューロンが同定されている。しか
しながら、移植されたヒナ神経節または解離ニューロンのインビトロの培養では
、3つの因子はニューロン集団の重複した特徴あるセットを支持し、これはNT
−3がインビボでも特定かつ重複する神経栄養活性を示すことを示唆する(Ha
hn et al、、 1990. Nature 344:339−341;
Matsonpierre e4 al、、 1990.5cience 2
47:1446−1451; I!rnfors etal、、 1990.
Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 87:5454−5
458; Rosenthal et al、、 1990. Neuron
4ニア6アー773) oこれら3つの因子はいずれも脳中のニューロンの特定
セットで発現しており、3つの因子のm RN Aはいずれも海馬で最高濃度で
ある(Ayer−LeLievreet al、、 1988.5cience
240:1339−1341; Ernfors et al、、 1990
゜Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 87:5454−
5458; Ernfors et al、。
1990、 Neuron 5:511−526; Watmore et a
l、、 1991. Neurol、 109:Li2−152: 1lofe
r et al、、 1990. EMBOJ、 9:2459−2464;
Ph1llipset al、、 1990.5cience 250:290
−294) 。脳では、NGFは基底前脳コリン作動性ニューロンを支持するこ
とが示されており(Whittemore and Seiger、 1987
. Brain Res、、 434:439−464; Thoenen e
t al、、 1987. Rev、 Physiol、 Bioehem、
Pharmacol、、 105:145−178; Ebendal、 19
89. Prog、 Growth Factor Res、 1:143:1
59)、またBDNFはこれらニューロンの生存をインビトロで刺激することが
示された(Alderson et al、、 1990. Neuron 5
:297−306)。
3つのタンパク質の効果は、感受性細胞に存在する特定のレセプターとこれらと
の相互作用によって媒介される。ラット、ヒトおよびニワトリNGFレセプター
(NGF−R)の分子クローンが単離され、これらのクローンのヌクレオチド配
列分析は、NGF−Rが1つの形質膜貫通ドメイン、細胞質領域、および細胞外
のシスティンに富むアミノ末端ドメインを含むことを示している(Johons
on et al、、 1986. Ce1l 47:545−554; Ra
deke et at、、 1987、 Nature 325:593−59
7; Large et at、、 1989. Neuron 2:1123
−1134)。NGF−Rは腫瘍壊死因子のレセプターと低いが有意な類似性を
示しく5chall et al、、 1990. Ce1l 61:361−
370) 、またリンパ球表面抗原CD 40 (Stamenkovic e
t at、、 1989. EMBOJ、 8:1403−1410)およびO
X 40 (Mallett et al、、 1990. EMBOJ、 9
:1063−1068)とも類似性を示す。NGF−Rは低親和性および高親和
性状態として知られる2つの明瞭な状態でありうる(Sutter et al
、、 1979. J、 Biol、 Chem、 254:5972−598
2; Landreth and 5hooter、 1980. Proc、
Natl、 Acad、 Sci、 USA 77:4751−4755;
5chechter and Bothwell、 1991. Ce1l 2
4:867−874) 、 NGF−Rの遺伝子は、レセプターの低親和性およ
び高親和性状態双方の一部を形成するタンパク質をコードするように思われる(
Hempstead et al、、 1989.5cience 243:3
73−375)が、高親和性レセプターのみがNGFの生物活性を媒介すると提
唱されている。
BDNF (Rodriguez−Tebar et al、、 1990.
Neuron 4:487−492)およびNT −3(Ernfors et
al、、 1990. Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 L
ISA 87:5454−5458)はいずれも低親和性NGF−Rと相互作用
することができ、これは低親和性NGF−Rが未知の方法によりこれら3つの因
子すべての生物効果の媒介に関与しているかも知れないことを示唆する。
発生中の神経系では、NGFおよびそのレセプターは、伸長する軸索がその標的
に到達するときに、標的域および応答ニューロンにおいてそれぞれ合成されるこ
とが示されている(Davies etal、、 1987. Nature
326:353−358) 。これと合致して、発生中のヒナ胚でのNGF m
RNAの濃度は第8日胚(E8)に最高に達しくEbendal and Pe
rsson、1988. Development 102:101−106)
、これは感覚神経分布時期と一致する。しかしながら、ヒナでは、NGF−Rm
RNAはニューロンの神経分布の前の初期胚期に最高に発現され(t!rnfo
rs et al、、 1988. Neuron l:983−996)、モ
してE8ヒナ胚では高濃度のNGF−RmRNAが間葉、体節、および神経管細
胞で検出される(Hallbook et al、、 1990゜Develo
pment 108:693−704; Heuer et al、、 199
0. Dev、 Biol、 137:287−304; Heuer 199
0. Neuron 5:283−296) 、この知見と、NGF mRNA
はE3ヒナ胚て比較的高濃度で発現されるという事実(Ebendal and
Persson、 1988. Development 102:101−
106)とを考え合わせると、NGFはその神経栄養因子としての機能とは異な
る初期発生に関与することを示唆する。この可能性と合致して、最近NGFは培
養中のE14ラット胚性線状体前駆体細胞の増殖と分化を制御することが示され
た(Cattanso and McKay。
1990、 Nature 347:762−765) 。ヒナ胚では、BDN
FおよびNT−3m、RNAはE4.5で最高に発現され、またBDNFがイン
ビトロで鳥類神経堤細胞の分化を制御することが示された(Kalcheim
and Gendreau、 1988. Dev、 Brain Res、
41ニア9−86)。
さらに、NGFの非ニューロン機能も提示されている。雄マウス下顎腺に見られ
る説明のできない高濃度のNGFはNGFの別の機能を示唆するものであるのか
も知れない(Levi−Montalcini。
1987、5cience 237:1154−1162) 、成体ラットにお
いて、NGFはDNA合成を誘導し、B細胞におけるIgM分泌を刺激すること
が示された(Otten et al、、 1989. Proc、 Natl
、 Acad、 Sci、 USA 86:10059−10063) 。さら
に、RubinおよびBradshaw (1981,J、 Neur、 Re
s、 6:451−464)がこの外分泌組織から実質的に純粋なNGFを単離
、性状決定することに成功したように、NGFはモルモット前立腺に十分量で存
在する。ブタ前立腺における高濃度のNGFは、神経栄養因子が未だ解明されて
いない非ニューロン作用として機能するという仮説を支持する(Bradsha
w、1978. Ann、Rev、Biochem、47:191−216;
t(arper et al、。
1979、 Nature 279+160−162; Harper and
Thoenen、 1980. J、 Neurochem、 34:893
−903)。
また、NGF mRNAは成体ラット精巣中の精母細胞および初期精子細胞中で
発現しくAyer−LeLievre et al、、 198B、 Proc
。
Natl、 Acad、 Sci、 USA 85:2628−2632) 、
NGFタンパク質は精母細胞から精子にいたるすべての段階の生殖細胞に存在す
る(01son et at、、 1987. Ce1l Ti5sue Re
s、 248:275−286; Ayer−LeLiever et al、
、 1988a、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA
85:2628−2632)。NGF−RmRNAも成体ラット精巣で検出され
ており、そこではテストステロンのネガティブコントロール下でセルトリ細胞に
おいて発現しており、精巣でNGFは減数分裂および精子形成を制御することを
示唆する(Persson et al、、 5cience 247:704
−707)。
3、発明の概要
本発明は、BDNF/NGF/NT−3遺伝子フアミリーの新たに性状決定され
たメンバーであるニューロトロフィン−4(NT−4)に関する。
本発明は、NT−4をコードする核酸分子を提供する。このような分子は図1
[配列番号+ 1 (NT−4、クサリヘビ:viper)、配列番号: 2
(NT−4、アフリカッメガエル:Xenopus)]、図4(配列番号: 4
3) 、図8(配列番号=49)、図14(配列番号: 61) 、図15(配
列番号:63)、図17(配列番号:69)、図18(配列番号: 75) 、
図20(配列番号:93)および図21(配列番号:116)のNT−4に対す
る実質的に示す配列を含むか、あるいはこのような配列と少なくとも70%相同
な配列を含む。
本発明はまた、図2[配列番号:22(NT−4、クサリヘビ〕、配列番号:
23 (NT−4、アフリカッメガエル)コ、図4(配列番号 44)、図8(
配列番号:50)、図14(配列番号: 62) 、図15(配列番号:64)
、図17(配列番号ニア0)、図18(配列番号: 76) 、図20(配列番
号:94)または図21 (配列番号:117)のNT−4に対する実質的に示
す配列を含むか、あるいはこのような配列と少なくとも70%相同な配列を含む
タンパク質またはペプチド分子を提供する。
本発明はさらに、原核および真核系における生物活性なNT−4分子の発現を提
供する。
本発明はさらに、治療および診断用途に十分な量のNT−4の生産を提供する。
同様に抗NT−4抗体も治療および診断用途に利用できる。はとんどの目的には
、治療または診断用途に同種由来のNT−4遺伝子または遺伝子産物を用いるこ
とが好ましいが、本発明の特定の態様においてはNT−4の異種のものも利用で
きる。
本発明はさらに、ヒト骨格筋、前立腺、胸腺および精巣中での検出しつる濃度の
NT−4発現を明らかにすることによるNT−4発現に基づく治療および診断用
途を提供する。また、治療および診断用途は、NT−4の脳および網膜への結合
、ならびにNT−4の逆行性輸送の証明、および各種ニューロン細胞集団の生存
を支持するNT−4の能力に基づく。
4、図面の説明
図I:異なる種からのNGF、BDNF、NT−3および新規神経栄養因子NT
−4をコードする単離断片のDNA配列を並べて示す。
(A)マウスプレプロNGF分子の模式図を示す。斜線の箱はシグナル配列(S
S)を表し、黒線はタンパク質切断部位を、陰をつけた箱は成熟NGFを表す
。縮重プライマーに用いた領域を矢印で示す。上流プライマーはリジン50から
スレオニン56までをコードする領域であり、下流プライマーはトリプトファン
99からアスパラギン酸105まてを含む。増幅領域は成熟NGF分子の168
から294塩基対(b p)のDNA配列を含み、これまてに記載したすべての
NGFファミリーメンバーにおいてこの領域は1つのエキソン中に位置する。
(B)異なる種から単離したNGFSBDNF、NT−3およびNT−4のヌク
レオチド配列を並べて示す。これらの断片は成熟マウスNGFのアミノ酸57か
ら98に対応する。同じ塩基は点で示しである。番号付はマウス成熟NGFの配
列中のヌクレオチドをいう(Scott et al、、 1983. Nat
ure 300:538−540) o配列番号: l (NT−4、クサリヘ
ビ)、配列番号: 2 (NT−4、アフリカッメガエル)、配列番号:3(N
GF、ヒト)、配列番号:4(NGF、ラット)、配列番号: 5 (NGF、
ニワトリ)、配列番号+6(NGF、クサリヘビ)、配列番号ニア(NGF、ア
フリカッメガエル)、配列番号:8(NGF、サケ)、配列番号: 9 (BD
NF、ヒト)、配列番号: 10 (BDNF、ラット)、配列番号: 11
(BDNF、ニワトリ)、配列番号=12(BDNF、クサリヘビ)、配列番号
+ 13 (BDNF、アフリカッメガエル)、配列番号: 14 (BDNF
、サケ)、配列番号: 15 (BDNF、エイ)、配列番号: 16 (NT
−3、ヒト)、配列番号+ 17 (NT−3、ラット)、配列番号: 18
(NT−3、ニワトリ)、配列番号: l 9 (NT−3、アフリカッメガエ
ル)、配列番号:20(NT−3、サケ)、配列番号=21 (NT−3、エイ
)。
図2:異なる種からのNGF、BDNF、、NT−3およびNT−4から波峰さ
れるアミノ酸配列を並べて示す。アミノ酸(−文字表記)の番号付は成熟マウス
NGFからとった(Scott et all、1983. Nature 3
00:538−540) 、同じアミノ酸は点で示しであるミリ−の異なるメン
バー間での進化関係の系統発生図を示す。デ。同じ因子のすべての種変異体にお
いて保存されたアミノ酸を示す位置を下線で示す。破線は対応する配列が単離さ
れなかったことを示す。直線は異なる分子中の可変領域を表す(R59からS6
7およびO93からA9B)。配列番号: 22 (NT−4、クサリヘビ)、
配列番号: 23 (NT−4、アフリカッメガエル)、配列番号+24(NG
F、ヒト)、配列番号: 25 (NGF。
ラット)、配列番号+26(NGF、ニワトリ)、配列番号:27 (NGF、
クサリヘビ)、配列番号: 28 (NGF、アフリカッメガエル)、配列番号
:29(NGF、サケ)、配列番号:30 (BDNF、ヒト)、配列番号:
31 (BDNF、ラット)、配列番号: 32 (BDNF、ニワトリ)、配
列番号:33(BDNF、クサリヘビ)、配列番号: 34 (BDNF、アフ
リカッメガエル)、配列番号: 35 (BDNF、サケ)、配列番号;36(
BDNF、エイ)、配列番号: 37 (NT−3、ヒト)、配列番号: 38
(NT−3、ラット)、配列番号: 39 (NT−3、ニワトリ)、配列番
号: 40 (NT−3、アフリカッメガエル)、配列番号: 41 (NT−
3、サケ)、配列番号:42CNT−3、エイ)。
図3:NGFファミリーメンバーの波峰される系統発生。NGF (A) 、B
DNF (B)およびNT−3(C)の分化を示す系統発生樹を、ヌクレオチド
配列の分析を用いて構築した。ヒトNT−3を(A)および(B)の参照点とし
て用い、ヒトNGFおよびヒトBDNFを(C)の参照点として用いた。(A)
中の目盛りは相対差異スコア20に対応する枝の長さを表す。同じ目盛りが(B
)および(C)で用いられている。(D)はNGFファ相互作用。
一タは波峰されたアミノ酸配列に従った。目盛りは枝の長さ20を表す。すべて
の樹は根を付けずに示されているので、枝は外部基準なしに互いに相対的に測定
される。略号:chl、ニワトリ;hum、ヒト;saLサケ;vip、クサリ
ヘビ;xen。
アフリカッメガエル。
図4=アフリカッメガエルNT−4の配列およびNGF、BDNFおよびNT−
3との比較。
(A)可能性のある翻訳開始部位を箱で囲む。推定的シグナル切断部位をSCと
記載する矢印で示す。アフリカッメガエルNT−4と、ブタおよびラットBDN
Fとの間で同じであるシグナル配列中のアミノ酸を星印で示す。N−グリコジル
化のコンセンサス配列を下線で示し、また矢印は成熟NT−4タンパク質(配列
番号:43および配列番号:44)の推定的開始部位を表す。
(B)アフリカッメガエルNT−4(配列番号:45)と、マウスNG F (
Scott et al、、 1983. Nature 300:538−5
40) (配列番号:46)、’7ウスBDNF (Hofer et al、
、 1990. EMBOJ。
9:2459−2464) (配列番号: 47) 、およびマウスNT−3(
Hohn et al、、 1990. Nature 344:339−34
1) (配列番号:48)とのアミノ酸(−文字表記)配列の比較。NT−4ア
ミノ酸配列と比較して同しアミノ酸置換体を点で示す。NGF、BDNFおよび
N T−3の間で異なる配列は、NT−4タンパク質の配列中においても異なる
。
図5:CO3細胞中におけるアフリカッメガエルNT−4タンパク質の一過性発
現およびそのPC12細胞上のNGF−Rとの(A)ラットNGF遺伝子、挿入
物を含まない対照プラスミド、またはアフリカッメガエルNT−4遺伝子でトラ
ンスフェクションしたインビボ標識したCO8細胞培養からのならし培地の5D
S−PAGE (各レーンにxlo4cpm)oX線フィルムに一晩露光した後
乾燥したゲルのオートラジオグラフを示す。
(B)等量のNT−4(白丸)またはNGF (黒丸)タンパク質を含むトラン
スフェクションしたCO8細胞培地の連続希釈物を用いて、それらのPC12細
胞上のレセプターからのIll 1−NGFを置換しうる能力を検定した。結合
アッセイは、1.5×109Mの”’I−NGFおよびlX104細胞/mlを
用いて37°Cで実施した。疑似トランスフェクションした細胞からの培地はP
C12細胞からの12J−NGFの結合を置換しなかった。各点は3回の測定の
平均+SDを表す。
図6=ニワトリ胚神経節からの神経突起伸長の刺激。
(ASBおよびC)組換えNT−4タンパク質(A)、組換えNGF (B)お
よびBDNFタンパク質(C)を用いて後根神経節において引き出された神経突
起伸長。
(D)疑似トランスフェクションした細胞からのならし培地に対する後根神経節
の応答。
(EおよびF)NT−4(E)またはNGF (F)に応答する交換神経神経節
からの神経突起伸長の刺激。
(G、HおよびI)組換えNT−4(G) 、NT−3(H)およびBDNF
(I)タンパク質で刺激した結節性神経節。すべての図は培養l、5日後の神経
節の明視野顕微鏡写真である。
図7:異なるアフリカッメガエル組織中でのNT−4mRNAの検出。
(A)成体雌アフリカッメガエルの表示組織からのPo1y(A)+RNA (
スロット当たり10g)をホルムアルデヒド含有アガロースゲルで電気泳動し、
ニトロセルロースフィルターにプロットし、アフリカッメガエルNT−4遺伝子
の3°エキソンからの500bpのHindI断片とハイブリダイズさせた。比
較のため、フィルターをアフリカッメガエルNGF遺伝子(心臓、NGFと表示
されたレーン)からの180bpのPCR断片ともハイブリダイズさせた。NT
−4プローブとハイブリダイズさせたフィルターを2日間露光させ、NGFプロ
ーブとハイブリダイズさせたフィルターは2週間露光した。NT〜4プローブと
ハイブリダイズさせたフィルターの2週間に延長した露光では、各種段階の卵母
細胞を含む卵巣以外のどの組織にもNT−4mRNAの存在を示さなかった。C
NSと表示したレーンは脳およびを髄を含む。
(B)アフリカッメガエル卵巣からのPo 1 y (A) 十RNA(10g
)を用いて、NGFファミリーの4メンバーの発現を分析した。各フィルターを
それぞれのアフリカッメガエル遺伝子からのPCR断片を標識することによって
得られた表示のプローブとハイブリダイズさせた。遺伝子の3′エキソン中の標
識PCR断片の位置を図IAに示す。フィルターを高ストリンジエンシーで洗浄
し、X線フィルターに5日間露光した。
図8ニアフリカッメガエルNT−4のヌクレオチド配列および制限酵素切断部位
(配列番号:49および配列番号=50)。
図9ニアフリカッメガエル卵巣中でのNT−4mRNAの発現。成体アフリカッ
メガエルからの卵巣を低温槽中でセクションに切断(14μm厚さのセクション
)し、次いでセクションを、末端ジデオキシヌクレオチジルトランスフエラーゼ
を用いてss3〜dATPで標識した表示の48−marのオリゴヌクレオチド
とハイブリダイズさせた。
(A)以下の配列をもつアフリカッメガエルNT−4mRNA特異的オリゴヌク
レオチドを用いるハイブリダイゼーション:5° CCCACAAGCTTGT
TGGCATCTATGGTCAGAGCCCTCACATAAGACTGTT
TTGC3’ (配列番号:95)。
(B)類似の長さとG+C含員の対照オリゴヌクレオチドを用いるハイブリダイ
ゼーション。ハイブリダイゼーション後、セクションを55℃、1×SSCで洗
浄し、次いでX線フィルムに10日間露光した。現像したX線フィルムの写真を
図に示す。NT−4プローブを用いた方には多くの小細胞に強い標識が観察され
、対照プローブには標識が観察されないことに注意されたい。矢印は2つのプロ
ーブのいずれでも標識されない大きい(第■ステージ)卵母細胞を示す。目盛り
棒は2mmである。
図IOニアフリカッメガエル卵巣中のNT−4mRNAを発現する卵母細胞を示
す明視野エマルジョンオートラジオグラフ。
図9で記載したようにアフリカッメガエルNT−4mRNA特異的(A、B)ま
たは対照(C)プローブとハイブリダイズさせたセクションをKodak NT
B2エマルジョンで被覆し、5週間露光し、現像し、クレシルバイオレットで軽
く対比染色した。この図は現像したセクションの明視野光学顕微鏡写真を示す。
パネルAで、小さい卵母細胞(第1および■ステージ)には強いNT−4mRN
A標識が、また大きい卵母細胞(第Vおよび■ステージ)には標識のないことに
注意されたい。パネルBはパネルAの箱て囲んだ部分を高倍率にしたものを示す
。写真中にステージ■の卵母細胞の細胞質に強い標識のあることに注意されたい
(C)対照プローブを用いると標識が見られない。略号;n、核;fc、卵胞細
胞;pl、色素層。目盛り棒;A、50μm;BおよびC−15u m 。
図11:非形成の各種ステージにおける卵母細胞中のNT−4mRNAの濃度。
アフリカッメガエルNT〜4 mRNA特異的プローブとハイブリダイズしたセ
クションのエマルジョンオートラジオグラフ(図10に示す)を用いて単位面積
当たりの粒子を計数した。選択した単位面積はステージI卵母細胞の約1/10
0てあった。表示したステージの10個の異なる卵母細胞において、15単位面
積を分析した。誤差の棒はSDを示す。
図12.アフリカッメガエルの非形成におけるNT−4mRNA発現のノーザン
プロット分析。2匹の成体アフリカッメガエルからの卵巣を切り出し、コラゲナ
ーゼて処理し、卵胞細胞を除去して卵母細胞を放出した。次いて卵母細胞をDu
mont、 1972. J。
Morphol、 136:153−180に記載のステージに従って、表示し
た群に分けた。全卵巣および放出した卵胞細胞も分析に含めた。次いて全細胞性
RNAを調製し、40g/スロットのRNAをホルムアミド含有1%アガロース
ゲル中で電気泳動した。これをニトロセルロースフィルターにプロットし、アフ
リカッメガエルNT−4遺伝子の3°エキソンからの600bpのHinclI
断片とハイブリダイズした。フィルターを高ストリンジエンシーで洗浄し、X線
フィルムに5日間露光した。ステージVおよび■の卵母細胞ではNT−4mRN
Aの濃度が顕著に減少していることに注意されたい。
図13 + (A)xNT−4の部分アミノ酸配列(配列番号:51)。縮重オ
リゴヌクレオチドを合成してポリメラーゼチェインリアクションによるヒトおよ
びラットゲノムDNAの増幅用プライマーとして用いた部分を示す。矢印はセン
スおよびアンチセンスの縮重オリゴヌクレオチドを表すオリゴヌクレオチドを示
す。
プライマー22の縮重オリゴヌクレオチドのセットはrBDNFのアミノ酸18
4−189を表す(配列番号:52)。表されるアフリカッメガエルNT−4の
部分アミノ酸配列は上記図4に記載したアミノ酸167からアミノ酸223であ
る。
(B)ヒトおよびラットNT−4のクローニングに用いた縮重オリゴヌクレオチ
ド。図13のオリゴヌクレオチド3Zはセリンコドンの縮重を可能にするために
、3Zと3Z”の混合物からなる。2Y(配列番号:53)、2Z(配列番号:
54)、3Y(配列番号:55)、3Z(配列番号:56)、(配列番号:57
)および4Z(配列番号:58)。
(C)縮重オリゴヌクレオチド3° (配列番号=59)および5゛(配列番号
二60)のためのクローニングチイル。
図14・ラットNT−4の一部をコードする単離断片のDNA配列(配列番号二
61)。rNT−4核酸断片によってコードされるペプチドの予測されるオーブ
ンリーディングフレームを一文字表記で表す(配列番号、62)。括弧の中の配
列はPCRプライマーの一部である。
図15=ヒトNT−4の一部をコードする単離断片のDNA配列(配列番号−6
3)。hNT−4核酸断片によってコードされるペプチドの予測されるオープン
リーディングフレームを一文字表記で表す(配列番号=64)。括弧の中の配列
はPCRプライマーの一部である。
図16二代表的ニューロトロフィンから波峰されるアミノ酸配列を並べた。アミ
ノ酸は一文字表記で示す。同じアミノ酸を点で示す。破線はrNT−4(配列番
号二62)とhNT−4(配列番号:64)の両方の保存領域中の7アミノ酸の
挿入物を示す。
xNT−4(配列番号: 65) 、rNGF (配列番号=66)、rBDN
F (配列番号: 67) 、rNT−3(配列番号二〇8)。X=ニアフリカ
ッメガエルr=クラットh=ヒト。括弧の中の配列はPCRプライマーの一部で
ある。
図17:(A)ヒトNT−4の一部をコードする単離断片のDNA配列(配列番
号=69)。192bpのhNT−4核酸断片によってコードされる予測ペプチ
ドを一文字表記で表す(配列番号・70)。括弧の中の配列はPCRプライマー
の一部である。
(B)ヒトゲノムDNAの一次増幅に用いたhNT4−5”と名付けた5°末端
プライマー[ETRCKA、(配列番号=72)をコードする配列(配列番号=
71)を含む]、ならびに4Z(配列番号:58)と名付けた3′末端プライマ
ー[WIRIDTをコードするヌクレオチド配列を含む]のオリゴヌクレオチド
配列。
(C)−次PCR反応産物の増幅に用いた5′末端プライマーのオリゴヌクレオ
チド配列。hNT4−5°°゛と名付けたプライマー[DNAEEG (、配列
番号=74)をコードする配列(配列番号ニア3)を含むコを3°プライマー4
2(配列番号:58)とともに用いて、162bpの断片(プラスクローニング
チイル)を得た。次いで162bpのPCR断片を、上記で用いた上流PCR断
片(2YZ3Z)を用イルバッチP CRl、:用いて、(A)に示す192b
pプラスクローニングチイルの単一断片を得た。さらに、この断片のサブクロー
ニングおよび配列決定によって3′伸長した核酸配列情報を得た。
図18=ヒトNT−4をコードする単離ヒトゲノムファージクローン7−2の部
分DNA配列(配列番号=75)。ゲノムクローン7−2によってコードされる
予測hNT−4タンパク質をアミノ酸の一文字表記で表す(配列番号ニア6)。
箱で囲んだ領域はhNT−4プレタンパクの予測切断部位を表す。矢印はプレ配
列中の保存残基を示す。下線部(N−R−3)はN−グリコジル化のコンセンサ
ス配列を表す。丸で囲んだ領域は開始メチオニンを表す。スプライスアクセプタ
一部位は配列番号ニア5の塩基対461−462(AC)に位置し、イントロン
の3′末端を表す図19二代表的ニューロトロフィンから波峰されるアミノ酸配
列を並べた(配列番号ニア7−92)。アミノ酸は一文字表記で表す。ヒトゲノ
ムファージクローン7−2(配列番号ニア7)によってコードされるアミノ酸と
同じアミノ酸を星印で示す。破線は配列番号=77によってコードされるタンパ
ク質と比較したときの相同アミノ酸のブレークを表す。
図20:ヒトゲノムファージクローン2−1の一部をコードする単離断片のDN
A配列(配列番号=93)。この単離核酸断片によってコードされるペプチドの
予測オープンリーディングフレームを一文字表記で表す(配列番号=94)。
図21=ヒトゲノムファージクローン4−2の一部をコートスる単離断片のDN
A配列(配列番号:116)。この単離核酸断片によってコードされるペプチド
の予測オーブンリーディングフレームを一文字表記で表す(配列番号:117)
。
図22=ヒトNT−4mRNA発現のノーザンプロット分析。ヒト由来の組織特
異的m RN AはC1ontechから購入した。RNA (10g)を1%
アガロース−ホルムアミドゲルを用いる電気泳動で分画し、次いでl 0XSS
C(pH7)でナイロン膜(MagnaGraph、Micron 5epar
ations Inc、)にキャピラリー転写した。UV光(Strarl 1
nker、Stratagene、Inc、)にさらすことによってRNAを膜
にUV架橋させ、0.5M NaPOt (pH7)、1%ウシ血清アルブミン
(フラクション■、S i gma)、7%5DSSl mM EDTA (M
ahmoudi and Lin、 1989、 Biotechniques
7:331−333) 、および100g/m!音波処理、変性サケ精子DN
Aの存在下に、65°Cて放射性標識プローブ(HO2−2NT−4の完全コー
ディング領域を含む680bpのXhoI−NotI断片)(以下の実施例9を
参照)とハイブリダイズさせた。フィルターを65℃、2XSSC,0,1%S
DSで洗浄し、70℃で補強スクリーン(Cronex、DuPont)および
X線フィルム(XAR−5、Kodak)を用いて一部オートラジオグラフィー
に付した。ゲルを臭化エチジウム染色したところ、各種試料で等量の全RNAが
アッセイされた(Maisonpierre et al、、 1990.5c
ience 247:1446−1451に記載の結果と同じ)。
レーンl:胎児肝臓p o l y (A) +mRNA ;レーン2:胎児脳
1) o l V (A) +mRNA ;レーン3:前立腺poly(A)+
mRNA ;レーン4:筋肉p o l y (A) +mRNA ;レーン5
:腸p o I y (A) +mRNA ;レーン6:腎臓poly(A)
十mRNA ;レーン7:肝臓po l V (A)+mRNA ;レーン8:
肺臓p o 1 y (A) +mRNA ;レーン9:胸腺poly (A)
+mRNA ;レーンlO:卵巣p o 1 y (A) +mRNA:レー
ン11:精巣p o l y (A) +mRNA ;レーン12:胎盤1)
o l V (A) +mRNA ;レーン13:脳poly(A)+mRNA
;レーン14:脳全RNA。
図23:トランスフエクションした細胞系からのCO8上清。
Ql ((pCMX−HO2−2Q) 、N7 (pCMX−hNT3/hNT
4)およびXi (pCMX−xNT4/hNT4)を、10μl、50μlお
よび250μlの用量でDRG移植物で神経突起伸長活性を試験した。疑似トラ
ンスフェクションしたCO8細胞系からの上清を対照として用いた。
図24 :Ql (pCMX−HO2−2Q)およびM (pCMX−HO2−
2M)細胞系からのCOS上清を用いて、DRG関連細胞上におけるその生存促
進活性を試験した。試験用量は全量2ml中、5μlから250μIであった。
図25:E14ラット胚から単離した運動ニューロンに富む培養物を用いて、M
細胞系CpCMX−HO2−2M)がらノc。
S細胞上清の2つの希釈物で試験した。生物活性は、Fonnum、 1975
、 J、 Neurochem、 24:407−409の記載するコリンアセ
チルトランスフェラーゼ(CAT)によって測定した。疑似トランスフェクショ
ンしたCO8細胞系(MOCC03)および非処理運動ニューロン(C−NT)
を対照として示す。
図26:ヒト、ラットおよびアフリカッメガエルNT−4を含むCO8上清を用
いて、trkAS trkBおよびtrkCのチロシンリン酸化を誘導する能力
を試験した。
図27:(A)各種濃度のヒトおよびアフリカッメガエルNT−4によって誘導
されるtrkBのチロシンリン酸化。
(B)ヒトまたはアフリカッメガエルNT−4を含む各種濃度のCO8上清に対
するNIH3T3繊維芽細胞発現t rkBの増殖応答。疑似トランスフェクシ
ョンしたCO8細胞系を対照として示す。
図28:各種濃度のNGF、BDNF、NT−3およびNT−4精製調製物によ
って誘導されるtrkレセプターのチロシンリン酸化。(A)trkAのリン酸
化; (B)trkBのリン酸化; (C)trkCのリン酸化。
各種濃度のNGF、BDNF、NT−3およびNT−4精製調製物の、(D)t
rkA; (E)trkBおよび(F)trkCを発現するNIH3T3細胞の
細胞増殖に及ぼす効果。
図29・各種濃度のNGFSBDNF、NT−3およびNT−4精製調製物の、
親PC12細胞およびtrkBを発現するPC12細胞に及ぼす効果。(A)神
経突起伸長によって示される分化: (B)生存細胞数; (C)チロシンリン
酸化アッセイ。
図30:(A)ヨウ素化NGFのPC12細胞およびラット生後7臼目の線条体
ホモジェネートへの架橋、ならびに冷ニューロトロフィンとの競合。
(B)ヨウ素化BDNFの3T3 trkB細胞およびラット生後7臼目皮質へ
の架橋、ならびに冷ニューロトロフィンとの競合。(C)ヨウ素化NT−4の3
T3 trkB細胞およびラット生後7臼目皮質および海馬との架橋、冷ニュー
ロトロフィンとの競合。
図31:ヒI−NT−4の増加濃度に応答する胚E14ラットDRG移植物の細
胞生存性。
図32:NT−4の存在下で生存する神経節ニューロン中のtrkBおよびtr
kCmRNAの発現。
図33:(A)D18ラット胚由来の海馬中での精製ニューロトロフィンによる
fos mRNAの誘導。
(B)D18ラット胚由来の海馬中での精製二二一口トロフィンによるtrkの
リン酸化。
図34:(A)海馬培養物中のカルビンジン(calbindin)−免疫陽性
細胞の数に及ぼすNT−4の効果。
(B)海馬培養物中のアセチルコリンエステラーゼ陽性細胞の数に及はすNT−
4およびBDNFの効果。
図35=基底前脳ニューロン培養物中でのコリンアセチルトランスフェラーゼ活
性に及ぼす精製ヒトNT−4の用量依存効果。
図36:ラツト胚黒質のチロシンヒドロキシラーゼ陽性ドーパミン作動性ニュー
ロンに及ぼす増加濃度の精製ヒトNT−4の効果。(A)18目にNT−4添加
; (B)l、4および78目にNT−4添加。
図37=インビトロでのD17線条体8日間培養物におけるカルビンジン免疫反
応性ニューロンに及ぼすNT−4処理の効果。
図38=インビトロでのE17線条体8日間培養物における高親和性GABA取
り込みに及ぼすNT−4の効果。
図39:E14ラット運動ニューロンでのコリンアセチルトランスフェラーゼ活
性に及ぼす増加濃度の精製ヒトNT−4の効果図40:E14ラット運動ニュー
ロンでのコリンアセチルトランスフェラーゼ活性に及ぼすCNTFまたはNT−
3単独、あるいはNT−4との組み合わせの効果。
図41 :GABA作動性ニューロンの免疫細胞化学染色。細胞を上記のように
調製し、35mm培養皿に50,000細胞/Cm2で播いた。3.6および1
0日後(41A、41Bおよび41C)、培養物を組換えネコCADに対するポ
リクローナル抗血清(A、Tobin博士(UCLA、CA)から恵与)を用い
て免疫細胞化学染色用に処理した。41D:抗体の非存在下での7日培養物にお
ける染色欠如を示す対照。目盛り棒:100μM0図42=中脳培養物でのCA
D活性に及ぼすニューロトロフィンの効果。細胞を上記のように調製し、35m
m培養皿に50゜000細胞/ c m ”で播いた。最初の固着期間の後培地
を変え、培養物を増加濃度のBDNF、NT−3またはNT−4のいずれかにさ
らした(各群n=5)。すべての培養物をインビトロで7日間維持し、次いで上
記のようにCAD測定用に処理した。CAD活性は非処理培養物で測定される対
照値のパーセントとして表される。非処理対照試料におけるベースラインのCA
D活性は6.23±0.39pmol/120分/μgタンパク質**、p<0
.01;5tudents を試験を用いると対照と比較して*p<0.05゜
図43.高親和性GABA取り込みに及ぼすニューロトロフィンの効果。細胞を
上記のように調製し、35mm培養皿に50゜000細胞/cm2で播いた。最
初の固着期間の後培地を血清不含培地に変え、増加濃度でBDNF、NT−3ま
たはNT−4を添加した。7日後、培養物を次いで上記のように高親和性GAB
A取り込み測定用に処理した。43A : BDNF、NT−3およびNT−4
の用量応答曲線。GABA取り込み活性は対照培養物で測定されるGABA取り
込みのパーセントとして表される。43B:25ng/ml BDNFS lo
ng/ml NT−3,2,5ng/ml NT−4,50ng/ml NGF
、あるいは同じ濃度のBDNFとNT−3またはNT−4との組み合わせの存在
下に維持した培養物中で測定したGABA取り込み活性。
非処理対照試料におけるベースラインのGABA取り込み活性は41358±2
161 cpm/15分/皿。
図44・BDNF、NT−3およびNT−4は中脳培養物のGABA含量を増加
する。培養物を上記のように調製し、35mm培養皿に50,000細胞/cm
”で播いた。培地を血清不含培地に変え、BDNF (50Dg/mり、NT−
3(Long/mり 、NT−4(2,5og/ml)またはNGF(50Dg
/m1)を添加した(各群n;6)。培養物を7日間維持し、次いで上記のよう
にGABA測定用に処理した。GABA含量はpg/μgタンパク質で表す。デ
ータは平均上Sem)k、5tudents を試験を用いると対照と比較して
p<0.05゜図45:成体ラット黒質におけるtrkBおよびtrkCmRN
Aの分布。成体ラット脳の上部分セクションの暗視野顕微鏡写真は、t rkB
(45B、45c)およびt rkC(45D、45F)をコードするmRN
Aに対するハイブリダイゼーションシグナルのオートラジオグラフによる分布を
示す。45A:パネルB−Fの脳セクションを表す中脳領域断面の模式図である
。低倍率(45B)では、trkB mRNAは腹側蓋領域(VTA)および内
側黒質(SN)で検出された。45C:Bに示す右半球、組織セクションの腹側
面の高倍率写真を示す。45D:trkCcRNAとハイブリダイズした、Cに
示すものと対応する組織セクション。45E、45F:Dの組織セクションの対
応する明視野/暗視野顕微鏡写真の高倍率対であり、ニューロンと推定される大
きい細胞質(perikarya)とハイブリダイズしたtrkCのオートラジ
オグラフによる分布を示す。目盛り棒=Bては3125μm、CおよびDでは2
18!lzzm、EおよびFでは546 am。
図46:E14腹側中脳に由来する培養物中におけるTrkBおよびTrkCの
ノーザンプロット分析。細胞を60mm皿に5o、ooo細胞/ c m 2で
播いた。血清不含培地に72時間維持した後、BDNF (50n g/m 1
)またはNT−3(25Dg/ml)を添加し、5.16.24または29時間
培養物を維持した。培養物から調製したノーザンプロットをTrkBまたはTr
kCmRNAのためのプローブとした。46A:TrkBプローブとのハイブリ
ダイゼーション後のプロットのオートラジオグラフ;C=対照、B=BDNF、
TB=全成体ラッう脳RNA;46B:(Aに)対応する臭化エチジウム染色ゲ
ル;46C:TrkCプローブとのハイブリダイゼーション後のプロットのオー
トラジオグラフ;C=対照、N=NT−3、TB=全成体ラッう脳RNA;46
D: (46Cに)対応する臭化エチジウム染色ゲル。
5、発明の詳細な説明
本発明は、NT−4遺伝子およびタンパク質を提供する。本発明は少なくともそ
の一部はNT−4遺伝子のクローニング、性状決定、および発現に基づく。
特に、本発明はNT−4をコードする組換え核酸分子を提供する。このような分
子はクサリヘビについては図1 (配列番号:l)、アフリカッメガエルNT−
4については図1 (配列番号:2)、図4 (配列番号:43)または図8(
配列番号: 49) 、ラットNT−4には図14(配列番号: 61) 、ヒ
トNT−4については図15(配列番号・63)、図17(配列番号二69)ま
たは図18(配列番号ニア5)、ヒトNT−4様配列については図20 (配列
番号:93)および図21(配列番号二116)に実質的に示す配列、あるいは
いずれかの配列と少なくとも約70%相同な配列からなり、ここで相同性とは配
列同一性(例えば、第2配列と70%相同な配列は第2配列と70%の同じヌク
レオチド残基をもつ)をいう。
実施例セクション8および図15(配列番号:63、配列番号64)に詳述する
本発明の特定の面においては、ヒトニューロトロフィン分子の一部のヌクレオチ
ドおよびアミノ酸配列が決定される。実施例セクション9および図17(配列番
号:69、配列番号ニア0)および図18(配列番号ニア5:、配列番号ニア6
)で詳述する本発明の別の面においては、全ヒトニューロトロフィン分子のヌク
レオチドおよびアミノ酸配列が決定される。実施例セクション9および図20(
配列番号、93、配列番号=94)および図21(配列番号:116、配列番号
: 117)で詳述する本発明の別の面においては、ヒトゲノムファージクロー
ン2−1および4−2の一部のヌクレオチドおよびアミノ酸配列[図18(配列
番号ニア5)に記載するヌクレオチドおよびアミノ酸配列と似ているが同一では
ない]が詳述される。このようなヒトニューロトロフィン分子は本明細書中では
ヒトニューロトロフィン−4という。このような分子は本明細書にいうアフリカ
ッメガエルニューロトロフィン−4のヒト相同体であるか、あるいは異なってい
るが相同なニューロトロフィン分子であると理解すべきである。同様に、本明細
書でラットNT−4という分子は、NT−4のラット相同体であるか、あるいは
異なっているが相同なニューロトロフィン分子である。本発明の方法および組成
物は1つの命名法に左右されるものではない。
本発明はまた、実質的に精製されたNT−4タンパク質またはペプチド分子を提
供する。このような分子はNT−4に対する図2(配列番号=1および配列番号
=2)、図4(配列番号:44)、図8(配列番号:50)、図14(配列番号
:62)、図15(配列番号+64)、図17(配列番号ニア0)、図18(配
列番号ニア6)、図20(配列番号:94)および図21 (配列番号:117
)に実質的に示す配列、あるいはいずれかの配列と少なくとも約70%相同な配
列からなる。本発明の別の非限定的な態様においては、実質的に精製されたタン
パク質またはペプチドは配列KCNPSGSTTR(配列番号=96)からなる
。本発明の別の態様では、実質的に精製されたペプチドまたはタンパク質は配列
RGCRGVD (配列番号:97)からなる。本発明のさらに別の態様では、
実質的に精製されたペプチドまたはタンバク質は配列KQWIS(配列番号:9
8)からなる。本発明のさらなる態様では、実質的に精製されたペプチドまたは
タンパク質は配列KQSYVR(配列番号:99)からなる。本発明のさらに別
の態様では、実質的に精製されたペプチドまたはタンパク質は配列GPGXGG
G (配列番号:100)からなり、ここでXは20のアミノ酸のセットのうち
の1つを表す。本発明の関連態様では、実質的に精製されたペプチドまたはタン
パク質は配列GPGVGGG (配列番号: 101)またはGPGAGGG
(配列番号:102)からなる。本発明のさらなる態様では、実質的に精製され
たペプチドまたはタンパク質は配列ESAGE (配列番号+103)からなる
。本発明のさらに別の態様では、実質的に精製されたペプチドまたはタンパク質
は配列DNAEE (配列番号:104)からなる。
本発明のタンパク質およびペプチドは標準法を用いる化学合成により製造でき、
または本発明のNT−4をコードする核酸分子を用い、PCT出願PCT/US
90104916 (1990年8月29日出願、W091103569として
公開、そのすべてを参照としてここに包含する)に記載の、あるいは以下にCO
8細胞における一過性発現として実施例(セクション6.2.4および図5参照
)に記載するような当業界で公知の原核または真核発現系を用いて製造すること
ができる。
本発明はまた、神経系、特にドーパミン作動性ニューロン、コリン作動性ニュー
ロン、感覚ニューロン、線条体細胞、皮質細胞、線条、海馬、小脳、嗅覚法、水
管周囲灰質、核縫線、前送、後板神経節、神経プラコード誘導体、交換神経ニュ
ーロンおよび上部および下部運動ニューロン(しかし、これに限定されない)の
細胞の成長および/または生存の促進へのNT−4の使用を提供する。
本発明はさらに、実質的に同じ大きさのBDNF、NGFまたはNT−3の一部
と同一ではない図1.2.4.8.14.15.17.18.20、または21
(上記の配列番号)に実質的に示すNT−4の核酸またはアミノ酸配列の一部
を提供する。
本発明はさらに、NT−4をコードする組換え核酸を含み、かつ組換えNT−4
タンパク質を発現する原核または真核細胞を提供する。特定の態様では、細胞は
CO8細胞などの真核細胞である。したがって、本発明はまた、NT−4をコー
ドする組換え核酸を、NT−4を発現させる条件下に細胞に挿入しく例えば、ト
ランスフェクション、形質導入、エレクトロポレーション、マイクロインジェク
ションなどにより)、次いで細胞からNT−4を単離することによって製造され
る組換えNT−4タンパク質またはペプチドを提供する。
さらに、本発明は例えば以下のオリゴヌクレオチドをプライマーとして用い、そ
して適当なゲノムまたはcDNAを鋳型として用いるPCRによって製造される
分子を提供する:ヒトNT−4には5’ CAGTATTTTTACGAAAC
C(配列番号:105)および3’ GTCTTGTTTGGCTTTACA
(配列番号:106)、ならびにラットNT−4には5’ CAGTATTTT
TACGAGACG (配列番号:107)および3’ CGATTGTTTG
GCTTTACA (配列番号:108)。本発明の特定の態様では、これらの
プライマーを鋳型としてのヒトCDNAとともに用いてクローニングに適したヒ
トNT−4遺伝子の断片を作製することができる。
NT−4に関連する誘導体、類似体およびペプチドの製造および使用も意図して
おり、本発明の範囲内にある。所望の神経栄養活性、免疫原性または抗原性をも
つこのような誘導体、類似体またはペプチドは例えば治療、またはイムノアッセ
イ、免疫感作などに使用できる。NT−4に関連する誘導体、類似体またはペプ
チドは当業界で公知の方法により所望の活性を試験できる。
本発明のNT−4関連誘導体、類似体およびペプチドは当業界で公知の各種方法
により製造できる。その製造をもたらす操作は遺伝子またはタンパク質レベルで
行うことができる。例えば、クローン化NT−4遺伝子は当業界で公知の多数の
方法により修飾できる(Maniatis、 T、、 1982. Mo1ec
ular Cloning、 A Laboratory Manual、 C
o1d Spring Harbor Laboratory、 Co1d S
pring Harb。
r、 New York)。NT−4配列はインビトロで適当な部位で制限酵素
により切断し、次いて所望の場合にはさらに酵素による修飾を行った後切断し、
単離し、そしてライゲートする。NT−4に関連した誘導体、類似体またはペプ
チドをコードする遺伝子の作製においては、所望のNT−4特異的活性がコード
される遺伝子領域で、修飾遺伝子がNT−4と同じ翻訳読み枠を保持し、翻訳停
止シグナルによって中断されないように注意すべきである。
さらに、NT−4遺伝子はインビトロまたはインビボで突然変異を起こさせて翻
訳、開始、および/または停止配列を創製および/または破壊し、あるいはコー
ディング領域内で変異体を作製し、および/または新しい制限酵素部位を作製し
、または既に存在する該部位を破壊してさらにインビトロの修飾を容易にするこ
とができる。当業界で公知のあらゆる突然変異誘発法を用いることができ、これ
にはインビトロ部位特異的突然変異誘発(Hutchinson、C,et a
l、、1978. J、Biol、Chem、253:6551) 、 TAB
リンカ−(Pharmacia)の使用などを含むが、これに限定されない。
以下に記載するように、NT−4のプレプロまたは成熟コーディング領域を用い
てニューロトロフィンに基づくキメラ遺伝子を構築できる。例えば、NGF、B
DNFおよびNT−3を含む(しかし、これに限定されない)ニューロトロフィ
ン遺伝子は、二二一口トロフィンプレブロ/NT−4成熟コーデイング領域キメ
ラ遺伝子構築のためのプレプロ領域を提供することができる。
NT−4配列の操作はタンパク質レベルででも実施できる。臭化シアンによる特
異的化学切断、トリプシン、キモトリプシン、パパイン、V8プロテアーゼ、N
a B H*、アセチル化、ホルミル化、酸化、還元、ツニカマイシンの存在
下における代謝合成を含む(しかし、これに限定されない)公知の方法により多
数の化学修飾を実施できる。
さらに、NT−4関連の類似体およびペプチドは化学合成できる。例えば、所望
のニューロトロフィン活性を媒介するNT−4の一部に対応するペプチドをペプ
チド合成機を用いて合成できる本発明はまた、卵巣/卵母細胞の機能障害に関連
する受精障害の治療法を提供する。以下の実施例、特にセクション7に示すよう
に、NT−4は卵母細胞の成熟に関与する。セクション7.3の考察から検証さ
れるように、NT−4は卵母細胞によって生産され、成熟卵母細胞よりも未成熟
卵母細胞中で濃縮され、卵形成にある役割を果たすように思われる。卵巣におけ
るNT−4タンパク質の推定上の機能は、卵黄産生前および初期/中期の卵黄産
生卵母細胞において起こる現象と関連するように思われる。
BDNF/NGF/NT−3遺伝子フアミリーの他のメンバー、特にNGFが減
数分裂成熟に関与することが確立されている(Nebrada et al、、
1991.5cience 252:558−563) o NT −4はN
GFと似た性質を示す(下記のセクション6参照)ので、卵母細胞の発生制御に
関与する因子として使用できる。これらのNT−4の性質は受精障害および/ま
たは卵形成に関連する他の卵巣障害の治療法の提供に利用できる。
したがって、本発明によると、薬理学的に有効な担体中の治療的有効量のNT−
4またはNT−4関連ペプチドを投与することからなる、受精障害および/また
は他の卵巣障害の治療法を提供する。治療的有効量とは卵母細胞の正しい成熟お
よび/または排卵を誘導する量である。例えば、治療的有効量は、約1〜lo。
Xl0−”Mの濃度でNT−4の循環血清濃度を維持するのに十分な量である。
さらに有効な用量を樹立するのは当業者のなしうろことである。
本発明の各種態様においては、NT−4タンパク質、ペプチド断片または誘導体
が、外傷、手術、虚血、感染、代謝疾患、栄養失調、悪性腫瘍または毒物によっ
て神経系が障害を受けた患者に投与される。本発明は特に、障害が基底前脳、海
鳥または線条体のニューロンで起こる症状の治療に使用できる。さらに、本発明
は、障害または変性がを髄感覚ニューロン、聴覚、味覚、視覚、平衡などに関与
する頭蓋感覚ニューロン、運動ニューロンまたは網膜細胞に起こる症状の治療に
、治療的有効量のNT−4タンパク質またはペプチド断片または誘導体を投与す
ることにより治療するのに使用できる。このような使用は網膜剥離、加齢による
またはその他の黄斑障害、光調腹痛、手術誘導網膜症、未熟児網膜症、ウィルス
性網膜症、葡萄腹痛、静脈または動脈閉塞あるいはその他の血管障害による虚血
性網膜症、眼の外傷または穿通性障害による網膜症、末梢ガラス体網膜症または
遺伝的網膜変性を含むが、これに限定されない。
本発明の特定の態様では、NT−4を網膜の後板神経節中のニューロンを含む(
ただしこれに限定されない)障害を受けた感覚ニューロンに局部投与できる。N
T−4関連ペプチドまたはNT−4タンパク質を、障害を受けた神経の近くにう
めこむように、膜(例えば、シラスティック(s i las t i c)
M)への吸着により投与することが好ましい。本発明はまた、例えば末梢神経障
害に悩む患者の回復を速めるのにも使用できる。
本発明の別の態様では、NT−4タンパク質またはペプチド断片またはそれに由
来する誘導体は、アルツハイマー病、パーキンソン病、パーキンソン−プラス症
候群(パーキンソン症候群がドーパミン作動性ニューロンの変性により出現した
もの)、進行性核上麻痺(Steele−Richardson−01szew
ski症候群)、オリブ橋小脳皮質萎縮(OPCA)、シャイードラガー症候群
(多発系萎縮)、およびグアマニアン・パーキンソン痴呆症候群、およびハンチ
ントン舞踏病を含む(ただしこれに限定されない)先天性の疾患または神経変性
障害の治療に使用できる。特に本発明は、感覚神経機能障害および網膜の変性疾
患と関連する先天性または神経変性障害の治療に使用できる。例えば、本発明の
NT−4タンパク質、またはペプチド断片、または誘導体は、幾つかの例を挙げ
ると網膜病変を伴う遺伝性痙縮対麻痺(クジニリンおよびパーナート・ショルッ
症候群)、色素性網膜症、スターガルト病、アッシャ−症候群(先天性聴覚喪失
を伴う色素性網膜症)、およびレフサム症候群(色素性網膜症、先天性聴覚喪失
、および多発神経病)の治療に使用できる。NT−4合成または応答性の欠失が
、網膜病変とその他の感覚機能障害との組み合わせによって特徴づけられる症状
の潜在的病因である可能性がある。
本発明の特定の態様では、NT−4タンパク質、またはペプチド断片またはそれ
に由来する誘導体は、アルツハイマー病および/またはパーキンソン病の治療時
に組織の外科移植とともに用いることができる。下記のセクション18に議論す
るように、NT=4は用量依存的に黒質のドーパミン作動性ニューロンの生存を
促進するのに使用でき、これはパーキンソン病を含む(ただしこれに限定されな
い)CNSドーパミン作動性ニューロンの障害治療にNT−4が使用できること
を支持する。さらに、NT−4はCNSコリン作動性ニューロン、特に基底前脳
コリン作動性ニューロンの生存を維持する(セクション17)ことが観察され、
これはNT−4がアルツハイマー病を含む(ただしこれに限定されない)コリン
作動性ニューロンの障害治療に使用できることを示唆する。パーキンソン病患者
のうちの約35%がアルツハイマー型の痴呆に悩んでいることが示されているが
、本発明で生産されるNT−4がこの複合疾患の有用な単独治療剤であることが
証明される。同様に、本発明で生産されるNT−4はダウン症候群と組合わさっ
たアルツハイマー病の治療に使用することができる。
本発明で生産されるNT−4は先天性学習障害ならびに各種痴呆症の治療に使用
できる。
本発明の特定の態様では、NT−4タンパク質またはペプチド断片またはそれに
由来する誘導体は、ハンチントン舞踏病、線条体黒質変性および脳麻痺を含む(
ただしこれに限定されない)線条体細胞の関与する疾患または障害の治療に使用
できる。このことは、カルビンジン免疫反応性の増加およびGABAの高親和性
取り込みによって示されるように、線条体培養を支持するNT−4の能力を示す
本明細書の開示(セクション19)に基づく。ハンチントン舞踏病患者の線条体
では、カルビンジンおよびカルビンジンmRNAの劇的な減少が検出されている
(Kiyama et al、。
Brain Res、525:209−214 (1990); Iacopi
no et al、、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 87
:4078−4082 (1990))。
本発明の別の態様では、NT−4タンパク質またはペプチド断片またはそれに由
来する誘導体は、線条体または海鳥細胞の損傷または変性に関連するその他の疾
患または障害の治療に使用できる。このような疾患または障害は例えば発作、虚
血、低血糖症または低酸素症によって引き起こされる。
本発明のさらに別の態様では、NT−4はてんかん関連またはその他の急発作の
治療に投与できる。阻害性伝達体GABA濃度の減少が急発作と関連することが
知られている。例えば、GABA濃度を減少させる高用量のペニシリンを実験的
巣条てんかんを誘導するのに使用できる。線条体黒質領域へのGABAアゴニス
トであるマスシモル(mu s c imo 1)の投与が、電気刺激によって
誘導された運動性および波性急発作を顕著に抑制する(電位測定法で測定して)
ことが知られている(MaNamara、 J、et al、、 1984.
J、 Neurosci、 4:2410−2417) o したがって、本発
明は、GABA濃度を増強しこれにより急発作の運動性発現の予防を行うために
NT−4を含むニューロトロフィン類を使用することを意図する。
適当な薬理学的担体中に製剤化されるNT−4またはNT−4関連ペプチドの有
効投与量を、注入(例えば、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下など)を含む(ただ
しこれに限定されない)適当な経路により、上皮または皮膚の粘膜内膜(例えば
、口腔粘膜、直腸または腸粘膜など)を通しての吸収により投与できる。
さらに、NT−4またはNT−4ペプチドは、担体または標的分子(例えば、抗
体、ホルモン、成長因子など)と結合した適当な薬理学的担体中に、および/ま
たはインビボ投与の前にリポソーム、マイクロカプセル、および除放性製剤中に
導入することができる。
下記の「材料および方法」のセクション8に示す方法により、それぞれのゲノム
およびcDNAクローンを単離するために、それぞれの哺乳動物NT−4DNA
配列を2tp−標識プローブとして用いることができる。ラットNT−4および
ヒトNT−4遺伝子断片を直接に(”P−標識プローブとして)または間接に(
下記のPCR法を行うため)用いて、rNT−4およびhNT−4コーデイング
領域の7アミノ酸挿入物の特有な性質、あるいはラットまたはヒトNT−4コー
ディング領域の別の特有な面に基づいて、他の哺乳動物のNT−4ゲノムおよび
cDNAクローンを単離できる。
ラットおよびヒトNT−4配列で開示された情報によって単離されたいかなる哺
乳動物NT−4遺伝子も、アフリカッメガエルNT−4について論じられた各種
操作(ただしこれに限定されない)に用いることができる。例えば、実施例セク
ション9に記載するように全長遺伝子の性状決定を行った後に、哺乳動物NT−
4のタンパク質およびペプチドを、PCT出願PCT/US90104916
(1990年8月29日出願、WO91103569として公開)に記載される
それぞれの哺乳動物NT−4分子を用いる原核または真核発現系により、あるい
は以下(セクション6.2.4および図5参照)に記載のCO8細胞中の一過性
発現により、生産できる。アフリカッメガエルNT−4について以下に記載する
ような哺乳動物NT−4の他の機能は、神経系細胞、特に後板神経節または神経
ブラコード誘導体の細胞(例えばセクション6、 2. 4および図6参照)(
ただしこれに限定されない)の成長および/または生存促進、卵巣/卵母細胞機
能障害に関連する受精障害の治療(セクション7参照)、非形成に関連する不妊
障害および/またはその他の卵巣機能障害の治療(セクション6参照)、運動ニ
ューロン疾患の治療(セクション10参照)、良性前立腺肥大などの上皮過形成
(セクション10参照)、前立腺機能に関連するインポテンツの治療(セクショ
ン10参照)を含むが、これに限定されない。したがって、医薬組成物を提供す
るために適当な薬理学的担体中に製剤され上記障害の治療に用いる治療的有効量
の哺乳動物NT−4を、注入(例えば、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下など)を
含む(ただしこれに限定されない)適当な経路により、上皮または皮膚粘膜内膜
(例えば、口腔粘膜、直腸または腸粘膜など)を通しての吸収により投与できる
さらに、ラット、ヒトまたはその他の哺乳動物NT−4またはNT−4ペプチド
は、担体または標的分子(例えば、抗体、ホルモン、成長因子など)と結合した
適当な薬理学的担体中に、および/またはインビボ投与の前にリポソーム、マイ
クロカプセル、および徐放性製剤中に導入することができる。
さらに、NT−4をコードする核酸、およびタンパク質、ペプチド断片、または
それから生産される誘導体、ならびにNT−4タンパク質に対する抗体、ペプチ
ドまたは誘導体に関する本発明は、NT−4発現パターンの変調に関連する神経
系の疾患および障害の進展の診断またはモニターに利用できる。このような変調
は正常な患者、好ましくは患者から採取した試料、または同じ患者から以前に採
取した試料中の発現を減少または増加させる。
本発明の各種態様では、NT−4遺伝子および関連核酸配列およびサブ配列はそ
の相補的配列も含めて診断用ハイブリダイゼーションアッセイに用いることがで
きる。約15アミノ酸からなるNT−4核酸配列またはそのサブ配列をハイブリ
ダイゼーションプローブとして使用できる。ハイブリダイゼーションアッセイは
N T −4濃度の変化と関連する症状、障害または疾患状態の検出、予知、診
断またはモニターに使用できる。例えば、実施例セクション10に示すデータは
、骨格筋ならびに前立腺、胸腺および精巣中のヒトNT−4の組織特異的発現を
開示する。筋肉組織中のヒトNT−4の発現レベルが神経障害の存在または不在
を示唆する。したがって、患者の組織試料からのポリ(A)+mRNAまたは全
RNAを用いて骨格筋組織中のヒトNT−4mRNAの存在をアッセイできる。
さらに、実施例セクションIOに示すデータは、ヒト前立腺中のNT−4の組織
特異的発現を開示する。
NT−4またはその一部をコードするDNA配列は、NT−4タンパク質または
ペプチドと同様に前立腺疾患の治療薬として使用できる。
同様の方法において、診断アッセイは免疫アッセイであってもよい。したがって
、NT−4濃度の変化に関連する症状、障害または疾患状態の検出、予知、診断
またはモニターを行うために、患者からの試料中のNT−4濃度を定量化するた
めの免疫アッセイに抗体を使用できる。
使用できる免疫アッセイは、例を挙げるとラジオイムノアッセイ、ELISA(
酵素結合イムノソルベントアッセイ)、サンドイッチイムノアッセイ、沈降反応
、ゲル拡散沈降反応、イムノ拡散アッセイ、凝集アッセイ、補体固定アッセイ、
イムノラジオメトリックアッセイ、蛍光イムノアッセイ、プロティンAイムノア
ッセイ、およびイムノ電気泳動アッセイなどの方法を用いる競合および非競合ア
ッセイ系を含むが、これに限定されない。
結合ドメインを含む抗NT−4抗体断片または誘導体もこのようなアッセイに使
用できる。
分子のイディオタイプを含む抗体断片を公知の方法で作製できる。例えば、この
ような断片は、抗体分子のペプシン消化により作製されるF (ab’ ) 2
断片、ジスルフィド架橋の還元により作製されるFab’ 断片、および抗体分
子をパパインおよび還元剤で処理することにより作製されるFabを含むが、こ
れに限定されない。
診断キットも提供する。例えば、このようなキットは適当な容器中にNT−4特
異的プローブを含む。ある態様では、プローブはNT−4に特異的な抗体である
。別の態様では、プローブはNT−4核酸配列とハイブリダイズしつる核酸(分
子プローブ)である。プローブを検出可能なように標識するが、あるいはキット
はさらにプローブの標識した特異的結合パートナ−を含む。
上記のハイブリダイ−ジョンアッセイおよびイムノアッセイは、障害、特に運動
ニューロン疾患の治療の前後における患者試料中の濃度と比較することにより、
治療効力の指標としてNT−4濃度を定量化するのにも使用できる。
同様の方法で、骨格筋組織中のNT−4mRNAの発現は、そのような治療を必
要とする患者に、運動ニューロンの生存、成長および/または分化を支持するの
に有効な量のNT−4因子を投与することからなる運動ニューロン障害の治療法
を提供する。
ヒト筋肉中のNT−4mRNAの発現は、さらにニューロン障害の診断および治
療手段を示唆する。中枢および末梢神経系の双方でNT−4の逆行性軸索輸送が
示されている(下記のセクション14参照)。NT−4の特異的逆行輸送を、正
常または疾患状態においてニューロンがNT−4に応答性であるが否かを示唆す
るのに使用できる。したがって、本発明は検出しつるように標識されたNT−4
タンパク質またはペプチドを神経に注入し、標識NT−4タンパク質またはペプ
チドが逆行輸送されるが否かを判定し、ここで逆行性輸送の欠失はNT−4への
応答性の欠失と正の相関関係にあり、そしてNT−4関連の神経系障害の存在を
示唆することになる、NT−4関連運動ニユーロン、中枢および末梢神経系障害
の診断法を提供する。逆行輸送の評価は、MRI、CAT、またはシンチレーシ
ョンスキャニングを含む(ただし、これに限定されない)公知の方法で実施でき
る。逆行輸送は病変部に到達すると実質的に減少するので、このような方法を用
いて神経系病変部を同定できる。
本発明はさらに、容器中に検出しうるように標識されたNT−4タンパク質、誘
導体または断片を含む逆行性評価のためのキットを提供する。このような標識は
放射性同位体または当業界で公知の他の標識である。
本発明は、NT−4発現のパターンの変調に関連する、あるいはNT−4または
抗NT−4抗体(または結合ドメインを含むその断片)にさらすことにより改善
されつる神経系の疾患および障害の治療に使用できる。我々はヒトNT−4が骨
格筋で発現されることを示す(以下の実施例セクション10参照)。この発見に
基づき、本発明は運動ニューロン障害の治療法を提供する。広範囲の神経学的障
害が運動ニューロンに影響する。例えば、上部運動ニューロンは主として脳血管
性事故、新生物、感染および外傷によって影響を受ける。下部運動ニューロン、
または射角細胞はこれらの過程により二次的に影響されるが、さらに筋萎縮性側
索硬化症、幼児性および若年性を髄筋萎縮、灰白髄炎およびポリオ後症候群、遺
伝性運動および感覚神経障害、および毒性運動神経障害(例えば、ビンクリスチ
ン(vincristine))を含む、射角細胞欠失が主要な特徴である多数
の障害の対象ともなる。本発明によって治療しうる運動ニューロン障害は前記の
ものを含むが、これに限定されない。使用しうるNT−4タンパク質、誘導体、
断片またはこれに対する抗体の製剤化法および投与は前記のものまたは当業界で
公知のものを含むが、これに限定されない。
本発明はまた、50歳以上の男性にょくみられるが、十分に解明されていない症
状である良性前立腺肥大(BPH)の治療にも使用しうる。BPHの過程での前
立腺の増殖は、オートクリンルーブ現象によるNT−4などの成長因子によって
誘導される。NT−4の合成と分泌に続いて前立腺細胞膜上の特異的レセプター
を介してNT−4が前立腺細胞に輸送される。オートクリンルーブが各種成長因
子分子および腫瘍細胞系で同定されている。ある場合には、これらのオートクリ
ンルーブは、オートクリンループを破壊するためのアンチセンス法の使用によっ
て実験的に同定されている。したがって、本発明の治療的応用はヒトNT−4ま
たはその一部に対する核酸アンチセンスを用いて前立腺中でのNT−4mRNA
の転写を阻害することを含む(使用する方法については、同時継続中の1991
年7月3日出願の米国特許出願5erial No、07/728.784−そ
のすべてを参照としてここに包含する−を参照)。例えば、正常な患者の前立腺
中でのNT−4遺伝子の転写レベルに比較して、前立腺組織中でのNT−4遺伝
子の転写増大を特徴とする前立腺局在疾患に悩む患者に、前立腺疾患、好ましく
は良性前立腺肥大を治療するための有効量のオリゴヌクレオチドを投与すること
ができる。オリゴヌクレオチドは少なくとも6ヌクレオチドの長さであり、NT
−4遺伝子のRNA転写物の少なくとも一部と相補的であり、したがってNT−
4転写物とハイブリダイズしうるものでなければならない。さらに、前立腺細胞
膜上の特異的レセプターとのNT−4の結合を阻害するために、抗NT−4抗体
を使用できる。治療的有効量のNT−4アンチセンス核酸または抗NT−4抗体
は上記したいずれの方法によって投与してもよい。
本発明はまた、前立腺関連の機能障害、特にインポテンツの治療にも使用できる
。このような疾患は直接または間接的に前立腺中でのNT−4のレベルが不十分
な結果起こりうる。したがって、治療的有効量のNT−4タンパク質または機能
的断片または誘導体の投与によるインポテンツ患者の機能障害の検出ならびに治
療は、上記したいずれの方法で投与してもよい。
本発明はヒト胸腺組織中でのNT−4発現の検出を開示する。
じたがって、本発明は、重症性筋無力症、神経筋接合部での後シナプス皺襞中に
おけるアセチルコリンレセプター(AChR)と関連する後天性自己免疫疾患を
含む(ただしこれに限定されない)神経筋伝達体に影響する免疫学的障害の治療
にも使用できる。
この疾患は、AChRに特異的な抗体の結合による後シナプスAChRまたは筋
膜の阻害による虚弱および筋肉疲労として現れる(例えば、Drachman、
1983. Trends Neurosci、 6:446−451) o
このような免疫的に媒介される神経障害の治療は、NT−4タンパク質またはN
T−4の機能的断片または誘導体を上記したいずれかの方法によって投与する治
療用途を含む。
本発明はこのような治療を必要とする患者に、インビトロ培養系で示される運動
ニューロンの生存、成長および/または分化を支持できる有効量のNT−4タン
パク質、誘導体またはペプチド断片を投与することからなる運動ニューロン障害
の治療法を提供する。
異なる組織源由来の、または異なる種由来の運動ニューロンは神経栄養因子に対
して異なる感受性を示すので、インビトロの態様では、有効量の神経栄養因子は
ケースバイケースで決定される。特定の培養では、神経栄養因子濃度と運動ニュ
ーロン応答性とを相関させる用量応答曲線を作成することが好ましい。運動ニュ
ーロンの生存、成長および/または分化を評価するには、例えば生存を評価する
ためのバイタル染色、位相差顕微鏡および/または神経突起発芽を測定するため
の神経フィラメント染色、あるいはコリンアセチルトランスフェラーゼ(CAT
)などの運動ニューロン関連化合物の生物活性を測定する方法、あるいは当業界
で公知の他の方法を用いて、NT−4タンパク質、誘導体またはペプチド断片に
さらした運動ニューロンと、NT−4タンパク質、誘導体またはペプチド断片に
さらさなかった運動ニューロンとを比較することができる。CAT活性は例えば
、約0.1%Triton X−100を含む20mM Tr i 5−HCI
(pH8,6)溶液中で処理済みおよび未処理の運動ニューロンを回収および
溶解し、数μlのアリコートをとり出し、そして0. 2ml[1−Cコアセチ
ル−CoA、300mM NaC1,8mM臭化コリン、20mM EDTA、
および50 mM N a HIP 04(pH7,4)バッファー中の0.1
mMネオスチグミンを基質として用いて、Micro−Fonnum法(Fon
num、 1975. J。
Neurochem、 24:407−409 :そのすべてをここに包含する
)を用いて、CAT活性を測定することができる。
本発明の特定のかつ非限定的態様によると、運動ニューロンを以下のようにイン
ビトロで調製および培養できる。好ましくはラットなどの胚性動物由来の少なく
ともを髄の一部を無菌的に得て、球、感覚神経節および付着髄膜がら分離する。
を髄の腹側切片を、を髄の腹側(前)角に運動ニューロンが位置するように単離
する。腹側を髄切片を小片に切り、カルシウムおよびマグネシウム不含リン酸塩
溶液(PBS)中の約0. 1%トリプシンおよび0.01%デオキシリボヌク
レアーゼl型中で、37℃、約20分インキュベートする。次いでトリプシン溶
液を除去し、細胞をすすぎ、45%イーグルの最少必須培地(MEM) 、45
%Hamの栄養混合物F12.5%熱不活性化ウシ胎児血清、5%熱不活性化ウ
マ血清、グルタミン(2mM)、ペニシリンG(0,5U/m+)およびストレ
プトマイシン(0,5g/ml)などの新鮮培地中におく。組織をパスツールピ
ペットでおだやかに機械的に砕いて解離させ、上清を集めてナイロンフィルター
(例えば、N1tex、Tetko:40m)で濾過する。濾過した細胞上清を
次いで5chnaarおよび5chaf fner (1981゜J、 Neu
rosci、 1:204−217)の記載する方法の変法を用いて分画する。
すべての工程は4℃で行うのが好ましい。メトリザミド(metrizamid
e)をF12:MEM培地(1: L)中に溶解し、18%メトリザミドクッシ
ョン(例えば0.5m1)、3mlの17%メトリザミド、3mlの12%メト
リザミドおよび3mlの8%メトリザミドからなる不連続グラジェントを作成す
る。濾過した細胞上清(例えば2.5m1)を段階的グラジェント上に重層し、
スイングアウトローター(例えばSo rva 11HB4)を用いてチューブ
を2500g515分遠心する。遠心により細胞の3層が得られると予期される
:フラクションI (0−8%の界面)、フラクションn(8−12%の界面)
およびフラクションI(12−17%の界面)。運動ニューロンに富むフラクシ
ョンIを少J![(例えば約1m1)取りだし、グルタミン(2mM)、インシ
ュリン(5g/ml)、トランスフェリン(100g/ml)、プロゲステロン
(20nM)、プトレシン(100M)および亜セレン酸ナトリウム(30n
MSBottensteln and 5ato、 1979. Proc、
Natl、 Acad、 Sci、 USA 76:514−517参照)を補
充した50%F12および50%MEMなどの血清不含規定培地で2回すすぐ。
次いでトリバンブルーの存在下で生存細胞数を血球針で計数する。運動ニューロ
ンに富む細胞懸濁液を、ポリL−オルニチン(例えば10g/ml)およびラミ
ニン(例えば10g/ml)でプレコートした組織培養皿(好ましくは6mm)
中に約100,000細胞/cm2の密度で播く。NT−4タンパク質、誘導体
またはペプチド因子を次いで加える。例えば特定の態様では、NT−4は最終濃
度が約0.01から1100n/ml、好ましくは約50 n g/m Iとな
るように加える。
次いで運動ニューロン培養物を37℃、95%空気5%CO2中、およそlOO
%相対湿度で血清不含規定培地中に維持する。
本発明の別の態様では、バクテリオファージHG7−2、HC4−2および/ま
たはHC2−1などの中に含まれたNT−4関連組換え核酸配列を用いてキメラ
プレプロ/成熟NT−4遺伝子を構築できる。例えば、成熟NT−4タンパク質
、誘導体またはペプチド断片をインビボまたはインビトロで発現させることを望
む場合には、神経栄養遺伝子のプレプロ領域をNT−4関連配列の成熟コーディ
ング領域と融合させることができる。プレプロ領域を提供することができる神経
栄養遺伝子は、NGFSBDNFおよびNT−3を含むが、これに限定されない
。このようなキメラ構築物は野生型NT−4mRNA転写物と比較してキメラm
RNA転写物の安定性増強を促進し、翻訳効率を増加し、あるいは成熟で生物活
性なニューロトロフィンタンパク質またはペプチド断片へとタンパク質分解プロ
セシングを受けるためにより適した鋳型を作製し、それによって発現を増強する
ことができる。NG F (Scott et al、、 1983. Nat
ure 302:538−540; Ullrich et al、、 198
3. Nature 303:821−825) 、BDNF (Leibro
ck et al、。
1989、 Nature 341:149−152)およびNT −3(Ho
hn et al、、 1990、 Nature 344:339−341;
Maisonpierre et al、、 1990.5cience 2
47:1446−1451; Ernfors et al、、 1990.
Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 87:5454−5
458; Rosenthal et al、、 1990. Neuron
4ニア6アー773)などのその他のニューロトロフィン遺伝子のDNA配列、
ならびに融合体を作製するための方法指針(例えば、Darling etal
、、 1983. Co1d Spring Harbor Symposiu
m Quantative Biology 48:427−434; Edw
ards et al、、 1988. J、 Biol、 Chem、 26
3:6810−6815; 5uter et all、 1991. EMB
OJ、 10:2395−2400)があれば、当業者はこのようなキメラ核酸
配列を構築するのに必要な知識を有している。別の態様では、バクテリオファー
ジHG7−2、HO2−2およびHO2−1などの中に含まれるNT−4関連組
換え核酸のプレプロ領域を、他のニューロトロフィンの成熟領域と融合するキメ
ラ構築物も上記のように他の二二一口トロフィンの効率的な発現を促進するのに
使用できる。
本発明はNT−4活性を検出または測定する方法も提供する。
実施例12に記載するように、trkBがNT−4の機能的受容体であることを
我々は見いだした。この知見に基づき、本発明は、trkBを発現する細胞を試
験薬剤にさらし、そして試験薬剤のtrkBへの結合を検出または測定すること
からなり、ここでtrkBへの特異的結合が試験薬剤中のNT−4活性と正に相
関する、NT−4活性の検出または測定法を提供する。特定の態様では、trk
Bを発現する細胞は、細胞の生存がニューロトロフィン−4またはBDNFにさ
らすことに依存性であるような、組換えt rkBを発現する3T3繊維芽細胞
などのトランスフェクションされた細胞である。したがって試験薬剤の結合の検
出は、このようなトランスフェクションされた細胞の生存を観察することによっ
て実施できる。
6、実施例:神経成長因子ファミリーの進化的研究がアフリカッメガエル卵巣に
多く発現する新規メンバーを解明するヒト白血球から、ならびにスブラーグ・ド
ーレイラット、カエル(Xenopus 1aevis)およびエイ(Raja
cIavata)の肝臓から標準法(Davis et al、、 1986
. ”BasicMethods in Mo1ecular Biology
″、 Elsevier、 New York)によってゲノムDNAを単離し
た。ゲノムDNAはサケ(Salmon)およびエレファントスネーク(Vip
era 1ebetina)からも得た。DNAをエタノールで沈殿させ、ガラ
スフックで回収し、80%エタノールで洗浄し、乾燥して水中に最終濃度が1m
g/mlとなるように溶解した。サケDNA (S i gma、S t、Lo
u i s、MO)を水に溶解し、フェノールで2回、クロロホルムで1回抽出
し、エタノールで沈殿させた。
アミノ酸KQYFYET (配列番号:110)(5°−オリゴヌクレオチド)
およびWRFIRID(配列番号:111)(3゛−オリゴヌクレオチド)(図
IA)に対応するすべての可能なコドンを表す28−merのオリゴヌクレオチ
ドの6つの混合物をApplied Biosystem A381 DNA合
成機で合成した。5′オリゴヌクレオチドは合成EcoRI部位を含み、3゛オ
リゴヌクレオチドは合成Hindl11部位を含んでいた(Knoth et
al、、 1988. Nucl、 Ac1ds Res、 16:1093;
Nunberg et al、、 1989. J、 Virology 6
3:3240−3249) oオリゴヌクレオチドの各混合物をプライマーとし
て用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)(Taq DNAポリメラーゼ、Pr
omaga)(Saiki et al、、 1985.5cience 23
0:1350−1354)によるゲノムDNA0.8gの増幅を行った。PCR
産物をHindIIIおよびEcoRIで消化し、2%アガロースゲルで分析し
、プラスミ ドBluescript KS”(Stratagene S L
a Jolla、CA)にクローン化した。増幅領域およびプラスミドの大きさ
は、NGFでは179塩基対(b p) 、BDNFおよびNT−3では182
bpであった。いくつかの場合において内部EcoRI部位の結果として、14
4bpおよび95bpの短い断片も単離した。クローン化DNA断片を、T7
DNAポリメラーゼ(Pharmacia、Uppsala)を用いるジデオキ
シヌクレオチド鎖末端法(Sanger et al、、 1977、 Pro
c。
Natl、 Acad、 Sci、 USA 74:5463−5467)によ
り配列決定した。各遺伝子および種について2〜20の独立クローンを配列決定
し、合計で200以上の独立クローンを配列決定した。
ファージμEMBL−3のBamH1部位中のMbol消化したゲノムDNAを
挿入することにより調製したアフリカッメガエルゲノムライブラリーからのおよ
そ2,000.000クローンを、ニックトランスレーションにより約5 x
l O’ c pm/gの比活性に[32P] dCTPで標識したアフリカッ
メガエルNT−4の182bpのPCR断片を用いて定法でスクリーニングした
0ハイブリダイゼーシヨンは4XSSC(IXSCCは150mM NaC1,
15mMクエン酸ナトリウム(pH7,0)である)、40%ホルムアミド、1
×デンハルト溶液、10%硫酸デキストラン中で42℃で実施した。フィルター
をO,lX5SC10,1%SDS、55℃で洗浄し、Kodak XAR−5
フイルムに一70°Cで露光した。8個のファージクローンを単離し、そのうち
の1個からハイブリダイズする1、5kbのPstI断片をプラスミドpBS−
KS (Stratagene)にサブクローニングした。サブクローン化断片
のヌクレオチド配列をジデオキシ鎖末端法(Sanger et al、、 1
977、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 74:5
463−5467)によって決定した。
6.1.3.配列データのコンピューター分析表1に示すDNAおよびアミノ酸
配列の比較および並列化を、UWGCGソフトウェア(Devereux et
al、、 1984. Nucl、 Ac1dsRes、 72:387−3
95)を用いるVAX:Iンピューターで実施した。
UWGCGプログラムによるアミノ酸配列の比較の結果を、保存アミノ酸の変化
を考慮に入れながら、配列間のアミノ酸類似性またはヌクレオチド同一性のパー
セントとして表した(Gribskov and Burgess、 1988
. Nucl、 Ac1ds Res、 14:6745−6763; Sch
wartzand Dayhoff、 1979. ”An At1as of
Protein 5equence and 5tructure”、 Na
tl、 Blomed、 Res、 Found、、 Washington
D、C,、p、353−358)。”Parsimonyを用いる系統発生分析
″ (PAUPバージョン3.Of)を用いて系統発生図を作製した(Feis
enstein、 1988; Annu、 Rev、 Gene、 22:5
21−555; Swofford and 01sen、 1990. ”M
o1ecular Systematics″、 Hills and Mor
itz編集、 5underland、 MA、、 5inaver As5o
c、、 Inc、 p、441−501) o最も可能性のある系統樹の検索は
、網羅的および発見的(樹の枝の交換)アルゴリズムを両方用いて行った。
6、 1. 4.組換えタンパク質の生産、PCI2細胞への結合アCoS細胞
中で組換えタンパク質を一過性発現させるために、適当なりNA断片をベクター
p XM (Yang et al、、 1986. Ce1147:3−10
)中にクローン化した。NT−4用にはアフリカッメガエルからの配列決定した
1、5kbのPstI断片をpXM中にクローン化し、NGF用にはラットNG
F遺伝子の3′エキソンからの771bpのBs tEI I−Ps t I断
片を用いた(Halbook et at、、 1988. Developm
ent 108:693−704) 。BDNFタンパク質を発現させるため、
マウスBDNF遺伝子(l(ofer et al。
、 1990. EMBOJ、 9:2459−2464)からのブレプローB
DNFを含むPCR増幅した断片をpXM中にサブクローン化した。NT−3用
には、1020bpのラットcDNAをpXM中に挿入した(Ernfors
et al、、 1990. Proc、 Natl、 Acad、 Sci、
USA 87:5454−5468)。
約70%集密度に増殖したCO8細胞(Gluzman、 1981. Ce1
13 :175−182)を、DEAE−デキストラン−クロロキンプロトコル
(Luthman and Magnusson、 1983. Nucl、
Ac1ds Res、 17:1295−1305)を用いて100mm皿当た
り25ugのプラスミドDNAでトランスフェクションした。トランスフェクシ
ョンした細胞を次に完全培地(DMEM+10%FC3)で増殖させ、トランス
フェクションの3日後にならし培地を回収した。並行してトランスフェクション
した皿(35mm)をトランスフェクション後3夜にわたり200 Ci/m
1 [3sS] システィン(Ame r s ham、UK)の存在下に増殖
した。インビボ標識したならし培地のアリコート(各1O−20ul)を13%
ポリアクリルアミドゲル中の5DS−PAGEで分析した。ゲルをEnHanc
e (New England Nuclear、Boston、MA)で処理
し、乾燥して、Kodak XAR5フィルムに増強スクーンを用いて24−4
8時間、80℃で露光した。オートラジオグラフをShimadzuデンシトメ
ーターでスキャンし、ラットNGFと比較した各タンパク質に対応する領域を計
算することにより各種組換えタンパク質の相対量を評価した。ラットNGFタン
パク質の絶対量は、精製マウスNGFの標準を用いるならし培地の定量イムノブ
ロッティングにより算出し、その他の組換えタンパク質を含む試料中のタンパク
質濃度を決定するのに用いた。
PCI2細胞(Greene and Ti5chler、 1976、 Pr
oc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 73:2424−242
8) ヘの組換えタンパク質の結合アッセイのために、マウスNGFをクロラミ
ン−T法により平均活性7xlO’cpm/gに+251で標識した。定常状態
結合は、■×10’細胞/m L 1. 5 x 10−”M +2’I −N
GF ;および等量のNGFまたはNT−4を含むならし培地の連続希釈物を用
いて37℃または0℃で行う競合アッセイで測定した。すべての成分を同時に添
加し、平衡に達した後(1−3時間インキュベーション)細胞を遠心で回収した
。疑似トランスフェクションしたCO8細胞からの培地を用いる対照試験は、な
らし培地中に存在する他のタンパク質が”J−NGFのPC12細胞への結合に
何ら影響を及ぼさないことを示した。少なくとも1000倍過剰の非標識NGF
を添加した並行インキュベーションで非特異的結合を測定した。すべての結果を
、常に全結合の10%以下である非特異的結合に補正した。
各種タンパク質の生物活性を、等量の組換えタンパク質を含むトランスフェクシ
ョンしたCoS細胞ならし培地の、E9ニワトリ胚からの移植交換神経、節、お
よび後板神経節からの神経突起伸長を刺激する能力によって測定した(Eben
dal、 1984. ”Organizing Pr1nciples of
Neural Development、 S、 Sharms、編集、 N
ew York; Plnum Publishing Corp、、 p、9
3−107; Ebendal、 1989. ”Use of ColCo1
1a Ge1s to Bioassay Nerve Growth Foc
tor Activity in Nerve Growth Factors
”+ R,A、 Ruth、編集、 Chichester:John Wil
ley & 5ons、 p、8l−93) 、ならし培地の連続希釈物をアッ
セイして繊維の伸長をスコアにした。
6.1.5.RNA調製およびプロット分析成体雌アフリカッメガエルからの標
記組織を切り出し、液体窒素中で凍結した。脳およびを髄を回収した。異なるス
テージの卵母細胞を含む数葉の卵巣を切り出した。凍結組織試料を4Mグアニジ
ンイソチオシアネート、0.IMβ−メルカプトエタノール、0.025Mクエ
ン酸ナトリウム(pH7,0)中でホモジェナイズし、Po1ytonで15秒
、3回ホモジエナイズした。
各ホモジエネートを0.025Mクエン酸ナトリウム(pH5゜5)中の5.7
M CsClのクッション4ml上にのせ、Beckman 5W41o−ター
て15℃、35.00Orpmで76時間遠心した(Chirgwin et
al、、 1979. Biochemistry 78:5294−5299
)。オリゴ(dT)−セルロースクロマトグラフィー(Aviv and Le
der、 1972. Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 US
A 69:1408−1412)によってポリ(A)+RNAを精製し、RNA
回収物をRNAプロット分析に用いる前に分光光度的に定量した。各試料からの
ポリ(A) +RNA (10u g)を0. 7%ホルムアルデヒドを含む1
%アガロースゲルで電気泳動した。染色ゲルのUV透視を用いてすべての試料が
似た量の全RNAを含むことを確認した。次いでゲルをニトロセルロースフィル
ターに移した。フィルターを標記のDNAプローブとハイブリダイズした。プロ
ーブをニックトランスレーションにより約5xlO’cpm/gの比活性に[”
P] acrpで標識し、またハイブリダイゼーションは以下のように実施した
。フィルターを高ストリンジエンシー(0,1%xssc、0.1%SDS、5
4℃)で洗浄し、Kodak XAR−5フイルムに露光した。
6.2.結果
ヒト、ラット、ヘビ、カエルおよびサカナ由来のNGF、BDNFおよびNT−
3をコードするDNA断片を、上流プライマーとしてリシン50とスレオニン5
6の間に、また下流プライマーとしてトリプトファン99とアスパラギン酸10
5の間に位置するこれら3つのタンパク質の保存領域からの縮重プライマーを用
いるPCR法により単離した(図IA)。増幅された領域は6個のシスティン残
基のうちの3個を含み、成熟分子の約1/3をカバーする。異なる種由来の既に
性状決定されたNGF分子中の増幅領域の比較は、これが2つの可変領域、アル
ギニン59からセリン67まてとアスパラギン酸93からアラニン98までを含
むことを示す。親水性配列が分子の表面にさらされると信じられており(Bra
dshaw、 1978. Ann、 Rev、 Biochem、 47:1
91−216) 、また高保存領域グリシン68からトリプトファン76までと
スレオニン85からスレオニン91までも増幅領域に含まれる。BDNFおよび
NT−3分子はマウスNGFタンパク質の94と95の間に余分のアミノ酸をも
っており、これも増幅領域に含まれる。
マウスNGF、BDNFおよびNT−3タンパク質の全成熟分子の配列を比較し
て、増幅領域がどの程度完全分子を表しているかを計算した。全成熟分子はNG
FとBDNFの間では65157%類似性(アミノ酸配列類似性/ヌクレオチド
配列同一性)、NGFとNT−3との間では70/61%の類似性、モしテBD
NFとNT−3の間では68158%の類似性を示す。この研究で単離した領域
を比較すると、NGFとBDNFの間の類似性は62153%、NGFとNT−
3との間の類似性は67158%、そしてBDNFとNT−3との間の類似性は
69/60%である。これはこの研究で単離した領域が全分子の代表であること
、また各種因子の間の進化関係をモニターするのに用いうろことを示唆する。保
存性アミノ酸置換を考慮に入れ、かっS c hwa rtzおよびDaVho
f f (1979,”In At1as of Protein 5equ
ence and 5tructure、 M、0. Dayhoff、編集、
Washington D、C,、Natl、 Biomed、 Res、
Found、、 p、353−358)の比較マトリックスを用いて対合配列比
較を行った(表I)。したがって、以下に記載し表1に示すアミノ酸配列の比較
は、同一性ではなく類似性のパーセントを示す。パーシモニー分析(Felse
nstein、 1988. Ann、 Rev、 Genet、 22:52
1−565; Swofford and 01sen、 1990. ”In
Mo1ecujar Systematics、 D、M、 Hills a
nd C,Moritz、編集、 5underland 。
、 MA; 5inauer As5oc、、 Inc、、 p、411−50
1)を用いて系統発生相を作製した。以下に示すように、NGF、BDNFおよ
びNT−3のアミノ酸配列と関連する予測されるアミノ酸配列をもつすべての単
離されたDNA断片は、保存性のシスティン残基を正しい位置に含んでいた。こ
れを神経成長因子遺伝子ファミリーのメンバーとなるための配列の最初の基準と
して用いた。
6.2.I NCF、BDNF及びHDNF/NT−3は進化の間高度に保存さ
れている
6、 2.1. l神経成長因子
ヌクレオチド配列(図IB[ヒト(配列番号3)、ラット(配列番号4)、ニワ
トリ(配列番号5)、ヨーロッパクサリヘビ(配列番号6)、アフリカッメガエ
ル(配列番号7)、サケ(配列番号8)]及びNGFをコードする単離されたフ
ラグメントの予測されたアミノ酸配列は魚からヒトにいたるまで(図2 [ヒト
(配列番号24)、ラット(配列番号25)、ニワトリ(配列番号26)、ヨー
ロッパクサリヘビ(配列番号27)、アフリカッメガエル(配列番号28)、サ
ケ(配列番号29) ] )高度に保存されている。はとんどの非保存アミノ酸
変化は可変領域アルギニン59からセリン67及びアスパラギン酸93からアラ
ニン98に見られた(図2)。アフリカッメガエル及びヒトNGF配列の類似性
は93/79%である(表1)。アフリカッメガエル及びニワトリNGFは、1
つのりジン62からアルギニン62への保存的変化を除いては同一である。ヨー
ロッパクサリヘビ及びサケNGFの配列は、ヒトNGFと比較してそれぞれ11
及び19のアミノ酸の違いを有している(42中)が、その他の全ての種は4つ
の相違を示したに過ぎない。単離されたNGFアミノ酸配列配列ヒトNGF配列
のグルタミン酸94とリシン95との間においてBDNF及びNT−3に存在す
る余分なアミノ酸残基が存在するものはなかった。
種々のNGF配列の種間相関を系統樹の構築により分析した(図3A)。サケN
GF配列は、その他の種から単離されたNGF配列よりも分岐が多いようである
。記載したPCR法によってはエイからNGF配列は単離できず、これはエイの
NGF配列が我々のPCRプロトコルで使用したプライマーのミスマツチトレラ
ンスを越えているかもしれないことを示唆している。あるいは、軟骨魚−におけ
るNGFの不存在が、NGFは硬骨魚類の進化を導く枝の分岐(約4億5千万年
前)の後であるが、両生類及びさらに高度なを推動物がこの枝から進化する(約
4億年前)前に出現したことを示しているのかもしれない。
ヌクレオチドの同−性及びアミノ酸の類似性は、Schwarts及びDayh
off (1979,Washington、 D、C,Nat’l Biom
ed、 Res、 Found。
pp、 353−358)の比較マトリックスにより、保存的アミノ酸変化を考
慮に入れて、VAXコンピュータ(UWGCGからのソフトウェアパッケージ、
Devereux et a+、、1984. Nucl、 Ac1ds Re
s、12: 389−395)により計算した。斜線の下の数字はヌクレオチド
同一性パーセントを示す。斜線の上の数字はアミノ酸類似性パーセントを示す。
×は、配列がそれらの種から単離されなかったことを示す(エイからのNGF及
びヨーロッパクサリヘビからのNT−3)。Humはヒト、Chiはニワトリ、
Vipはヨーロッパクサリヘビ、Salはサケ、Xenはアフリカッメガエルを
示す。
6、2.1.2 脳由来神経栄養因子
ヒトBDNFのものに類似したDNA配列は調査した全ての種において発見され
た(図IB[配列番号1〜21、上記に挙げたもの)。調査した種で最も原始的
なものであるエイとヒトとの間のアミノ酸及びヌクレオチド配列における類似性
は93/77%である(表1)。2つの非保存的変化のみが可変領域の外部にお
いて見られたが、2つの可変領域においてIOの類似した変化が発見された(図
2)。アフリカッメガエル(配列番号34)においては、ロイシン90はコドン
の第1の位置におけるCからTへの単一の塩基対変異の結果としてフェニルアラ
ニンに置き換えられており、サケ(配列番号35)においては、コドンがTGG
からTAT (図IB[配列番号14])に変化する二重の変異の結果として、
トリプトファン77がチロシンに置き換えられている。全ての単離された配列は
、NGF (図2 [配列番号24〜29])と比較して、96位置において余
分のアミノ酸残基を含んでいた。最小法(pars imonymethod)
により分析すると、異なる種からのBDNF配列は配列の均一な群であるようで
あった(図3B)。
6、2.1.3 ニューロトロフィン−3ヒト(配列番号16及び37)、ラッ
ト(配列番号17及び38)、ニワトリ(配列番号18及び39)、アフリカッ
メガエル(配列番号19及び40)、サケ(配列番号20及び41)についての
ヌクレオチド及び予測アミノ酸配列、及びエイNT−3は高度に類似している(
図IB、図2)。殆どの変化はコドンの3番目の位置の変化から生じるサイレン
ト変異であり、通常塩基対のピリミジンあるいはプリンの特徴を維持する塩基転
位である。非保存的アミノ酸変化のみが2つの可変領域内に見られ、2つの可変
領域外にはアミノ酸置換は見られなかった。サケの配列は、その他の全てのNT
−3分子には存在するAsp−94を欠き(図2)、他の種からのNT−3配列
と比べて、系統樹における分岐点からより長い距離を有する(図3C)。
6、2.1.4 神経成長因子遺伝子ファミリーの新しいメンバー別のDNAフ
ラグメントがヨーロッパクサリヘビ(配列番号l)及びアフリカッメガエル(配
列番号2)から単離され、予測アミノ酸配列(それぞれ配列番号22及び23)
はこれらのフラグメントが、NGF、BDNF及びNT−3と同じ位置に全ての
3つのシスティン残基を含んでいることを明らかにした(図IB、図2)。アフ
リカッメガエルのNGF、BDNF及びNT−3との配列の比較によれば、この
新しい配列は、NGFファミリーの他のメンバーの配列と同一ではないものの関
連していることが示された。従って、この配列を含む遺伝子をニューロトロフィ
ン−4(NT−4)と命名した。ヌクレオチド及びアミノ酸配列の比較では、ア
フリカッメガエル及びヨーロッパグサリヘビNT−4は91/73%類似である
ことを示す。この類似性は、アフリカッメガエル及びヨーロッパクサリヘビNG
F及びBDNFの間に見られたものと同じ範囲にある(表1)。NGFファミリ
ーの他のメンバーについてと同様に、非保存アミノ酸変化は2つの可変領域にお
いてのみ見られた(図2)。
6、2.1.5 神経成長因子遺伝子ファミリー中のメンバーの比較及び系統学
NGF、BDNF及びNT−3についての系統樹の比較によりNGFの系統樹に
おいてより長い枝が示され、進化的変化のより高い速度を示している(図3A〜
3C)。NGFファミリーの各メンバーの他のメンバーに対する関係を、ファミ
リーの4種のメンバーについて推定されるアミノ酸配列を比較する系統図(ph
yl。
gram)を構築することにより研究した。系統図によればNGFはBDNF及
びNT−4よりもNT−3により関連していることが示された(図3D)。NT
−3はBDNFに対してと同様にNGFに関連している。NT−4は、他の2種
のメンバーよりも明らかにBDNFに対してより関連している。
6.2.2 NT−4タンパク質の構造的特徴NT−4遺伝子及びその遺伝子産
物のより詳細な特定化を可能とするため、NT−4PCRフラグメントによりア
フリカッメガエルのゲノムライブラリーをスクリーニングし、16kbインサー
トを含むファージクローンを単離した。このインサートから、1.5kb Ps
tlフラグメントをサブクローニングし、配列決定した。図4A(配列番号43
)。このヌクレオチド配列は、236アミノ酸タンパク質をコードするオーブン
リーディングフレームを含んでおり(配列番号44) 、NGFファミリーの他
のメンバーに特徴的ないくつかの構造的特性を示した。予測されるNT−4タン
パク質のアミノ末端は18アミノ酸の推定上のシグナル配列を含み、この中で4
アミノ酸の領域はブタ及びラットBDNFの対応する領域と同一である(Lei
brock et al、 1989. Nature 341.149−15
2; Maisonpierre et al、、 1990.5cience
、 247.1446−1451) oやはりBDNF (図4A)について提
唱されているものと同一の、可能性のあるシグナル切断部位が続く。123アミ
ノ酸成熟NT−4タンパク質についての可能性のある切断部位はプレプロNT−
4タンパク質中アミノ酸113の後に見られる。単一の予測されるN−グリコジ
ル化部位(Asn−Lys−Thr)は、推定上の切断部位の8アミノ酸前に位
置する。
成熟NT−4タンパク質の、マウスからのBDNFSNT−3及びNGFタンパ
ク質との比較により、それぞれ60%、58%及び51%のアミノ酸同一性が判
明した。ジスルフィド架橋の形成に関与する全部で6つのシスティン残基が成熟
NT−4タンパク質に含まれる[図4B(配列番号45〜48)]。NGF、B
DNF及びNT−3の間で同一であった領域はNT−4タンパク質においても同
様であった。NT−4とその他の3種のタンパク質との間の配列の相違の殆どは
、ファミリーの他のメンバーにおいて先に同定された同じ可変領域内で発見され
た。
6.2.3 NCF−Rに対する結合及びNT−4の神経栄養活性1.5kbア
フリカツメガエルPStlフラグメントを発現ベクターpXM (Yang e
t al、、 1986. Ce1l 47:3−10)中にクローン化し、C
O8細胞中で一時的に発現させた。3SSシステインで標識したトランスフェク
トした細胞からの馴らし培地の5DS−PAGEにより、14にのMrを有する
NT−4タンパク質が示された(図5A)。並行したディツシュで生産され、標
識されたNGFタンパク質はNT−4タンパク質よりもいくらか速く移動した。
この移動の差は、おそらく2つのタンパク質の電荷の相違によるものである可能
性が最も高い。同様な移動の差は、異なる種からの同一サイズのNGFタンパク
質についても観察された。
等量のラットNGF及びアフリカッメガエルNT−4タンパク質を含有するトラ
ンスフェクトされたCO8細胞からの馴らし培地を、12″1−標識NGFのP
C12細胞上のその受容体に対する結合について競合するその能力について試験
した。結合アッセイは、37℃で、及び細胞に結合した”J−NGFの80%が
低親和性NGF−Rに結合する条件下で行った(Sutter et al、、
1979. J。
Biol、 Che+++、 254.3972) 、 PC12細胞から50
%のus I NGFを排除するのに同様なNGF及びNT−4濃度(6Xl0
−”M)が必要であり、これは2つのタンパク質が低親和性NGF−Rに同様の
親和性で結合することを示している(図5B)。高い濃度においては、”’ I
−NGFの排除においてNT−4タンパク質はより効率が低く、この場合は細胞
と結合した残りの”’I−NGFは高親和性または内部化された受容体に結合し
たことを示唆している。0℃で並行して行ったアッセイにおいては膜移動あるい
は内部化が起こらず、上記の相違が観察されなかったという事実は、NT−4タ
ンパク質は内部化、即ち高親和性受容体のみを介して媒介されるプロセス(Ol
ender and 5tach、 1980. J、Biol、 Chem、
255.9338−9343; Bernd and Greene、 19
84; J、 Biol、 Chem、 259.15509−15516;
)losang and 5hooter、 1987. EMBOJ、 6゜
1197−1202)については、NGFと競合できないことを示唆している。
CO8細胞において一時的に発現されたNT−4タンパク質を、その移植胚チッ
ク神経節からの神経突起成長を促進する能力について試験した。移植ニワトリ抜
根神経節からの神経突起の成長の明らかな促進が見られた(図6A)。等量のN
T−4及びNGFタンパク質を使用した投与量一応答曲線の比較により、NT−
4により得られた活性はNGFで見られるものよりも低いことが明らかになった
(図5A及び5B)。組換えNT−4及びBDNFタンパク質は抜根神経節から
の神経突起の成長を同程度促進した(図6A及び6C)。NT−4タンパク質は
、弱いが一定の節状神経節からの神経突起の成長を引き出したが(図6G)、交
感神経神経節においては活性は見られなかった(図6E)。これは交感神経神経
節からの神経突起成長を顕著に促進するNGF(図6F)、及び節状神経節にお
いて明らかな活性を示すNT−3(図6H)とは対照的である。NT−4につい
てと同様に、節状神経節におけるBDNFの神経突起成長促進活性は(図61)
、NT−3で見られたものよりも低い。
6、2.4 異なるアフリカッメガエル組織におけるNT−4mRNAの発現
11の異なるアフリカッメガエルの組織がらポリアデニル化RNAを調製し、ノ
ーザンプロット分析に使用した。アフリカッメガエルNT−4プローブとのハイ
ブリダイゼーションにより、卵巣における2、3kb及び6. Okbの2つの
NT−4転写物の高いレベルが明らかとなった(図7A)。これに対し、分析し
た全てのその他の組織において、NT−4mRNAのレベルは検出限界よりも低
いものであった。アフリカッメガエルNGFプローブとのハイブリダイゼーショ
ンにより、心臓(図7A)及び脳における1、 3kb NGFmRNAが示さ
れた。しかし、これらの組織におけるNGFmRNAの量は、卵巣におけるNT
−4mRNAのレベルの100分の1のオーダーで低いものであった。NGFm
RNAも卵巣で検出されたが、NGFmRNAの量は、この組織におけるNT−
4mRNAのレベルの約100分の1の低いものであった(図7B)。卵巣にお
けるBDNF及びNT−3mRNAのレベルはいずれも検出限界よりも低いもの
であった(図7B)。
6.3 考察
我々はポリメラーゼチェーンリアクション(PCR)を、縮重オリゴヌクレオチ
ドプライマーと組み合わせて使用し、異なる種からのNGFファミリー中の異な
るメンバーについての遺伝子を単離した。完全な成熟したNGFSBDNF及び
NT−3タンパク質のヌクレオチド及びアミノ酸配列の比較により、この研究に
おいて分析した遺伝子の領域の比較により得られたものと同じ類似性が明らかに
なった。従って、この領域は遺伝子の残りを代表するものであるとみられ、この
ことから完全な成熟タンパク質の進化的保存の研究に使用できるものである。
異なる種からのNGF、BDNF及びNT−3遺伝子は、魚類と哺乳類で完全な
同一性を示した領域、あるいは低い類似性の領域を含んでいる。異なる種からの
NGF配列を対応するBDNFあるいはNT−3の配列と比較することにより、
NGF遺伝子はを推動物においてBDNF及びHDNF/NT−3の両者よりも
保存されていないことが明らかになった。2つの後者の遺伝子は、NT−3がB
DNFよりも保存されていないがサケを除く研究した全ての種において等しく保
存されているようである。この点、分子時計はある分枝、特にNGFにおいては
スピードアップするが、他のものにおいてはしなかったという事実について思索
することは興味深いことである。タンパク質の正しい3次構造を保存する選択力
が存在すると一般に考えられている(Dickerson。
1971、 J、 Mo1. Evol、 1.26−45HKimura &
0hta、 1974. Proc Natl、 Acad、 Sci、 U
SA、 71: 2848−2852)。3つの因子の進化的保存における相違
は、NGF遺伝子に対するのと比較して、BDNF及びNT−3に対してより高
い選択圧が存在したことを示唆している。環境的変化が、特異的遺伝子産物の達
成最適条件を変更する選択圧を変化させるものとして提案されている(Kimu
ra 1983゜in″Evolution of Genes and Pr
oteins″、 pp、208−233)。この意味において、BDNF及び
NT−3に比較してNGFにおいてより広範な進化的変化が見られるのは、NG
Fの機能が進化の間に、更に変化してきたという事実を反映するものである可能
性がある。NGFの構造−機能解析によれば、この分子はその活性プロフィール
を喪失したり改変されることなくかなりの構造変化を許容するものであることが
明らかになっており、NGFの進化的保存の低い程度はこのタンパク質のより安
定な構造によるものであり、従ってこのタンパク質は容易には置換により摂動す
ることはないことによることを示唆するものである。また、異なる因子に対する
遺伝子が位置するゲノムの領域は、異なる全体的変異速度を有するという説明も
可能である。異なる変異速度は、ゲノムの非コード領域について示されている(
WoHe、 et al、、 1989. Nature、 337; 283
−285)が、これがコード領域に多くの数の変化をもたらすことができるかど
うかはあまり明らかでない。
サケNGF及びNT−3は、他の種のこれらの分子と比較した場合、特に異なる
度合いが高い。NGFにおけるスレオニン82及び85〜87位置のヒスチジン
−スレオニン−フェニルアラニンを含むいくつかのアミノ酸、並びに位置94及
び95の間のアミノ酸の欠失(2つの別のタンパク質と比較して)は、NGFタ
ンパク質の一貫した特徴である。単離されたサケ配列がこれらのNGF特異的モ
チーフの全てを含んでいるという事実は、それがファミリーのもう1つのメンバ
ーではなく、サケNGFを示しているということを示すものである。研究した他
のNT−3の全てとは異なり、サケNT−3は95位置のアミノ酸を欠いている
。エイNT−3には余分のアミノ酸が存在するので、エイとサケの共通の祖先は
、95位置の余分のアミノ酸を含む祖先NT−3配列を有していたということが
ありそうである。従って、このサケNT−3分子の変化はこの遺伝子が共通の祖
先から別れた後に発生したものに違いないことになる。サケの配列のアミノ酸の
変化の殆どは同じ領域中にあるものであり、これはより低い程度であるが他の種
においても変化するものであり、このことは単離されたサケNGFまたはNT−
3配列が偽遺伝子ではないことを強く示唆している。他の種と比較した場合の、
サケNGF及びNT−3のより大きな分岐は、おそらく硬骨魚類の進化的拡大の
高い程度を反映しているのであろう。
この研究の結果は、NGFファミリーは5億年前に、現在のより高等なを推動物
の祖先であった原始的な魚類におそらく存在していたものであろうことを示すも
のである。この遺伝子ファミリーは遺伝子複製により形成されてきたものであろ
うし、これは新しい遺伝子が進化するための最も一般的なメカニズムであると考
えられている(Li、 W、、 1983. in″Evolution of
Genes and Pr。
teins、 pp、 14−37)。生物学的に活性なタンパク質を合成する
ために必要な情報の全ては3°エキソン内に含まれていることがら、機能的遺伝
子の複製は容易化されてきたのであろう(Hallbook、 et al、、
1988. Mo1. Ce11. Biol、 8: 452−456;
Leibrock、 et al、、 1989. Nature、 341;
149−152; Hohn、 et al、、 1990. Nature
、 344; 339−341)。ファミリーの形成にはいくつかの遺伝子複製
が関与してきたものである(図3D)。
NT−4は、NT−3あるいはNGFよりもBDNFにより密接に関連している
ので、NT−4及びBDNFは共通の祖先遺伝子から形成されたように思われる
。しかし、現状のデータからは4つ全ての因子について先祖的分子は識別されて
いないので、推定上のBDNF/NT−4祖先のNGF及びNT−3の祖先に対
する進化的関連を明確に決定することができない。異なる種からのデータを使用
した系統図のトポロジーは、異なる種間の共通した進化的関連と一般に一致して
いる。しかし、NGF及びBDNFの両者については、ニワトリの配列が予想さ
れるよりも早い系統図上の分岐を示している。ヨーロッパクサリヘビ及びアフリ
カッメガエルからのNT−4、NGF及びBDNFの比較により、これらの種に
おけるNT−4配列は、NGF及びBDNF中におけるそれぞれ9及び8の置換
に対し、11のアミノ酸置換を有していることが判った。これは、これらの種に
おいては、NGFまたはBDNFの分岐の速度に匹敵するかあるいはそれよりも
早い速度で、NT−4が分岐したことを示唆している。
NGF分子中の高度に保存されたアミノ酸の置換は生物学的活性を喪失させるも
のではなかったが、多くの場合においては生産されたタンパク質の量に影響を及
ぼし、これは、生物学的活性以外の制限、例えばNGFタンパク質の保存に重要
であり得るタンパク質の安定性のような制限が存在することを示している。さら
に、NGFファミリーの全てのメンバーが低親和性NGF−Rと反応し得るとい
う事実は、これらの因子中のある領域の完全な保存は、NGF−Rと反応できる
タンパク質を維持するこれらの遺伝子に対する制限によるものであり得ることを
示唆している。胚の早期個体発生輪の基本的なメカニズム及び戦略は全てのを推
動物において同様なものであり、おそらくは全てのを推動物において保存されて
いる遺伝子が関与するものであろう。従って、これらの神経栄養因子の進化的保
存は多くの異なる種における早期胚発生においてそれらが重要であろうという考
えに一致するものである。
海馬(hippocumpus)は、脳においてNGF、BDNF及びNT−3
mRNAの最も高いレベルを有する(Ernfors et al、、 199
0J、 Dev、 Neurosci、 9.57−66) aそれは両生類及
び爬虫類の脳に最初に出現した、舌皮質(archipallium)に由来す
る高度に特殊化した構造である。哺乳類の海馬は、記憶、学習及び認識機能に重
要であり、高度なニューロン可塑性に関連していることが知られている(Cru
tcher and Coff1ns、 1982.5cience 277:
67−68) 。これらの必要性は、系統発生の間に、おそらくは神経栄養因子
によって媒介されるのであろう可塑性促進メカニズムのための選択圧を発生させ
てきたのかもしれない。しかし、本研究の結果は、神経栄養因子の遺伝子の複製
というできごとは海馬の形成にはるかに先立つものであることを明確に示してい
る。この発見は、神経栄養因子は海馬の形成の結果として進化したものではない
ことを示すものであり、この脳の領域のニューロン可塑性は少なくとも部分的に
はこれらの分子によるものであるという考えを支持するものである。
原始的なを推動物、即ち軟骨魚類の神経系の構成は、より高等なを推動物の神経
系に対するある程度の基本的な類似性を有している。軟骨魚類における脳神経、
体性感覚及び自律神経系は一般的により高等なを推動物のものに類似している(
Young、 J、Z、、 1981、 The Life of Verte
brates、 New York 0xford University P
ress)。従って、神経栄養相互反応の原理は原始的及びより高等なを推動物
において同じである可能性が高い。原始的なを推動物にもあるNGF様神経栄養
因子の進化的保存は、これらの因子が最初は無を推動物において進化し、その後
を推動物の神経系の発生において機能するように適合させられたものであること
を示唆するものである。
我々のNGFファミリーの進化的保存の研究により、ニューロトロフィン−4、
即ちNT−4と命名した、このファミリーの新しいメンバーが単離されたもので
り、NT−4遺伝子からのPCRフラグメントはアフリカッメガエル及びヨーロ
ッパクサリヘビから単離し、その後ゲノムクローンはアフリカッメガエルから単
離した。このクローンのヌクレオチド配列解析により、236アミノ酸タンパク
質のオーブンリーディングフレームが明らかになり、NGFファミリーの3種の
その他のメンバーのものに似たいくつかの構造的特徴を示す。これらは、推定上
のアミノ末端シグナル配列及び123アミノ酸成熟NT−4タンパク質を予測さ
せるタンパク質分解切断部位に近い可能性のあるN−グリコジル化部位の存在を
含む。成熟NT−4タンパク質のサイズはBDNF及びNT〜3のものより4ア
ミノ酸長く、成熟NGFタンパク質のものより5アミノ酸長い。成熟NT−4タ
ンパク質中、ジスルフィド架橋の形成に関与する6つのシスティン残基は全て保
存されている。NT−4タンパク質は、その他の3種のファミリーのメンバーの
配列の間で変化するのと同じ領域においてファミリーのその他のメンバーと異な
っている。NGF、BDNF及びNT−3についてと同様に、全ブレブローNT
−4タンパク質は単一のエキソン中にコードされている。従って、予測されるタ
ンパク質の遺伝子の構成及び構造的特徴は、NT−4がNGFファミリーのもう
1つのメンバーであることを示している。NT−4遺伝子が爬虫類及び両生類の
両方から単離されたという事実は、それがいくつかの異なる種において存在する
ことを示唆している。
BDNF及びNT−3の両方が低親和性NGF−Rと相互反応することが示され
ている(Rodriguez−Tebar et al、、 1990. Ne
ur。
n 4:487−492; Ernfors et al、、 1990. P
roc、 Natl、 Acad、 Sci。
USA 87:5454−5458)。アフリカッメガエルNT−4タンパク質
は、PC12細胞上のその低親和性受容体からの12’−NGFを置換し、これ
はこのファミリーの4番目のメンバーも低親和性NGF−Rと相互反応できるこ
とを示している。37℃及び0℃で得た置換曲線の比較により、NT−4タンパ
ク質は高親和性NGF−Rとの結合に対して競合できないことが示唆されている
。低親和性NGF−R遺伝子によりコードされたタンパク質は、低及び高親和性
受容体の両方の部分を形成するようである(Hempstead et al、
、 1989.5cience 243:373−375) 。2つの運動力学
的に異なる受容体が同一の受容体遺伝子から形成されるメカニズムは知られてい
ないものの、2つの状態は受容体の細胞質領域と細胞内タンパク質との間で複合
体が形成されることにより発生するものであると提案されている(Radeke
et al、、 1987. Nature 325:593−597; M
eakin and 5hooter、 1991. Neuron 6:15
3−163) oあるいは、高親和性受容体鎖は別の遺伝子によりコードされ得
、インターロイキン−2受容体(Hatakeyama et al、、 19
89.5cience 744:551−556)及び血小板由来成長因子受容
体(Matsui et al、、 1989゜5cience 243:80
0−804)に類似しているかもしれず、この2つの受容体鎖は高親和性受容体
を構成するダイマーを形成し得る。NGFファミリーの4種のメンバーの全てが
低親和性NGF−Rと相互反応できるという事実は、NGF−Rの低親和性状態
が、いまだ未知の様式で、これらの因子の全ての生物的効果を媒介することに関
与しているのかも知れない。この点、低親和性NGF−R遺伝子は、NGFに応
答することが知られていないニューロン及び非ニューロン両方の起源の種々の組
織中において発現されることが示されていることに注目するのは興味深い。これ
らは、早期チック胚の間葉、体部及び神経管細胞(Hallbook et a
t、、 1990゜Development 108:693−704; He
uer et al、、 1990a、 Dev、Biol、 137:287
−304; Heuer et al、、 1990b、 Neuron 5:
283−296)、並びに発生及び再生を髄運動ニューロン(Ernfor e
t al、、 1989. Neuron2:1605−1613; Ernf
ors et al、、 1991. J、 Dev、 Neurosci、
9:57−66)を含む。従って、NT−4タンパク質がこれらの組織あるいは
ニューロン集団のいずれかにおいて機能上の重要性を、有するものであるかどう
かを研究することは興味深いことであろう。
NT−4タンパク質の神経栄養活性を、移植チック胚神経節上でアッセイし、N
GFファミリーのその他の3種のメンバーについてと同様にNT−4タンパク質
は後根神経節からの神経突起成長の明確な促進を示した。しかし、NGFと比較
した場合、NT−4タンパク質は後根神経節においてより低い活性を示した。B
DNF及びNT−3の両者は、移植節状神経節において神経突起成長を容易に示
したが、NT−3による応答は一貫してBDNFによるものよりも強かった。N
GFは交感神経節において神経突起成長を強力に促進し、NT−3もまたこの神
経節において活性を有していたが、それはNGFよりもずっと低いものであった
(Maisonpierre et al、、 1990. 5cience
247:1446−1451; Ernoforset at、、 +990.
Proc、 Natl、Acad、 Sci、 USA 87:5454−5
458)。NT−4は、NT−3と比較して節状神経節によいでより弱い活性を
示し、交感神経節においては活性を示さなかった。末梢移植神経節に対するNT
−4の生物学的活性のスペクトルはBDNFのものと似ており、これはNT−4
はBDNFに構造的に類似していることと一致する。
アフリカッメガエルからの11の異なる組織のノーザンブロ・ソト分析により、
卵巣におけるNT−4の高いレベルが示されたが、NT−4mRNAのレベルは
試験したその他の組織の全てにおいて検出限界以下であった。2.3kb及び6
. Okbの2種のNT−4mRNAが卵母細胞において見られた。同じ遺伝子
からの2種の転写物の存在はBDNFについて前に観察されたが、この場合はラ
ットの脳において1.4kb及び4. Okbの2種のmRNAが存在するもの
である(Leibrock et al、、 1989. Nature 34
1:149−152; Maisonpierre et at、、1990.
5cience 247:1446−1451; Ernfors et a
l、、 1990a、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 LI
SA 87:5454−5458) 。アフリカッメガエルNGFプローブに対
するハイブリダイゼーションにより、アフリカッメガエル心臓におけるNGFm
RNAが明らかにされ、これはニューロン神経支配に対する標的組織中でのNG
FmRNA発現の結果である可能性が最も高い。しかし、心臓におけるNGFm
RNAのレベルは、卵巣におけるNT−4mRNAのレベルに比較して100倍
以上低いものであった。卵巣におけるNT−4mRNAの高いレベルは、ニュー
ロン神経支配と相関するものではないことから、NT−4タンパク質がこの場合
に神経栄養機能のみを有するものではないようである。そうではなく、アフリカ
ッメガエル卵巣におけるNT−4mRNAの豊富な発現は、NT−4タンパク質
についての別の重要な非神経栄養機能を意味しているのである。NGFmRNA
もアフリカッメガエル卵巣において検出されたが、NT−4mRNAのレベルに
比べて殆ど100倍低いものであり、BDNF及びNT−3mRNAはこの組織
において検出されなかった。
2種の成長因子についてのmRNAはアフリカッメガエル卵母細胞における母性
mRNAとして記載されてきた。これらのmRNAの1つは塩基性繊維芽細胞増
殖因子に対する強い類似性を持ったタンパク質をコードしくKimelman
and Kirschner、 1987. Ce1151:869−877)
、他のmRNAはトランスフォーミング増殖因子に相同なタンパク質をコード
する(Weeks and Melton、 1987. Ce1151:86
1−867)。これらの因子は、中胚葉の形成とそれに続くこの組織の神経管へ
の誘導についてのモルフオゲン(Morphogen)として機能すると提唱さ
れてきた。ラットにおいて、in 5ituハイブリダイゼ一シヨン分析により
、2次及び3次濾胞の上皮におけるNT−3mRNAが明らかにされ、卵子発生
におけるNT−3の役割が提唱されている(Ernfors et al、、
1990. Neuron 5:511−7、 実施例+ IN 5ITUハイ
ブリダイゼーシヨンによるアフリカッメガエル(Xenopus Iaevis
)卵巣においてNT−4mRNAを発現する細胞の同定
7.1 材料及び方法
7、1.1 アフリカッメガエル卵母細胞、胚及び細胞の単離、取り扱い及び培
養
雄及び雌のアフリカッメガエル(X、 1aevis )を19℃において研究
室で飼育した。0.25%トリ力インメタンスルホネート(Sand。
z、 5w1tzerland)中への動物の浸漬麻酔の後、卵巣葉を外科的に
取り出し、改変バルト生理食塩水ヘペス(MBSH)(Gurdon and
Wickens、 1983. Methods Enzymol、 101:
370−86)で洗浄し、2mg/ml :1ラゲナーゼを含むカルシウム非含
有MBSH中、20℃で一部インキユベートして分離した。前卵黄形成及び卵黄
形成卵母細胞の粗製分離物を分画沈降により得、卵母細胞をさらに解剖用顕微鏡
の下で手作業によりDumont(1972、前出)により記載された発生段階
に分類した。
実質的にNewport and Kirschner (1982)により記
載された方法によるインビトロの受精により同調分裂した胚を得た。
A6アフリカツメガエル腎臓細胞を、蒸留水で60:40(v/v)に希釈し、
10mMヘペス、 pH7,35,10Mヒポキサンチン(Sigma) 、4
mMグルタミン及び10%牛脂児血清(Gibco)を添加したLeibow
its L15培地中、20℃で培養した。培養物を空気で平衡化し、暗所に置
いた。
7、1.2 IN 5ITUハイブリダイゼーシヨン成熟アフリカツメガエル(
Xenopus 1aevis)からの新鮮凍結卵巣をクリオスタット(Lei
tz、 Germany)中で切断しく14)、切断物をポリ−ローリジン(5
0g/ml)で前処理したスライド上に解凍し、その後10%ホルマリン中で3
0分間固定し、PBS中で2回濯いだ。クロロホルム中での5分間のインキュベ
ーションを含め階層化した一連のエタノール中で脱水を行い、その後スライドを
風乾した。2種の53−マーオリゴヌクレオチド、即ちアフリカッメガエルNT
−4mRNAに特異的な1種(5’CCCACAAGCTTGTTGGCATC
TATGGTCAGAGCCCTCACATAAGACTGTTTTGC3’
[配列番号109] ) 、及び対照としての他の1種、ニワトリBDNFmR
NAに特異的なもの(成熟ニワトリBDNFタンパク質のアミノ酸61〜77に
対応する(Hallbooket al、、 1991. Neuron 6:
845−58 [配列番号11及び32に含まれているコ)を、末端デオキシリ
ポヌクレオチジルトランスフエラーゼ(IBI、 New Haven)を用い
て”5−dATPで3゛末端を標識し、約I X 10@cpm/の比活性とし
た。50%ホルムアミド、4XSSC。
I×デンハー) (Denhardts)溶液、1% サルコシル(Sarco
syl)、0.02M NaPO5(pH7,0)、 10%デキストランスル
フェート、0.5mg/ml酵母tRNA、0.06 M DDT、 O,l
mg/ml剪断サケ精子DNA及び+i3−標識オリゴヌクレオチドプローブの
l xlO’ cpm/ml中で、42℃において16時間、ハイブリダイゼー
ションを行った。断片をその後リンスし、l X5CC中で55℃で4回(各1
5分)洗浄し、水中でリンスし、階層化した一連のエタノール中で脱水し、風乾
した。断片をX線フィルムに露出し、コダックNTB−3写真乳剤(水中l:l
に希釈)でコーティングし、−20℃で5〜6週間露出し、現像し、定着し、ク
レシルバイオレットによりカウンター染色した。
7.1.3 RNAプロット分析
示した試料を4Mグアニジンイソチオシアネート、0.IM β−メルカプトエ
タノール、0.025Mクエン酸ナトリウム、p)17.0中でホモジナイズし
、ポリトロン(Polytrone)で3回15秒間ホモジナイズした。各ホモ
ジネートを0.025Mクエン酸ナトリウムpH5,5中の5.7 M CsC
1のクッション上に積層し、Beckman 5W41 o −ター中で35.
00Orpmで16時間15℃で遠心分離した(Chirgwin et al
、、 1979. Biochemistry 78: 5294−5299)
、ポリアデニル化RNA(ポリ(A)+ RNA)をオリゴ(dT)セルロー
スクロマトグラフィー(Aviv and Leder、 1972. PNA
S 69: 1408−1412)により精製し、RNAの回収物(40g)は
RNAプロット分析に使用する前に分光分析により定量した。全細胞RNA(4
0g)または示した場合は各試料からのポリ(A) + RNA(5g)を0.
7%ホルムアルデヒドを含む1%アガロースゲル中で電気泳動した。染色ゲルの
UV透過により、全部の試料が同様な量そのままのRNAを含んでいることを確
認した。その後ゲルをニトロセルロースフィルターに転写した。次にフィルター
をアフリカッメガエルNT−4遺伝子の3゜エキソンからの350bp Hin
c11フラグメントとハイブリダイズさせた(Hallbook et al、
、 1991. Neuron 6:845−858) 、このフラグメントは
ニックトランスレーションにより比活性的5 X 10” cpm/gまで”P
−dCTPにより標識されており、ノ)イブリダイゼーションは記載されている
ように行った(Ernfors et at、、 1988. Neuron
1:983−96) oフィルターを高ストリンジエンシー(0,lX5SC,
0,1%SDS、54℃)で洗浄し、コダ・ツクAR−5フィルムに一70℃で
露出した。
7.2 結果
成熟アフリカッメガエル卵巣を通る組織切断物をアフリカッメガエルNT−4m
RNAに特異的な”5−dATP標識オリゴヌクレオチドプローブとハイブリダ
イズさせた。ハイブリダイゼーションの特異性の対照として、同じ長さで、ニワ
トリ脳由来の神経栄養因子(BDNF)のmRNAに相補的なGC含有量のオリ
ゴヌクレオチドプローブに、隣接する切断物をハイブリダイズさせた。NT−4
mRNA特異的プローブにより、卵発生の初期ステージの卵母細胞に対応する大
きさく直径50−400μm)の、卵巣全体に分散した多くの細胞上に強い標識
がされていることが明らかになった(図9A)。成熟した卵黄形成ステージ■後
の卵母細胞にはNT−4mRNAは検出されなかった(図9A中の矢印)。
ニワトリBDNFmRNA特異的対照プローブはアフリカッメガエル卵巣中の細
胞を標識巳なかった。
ハイブリダイズされた断片からのエマルジョンオートラジオグラフ分析により、
Dumont (1972、上記)によるステージIの卵母細胞に対応する50
−200μmの直径を有する卵母細胞の細胞質上の強い標識が明らかになった(
図10A及びl0B)。NT−4mRNA特異的プローブは、ステージ■〜■に
対応するより大きな直径の卵母細胞も標識したが、これらの細胞に対する標識の
強度はステージI卵母細胞上に見られたものよりも低いものであった。低倍率暗
視野照明の分析(図9)と一致して、エマルジョンオートラジオグラフは、ステ
ージV及び■のより成熟した卵母細胞には標識を示さなかった。対照BDNFプ
ローブとのハイブリダイゼーションの後には標識を示した細胞はなかった(図1
0C)。卵子発生の間のNT−4mRNAのレベルのより詳細な決定を可能とす
るため、任意に選択した面積単位の粒子の数を計測した。選択した面積単位は、
ステージIの卵母細胞の断面の約100分の1に対応する。この分析の結果、ス
テージ■の卵母細胞上の標識の強度は、ステージU/m及び■の卵母細胞よりも
、それぞれ1.7倍及び4.3倍高いことが示された(図11)。ステージV及
び■の卵母細胞上の単位面積当たりの粒子の数は、バックグラウンド標識のレベ
ルより有意に高いものではなかった。
7、2. l アフリカッメガエル卵子発生及び初期発生の間のNT−4mRN
A発現のノーザンプロット分析異なるステージの卵母細胞、並びに濾胞細胞から
濃縮した分画から調製した、全細胞RNA(40g)の固定した量を、アフリカ
ッメガエルNT−4特異的プローブ(Hallbook et al、、 19
91.上山)を使用してノーザンプロットにより分析した。in 5ituハイ
ブリダイゼーシヨンの結果と一致して、2.3kb及び6. Okbのサイズの
NT−4転写物の最も高いレベルが、最も小さい卵母細胞に存在した(ステージ
I及びIf) (図12)。さらにより成熟したステージV及び■の卵母細胞に
おいてはNT−4mRNAのレベルは急激に減少した。濾胞細胞調製物中には弱
いハイブリダイゼーション信号が見られたが、これはおそらく少数のステージェ
及び■の卵母細胞のコンタミネーションによるものであろう。ポリアデニル化R
NAの固定した量(5g)を図12に示した種々の試料から分析した場合、同じ
結果が得られた。
卵巣におけるNT−4mRNA発現の分析の結果は、NT−4mRNAは未成熟
卵母細胞に限定されているものであることを示した。NT−4mRNAの発現が
受精の後に誘導されている可能性を試験するために、ポリアデニル化RNAのノ
ーザンプロットにより、発生中のアフリカッメガエル胚中のNT−4mRNAの
レベルを調べた。やはり分析に含まれていた、アフリカッメガエル体性A6培養
腎臓細胞に、低いレベルのNT−4mRNAが見られた。しかし、神経胚への分
裂分割の開始ステージからの初期胚にはNT−4mRNAは検出されなかった。
7.3 考察
アフリカッメガエル卵巣におけるNT−4mRNAの豊富な発現は(Hallb
ook et al、、 1991.上山)、このNGFファミリーのメンバー
が卵子発生及び/または初期の胚発生において何らかの役割を果していることを
示している。NT−4mRNAを発現する細胞が卵巣に局在化することは、卵巣
中のNT−4タンパク質の推定上の機能への推測を与える。両生類においては、
他の全てのを椎動物と同様に、卵の受精が急速な細胞分裂期間の引き金となる。
この事象は、卵子発生の間に発現され、以降の発生のために未受精卵に貯蔵され
ているある種の可溶性の母性m RN Aにより制御される(Davidson
、1986. Gene Activity in Early Devel。
pment (New York、 Academic Press)) 、こ
の母性mRNAの種類は、2種の成長因子、塩基性繊維芽細胞増殖因子(Kim
eiman andKirschner、 1987. Ce1l、 5に86
9−77)及びトランスフォーミング増殖因子−1(Weeks and Me
lton、 1987. Ce11.51:861−67)、並びにc−myc
(Godeau et at、、1986. EMBOJ、、 5:3571
−77); (Vriz et al、、1989. EMBOJ、 8:40
91−97)、 c−fos (Mohun et al、、1989、 De
velopment、107:835−46)、 ras (Andeol e
t al、、1990. Dev、 Biol、、139:24−34)、 e
ts−2(Chen et al、、 1990.5cience、 250:
1416−18)及びc−mos (Sagata et al、、 1988
. Nature、 335:519−25)のようないくつかの癌原遺伝子を
含む。未成熟のステージ■のアフリカッメガエル卵母細胞は、減数分裂の前期I
に停止され、c−mos (Sagata et al、、 1988)及びe
ts−2(Chen et al、、 1990)の両者は減数分裂の再開始の
間に機能することが示されている。ステージI及び■の卵母細胞において高いレ
ベルのNT−4mRNAが見いだされたが、ステージV及び■の卵母細胞におい
てはノーザンプロット及びin 5ituハイブリダイゼーシヨンの両者におい
て検出限界以下の低いレベルであることが見いだされたことは、NT−4mRN
Aが母性m RN Aの種類に属していないことを強く示唆するものである。こ
の結果はまた、減数分裂の再開始あるいは初期の胚発生におけるNT−4タンパ
ク質の役割を示すものである。これと一致して、in Vitroにおいて未成
熟のステージ■の卵母細胞に組み換えNT−4を添加すると、胚胞の破壊を誘導
することになり、アフリカッメガエルの初期の胚にはNT−4mRNAは検出さ
れなかった。そのかわり、卵巣における推定上のNT−4の機能は、前卵黄形成
期及び初期の卵黄形成期中の卵母細胞に起こるできごとと結び付けられるようで
ある。両方のNG F(Ayer−LeLievre et al、、 198
8. PNAS 85:2628−2632)75kD低親和性NGF受容体(
Persson et al、、 1990.5cience、 247: 7
04−707)及びNGF受容体のtrkA高親和性成分(J、、PoMerl
。
and HlPersson、未刊行)は精巣において発現し、NGFが減数分
裂の開始においてDNAの合成を刺激することが最近示された(Parvine
n et al、、 1991.提出済)。従って、ニューロトロフィンは神経
栄養因子として機能するだけではなく、生殖組織においても重要な役割を果たし
ているようである。
8、 実施例:@乳類NT−4をコードする核酸フラグメントの単離及び特徴づ
け
8.1 材料及び方法
8.1.1 DNA調製
上記6.1.1に記載したようにしてゲノムDNAを単離した。
8、1.2 ポリメラーゼチェーンリアクション、分子クローニング及びDNA
配列決定
上記6.1.2に記載したようにして、アミノ酸配列QYFFET(配列番号5
1に含まれる)及びQYFYET (配列番号52) (5’オリゴヌクレオチ
ド)、及びWI 5ECK、CKAKQS及びWIRIDT(それぞれ配列番号
51に含まれる)(3′オリゴヌクレオチド)(図13)に対応する全ての可能
なコドンを表す34−マーオリゴヌクレオチド(末尾(tail)を含む)の混
合物をリンカ−と共に合成した。2Y(xNT−4[配列番号50コから誘導)
及び2Z (BDNF/NT−3[配列番号51コから誘導)は、共に、この領
域における全ての種からのニューロトロフィンについての知られている配列の全
てを表す。ラット及びヒトゲノムDNAの1次槽幅は、95℃で1分、43℃で
2分及び72℃で2分のサイクルで、Taqポリメラーゼ(Cetus)により
行った。1次PCR反応からのアリコートをさらに、1次槽幅と同じプライマー
、あるいは予測されるサイズ変化をもたらす新たな縮小縮重オリゴヌクレオチド
プライマーのいずれかを用いて、再増幅した。再増幅工程からのPCR生成物を
以下のようにして精製した。即ち、見込みのあるサイズのバンドをゲル精製し、
再増幅し、そしてStratagene″primerase″カラムを用いて
カラム精製した。これらはEcoRI及び5allで完全に消化し、Prime
raseカラム(Stratagene)を用いて分析及び再精製し、EcoR
I −Xho I消化Bluescript KS(−)に結合した。形質転換
体は、はぼ予測されるサイズのインサートを含むpBS−KSについてスクリー
ニングした。クローン化されたフラグメントを、上記6.1.2に記載したよう
にしてDNA配列分析にかけた。
8.1.3 rNT−4及びNT−4をコードする完全長のゲノム及びcDNA
クローンの単離
μc’r−to中のヒト卵巣cDNAライブラリーをC1ontechから得た
。μ:ZAPII中のヒト海馬cDNAライブラリーをStratageneか
ら得た。EMBL3/SP6/T7中のヒトゲノムDNAライブラリーをC1o
ntechから得た。μmZAP中のラット脳cDNAライブラリーをstra
tageneから得た。
NT−4クローンの単離は以下のようにして行うことができる:
rNT−47ラグメント(図14 [配列番号61])またはhNT−4フラグ
メント(図15[配列番号63コ)をコードするクローン化インサートを、PC
Rで約5×10°cpm/ngの比活性に標識した。0.5 mg/mlのサケ
精子DNAを含むハイブリダイゼーション溶液中、60℃でハイブリダイゼーシ
ョンを行う。フィルターを60℃で2×5SC10,1XS D S中で洗浄し
、コダックXAR−57イtLtムに一70℃で露出する。あるいは、その配列
が正確に所望の哺乳類ニューロトロフィンに対応するオリゴヌクレオチドをプロ
ーブを生成するのに使用することができ(例えばキナーゼ標識)、また慣用の方
法により同じライブラリーをスクリーニングするのに使用することができる。陽
性ファージをプラーク精製し、Maniatis、 et al、、 Mo1e
cular Cloning: A Laboratry Manual、 C
o1d Spring Harbor Laboratory、 Co1d S
pring Harbor、 New York)により記載されたように、液
体ブロス中の適当な大腸菌株に低多重度で感染させる。GT−10及び[!MB
L3/SP6/T7フアージは以下のようにして調製する:培養物を37℃で震
盪しながら1晩インキユベートした。1晩の懸濁物にLM NaC1及び8%P
EGを加え、よく混合して1晩4℃でインキュベートしてバクテリオファージを
沈降させる。バクテリオファージを遠心分離により沈殿させ、7Mバッファー(
10mMトリス−HCl、 pH7,5; 10+++M MgC12)中に再
懸濁し、CsC1段階的勾配上に積層し、適当な速度及び時間で遠心分離してバ
クテリオファージをバンド化する。バクテリオファージを取り出し、新しいエツ
ペンドルフ管に移し、l容量のホルムアミドを加えることにより溶解する。10
0%エタノールの2容量を加えることにより、EMBL−3D N Aを沈降さ
せる。Il:MBL−3D N Aを微量遠心分離により回収し、70%エタノ
ール中で洗浄し、TEバ・ソファ−(IO+nM トリス−HCl、 pH7,
5; 1mM Na2−EDTA)中に再懸濁する。DNAをフェノール:クロ
ロホルム:イソミルアルコール(24:24 :l)で数回抽出し、エタノール
沈降し、TEバッファー中に再懸濁し、種々の制限酵素で消化し、1%アガロー
スゲルを通して電気泳動させる。電気泳動に続いて、制限DNAをニトロセルロ
ースに移し、上記した条件下でImp標識rNT−4またはhNT−4プローブ
にハイブリダイズさせる。ハイブリダイズするバンドをpBS−KSプラスミド
ベクター中にサブクローン化し、ジデオキシチェーンターミネーション法(Sa
nger、 et al、、 1977、 Proc、 Natl、 Acad
、 Sci、 U、S、A、 74: 5463−5467)によりDNA配列
分析にかける。
μmZAPプラスミド調製物は以下のようにして作成する:0D600=1.O
XLI−Blue細胞の200μ、高力価相ストックの200μ及びR408へ
ルバーファージの1μ(l×10分pfu/ml)を合わせる。陰性対照につい
てはファージストックを添加しない。15分間37℃でインキュベートする。5
mlの2XYT培地を加え、3時間37℃で震盪する。3時間の終了時には、対
照は濁るが、試料は透明である。
試料を65℃で30分加熱し、4000gで5分間回転させる。上清はファージ
ミドストックを含む。ファージミドを回収するため、ストックの0.5μをXL
I−ブルー細胞(OD600=1)の200μに添加する。
15分間37℃でインキュベートする。LBアンピシリンプレート上に1−10
0μ(好ましくは10μ)プレート化する。37℃で1晩インキユベートし、大
きなコロニーを釣り上げる。プラスミドDNAを精製した後、上記のように配列
決定する。
λファージcDNAライブラリーを上記のように標準的な方法(Maniati
s、 et al、、上山)によりスクリーニングする。
陽性のプラークを精製し、再単離し、上記したようにDNA配列分析にかける。
8.2 結果及び考察
アフリカッメガエルNT−4コード配列の領域を縮重オリゴヌクレオチドブライ
マーの合成のモデルとして使用した。図13は、5°オリゴヌクレオチドブライ
マー2Y[配列番号53] (QYFFET)及び3゛オリゴヌクレオチドブラ
イマー3Y[配列番号55](WISECK) 、3Z [配列番号56] (
CKAKQS)及び4Z[配列番号58] (WIRIDT)がxNT−4アミ
ノ酸配列から誘導されたことを示す。5゛オリゴヌクレオチドブライマー2Z[
配列番号54] (QYFYET)は、rBDNFの均質領域から誘導されたも
のである。これらの縮重オリゴヌクレオチドの全ての可能な組み合わせを、ラッ
ト及びヒトのゲノムDNAライブラリーの両方からのDNA増幅に使用した。x
NT−4の3Y[配列番号55]及び3Z[配列番号56]により示されるプラ
イマーは、NGF/BDNF/NT−3遺伝子フアミリーに保存されておらず、
従ってNGF、BDNFあるいはNT−3を増幅しそうにないので、これらの2
種のプライマーは再増幅、即ち2次PCRに使用した。
以下のプライマーの組み合わせを使用した場合、ラット及びヒトの両方のゲノム
ライブラリーのPCR増幅及び再増幅から、はぼ予想されたサイズのDNAフラ
グメントが得られた。
(1) 2Y/3Z (1次PCR): 2Y、 2Z/3Y (2次PCR)
(2) 2Y/3Z (1次PCR): 2Y、 2Z/32 (2次PCR)
(3) 2Y/4Z (1次P CR): 2Y、 2Z/32 (2次PCR
)(4) 2Z/4Z (1次PCR): 2Y、 2Z/3Z (2次PCR
)はぼ予測されたサイズの2次PCR産物を2%アガロースゲルを通して電気泳
動にかけ、標準法により溶出し、t!coRI及び5ailで消化し、EcoR
I−Xhol消化pBS−KS DNAに結合した。陽性形質転換体を選択し、
挿入されたフラグメントをジデオキシチェーンターミネーション法によるDNA
配列決定にかけた(Sanger、 et al、上山)。
ラットNT−4(図14 [配列番号62])及びヒトNT−4(図15[配列
番号64コ)アミノ酸コード配列の部分についてオープンリーディングフレーム
が推定された。図16は、NGF/BDNF/NT−3遺伝子フアミリーの代表
的メンバーに対する、rNT−4(配列番号62)及びhNT−4(配列番号6
4)フラグメントの均質領域を示すものである。
図15に開示されたものより大きいヒトNT−4の部分をコードするオープンリ
ーディングフレームが図17Aに示される(配列番号69及び配列番号70)。
図17Aは3′ヒトNT−4コード領域の別の3°配列情報を示す。192 b
p核核酸フラグメント上上記図面の説明の項に記載したようにして単離した。
再増幅工程から回収されたPCR産物の実際の大きさは、ラットNT−4におけ
る(GPGVGGG)[配列番号101]及びヒトNT−4における(GPGA
GGG)[配列番号102] DNAフラグメントの追加の7アミノ酸のために
予測されたものよりも大きかった。
rNT−4及びhNT−4の7アミノ酸挿入物は、GPGXGGG[配列番号1
00] (ここでrNT−4についてはx=v、hNT−4についてはX=Aで
ある)と記載される。バリン及びアラニンは非極性R基を有する。他の哺乳動物
NT−4タンパク質において位置4に非極性R基が含まれるように位置4が保存
されるかどうか、あるいは7bp挿入物自体が他の哺乳動物NT−4遺伝子の特
徴であるかどうかは現在のところ明らかではない。本発明において記載したよう
に魚類NGFは同じ領域に22アミノ酸の挿入物を有することは興味深い。
9、実施例: NT−4ヒトゲノムクローンの単離と特性決定EMBL3 SP
6/T7(クローンチク、に802を宿主とする)でヒト胎盤ゲノムライブラリ
ーをスクリーニングした。総量1.25X106 pfuを大型NZYプレート
に塗布した。シュレイチャーとシュエル(ScbIeicher & 5chu
ell)のニトルセロースフィルターを用いて二重釣り上げ(duplicat
e 1ifts)を行い、そしてオリゴヌクレオチドブライマー2Z/3Zを使
用してPCRで標識した(2Z3Zが続くプライマー2Z4Zを使用してヒトゲ
ノムDNAから得られたhNT−4クローン17Bからの)120 bpプロー
ブにハイブリッド形成させた。フィルターを以下のハイブリッド形成の条件下で
60℃で放射能標識プローブ(10’ cpm/ml)とハイブリッド形成させ
た: 0.5 M NaP(L 、1%BSA、7%SDS、 1mM EDT
A、および100 g/mlサケ精子DNA、次いでフィルターを60℃で2x
SSCおよび0.lX5DSで洗浄し、そしてオートラジオグラフィーを行った
。4日間感光させた後、二重釣り上げで陽性のシグナルを同定した。全部で7個
のプラグを拾い、1 m15M緩衝液に入れ、2時間振盪し、そして以下のよう
に再びプレートに塗布した:1) 1o−3希釈液(1ml中に1 μm)10
0 μlを細胞100μlと混合し、そしてプレートに塗布した;はぼ集密的な
プレートが得られた;2) 1o−s希釈液200μlで単離プラークを得た。
二重釣り上げを行い、そしてhNT−4120bpプローブを用いて上記のよう
にスクリーニングした。2日間の感光後、多数の陽性がプラグHG2..4およ
び7について集密的プレート上で同定された。良好に単離された陽性をHO2−
2とHO2−2の両方のプレート上で同定した。HO2−2とHO2−2につい
て単一プラークを拾い、3M緩衝液500μlに入れ、そして2時間振盪し、そ
の後溶出液100μlを細胞100μlと混合しプレートに塗布した。次いでプ
レートをSM緩衝液3mlで満たし、そして上澄みを第一高力価原液として集め
た。この第一原液を細胞100μmと混合したものを使用して3枚のプレートを
作った。それらのプレートをSM 3 mlで満たし回転機で室温で3時間振盪
した。上澄み液を取り出し、回転して残骸を除去し、その後クロロホルムを添加
し、そしてこれを第二高力価原液として使用した。HO2−2とHO2−2高力
価原液2μlをシュレイチャーとシュエルのニトロセルロースフィルターにスポ
ットし、ソシテ[アミノ酸GELSVCD 配列同定番号(SEIQ ID N
o):112)(縮重プライマー)とKABSAG(配列同定番号:113)(
完全プライマー)をコードするわれわれのラットNT−4クローン配列に基づい
てデザインされたプライマーを使用してラットゲノムDNAからPCHにより得
られた挿入断片を有するプラスミツドから単離された]rNT−4180bpプ
ローブにハイブリッド形成することが見いだされた。プレート溶解物と液体溶解
物をHO2−2、HO2−2およびHO2−1について調製した。ファージDN
Aを作成し、そのアリコートをアガロースゲルに流し、モしてサザン分析を実施
した。HO2−2、HO2−2およびHO2−1がrNT−4180bpプロー
ブ(上記のようにNaPO、ハイブリッド形成、65°C)およびヒトファージ
クローン17B(6xssc、45℃ハイブリッド形成)によってコードされる
アミノ酸GGGCRGVDRRHWVSE[配列同定番号:115]に相当する
45merオリゴヌクレオチドプローブ(GGAGGGGGCTGCCGGGG
AGTGGACAGGAGGCACTGGGTATCTGAG) [配列同定番
号:114]にハイプツト形成することが見いだされた。これらの3種のゲノム
クローンの挿入断片の大きさは約9−23 kbである。これらは共に、スクリ
ーニングに使用するプローブ、hNT4(120bp)およびrNT4(180
bp)に緊密に関連している遺伝子のコードエキソンを含有している。ゲノムク
ローンのファージDNAを数種の制限酵素で消化し、モしてサザン分析を実施し
た。プローブrNT4(180bp)にハイブリッド形成する適切な断片はブル
ースクリプト(Bluescript)ベクターにサブクローン化できる。
サブクローン化するDNA断片の大きさは以下の通りである:クローン2−1(
1,Okb Xhol断片)、クローン4−2(4、Okb Xhol断片)お
よびクローン7−2(5、Okb Bam旧断片)。完全コード配列が得られ、
この情報を使用してエキソン境界を同定し、この遺伝子を適切な発現ベクターに
サブクローン化させることができる。
この末端に、ヌクレオチド配列分析をヒトゲノムファージクローン7−2につい
て実施したが、これはXenopus NT−4のDNA配列の縮重オリゴヌク
レオチドを使用する、ヒトゲノムDNAに由来するPCR断片を用いたヒトゲノ
ムライブラリーのスクリーニングにより得られた(上記の考察を参照されたい)
。配列分析によりヒトファージクローン7−2はゲノムライブラリーをスクリー
ニングするためのプローブとして使用したPCR断片の配列と同一の配列を含む
ことが明らかにされた。この配列は、新規な神経栄養因子(図18、配列同定番
号ニア5および配列同定番号=76)をコードするエキソンと見られるものに含
まれる。
このエキソン(図19、配列同定番号=77)によりコードされるタンパク質を
既知の神経栄養物質と共に並べると、全ての既知の神経栄養物質に見いだされる
特徴を共有することが明らかになった(図19、配列同定番号ニア8−92)。
これは、以前に同定された神経栄養物質のプレプロ領域に保存されているものと
同一のアミノ酸の多くが保存されているプレプロ領域を含む。さらにこのプレプ
ロ領域は他の神経栄養遺伝子と同一の領域に局在するスプライス受容体部位に先
行される。プレプロ領域は適切な位置にコンセンサスグリコジル化部位も含有し
、そして他の神経栄養物質で見いだされる切断部位と非常に類似している切断部
位で終結している(図18)。しかしながら7−2のプレプロ領域は、既知の神
経栄養物質のプレプロ領域と比較して長さが短いために特異である。プレプロ領
域のN末端部分に長さの減少が生じるが、その部分はプレプロの、ファミリーメ
ンバーの間に最も保存されることが少ない部分である。成熟領域は、これまでに
同定された全ての神経栄養物質で見いだされた全ての6システインを保持してい
る。神経栄養物質ファミリーの種々のメンバーで共有している残基の多くもまた
保存されている。ヒト7−2クローンによりコードされるタンパク質のラット等
傷物に相当する、ラットゲノムDNAに由来するPCR断片により共有される広
範囲の配列類似性を除外してコンピュータ配列をすると、7−2フアージクロー
ンによりコードされる神経栄養物質はXenopus NT−4のものに最も類
似していることが明らかになった。これはプレプロおよび成熟領域の両者にあて
はまる。7−2クローンによりコードされるタンパク質は、既知の神経栄養物質
と比較して、成熟領域の第二と第三システィンの間に位置する挿入物が存在する
ので特異である。
配列分析を、クローン7−2を生成したのと同様のスクリーニング手順で単離さ
れた別の2種のヒトクローンについても実施した(上記の考察を参照されたい)
。これらのクローンの配列はクローン7−2から得られたものと、同一ではない
が類似していて、これらは、他の既知の神経栄養物質より7−2に、より密接に
関係している新規な神経栄養物質をコードしている可能性が生じてきた。これら
のクローンの1種、クローン2−11の部分配列を図20に示す(配列同定番号
=93および配列同定番号=94)。示された配列は、図19に示す配列のアミ
ノ酸番号50に相当する位置で始まる。
他のクローン、クローン4−2、の部分配列を図21に示す(配列同定番号:l
16および配列同定番号:117)。
10、実施例:ヒ)NT−4の組織特異性発現ヒトゲノムNT−4クローンの完
全コード領域、HO2−2、を含む680 bp Xhol−Notl断片を放
射能標識し、種々のヒト組織特異性Po1yA+RNAのノーザン分析に利用し
た。ヒト組織特異性mRNAを1%アガロース−ホルムアルデヒドゲルで電気泳
動により分画し、続いてIOX SSCを用いたナイロン膜へ毛細管移動させた
。RNAを、紫外線照射により膜に架橋結合させ、そして0.5M NaPO4
(1)H7) 、1%ウシ血清アルブミン(画分v1シグマ社)、7%SO3,
1mM EDTAおよび100 ng/ml超音波処理変性サケ精子DNAの存
在下で65℃で680 bp Xhol−Notl放射能標識NT−4プローブ
とハイブリッド形成させた。フィルターを65℃で2X SSC,0,1%SD
Sを用いて洗浄し、そして増感スクリーンとX線フィルムを用いて70℃で一部
オートラジオグラフィーを実施した。ゲルを臭化エチジウム染色すると、種々の
試料について総RNAが等レベルで分析されることが示された。
ヒトNT−4プローブは骨格筋、前立腺、胸腺、精巣および胎盤の+nRNAに
強くハシブリッド形成した(図22)。NT−4プローブは前立腺mRNAより
も大きい骨格筋の転写物にハイブリッド形成した。このデータにより、種々の発
現レベル並びに転写サイズを有する小型ヒトNT−4多重遺伝子族が存在し得る
ことが示唆される。
筋肉組織でのヒトNT−4が高度に発現することから、本発明は神経系の障害、
特に運動ニューロンに影響する広範囲の神経性障害群の治療に利用し得ることが
示唆される(上記の考察を参照されたい)。さらに、前立腺組織中でヒトNT−
4が高度に発現することから、本発明は前立腺疾患、好ましくはBPHおよび陰
萎の治療に利用し得ることが示唆される(上記の考察を参照されたい)。最後に
、胸腺組織でのヒトNT−4の発現により、本発明は、制限されるものではない
が重症筋無力症を含む神経および筋肉組織の免疫学関連疾患の治療に利用し得る
ことが示唆される(上記の考察を参照されたい)。
11、実施例:真核発現ベクターでのヒトNT−4の構築と組換えヒトNT−4
の生物活性の測定
11.1材料と方法
11、1.1.ヒトNT−4をコードする真核発現ベクターの構築ヒトゲノムク
ローンHG7−2のプレプロ前駆体コード領域を含む2つの真核発現ベクターを
pCMX(NRRL 承認番号B−18790)テ構築り。
た。第1の構築ではpCMX(pCMX−HO2−20)の正常翻訳開始部位を
利用し、一方、他はKozak :lンセンサス翻訳開始部位(pCMX−HO
2−2M)を利用した。ブルースクリプトのBamH1部位にクローン化された
完全コード領域を含むHO2−2の5 kbゲノム断片を以下のオリゴヌクレオ
チドを利用してPCRで増幅した:hNT4−5’ XhoM:CGGTACC
CTCGAGCCACCATGCTCCCTCTCCCCTCA[配列同定番号
+118]
hNT4−3’ Not:CGGTACAAGCGGCCGCTTCTTGGG
CATGGGTCTCAG[配列同定番号+l19コ
hNT4−5’ XhoQ:CGGTACCCTCGAGCCACCCAGGT
GCTCCGAGAGATG[配列同定番号:120]
hNT4−5’ XhoMとhNT4−3’ Notのオリゴヌクレオチドブラ
イマーの組み合わせを使用してpCMX−HO2−2Mを構築し、一方オリゴh
NT4−5’ XhoQとhNT4−3’ Notを使用してpCMX−HO2
−2Qを構築した。pcR断片をXho1/Notlを用いて消化し、そしてX
hol/Notl消化pCMXにサブクローン化した。
11.1.2 神経栄養物質プレプロ領域をヒトNT−4の成熟コード領域に融
合させるキメラ遺伝子の構築ヒトNT−4の成熟部分をコードする別の2つの真
核発現ベクターを構築した。第一に、ヒトNT−4のプレプロ領域をXenop
us NT−4のプレプロ領域で置き換えた(pCMX−xNT4/hNT4)
。第二に、ヒトNT−4のプレプロ領域をヒトNT−3のプレプロ領域で置き換
えた(pCMX−hNT3/hNT4)。以下のオリゴヌクレオチドをpCMX
−xNT4/hNT4とpCMX−hNT3/hNT4の構築に利用した:
(1) 5 ’ 00M8:GAGACCGGAAGCTTCTAGAGATC
[配列同定番号:121](2) bNT3/hNT4融合(′υS′オリゴヌ
クレオチド):TGCAGTTTCGCTCACCCCCCGTTTCCGCC
GTGATGT [配列同定番号二122コ(3) hNT3/hNT4融合(
’ DS’オリゴヌクレオチド):ACATCACGGCGGAAACGGGG
GGTGAGCGAAACTGCA [配列同定番号:123](4) xNT
4/hNT3融合(’ DS’オリゴヌクレオチド):ACTTCCCGGCT
AAAACGGGGGGTGAGCGAAACTGCA [配列同定番号: 1
24](5) xNT4/hNT4融合(’ US’オリゴヌクレオチド):T
GCAGTTTCGCTCACCC,CCCGTTTTAGCCGGGAAGT
[配列同定番号:109]プラスミドベクター(pC8−hNT3)を含むh
NT−3を、プライマーとして5’ 00M8およびhNT3/hNT4融合オ
リゴヌクレオチドを用いてPCRテ増幅シタ。プラスミド(pCMX−41G?
−20)を含有するhNT−4を、hNT3/hNT4融合’ DS’オリゴヌ
クレオチドとhNT4−3’ Notlオリゴヌクレオチドを用いてPCRで増
幅した。得られたPCR断片をゲルから切り取り、5 ’ 00M8およびhN
T4−3’ Notlオリゴヌクレオチドを用いてPCRで再増幅した。次いで
、生成物を旧ndlllとPstIを用いて消化し、HindII[/Pst
I消化pCMX−HO2−2Qにサブクローン化した。それ故、発現プラスミド
pCMX−hNT3/hNT4はヒトNT−4の成熟コード領域に融合している
hNT3プレプロ領域を含んでいた。同様にヒトNT−4発現プラスミド(pC
MX−HO2−2Q)を、プライマーとして5’ 00M8およびxNT4/h
NT4/融合’ US’オリゴヌクレオチドを用いてPCRで増幅し、一方pC
MX−HG7−2QをxNT4/hNT4−融合’ DS’オリゴヌクレオチド
およびhNT4〜3’ Notlオリゴヌクレオチドを用いて増幅した。PCR
断片をケルから切り取り、そして5’ 00M8およびhNT4−3’ Not
オリゴヌクレオチドを用いて再増幅した。次いで生成物を旧ndl[[とPs目
を用いて消化し、そして旧ndlll/Pstl消化pCMX−t(G7−20
にサブクローン化した。それ故、生じた真核発現プラスミド、pCMX−xNT
4/hNT4は、ヒトNT−4の成熟コード領域に融合しているXenopus
NT−4プレプロ領域を含む。
11、1.3. CO5細胞による組換えヒトNT−4の発現CO5M5細胞を
濃度1..5XI05細胞/コウスター(Costar)6穴皿のウェル、で1
0%FBS、グルタミンおよびピルビン酸ナトリウム(FO3以外の全てはイル
ビンサイエンティフィク(Irvine 5cientific)社から)を補
足したDMEM培地中で培養を開始した。
翌日、細胞を吸引し1. DEAE−デキストラン(ファーマシア社)400
g/ml 、クロロキン(シグマ社)400 M、グルタミン(イルピン社)
4 mM、 I X ITS(インシュリン、トランスフェリン、セレン、シグ
マ社)を含むRPMI培地2 ml/ウェルを再供給した。各ウェルに適切なり
NA 2 gを添加し、そして渦巻かせて混合した。3種の別々の構築物を使用
した二Xenopus NT−4のプレプロ前駆体を含むpCMX−xNT4
;および2種のヒトNT−4構築物であるpCMX−HO2−2MとpCMX−
HO2−2Q 、 DNAを添加後、プレートを37℃5!%CO* インキュ
ベータに3時間15分戻した。次いで培地/DNA混合物を吸引し、そしてCa
24、Mg2+除去PBS中のlojiDMso 2 ml/ウェルを2分間添
加した。DMSO/PBSを吸引し、そしてウェルを10%FBS DMEMで
1回洗浄し、その後10XFBS DMEMを再供給した。翌朝、生物検定をす
るプレートを合成培地(Defined Media(DM))で1回洗浄し、
そしてDM2ml/ウェルを再供給した。3日間ポストトランスフェクションし
、細胞から上澄みを取り分け、微小遠心分離(microcentrifuga
tion)で残骸をペレット状にした。上澄みを新しい管に移し生物活性を検定
した。
11、1.4.濃縮運動ニューロン培養物の調製スプラグ−ドーリラット(I(
SDまたはジビックミラー(Zivtc−MilIer)からの胚(E14)を
全ての実験に使用した。妊娠ラットを二酸化炭素窒息させて殺し、そして胚を迅
速に取り出し、さらに切開するために水冷培地に置いた。を髄を懐胎期間14日
のラット胚から無菌的に取り出した。を髄は厳密に尾から延髄(第−後板神経節
の位置)とし、感覚神経節と付着髄膜を取り除いた。次いでを髄を分離培養のた
めに腹部および中央背面体部に細分割した。腹部を髄組織を小片に細分しPBS
中の0.1%トリプシン(ギブコ(GIBCO)社)および0.01%デオキシ
リボヌクレアーゼl型(シグマ(Sigma)社)中で37℃で20分インキュ
ベートした。その後トリプシン溶液を除去し、45%イーグルの最小必須培地(
MBM) 、45Xハムの栄養混合物F12(F12)、5%熱不活性化子ウシ
胎児血清(ギブコ社)、5%熱熱不活化化ウマ血清ギブコ社)、グルタミン(2
mM) 、ペニシリンG(0,5U/ml)およびストレプトマイシン(0,5
g/ml)から成る培地で洗浄し再び戻した。次いで組織をパスツールピペット
で穏やかに粉砕して機械的に分離し、そして上澄みを集め、ナイロンファイバー
にテックス(Nitex) 、テラ:](Tetko);40 m)で濾過した
。濾過した細胞懸濁液に、次いで、シュナール(Schnaar)とシャツフナ
−(Schaffner)により述べられた分画手順(1981゜J、 Neu
rosci、I:204−217)の修飾を実施した。全ての工程を4℃で実施
した。メトリズアミド(Metrizamide)をF12:MEM(1:1)
培地に溶解し、そして18%メトリズアミドクッション(0,5ml)、17%
メトリズアミド3ml 、12%メトリズアミド3 mlおよび8%メトリズア
ミド3n+1から成る不連続勾配を作成した。上記のようにして得られた濾過腹
部を髄細胞懸濁液(2,5ml)を段階勾配にかけ、管を振動回転器(Sorv
all HO2)を使用して2500Xgで15分遠心分離した。遠心分離によ
り3層の細胞が得られた:画分1(0−8%界面)画分11(8−12%界面)
および画分III(12−17%界面)。各界面から細胞を少量(約1 ml)
取り出し、50%F12および50%MBM 、グルタミン(2mM)補足、イ
ンシュリン(5g/ml)、トランスフェリン(100g/ml)、プロゲステ
ロン(20nM) 、プトレッシン(100M)および亜セレン酸ナトリウム(
30nM)から成る無血清合成培地で2回洗浄した(Bottenstein
and 5ato、1979. Proc、 Natl、 Acad、 Sci
、 76:514−517)。生存細胞計数をトリバンブルーの存在下で血球計
数器で数えた。分画した腹部を髄細胞(運動ニューロンで濃縮されている)を、
次いで、ポリーL−オルニチン(シグマ社:10 g/ml)およびラミニン(
ギブコ社:10 g/ml)で被覆した6 mmウェルに濃度100゜000細
胞/c+++’で塗布した。塗布した日にNT−4を含有するCO8細胞上澄み
で処理した。培養物を37℃で95%空気75%COt雰囲気でほぼ100%の
相対湿度で無血清合成培地に保持した。2日間(48時間)に、Fonnum、
1975.J、 Neurochem、24:407−409に記載されている
コリンアセチルトランスフェラーゼ(CAT)の測定をするために細胞を採取し
た。
111.5.濃縮ヒト運動ニューロン培養物の調製7−9週齢のヒト胚原材料を
ジュネーブ州立病院で吸引堕胎から得た。肝組織を実験に使用する適切な承諾書
を病院の婦人科および産科倫理委員会から得た。胚の年齢は月経歴、足の大きさ
く5treeter、1920. Contri、 Embryol、 11.
143)および外部特徴(Moore、 1982. in ’ The De
veloping l(uman’ 、に、L、 Moore、 ed、、 p
p 70−92. W、B、 5aunders、 Ph1ladelphia
)より推測した。原材料を切開するまで2−6時間4℃で保持した。を髄を注意
して単離し、全てのを語根を取り出し、モして髄膜および他の付着組織を廃棄し
た。を髄を細分割しCa”、Mg2+除去食塩水中の0.12%トリプシンで3
7℃で10分インキュベートした。細胞をピペットで繰り返し粉砕して懸濁液と
なるよう分散させた。細胞を遠心分離し標準培養培地(MEMプラス13%非補
足ヒト血清)に再懸濁した。ベトリ皿に濃度1mg/mlのポリオルニチン溶液
を37℃で1時間入れ、プレートに塗布する前にリン酸塩緩衝液生理食塩水(P
BS)で3回洗浄した。細胞を6および11mm組織培養ウェルウェル上れぞれ
濃度4X10’および10−15 XIO″細胞で塗布した。培養物を5% C
ot10s空気中で37℃で保持した。培地は3日おきに換え、そして培養の最
後の4日間はシトシンアラビノシド(ara C)(aF’ M)を添加した。
ヒト神経栄養因子CNTF、 NT−3およびNT−4を培養期間の開始時から
、濃度10 ng/mlで添加し、そして培養培地を3日おきに換えた。コリン
アセチルトランスフェラーゼ(ChAT)を”+1−アセチル補酵素Aの合成を
測定することにより測定した。ChAT測定は、Raynaud、 etal、
、198 7. Dev、 Biol、119:305−312およびMart
inou etal。
、 1989. J、Neuroscl、 9:3645−3656(1989
)の変法と共にFonnum。
F、 J、、 1975. Neurochem、 24:407−409の方
法に従って実施した。
11.2 結果
11.2.1 生物学的に活性な組換えヒトNT−4の真核発現各pCMX由来
構築物(pCMX−HO2−2Q、 pCMX−HO2−2M 、 pCMX−
hNT3/hNT4および匹MX−xNT4/hNT4)からプラスミドDNA
を調製し、別々にCO3細胞にトランスフェクトさせた。各トランスフェクト細
胞系からのCO8上澄みをそれぞれのNT−4の各組換え型の生物学的活性を評
価するために利用した。試験したCO3上澄みの体積は総体積2ml中の1O1
50および250μmであった。Ql(pCMX−HO2−2Q) 、NT(p
CMX−hNT3/hNT4融合)およびX 1(pCMX−xNT4/hNT
4)はDRG移植片に対して神経突起促進活性を有していた(図23)。さらに
Q(9層MX−1107−20)およびM(pCMX−)HO7−2M)(7)
両方をDRG分離細胞に対する生存促進活性について試験した。試験した体積は
総体積2ml中の5−250μIであった。分離DRGニューロンの培養物に添
加した場合は、hNT4を含有するCO8上澄みは、模擬トランスフェクトCO
8上澄みでの生存10%と比較してニューロン生存30%を促進した(図24)
。
pCMX−HO2−2Mを用いてトランスフェクトしたCO8細胞の上澄みのヒ
ト組換えタンパク質の生物学的作用を、上記の実施例セクションI1.1.4.
に記載したように調製した運動ニューロン濃縮培養物について、そして上記の
実施例セクション11.1.5.に記載したようにヒトを髄ニューロンについて
試験した。l:5に希釈したヒトNニー4由来pCMX−HG7−2Mを用いて
運動ニューロン濃縮培養物を処理すると、未処理(C−NT)および模擬トラン
スフェクト(MOCC03)対照と比較して、48時間後にコリンアセチルトラ
ンスフェラーゼ(CAT)活性が2.9倍増加した(図25)。CAT活性の増
加は、l:50希釈を試験した場合は1.7倍に低下したが、これによりこれが
用量依存性反応であることが示唆される(図25)。
ChAT活性により測定した、ヒトを髄ニューロンに対する神経栄養物質の生物
学的作用は以下のようであった。実験によりChAT値に差異があるので、種々
の実験結果を比較するために対照のウェルの値を100%に標準化した。20の
別個の培養物から結果を集め、平均+/−3,E、M、(n=ウェルの数)とし
て表す:条件(n) ChAT活性X
対照(77) 100
NT−3(24) 231+/ −23BDNF (12) 252+/ −2
7NT−4(25) 318+/ −3811、3考察
本発明は組換えヒトNT−4を発現するin VitrO真核発現系の利用を提
供する。本発明はCO8細胞で生物学的に活性な形態の組換えヒトNT−4を発
現するいくつかの戦略を開示する。1つの実施例では、NT−4プレプロ前駆体
をコードするDNA配列を2種のPCR増幅戦略を利用して増幅し、pCMX翻
訳開始部位(pCMX−)IO2−2M)またはKozak Dンセンサス翻訳
部位(pCMX−HO2−2Q)のいずれがを含むpcMX−由来発現プラスミ
ドを生成した。別の実施例では、XenopusNT−4のプレプロ領域(pC
MX−xNT4/hNT4)またはヒトNT−3のプレプロ領域(1)CMX−
hNT3/hNT4)(7) イずれかをNT−4(7)成熟コード領域に融合
させる2種のキメラ神経栄養遺伝子を、cos細胞で発現させるために構築した
( in vitroでNT−4を発現するキメラ構築物の使用を考察するため
に上記のセクション5を参照されたい)。
in vitro真核発現系での生物学的に活性な形態のヒトNT−4の発現に
より、ヒト組換えNT−4、ペプチドまたはその誘導体の生成の規模を、上記に
考察した治療および診断の両方への適用のために拡大することが実質的に容易と
なる。本発明の観点から、当業者は、開示した同−DNA配列または相同である
が異なるNT−4様タンパク質またはその誘導体をコードする類似のDNA配列
を含むプラスミドを直ちに構築できる。習熟した者は、真核発現系で使用する発
現プラスミドを構築するために、当分野で既知の膨大なりNAプラスミドベクタ
ーの中から精選することもできる。組換えヒトNT−4は、全プレプロ前駆体と
してまたは神経栄養物質−由来キメラ構築物を介して生成されていようとも、D
RG外植片での神経突起成長に対する組換えNT−4CO3上澄みの刺激作用並
びにラットおよびヒト培養運動ニューロンに対する生物活性により示されたよう
に生物学的に活性であることが示された。
12、実施例:trkBはニューロトロフィン−4の受容体であCO8細胞上清
液を、3T3繊維芽細胞を用いた生存アッセイで試験した。このアッセイ系で、
3T3繊維芽細胞(これはニューロトロフィン受容体タンパク質を発現しない)
は、trkA。
trkB、またはtrkCをコードする哺乳類の発現ベクターでトランスフェク
トされる。3T3繊維芽細胞の生存は、各神経栄養因子の添加とその受容体特異
的結合に依存している。
C03−M5細胞を培養し、実施例セクション11.1.3に記述するようにp
CMX−HO2−2Q、pCMX−HO2−2MまたはpCMX−HO2−2Q
でトランスフェクトした。
全長ラットtrkA cDNAクローンはスタッフォード大学エリツク・シュー
タ−博士(叶、Er1c 5hooter、 5tanford Univer
sity)より入手した。このラットtrkA cDNAクローンを、哺乳類の
発現ベクターpCMXにサブクローン化し、pCMX−trkAを作成した。
全長ラットt rkBおよびtrkCcDNAクローンを、ラムダZAP2ベク
ター(Stratagene)中のラット脳CDNAライブラリーをラットtr
kB特異的およびtrkC特異的オリゴヌクレオチド(trkBおよびtrkC
の5′および3′コード領域のほとんとと対応する)を用いてスクリーニングし
て得た。ラットtrkBおよびtrkCcDNAをpCMXにサブクローン化し
、pCMX−trkBおよびpCMX−trkCを作成した。
3T3繊維芽細胞は、cIassら、1991. Ce1l 66:405−4
13が記述するように培養しトランスフェクトした。
この生存アッセイ系では、3T3繊維芽細胞(これはニューロトロフィン受容体
タンパク質を発現しない)は、NGFのチロシンキナーゼ受容体をコードするガ
ン原遺伝子であるtrkASBDNFおよびNT−3の機能的結合タンパク質と
して働くチロシンキナーゼであるt rkB、またはNT−3の機能的結合タン
パク質として働くチロシンキナーゼであるtrkCでトランスフェクトされてい
る。これらトランスフェクトされた細胞の生存は、対応するニューロトロフィン
の添加に依存しており、したがってニューロトロフィンの生物学的活性のアッセ
イに用いることができる。
12.1.2.PC12細胞のトランスフェクション全長ラットtrkB cD
NAクローンを、pcDNA 1発現ベクター(Invi trogen)のC
MVプロモーターの制御下に置いた。このベクターは、LTRにプロモートされ
るネオレジスタンス遺伝子(neo resistance gene)をも含
有する。PC12細胞(スタッフォード大学エリツク・シュータ−博士からの寄
贈)(10cmディツシュあたり細胞数10’個)を24時間、25mgのDN
Aおよびloomgのりポフエクチン(Lipofectin。
GIBCOBRL )を含有する5mlのOp t iMEM培地(GIBCO
BRL)で培養し、洗浄して新しい培地に置いた。トランスフェクション5日後
に細胞を0.4mg/ml G41B中で選択した。耐性コロニーの、1100
n/ml BDNF存在下での分化を調べ、今後の研究のため1個のクローン(
PCl 2/ t r kB)を選択した。
12. 1. 3.架橋実験
架橋実験を以下のように実施した。要約すると、皮質、海鳥および線条由来の細
胞系および細胞懸濁液をPBS−グルコース中でlnMのIts l標識NT−
4と共に、過剰な冷ニューロトロフィンの存在下または不在下で、2時間4℃で
インキュベートした。
架橋剤(12’ I−BDNFおよび12’ I−NT−4には6mMEDAC
1”’ I−NGFには0.2mM DSS)を添加し、室温で20分間回転さ
せた。この混合物をtris/NaC1を含有する溶液で3回洗浄した。細胞ペ
レットを完全RIPA溶解緩衝液に再度懸濁した。遠心にかけた後、架橋複合体
を含有する上清液をtrk−抗体(HO22)を用いて免疫沈降させ、電気泳動
にかけた。固定し、乾燥させたゲルをオートラジオグラフィこのバイオアッセイ
でNT−4を含有するCO8細胞上清液を添加したところ、48時間後に3T3
trkB培養物にのみ生存細胞が残ることが判明した(表2参照:ここには示
していないデータが、NT−4含有COS細胞上清液は3T3 trkC培養物
の生存を支持できないことを示した)。したがって、これらの結果はNT−4タ
ンパク質がこの系で生物学的活性を有することを実証し、また、trkAもしく
はtrkCではなくtrkBがNT−4の機能的結合タンパク質として働くこと
を示唆している。
表2
trkAおよびtrkBを発現する3T3細胞系に対するCO8上清液のアッセ
イ
希釈 モック HO2−1(O7−hNT3/2Q 2M hNT4
1:50 − − − −
3T3−trkA 1:20 − − − −1:50 − − − −
3T3−けkB 1:20 − + + +1:50 − 十 + +
12、 2. 2. ヒトおよびラットのNT−4はtrkBを特異的に活性化
する能力においてアフリカッメガエル(Xenopus)NT 一種々のtrk
受容体を活性化する能力について、ヒトおよびラットのNT−4とxNT−4を
比較するため、我々は初めにこれら3種類のタンパク質をすべてCO8細胞中に
一時的に発現させた。これら3種類のタンパク質すべてがCO8細胞によってほ
とんど等しい量で産生されることを実証するため、代謝標識を採用した(データ
は示していない)。次に、これら3種類のタンパク質を含有するCO8細胞上清
液を、NTH3T3繊維芽細胞中に発現された3種類の公知trkのチロシンリ
ン酸化を引き起こす能力について試験した。ヒトおよびラットのNT−4は、t
rkBのチロシンリン酸化を引き起こすことが特異的に可能であるがtrkBま
たはtrkCのそれはできないという点で、xNT−4と同じである(図26参
照)。さらにヒトNT−4およびxNT−4は、極めてよく似た用量依存性を示
してtrkBのチロシンリン酸化を引き起こした(図27A参照)。ヒトNT−
4およびxNT−4はまた、trkB受容体を発現するNIH3T3細胞の増殖
を引き出す能力においても似かよった用量依存性を示した(図27B参照)。さ
らに両者は、導入されたtrkB受容体を発現するPC12細胞における軸索の
成長を刺激した;ヒトNT−4もxNT−4も、これらの細胞のトランスフェク
トされていないもの、または他のtrk受容体を発現する細胞からは、表現型効
果を引き出せなかった(データは示していない)。したがって哺乳類NT−4お
よびxNT−4は、機能的にtrkBを活性化するがtrkAまたはtrkCは
しないという能力において、非常によく似ている。
12.2.3.NT−4によるt rkBのチロシンリン酸化上記のアッセイは
、哺乳類NT−415とxNT−4がtrkBの特異的リガンドである点におい
てBDNFと似ているばかりでなく、trkBを活性化する能力においてもBD
NFと同じくらい強力でありうると示唆した。すべての公知の哺乳類二二一口ト
ロフィンの公知trk受容体のそれぞれに対する特異的活性を直接測定するため
、我々はまず哺乳類ニューロトロフィンのそれぞれについて高度に精製された調
製物を得た。次に、これら精製因子のそれぞれを、NIH3T3繊維芽細胞中に
発現された各trk受容体のチロシンリン酸化を引き起こす能力について試験し
た。NGFは明らかにtrkAの優先的リガンドで、非常に高濃度のNT−3お
よびNT−4によってもtrkAのチロシンリン酸化誘発はごく少なかった。他
方、NT−3は明らかにtrkCの優先的リガンドであり、非常に高濃度のBD
NFによってもtrkCのチロシンリン酸化誘発はごく少なかった(図28Aお
よび28C参照)。BDNF、NT−3およびNT−4はすべてtrkBのチロ
シンリン酸化を引き起こすのに非常に効果的だった。
ただし、NT−3による誘発は飽和に達するのにより高(X濃度を必要とするよ
うに思われた(図28B参照)。
リン酸化を誘発する特異的活性と機能効果のために要求される活性を比較するた
めに、次に精製ニューロトロフィンのそれぞれについて、各trk受容体を発現
しているNIH3T3細胞の増殖を促進する能力を試験した。印象的なことに、
繊維芽細胞における細胞増殖の用量応答は、はぼ正確にリン酸化の用量応答と一
致した(図28のパネルA、BおよびCをり、EおよびFと比較されたい):こ
のアッセイによって、BDNFとNT−4GttrkBを活性化する能力におい
ては本質的に区別不可能であったが、NT−3は約50倍弱かった。すべての場
合において、各trk受容体の「優先的」リガンド(すなわちNGFはtrkA
の、BDNFまたはNT−4はtrkBの、そしてNT−3はtrkCのリガン
ド)は、l〜l On g/m 1の間でその最大活性の50%(EC,。−s
)を示した。
12.2.4.NT−4によるPCI2/1rkB細胞の活性化3T3/1rk
B系に加え、我々はヒトNT−4がPC12/l rkB細胞中のtrkBを活
性化する能力を比較した。試験した4種類の二二一口トロフィンのうち、PC1
2親細胞はNGFにのみ応答する(図29参照)。しっかりとtrkBでトラン
スフェクトしたPC12細胞では、NT−4が軸索を有するPct2/1rkB
細胞の生存(図29B参照)とパーセンテージ(図29A参照)を用量依存的に
高めた。これはBDNFを用いたときに見られたものと同様であった。PC12
/1rkB細胞はNT−3に対しては高濃度の時にのみ応答した。PCl3また
はPCI2/1rkB細胞に対して4種類のニューロトロフィンを用いたチロシ
ンリン酸化アッセイの結果は、次のことを示した。すなわち、PCI2細胞にお
いては、NGFがtrkAのリン酸化を引き起こし、また誘発し、PC12/1
rkB細胞においてはBDNF、NT−4およびNT−3(少し程度は低いカリ
がtrkBのリン酸化を引き起こした(図29C参照)。
放射性ヨウ素化ニューロトロフィンを用いて架橋実験を実施した。ヨウ素化NG
Fは、PC12細胞、線条体ホモジネート(ラット生後7日)(図30A参照)
および3T3/1rkA細胞(データは提示していない)中の、trk抗体と共
に免疫沈降可能なあるタンパク質(t rkAと推定される)に架橋することが
分かった。すべての場合、この架橋タンパク質は過剰な冷NGFによって競合さ
れ得たが、BDNF、NT−3またはNT−4によってはされなかった。このデ
ータは、NT−4が細胞系中でまたはin vivoでtrkA受容体と認め得
るほどには相互作用をしなかったことを示す。同様に、ヨウ素化BDNFは3T
3/1rkB細胞、PC12/1rkB細胞(データは提示していない)、およ
び皮質(ラット生後7日)中のtrkと免疫沈降可能なあるタンパク質(trk
Bと推定される)に架橋することができた;この架橋タンパク質はBDNFおよ
びNT−4によって、またより低い程度までであるがNT−3によって競合され
得たが、NGFによってはされなかった(図30B参照)。ヨウ素化NT−4架
橋実験も同様な結果を示した。すなわち、3T3/1rkB細胞、PC12/1
rkB細胞(データは提示していない)、皮質および海馬(生後7日)において
、NT−4架橋タンパク質はBDNFおよびNT−4によって、またより低い程
度までであるがNT−3によって競合され得たが、NGFによってはされなかっ
た(図30C参照)。
培養された一次ニューロンにおけるニューロトロフィン応答を調べた。胎児性E
14ラット後根伸根神経来の感覚ニューロンの生存は、公知のニューロトロフィ
ンのすべてによって、しかし様々な程度まで、支持された。これは、神経節中に
おける異なったニューロンサブ集団が異なったニューロトロフィンに応答してい
ることを示唆する(図31参照)。直ちに外植された後板神経節および個々のニ
ューロトロフィンの存在下で24時間維持した後の神経節からRNAを調製した
;この24時間の処置後、与えられたニューロトロフィンに対して応答する(そ
して、それゆえそれに対して適切なtrk受容体を発現していると推定される)
ニューロンのみが生存し、他方応答しないニューロンは死亡する。
動物から直ちに摘出された未処置の神経節は、すべてのtrkを発現した(図3
2)。対照的に、BDNFまたはNT−4の存在下で生存する神経節ニューロン
は有意なtrkBメツセージを示したが、検出可能なtrkCメツセージは何ら
示さなかった(図32参照)。NT−3の存在下で生存する神経節ニューロンは
trkCを発現したが、t rkBは発現しなかった。これらのデータは、NT
−4がt rkBに作用し、trkCには作用しないことを実証した。trkA
を用いて同様の研究をすることは不可能だった。なぜなら、trkBを発現する
ニューロンとtrkCを発現するそれとの相互に排他的な関係とは対照的に、こ
れら両ニューロンの相当数がtrkAを共発現しているように思われるからであ
る(データは提示していない)。
NT−4をラクトペルオキシダーゼ法の変法によってヨウ素化した。簡単に述べ
ると、lmC1のN a ”’ I (NEN)を1゜2μgのラクトペルオキ
シダーゼ(Sigma)、85μM の過酸化水素および10μgのNT−4に
pH6,0で12分間添加した。反応は、0.1M ヨウ化ナトリウム、0.1
Mリン酸ナトリウム、および1.0M塩化ナトリウム、pH7,5を加えること
によって停止した。反応物は、PBS中で2%ウシ血清アルブミン(Boehr
inger Mannheim )を用いてl:1に希釈した。
その溶液を透析し、遊離の(結合していない) 目= xを除去した。
結合率(55%)は薄層クロマトグラフィーによって測定した。
比活性(2047cpm/fmol)はNT−4の分子量26゜000に基づい
て計算した。
坐骨神経の研究のため、成体雄スプラーグードーリ−(Sprague−Daw
ley)ラット(Zivic Miller; 200〜220 g ; n=
30)をベンドパルビタール(35,2mg/kg)および抱水クロラール(
170mg/kg)の混合物で麻酔し、右坐骨神経を露出サセタ。2 u I(
7)”’ Im識NT 4 (PBS*7’l:ハ5 o倍過剰の無標識二二一
口トロフィンを含有する)を閉鎖筋内側の朧の位置でハミルトン注射器を用いて
神経に注入した。傷口を縫合し、動物を18時間回復させた。ラットを層殺し、
DRGを摘出し、4%パラホルムアルデヒドに漬け、ガンマカウンターで1分間
計測した。平均輸送値における差は、差異分析(ANOVA)により分析した。
交感神経の輸送を研究するため、+2% 1標識NT−4を(J。
hnsonら、1978の)記述にしたがって前眼房に注入した。
16時間後にSCGを摘出し、DRGの場合と同様4%パラホルムアルデヒド中
で計測した。
固定したDRGおよびを髄を緩衝化スクロースを用いて平衡させ、メチルブタン
中に凍結し、クリオスラット中で切片を作製しくDRGおよびSCGについては
10μm、を髄については20μm)、顕微鏡スライド上にマウントした。潅流
した動物の脳を摘出し、緩衝化スクロース中で平衡させ、25μm凍結切片を前
頭面で切り出し、マウントした。次に、スライドを確立された手順(Cowan
ら、1972)にしたがってエマルジョンオートラジオグラフィー用(Koda
k NTB−2エマルジヨンを使用)に加工した。暴露時間は1〜3週間の範囲
であった;しがし、どの個別領域についても匹敵する暴露時間が使われた。現像
の後、チオニンを用いてエマルジョン(NTB−2,Kodak)を介して組織
を対抗染色した。
脳内の輸送に関与する研究のため、雄スプラーグードーリーラットを抱水クロラ
ール−ベンドパルビタールで麻酔し、定位器具に固定した。少量の12s I標
識栄養因子(0,2〜0. 5μl)をホウケイ酸ガラス製マイクロピペットを
用いてゆっくり海馬または新線条体に注入した。他の実験では、より大量(10
μl)の栄養因子を右側脳室に注入した。傷口を閉じ、動物を回復させた。約2
4時間後に動物を層殺し、その脳を緩衝化パラホルムアルデヒドのトランスカー
ディアル(transcardial)潅流により固定した。次に、脳を摘出し
、切片を作製し、フィルムおよびエマルジョンオートラジオグラフィー用に加工
した。海馬への注入は、歯状口/CA4−門領域を中心に行なった。線条体への
注入は、吻側尾状核−被殻を中心に行なった。大脳脳室内(ICV)への注入は
、脳室空間に注入されたことが実証された。同様の量の目5■標識NGF、NT
−3およびBDNFが以前の実験でこれらの部位に注入されており、これがCN
S内における分布および逆向き輸送パターンの特異性についての明確な決定を可
能とした。
14.2.結果
14、 2. 1.脳内におけるNT−4の輸送フィルムおよびエマルジョンオ
ートラジオグラフィー実験(表3参照)は、NGF同様、逆向きに輸送されたN
T−4と結合した標識は中央隔壁および対角帯の大型細胞ニューロンによく集ま
ったことを示した。これらの細胞は海馬にコリン作動性インブ・ソトを提供する
ことが知られている。一般的に、NT−4を注入された動物と比較して、NGF
を注入された動物ではより多くの大型細胞ニューロンが標識されるように思われ
る。
今日までに入手可能だったフィルムおよびエマルジョンオートラジオグラムは、
線条体内または海馬内に注入されたNT−4がCNSの他の細胞グループに輸送
されるという証拠を提供していない。このことは、CNS内に広範に輸送される
BDNFについて得られた結果とは著しく対照的である(表3参照)。
表3.放射性ヨウ素化NGF、BDNFおよびNT−4の海馬への注入に続く逆
向きニューロン標識脳領域 NGF BDNF NT−4
基底前脳
中央隔壁 ++++ ++ ++
対角帯(V) 十+++ ++ ++
対角帯(h) ++ + +
基底核メイネート
(Meynert) + −−
海馬
門/CA 4 ++++ −
門/CA4(反対)−+++ −
歯状口 ???
鉤状口 十 −
傍鉤状回 十++−
その他
乳腺上積 ++ +++ −
ルーニエンス
(Reun i ens)咳 −十 −鼻内皮質 +十+−
上記のデータはエマルジョンオートラジオグラフィー実験によって得たものであ
る。プラスは与えられた領域内における標識された細胞の相対数を表し、r++
++Jは多数の標識細胞を示し「+」は少数のそれを示す。マイナスは標識細胞
が全く観察されなかったことを示す。疑問符は、注入部位に近いため評価が困難
な領域を示す。
14.2.2.ICV投与後(7)NT−4の分布以前の実験で我々は、ICV
(大脳脳室内)に投与されたNGFは脳実質中に広く拡散し、NGF応答性のニ
ューロン集団(例:基底前脳のコリン作動性ニューロン)にとって放射性標識リ
ガンドが使用可能となり、またそこで濃縮されるほどであることを発見した。N
T−3、および特にBDNFの脳物質内への拡散は、ラットではははるかに制限
されており、最大でも脳実質内の2〜3個のニューロンにはっきり識別するのに
十分な量(7)Ilm BDNFが集中しているほどである。BDNF (およ
び少し少量のNT−3)のICV投与後に、脳室上衣の先端表面の標識をすると
特に顕著である。
[”’ I] −NT−4のICV投与後に見られる分布パターンは、他のニュ
ーロトロフィンについて上に記述されたものと明確に異なっている。NGFにつ
いては、NT−4と結合した標識は、特に注入部位の高さでは脳室の境界をなす
編物質まである距離にわたって分散される。そこには同様に大脳外クモ膜下CS
F空間から神経組織への若干の拡散がある。
”51−NT−4はL4およびL5 DRGニューロンによって逆向きに輸送さ
れた。これは、反対側(注入されていない側)のL4またはL5 DRGにはほ
とんど蓄積せず、また16倍過剰のNT−4の共注入によって輸送がブロックさ
れたという事実によって評価されるように特異的であった。NT−4の輸送は、
ニューロトロフィン群のすべてのメンバーによって様々な度合でブロックされた
。BDNFとNGF(57倍)は輸送をブロックする点でほとんど同等であった
。他方、NT−3は57倍過剰で注入されるとNT−4と同じだけ効果的であっ
た。NT−4は前眼房に注入されるとSCGニューロンに輸送された。
NT−4をラクトペルオキシダーゼ法により比活性2400〜3500cpm/
fmol (1211〜1789ci/mmolNT−4)までヨウ素化した。
[”’ I] −NT−4を4℃で保存し、調製後1〜3日以内に使用した。放
射性ヨウ素化NT−4の生物学的活性をバイオアッセイにより実証した。
雄スブラーグードーリーラット(200〜250 g、 Zivic Mil
1er)を12時間=12時間の明:暗サイクルで飼育し、水と食料を自由に摂
取させた。各ラットの脳と眼を死後5分以内にインペンタン中で一15°Cで凍
結させた。これら組織の連続した、厚さ12μmの切片を、ゼラチンを塗布した
スライド上に集め、結合研究に使用した。
成体雄ラットの来状全身切片を1枚の大きい粘着テープの上に置き、次にこれを
プラスチックフレームにとり付けた。このプラスチックフレームは、各切片をそ
の中で[”’ I] −NT−4とともにインキュベートする窪みを作り出した
。
[”’ I] −NT−4を用いる結合アッセイは以下のように実施した。凍結
を解かした後、隣接する脳および全身切片をリン酸緩衝生理食塩水pH7,4中
で0. 5時間ブレインキュベートし、その後室温で3時間、大量のグルコース
、10%熱不活性化ウシつ児血清(60℃、0. 5時間)、25mMヘペスC
HepeS)緩衝液、4 μg/mlロイペプチン、エタノールに溶解してO,
1mg/mgエタノールとした0、5mM PMSF (BRL、Gaithe
rsburg、MD、)、0.5mM塩化マグネシウムおよびlnM [”61
]−NT−4を含有し、(合計)IμMの未標識NT−3またはNT−4を含有
する(非特異的)または含有しないDMEM組織培養培地中でインキュベートし
た。インキュベーション後、切片をPBS中で0.5時間洗浄した。眼切片はブ
レインキュベートせず、0. 5時間、標識または未標識二二一口トロフィンを
含まない結合緩衝液中で洗浄した。なぜなら、この手る。洗浄後、切片を10分
間4%パラホルムアルデヒド中に22℃で固定し、2秒間dH2O中で洗浄し、
室温の空気流で乾燥した。標識切片および12$ 1含有放射能標準品(Ame
rsham、 Inc、)は室温で2〜5日間125I感受性フイルム[ハイパ
ーフィルム()lyper4i1m)、Amersham、 Inc、]に暴露
した。次に、スライドを、蒸留水でl:1に希釈したコダックNTB−2フォト
グラフィックエマルジョンに浸漬し、1〜2週間後にコダックD−19中で15
℃で現像した。
眼切片を含有するスライドは、組織学的検査のためにヘマトキシリン−エオシン
で染色した。
15.2.結果
成体ラットの全身体切片においては、[”’ 11−NT−4の特異的結合は脳
、を髄および網膜ならびに抜根神経節を含む中枢神経系に限られていた。
脳切片においては、[I2’ I]−NT−4の特異的結合は、皮質、線条体、
海馬、小脳、嗅球、水管周辺灰白質および縫線核を含む脳全体に広く分散してい
ることが判明した。
[1251] −NT−4標識ラット眼切片およびヒト眼切片を乾燥フィルムに
暴露して得られた結果は、網膜における高レベルの置換可能な結合を示した。エ
マルジョンレベルで調べると、網膜の内部叢状層および神経節細胞層、およびヒ
ト視神経に強力で置換可能な結合が見出された。
(本頁以下余白)
16、実施例:海馬におけるニューロトロフィンの比較効果スブラーグードーリ
ーラットのE18ラット胎児から海馬を摘出し、FIO培地に集めた。組織を細
かく刻み、FIO培地(Gibco )で2回洗浄し、0.25%トリプシン(
Gibco )を用いて20分間37℃でトリプシン化した。トリプシンは、1
0%ウシ胎児血清加DMEにウシ胎児血清(Fe2.10%)、グルタミン(2
mM)、ペニシリン(25U/ml)およびストレプトマイシン(25μg/m
l)を補充した最小必須培地(MEM)からなる血清含有培地の添加により不活
性化された。4時間培養後、培地をDMEに1mg/ml BSA、N2培地補
充物(BOttensteinら、Methods Enzymol、 58:
94−109)および1mMピルビン酸塩を加えたものに変え、このときにNT
−4を添加した。3〜4日ごとに培地を交換し、この因子を再添加した。
16.2.結果
精製組換え体ヒトNT−4はこれらの細胞中で、BDNFまたはNT−3を用い
た際に見られたのと同様な、fos mRNAの増加をもたらした(図33A参
照)。この増加についで、処理2時間後に調べた際にfosタンパク質の増加が
見られた。3種類のニューロトロフィン(BDNF、NT−3およびNT−4)
は、全trk特異的抗体によって免疫沈降可能なタンパク質類のチロシンリン酸
化を引き起こすことが判明した(図33B参照)。
BDNFに応答することが示された2つの細胞集団はNT−4にも応答した。つ
まり、NT−4で処理した海馬培養物において、アセチルコリンエステラーゼ−
陽性細胞およびカルビンジン(Ca1bindin)−免疫陽性細胞の数が増加
した(図34参照)。
妊娠17日のラット(Sprague−Dawley)の中隔領域を周辺組織か
ら切り離した。組織断片をプールし、ハム(Ham) F −10培地で3回洗
浄し、次に35mm組織培養ディツシュに移して細かく刻んだ。0.25%トリ
プシンで組織を20分間37℃でインキュベートすることにより、単一細胞懸濁
液を調製した。室温で100μg/mlデオキシリボヌクレアーゼ タイプl
(Sigma)を含有する増殖培地(後述)中で5分間インキュベートしてトリ
プシンを不活性化した後、組織断片を繰り返しパスツールピペットの締めた先端
を通すことによって細胞を分離した。次に、分離した細胞を500xgで45秒
間遠心にかけた。上清液を除去して再度遠心にかけた。
ゆるい細胞ペレットを再度懸濁し、普通の増殖培地[5%(V/v)ウマ血清(
Gibco)、1% N3添加物(v / v )(Romijnら、1982
. Dev、Brain Res、2:583−589)、0.5%(V/v)
グルタミン(200mM、 Gibco)および0.25%(v/V)ペニシリ
ン−ストレプトマイシン(それぞれ10,000単位/m 1. 10. OO
Omc g/m 1. Gibco)を含有するダルベツコ変法イーグル培地(
DMEM)]に混ぜた。ブレーティングの3〜4時間後に、滅菌カバースリップ
を各ウェルに載せ、細胞を覆った。ブレーティングの24および72時間後に、
増殖培地の2/3をN3/DMEM (1%N3添加物、0. 5%グルタミン
、および0.25%のペニシリンとストレプトマイシンを含有するDMEM)に
置き変えることにより、ニューロン富化培養物を調製した。これ以後のすべての
培地交換(1日おきに実施された)は、培地の1/2容量を除去し、同量の新鮮
なN3/DMEMを加えることにより行なった。アストログリアの増殖を制限す
るため、培養1週間後に培養物を24時間、濃度2μMのシトシンアラビノシド
で処理した。
培養物から増殖培地を除去し、125μlの溶解緩衝液[200mM NaC1
および25%(v/v))リドンX−100を含有する50mM KHt Po
t 、1)H6,7]を添加した。組織培養プレートを氷上に置き、細胞をプレ
ートからかき取り、新たに125μlの溶解緩衝液を使ってウェルを洗浄した。
2アリコートづつエッペンドルフチューブに入れ、ドライアイスメタノールスラ
リー中で急速に凍結した。
17.2.結果
この研究に採用した培養条件はアストログリアの増殖を制限し、基底前脳ニュー
ロンのin vitroでの長期維持を可能としている。
E、coli産生NT−4をブレーティングの24時間後に培養物に添加し、培
地交換のたびに補充した。2週間の処理期間の終りに細胞を集めた。図35は、
NT−4のChAT活性に対する用量相関的効果を示している。25 n g/
m 1の飽和濃度で、NT−4はChAT活性に約2倍の増大をもたらした。こ
の酵素誘導レベルは、試験したNT−4の最高濃度(100ng/ml)まで維
持された。NT−4を用いた際に観察されるChAT誘導レベルは、BDNFを
用いた時のそれとほぼ等しい。よって、これらのデータは、基底前脳コリン作動
性ニューロンがNT−4の標的であることを実証している。
受胎13〜15日まで異なる日齢のラット胎児の脳より腹側中脳を摘出した。典
型的には、各実験に2腹の胎児を使用した。摘出溶液は以下の組成を有した:N
aC1136,8mM、KCl 2.7mM、Nat HPO4・7Ht O8
,OmM、KH2POt 1. 5mM、グルコース6 m g / m 1
、およびBSAO,1mg/m1.I)H7,4゜この溶液を調製し、次に0゜
2μMボアフィルターを通してフィルター滅菌した。摘出は非無菌条件下で行な
った。すべての脳から上記の組織を摘出すると、残りの手順は無菌条件下で実施
した。組織断片を35mm培養ディツシュに入れ、精巧な鋏で刻んだ。次に、0
.125%のトリプシンを含有するF−12栄養培地2mlを組織に添加し、3
7℃でインキュベートした。このインキュベーション期間の終わりに、最終濃度
が80ng/mlとなるようにDNA5elをスラリーに加えた。もう1つのイ
ンキュベーションを同じ〈実施し、こちらの組織スラリーには8.0mlの増殖
培地を加えた。この増殖培地は、最小必須培地(M E M)に2mMグルタミ
ン、6mg/mlグルコース、5単位/mlペニシリン、5mg/m1ストレプ
トマイシン、および7.5%ウシ胎児血清(Fe2)を補充してなるものであっ
た。試料を卓上遠心器に入れ室温で50゜rpmで5分間遠心した。培地を吸引
し、2mlの増殖培地を細胞ベレットに加えた。1mmの開口部をもつ火仕上げ
ピペットを使用して細胞を8回つき砕いた。残りの組織断片を重力で沈降させ、
少量の上清液を取って血球計数器により細胞数を調べた。細胞密度を測定した後
、組織培養プレートに50.000/cm’の密度で細胞をプレートした。
培養プレートは摘出の前日に調製した。組織プレート(24ウエル、2cm”/
ウェル)を0.5mg/mlのポリオルニチン(分子量30,000〜70,0
00 g/mol)を用いて室温で3時間プレコートした。プレートを水で徹底
的に洗浄し、次に5μg/mlのマウスラミニンで室温で3時間処理した。プレ
ートを上記のように水で洗浄し、37℃で、5%COI、95%空気からなる湿
雰囲気中で増殖培地の存在下で1晩インキユベートした。翌日プレートから培地
を除去し、新鮮な増殖培地と入れ替えた。
培養プレートに細胞をプレートした後、37℃および5%CO2/95%空気に
設定したインキュベーターで24時間インキュベートした。培養培地を以下の組
成を有する無血清培地(SFM)に変えた:イーグルの基本培地(BEM)と栄
養混合物F−12[グルコース(33mM)、グルタミン(2mM) 、NaH
CO3(15mM)<HEPES (10mM)含有]の1:1(v/v)混合
物に、インスリン(25u g/m 1) 、プトレシン(60μM)、プロゲ
ステロン(20nM)、亜セレン酸ナトリウム(30nM)、ペニシリン(5U
/ml)、ストレプトマイシン(5mg/ml)、およびT、(30nM)を補
充しである。いくつかの実験では、培養2日目に培地をSFMに変えた後、精製
BDNFを培養物に加えた。
ドーパミン作動性ニューロンを培養するのに使用する溶液は、帽11i−Q試薬
水システムによって得た水を使って調製した。組織培養培地組成物は、ウシ胎児
血清(ロットNo、 43N1086)およびマウスラミニンと共にGibco
Laboratories (Santa C1ara、 Ca1iforn
ia )より入手した。他の培地成分はすべてSigma Chemical
(St。
Louis、 MO)より購入し、それらは細胞培養試験済みグレードであった
。ポリオルニチンおよびDNA5elもSigmaより入手した。
トリプシンはWorthington (Freehold、 NJ)より入手
し、o−7トNo。
3667であった。市販薬品は分析グレードのもので、Baker Chemi
cal (Phillipsburg、 NJ)より購入した。
18、 1. 2.腹側中脳培養物の免疫細胞化学的染色方法固定液は各実験ご
とに新しく調製した。チロシンヒドロキシラーゼ(TH)の染色には、固定液は
ソレンソン(Sorenson)リン酸緩衝液中の4%パラホルムアルデヒドで
あった。5orenson41衝液は、KH2PO,(7)0.2M溶液を0.
2M Na2HPOtのストックにpHが7.3になるまで添加して調製した。
次にパラホルムアルデヒドをこの溶液に加え、少し加熱して溶解し、使用前に室
温まで冷却した。
実験に取り掛かる前に、穏やかな吸引によって培地を培養ディツシュから除去し
、適当な固定液をそっとディツシュに加えた。
20分の室温インキュベーションを実施した。ついで、5orensonリン酸
緩衝液で各5分間穏やかに回転させながら3回洗浄した。
次に、細胞を消光溶液中で30分間室温で穏やかに回転させながらインキュベー
トした。TH染色を行なう培養物のための消光溶液は、2%標準的ウマ血清を含
有する5orensonリン酸緩衝液からなった。次に培養物を透過性化緩衝液
中で室温で30分穏やかに回転させながらインキュベートした。この溶液は、0
.2%サポニン、およびTH染色を行なう培養物に対し1. 5%の標準的ウマ
血清を含有する5orenson緩衝液からなった。透過性化段階に続いて、培
養物を1次抗体の存在下で1晩4℃でインキュベートした。ラットTHに対する
抗体は、イソタイプIgG2aというマウスモノクローナル抗体であった。この
抗体は、20mM リン酸ナトリウム、50mM NaC1および0.2%サポ
ニンを含有するpH7,5の溶液中で40μg/mlで使用した。1次抗体イン
キュベーションの後、培養物は適切な透過性化緩衝液で1回につき15分間、5
回洗浄した。次に、培養物をビオチンと結合した2次抗体(ビオチニル化ウマ抗
マウスIgG)とともにインキュベートした。このインキュベーションは、室温
で2時間積やかに回転させながら行なった。上記と同じ洗浄を実施し、次に培養
物を製造者のプロトコールにしたがってあらかじめ調製したアビジン−ビオチニ
ル化西洋ワサビベルオシダーゼ複合体(ABC試薬、Vector Labor
atories、 Burlingame、 CA)の存在下でインキュベート
した。室温で穏やかに回転させながら30分インキュベーションした後、培養物
を上記のように洗浄した。次に、培養物を0..5mg/mlジアミノベンジジ
ンおよび0.02%過酸化水素を含有する55mM Tris−CL pH7’
、3でインキュベートした。反応生成物の発生を2〜5分間許し、その後溶液を
除去して培養物を数回水冷PBSで洗浄した。次に、1cm2あたりの陽性細胞
数を確認した。
パラホルムアルデヒドおよびグルタルアルデヒドは、Fluka Chemic
alより入手した。標準的血清(ブロッキング剤として使用した)、ビオチニル
化アフィニティ精製抗イムノグロブリン、アビジンDH1およびビオチニル化H
RP−Hを含有するベクタスティンキット(Vectastain kit)は
、Vector Laboratoriesより購入した。ジアミノベンジジン
はB RB D N F L (Gaithersberg。
MD)より入手した。
した実験からの2組のデータが図36Aおよび36Bに示されている。培養物は
さきに記述したように調製し、NT−4の濃度を上げながらこれで処理した。図
36Aに示される実験では、NT−4による培養物の処理は、ただ1回だけの添
加としてブレーティングの日に行なった。図36Bに示される実験では、NT−
4による処理は、何回も添加するものとしてブレーティングの日(培養第1日)
、その後培養第4日および7日(CD4.CD7)に行なった。培養第8日に、
ドーパミン作動性マーカーであるチロシンヒドロキシラーゼを免疫細胞化学的に
染色するため培養物を加工した。次に、各ディツシュに存在するドーパミン作動
性ニューロンの数を測定した。各処理グループは5回の反復培養物からなる。
両方の実験から得られた結果は、NT−4による処理が、TH免疫細胞化学的染
色によって検出されるドーパミン作動性ニューロンの数を増加させることを示し
ている。この増加は図36Bに示されるように用量依存性であり、また飽和可能
である。
線条体ニューロン培養物は、E17ラツト脳より以下のように調製した。すなわ
ち、カルシウムとマグネシウムを含まないハンクスの平衡化塩類溶液中で線条体
組織を細かく刻み、0.25%トリプシンおよびDNAアーゼ(DNAa s
e、0.2mg/ml)を用いた酵素処理により分離した。次に、ダルベツコ変
法イーグル培地および10%ウシ胎児血清よりなる培地(DME−Fe2)中で
、機械によりすりつぶした。分離した細胞を10’個/ウェルの密度で、前もっ
てポリリシンとメロシンを塗布しておいた96ウ工ル組織培養プレートの無血清
N2培地にシードした。
ヒトNT−4(0,1〜50ng/ml)をブレーティング時に添加し、1日お
きに補充した。
19、 1. 2.カルビンジンの免疫組織化学的染色培養第8日のin vi
tro線条体培養物(8DIV)を4%パラホルムアルデヒドで30分間固定し
、PBSで洗浄し、0. 1%トリトン(Triton)X−100/P B
S中で15分間透過性化し、10%ウマ血清/1%ウシ血清アルブミン/PBS
で90分間室温でブロックした。次に、培養物を1次抗体(マウス抗カルビンジ
ン、Sigma、 l : 5000希釈物)および5%標準的ウマ血清と共に
4℃で1晩インキユベートした。これは、2次抗体(ビオチニル化ウマ抗マウス
) (Vector Labs、、l : 400希釈物)との室温での90分
間のインキュベーションに先立って行なった。
カルビンジン免疫反応性を、ベクタスタチン(Vectastatin)ABC
キット(Vector Labs、)を用いて視覚化した。合計ニューロン数、
およびカルビンジンに対して免疫反応性のニューロン数を、4個X2組の培養ウ
ェルのそれぞれの総面積の約5〜10%について計測した。
19.1.3.高アフィニティー〇ABA取込みの測定高アフィニティーGAB
A取込みを、TomozawaおよびAppel、 1986、 Brain
Res、 399:111−124の方法の変法によって測定した。
細胞を、140mM NaC1,2,6mM KCI、0.75mM MgCl
2.0.75mM CaC1z、1mM KHzPO+ 、1mM Na2HP
Ot 、6mg/m 1グルコース、2mM β−アラニン、および1mg/m
l BSAを含有する緩衝液で1回洗浄した。1回洗浄後、細胞を取込み緩衝液
中で5分間37℃でインキュベートした。次に、 3H−G A B A (N
EN、NET−191X、 100ci/mmol)を最終濃度17nMで添加
し、細胞を15分間37℃でインキュベートした。両方のインキュベーションに
おいて、ニューロン特異的取込みが、1mMニペコチン酸をいくつかのウェルに
添加することによって立証された。第2のインキュベーションの後、細胞を取込
み緩衝液を用いて4℃で4回洗浄し、次に0.5mM NaOHを用いて2時間
室温でインキュベートした。細胞抽出物を回収し、抽出物中の’H−GABAを
数えた。
19.2.結果
8日間NT−4で処理した線条体培養物においては、カルビンジン免疫反応性の
全ニューロンの百分率が、処理していない対照の培養物と比較して約3〜4倍に
増加した(図37参照)。
NT−4による処理は、GABAの高アフィニティー取込みのレベルを、処理し
ていない対照と比較して約3〜4倍に増大させた(図38参照)。
受胎後14日(E14)のラットの腹側中脳より、先に記述したように培養物を
調製した( Hymanら、1991.Nature、 350:230−23
2; 5pinaら、 1992. J、Neurochem、、 59:99
−106)。脳組織のトリプシン化および機械的分離によって得た単一細胞懸濁
液を、5X10′個/cm”の密度で、あらかじめポリーL−リシンおよびメロ
シン(Collaborative Re5earch)でプレコートしておい
た35mmディツシュにシードした。グルタミン(2mM)、グルコース(6m
g/ml)、ペニシリンG (0,5U/m 1) 、ストレプトマイシン(5
μg/ml)、および牛胎児血清(F CS。
7.5%)を補充したMEMで細胞を4時間インキュベーションして細胞の培地
への付着を可能とした後、栄養因子の存在下または不在下で細胞を定められた培
地[BoLtensteinおよび5ato、 1979、 Proc、Nat
l、Acad、Sci、 USA、64ニア87−794の記述するように、F
12およびイーグル基本培地(1: 1. v/v)にN2補充物を加えてなる
培地、だたしインスリン濃度は20ng/mlに下げ、またグルタチオンを2.
5μg/ml含有させた]で培養した。
20.1.2.3H−GABA取込みの測定高アフィニティー〇ABA取込み活
性の測定を、実施例19に記載の方法にしたがって実施した。
CADの染色を行なうべき培養物を4%パラホルムアルデヒドとF 12/BM
E (1: 1.v/v)のl:1混合物中で10分間プレフィックスし、その
後4%バラホルムアルデヒド中で30分間インキュベートした。次に、培養物を
4%ヒツジ血清および0.02%サポニンを含有するリン酸緩衝液の存在下でイ
ンキュベートし、その後、培養物を1晩4℃で、ヒツジ抗ネコGADs7抗血清
(叶、A、Tabin、 UCLA、 CAより置火に提供された)l/750
0希釈物と共にインキュベートした。培養物を洗浄し、濃度1゜5μg/mlの
ヒツジ抗ラビットIgGと共にインキュベートし、特異的に結合した抗体をアビ
ジン−HRP結合の後、N i S O+を強化したDABを用いた現像によっ
て検出した(Hancockら、1982、 Neurosci、 Lett、
、31:247−252)。
20.1.4.GABA含量の測定
培養物を調製し、in vitroで様々な時間にわたって栄養因子の存在下ま
たは不在下で維持した。培養期間の終わりに、細胞を集め、直ちにO,1mMア
スコルビン酸塩および2.5μg/mlジヒドロキンベンジルアミン(D HB
A、内部標準品)を含有する0、4N過塩素酸塩で酸化した。これをホモジナ
イズし、遠心にかけて沈降したタンパク質を除いてから、抽出物中のカテコール
アミンをアルミナ(ICN)に吸収させた。次に試料を徹底的に洗浄し、カテコ
ールアミンを0.05%二亜硫酸ナトリウムおよび0.025%EDTAを含有
する174nM酢酸を用いてアルミナから抽出して回収した。ペレット化した沈
殿物をPBSに再度懸濁してから、Smi thら、 1985. Anal、
Biochem、 76−85の方法により試料のタンパク質含量を測定した
。GABAの測定は、0−フタルアルデヒドを用いたデリバタイゼーション(d
erivatization)の後に、逆層C11カラムを25%メタノール、
3. 1%アセトニトリル、O,LM Nag Pot 、pH8,8からなる
移動層を使用するHPLC分離によって実施した。種々のアミノ酸の定量化は、
HPLCによる溶出ピークの電気化学的検出(BSA 5500 Couloc
hem電極配列システム検出器)の後で行ない、そのデータは試料のタンパク質
含量に対し標準化した。
点質GABA作動性ニューロンに対するニューロトロフィンの考え得る効果を検
討するため、高アフィニティーGABA取込み、GABA含量、およびCAD活
性を対照および処理された培養物について測定した。培養物におけるGABA作
動性ニューロンの存在を、まずCADの67kD形(これは末端過程および神経
細胞の周核体に見出だされる)に特異的に向けられている抗体を用いた免疫細胞
化学的染色によって検出した(Gonzalesら、1991. J。
Neurocytol、、20:953−961; Kaufmanら、 19
91. J、 Neurochem、 56:720−723)。図4は神経栄
養因子の全くの不在下で4.7または11日間維持された培養物(それぞれ図4
1A−C参照)によって得られた、代表的なCAD染色パターンを示す。1吹拭
体の不在下ではいかなる染色も観察されなかった(図41D参照)。細胞数の計
測は、二二一口トロフィンの不在下でIn vitroで1週間維持された培養
物において、CAD陽性ニューロンの数がその時点での全細胞数の3.3±0.
7%に相当することを示した。NT−3のみが7日後in VitrOでGAD
陽性ニューロン数の有意な増加(63%)をもたらした。
BDNFはCAD陽性ニューロン数を増加させなかったが、NT−3はもちろん
BDNFも7日間維持された培養物においてGAD酵素活性の用量依存性増大を
引き起こした。それぞれ図42Aおよび42Bに示す通りである。NT−3は、
BDNFに比べより大きい増大をもたらした(3倍対1.8倍)。他方、NT−
475は試験したどの濃度でも効果がなかった(図42C参照;200ng/m
lまではデータは示していない)。
GABA作動性ニューロンのもう1つのマーカーとして、我々は7日間培養され
た細胞の高アフィニティー〇ABA取込み能力に対する各ニューロトロフィンの
効果を調べた。図43Aに示されるように、試験した3種類のニューロトロフィ
ン(BDNF。
NT−3およびNT−415)はすべてGABA取込みの2〜3倍の増加を引き
出した。BDNFとNT−3の用量応答は類似しており、約20ng/mlで最
大に達した。NT−415はBDNFまたはNT−3よりも低い濃度で効果を示
し、10ng/mlで飽和し、これ以上の濃度では効果が減少した。我々が可能
な添加物またはGABA取込みに対する相乗効果を査定したところ、いかなるニ
ューロトロフィンの組み合わせ効果も観察されなかった(図43B参照) 、
NGF (50n g/m 1)はGABA取込み活性にいかなる効果も持たな
かった。
GABA作動性表現型のさらなるマーカーとして、我々は各ニューロトロフィン
で処理した培養物中のGABA含量を測定した(図44参照)。BDNF、NT
−3およびNT−415はすべて、これらの因子を加えて7日間増殖させた培養
物のGABA含量において中程度の、しかし有意な増加をもたらした。ここでも
NGFによる処理は効果がなかった。これらのデータは、高アフィニティーGA
BA取込み活性測定において観察された増加と首尾一貫している。
20、 2. 2黒質におけるtrk受容体分布の分析培養された点質ニューロ
ンに対して上記の効果を成就する際のニューロトロフィンの活動部位の疑問を解
くために、胎児培養物および成体ラット脳点質の両方における高アフィニティー
BDNFおよびNT−3受容体(それぞれTrkBおよびTrkC)の発現パタ
ーンを突き止めることは興味深かった。図45に示すように、in 5ituハ
イブリダイゼーシヨンは、腹側被蓋領域(VTA)および成体ラット脳点質の両
方におけるTrkB (図45B。
45C参照)およびTrkC(図45D−F参照)mRNAの高いレベルを明確
に示した。TrkCの分布はTrkBのそれよりも広範囲に広がっている。より
高い倍率でのTrkCの局在パターン(図45E、45F参照)の検討は、Tr
kCがニューロンのしるしである大きな周核体で発現されていることを実証する
。
TrkBおよびTrkCがラット胎児腹側中脳組織で発現されているかどうかを
突き止めるため、BDNFまたはNT−3の存在下または不在下で様々な期間増
殖させたE14中脳培養物より調製したRNAを、ノーサンプロット法により精
査した。図46Aに示すように、TrkBのキナーゼドメインの検査は、すべて
の条件下で9kb転写物の存在を示した。培養物をBDNFまたはNT−3に最
大29時間まで暴露することは、TrkB mRNAの発現レベルを実質的に変
化させなかった。検出された9kb転写物は、Kleinら、1991.Ce1
l 65:189−197によって記述された2つの脇侍異的転写物の1つで、
TrkBチロシンキナーゼ細胞表面受容体の全長に対応することが示された。T
rkCについて精査したプロット(図46C参照)では、成体脳およびE14V
M培養物のRNAの両方に14kb転写物が検出された。これは、全長TrkC
をコードする主要転写物であると同定されている(Valenzuelaら、1
993.印刷中)。この転写物の発現レベルは、NT−3で処理した培養物にお
いて、著しい変化を示さなかった。
もう1つ5kb TrkC転写物が検出された。これは28SリポソームRNA
バンドのすぐ上まで移動するもので、不完全な形のTrkCをコードする2つの
公知転写物の1つである(Valenzuelaら、1993.印刷中)。
20.2.3考察
上記のデータは、ニューロトロフィンは点質でGABA作動性ニューロンを支持
しなからある役割を与えている可能性があるという証拠を提供している。一般的
に、GABA作動性神経伝達が変化すると全身性発作を伴なう。特に全身性発作
は点質内でGABA作動性神経伝達を増加させることによって防止できる。Ga
1e。
K、、1985.Federation Proceedings 44:24
14−2424; 01sen、 R1゜ら、1986.Neurotrans
mitters、5eizures and Epilepsy III; N
15ticoら、(編) 、Raven Press、 New Yorko
L/たがってここに提供するデータは、ニューロトロフィンが発作関連障害の治
療に潜在的効用を有する可能性があることを示唆している。
運動ニューロンに対するNT−4の効果を、前述のようにchAT活性をモニタ
ーすることにより測定した。NT−4は運動ニューロン富化培養物中でChAT
活性を用量依存的に刺激した(図39参照)。NT−4とCNTFを組み合わせ
て、またNT−4とNT−3を組み合わせて、同時に運動ニューロン富化培養物
を処理すると、ChAT活性に対して相加効果よりも大きな効果をもたらした。
NT−4(100ng/ml)単独ではChAT活性を3.8倍に増大させ、ま
たCNTF (50n g/m l)単独ではChAT活性を4.5倍に増大さ
せた。しかしこれらを同時に添加すると、ChAT活性は13.4倍に上昇し、
2つの因子の相乗作用を示唆した(図40参照)。
21、微生物の寄託
ニューロトロフィン−4に関わるヒトゲノム配列を含有する下記の組換え体バク
テリオファージは、1991年8月22日(HO2−2およびHO2−2)およ
び1991年9月11日(HO2−1)に12301 Parklawn Dr
ive、 Rockville、 Maryland 20852に所在するア
メリカンタイプカルチャーコレクションに寄託し、下記の受託番号を与えられた
。さらに、キメラ遺伝子構築体pcMX−hNT3/hNT4は1991年10
月30日にアメリカンタイプカルチャーコレクションに寄託し、下記の受託番号
を与えられた。繊毛神経栄養因子(CNTF)に関わるヒトゲノム配列を含有す
る組換え体バクテリオファージ(hCNTF−Gl)は1989年9月12日に
アメリカンタイプカルチャーコレクションに寄託し、受託番号ATCC4065
7を与えられた。二二一口トロフィン−3(NT−3)に関わるヒトゲノム配列
を含有する組換え体バクテリオファージ[phl hN3(Gl)]は1199
022月28にアメリカンタイプカルチャーコレクションに寄託し、受託番号A
TCC40763を与えられた。
バクテリオファージ ATCC受託番号HG4−2 75069
HG7−2 75070
HG2−1 75098
本発明は、寄託された微生物またはここに記述した特定の態様によって範囲を制
限されるべきではない。実際、ここに記載するもののほかに、本発明の種々の変
法がこれまでの記載および添付の図から当業者には明らかになるであろう。その
ような変法は、本発明の特許請求の範囲内に入るものとする。
ここに種々の刊行物を挙げ、それらは参照としてそっくり組み込んだ。
国際出願番号:PCT/
国際出願番号:PCT/
配列表
鎖の数 二本鎖
トポロジー・不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
GGCTGCC12フ
配列番号、4
配列の長さ・127
配列の型 核酸
鎖の数・二本鎖
トポコノ−。不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号 5
配列の長さ、127
配列の型 核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類+ DNA (genomic)配列
AGCAGCC12フ
配列番号・6
配列の長さ・127
配列の型 核酸
鎖の数・二本鎖
トポロジー−不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号・7
配列の長さ 127
配列の型 核酸
鎖の数・二本鎖
トポロジー:不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号=8
配列の長さ 127
配列の型 核酸
鎖の数、二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類 DNA (genomic)配列
(JICC12)
配列番号 9
配列の長さ: 130
配列の型 核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジ−不明
配列の種類 DNA (gcnomic)配列
配列番号、lO
配列の長さ 130
配列の型 核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類 DNA (genomic)配列
GAG入Arclコ0
配列番号、11
配列の長さ°130
配列の型・核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー・不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号、12
配列の長さ、130
配列の型 核酸
鎖の数・二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
GAGII;ATTGGALコ0
配列番号・13
配列の長さ 130
配列の型 核酸
鎖の数・二本鎖
トポロジー:不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号・14
配列の長さ:130
配列の型、核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号:15
配列の長さ・130
配列の型 核酸
鎖の数・二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
C入^^丁C?AAe CC(JAGGGT’r 丁cAccAAcGA e(
JGA !A丁^GkCk kDkkktJτ’l’G 6O
配列番号・16
配列の長さ・130
配列の型、核酸
鎖の数°二本鎖
トポロジー:不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号 17
配列の長さ・130
配列の型、核酸
鎖の数・二本鎖
トポロジー・不明
配列の種類 DNA (genomic)配列
配列番号 18
配列の長さ・130
配列の型:核酸
鎖の数、二本鎖
トポロジー二不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
Ae!?C′TAGGC130
配列番号、19
配列の長さ・66
配列の型 核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類 DNA (genomic)配列
配列番号 20
配列の長さ +28
配列の型 核酸
鎖の数 不明
トポロジー 直鎖状
配列の種類 DNA (genomic)配列
二T素C1211
配列番号:21
配列の長さ:130
配列の型:核酸
鎖の数、二本鎖
トポロジー二不明
配列の種類: DNA (genomic)配列 −
配列番号:22
配列の長さ・43
配列の型二アミノ酸
鎖の数・−水路
トポロジー、不明
配列の種類 ペプチド
配列
LY@ CY@ xsn Pro ALa GLy Gly The Val
GLy Gly C7n Arg GLy Val Aspl 10 15
Ar9 AJ”9 14L@ Trp XLm sar GLu Cys Ly
g Ala LY@ Gin S@r τye Val ^P°q
2025コ0
ALa Lau The M@t ^−p 5@r Asp Lys XLm
VaL C1yコ5 40
配列番号 23
配列の長さ 43
配列の型 アミノ酸
トポロジー・不明
配列の種類、ペプチド
配列
Lye CYa P、sfI pro Sef GLy Set Thx Th
e 入rg GLy Cy−人rg GLy VaL Mpl S lo 1s
Lys LYl eln テrp 11m Set GLu CYa Ly−^
ill LYl GLn Sat Tyr vat yq202%ユ0
ALa Lau The !l−^−p ALa Mn Lye ++@u V
aL C1yコ5 40
配列番号 24
配列の長さ 42
配列の型・アミノ酸
鎖の数;−末鎖
トポロジー 不明
配列の種類 ペプチド
配列
LYl cya At9^−p Pro Mn i’ro VaL Asp S
gar Oly eye^tq GLy IL−^−pL S 10 1%
配列番号・25
配列の長さ 42
配列の型、アミノ酸
鎖の数・−末鎖
トポロジー:不明
配列の種類:ペプチド
配列
LYIICY−^z9^1aPro^−nP+″oVaLOLu!5rO1yC
Y@MIGLy!L・^−pL S 10 1!
Sir L、ys H1sτrp ken Satτyr ays ?hrτh
rτhr HLs Thr PM VaLLy1ALa Lay The Th
r Asp Asp LYl Gin ALa Ala3% 40
配列番号:26
配列の長さ;42
配列の型・アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:不明
配列の種類、ペプチド
配列
Lys CYa At9 Amp Pro Arg Pro VaL Mar
5@r GLY CYa λeq GLy ILs km91 S 10 is
^111LY自HLm丁rpMn3@rテyreyeTheτh【τhrH1s
?hrI’hsViLLye202%30
ALa Lau The Mat CLu (Ly Lye GLn ALa
^111i40
配列番号:27
配列の長さ:42
配列の型二アミノ酸
鎖の数−一本鎖
トポロン−9不明
配列の種類・ペプチド
配列
Lys CYII LYl入−n Pro Set Prts VaL S・t
GLy GLy l:ys M91LY Xis jv9L S 10 1%
配列番号:28
配列の長さ・42
配列の型・アミノ酸
鎖の数8−一本
トポロジー二不明
配列の種類、ペプチド
配列
Lye Cy畷 ktQ Amp PTOt、Y@ pra vaλ Set
Mar (lly Cy−人rg GLy !L−^−pl S XOL!
^Lm Lys HLm Pro ^−n Sat Tyr Cy−τh【 丁
hr The Hls The the VaL LysALa Lau Th
e M・e Glu Gly Ly−Gin ^1蟲 ^La配列番号 29
配列の長さ 42
配列の型 アミノ酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー 不明
配列の種類 ペプチド
配列
配列番号:30
配列の長さ:43
配列の型、アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー二不明
配列のN類;ペプチド
配列
Lll1 CYm &jfl pto Haζ Gly fyt The Ly
e (SL%l (LY Cy−Mq GLy ZL−^・X
1 1 10 As
LYg Arq IIL@ Pro hats !or (:Lll CYa
M9 ?hrτhr GLII sir ’tyt vaλ香Ag
20 2% 30
ALaLJuTheMet^叩1@rLysLy−^rqKL@GLyコS40
配列番号、31
配列の長さ:43
配列の型二アミノ酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー二不明
配列の種類・ペプチド
配列
LysCy−^−nproIll・tGly丁y【τhrLyeGLuGLyC
Y@入rgGLy11−^−pL S LOLS
Lys Arg ML−τり^−n 5eat QLn Cy−Arg The
The GLn Sgar Tyr VIIL Me2O2530
人La Lau The Met Amp 9r Lys Lys 入rg I
n CLyコs 40
配列番号:32
配列の長さ 43
鎖の数ニー末鎖
トポロジー 不明
配列の種類;ペプチド
配列番号:33
配列の長さ、43
鎖の数、−末鎖
配列の長さ=43
配列の型 アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トボロノー、不明
配列番号、35
配列の型;アミノ酸
鎖の数 −末鎖
トポロジー:不明
配列の種類:ペプチド
Lys Cys Asn Pro M@t ely ?yrτhr Lys G
Lu Gly Cym keg (fly X工・^−P1 % 10 1s
Lys^rgFlis?yr^an!@r(+1neye入rgTheTheG
inS・rTyrVaλ^rq^1alJIIτhtkt入mpSsrLysL
ysLystLsGLyコS40
配列の型 アミノ酸
鎖の数 −末鎖
配列の種類、ペプチド
LY@CY−^anPraLysGLyPh・τhrAsnGLuQLyey@
^tqGLyXi−AspI S 10 15
LY@ LY@ HLm ?rp Aan Sar Gin eye Arg
Thr Sar GLn Sar Tyr Vai Arg20 25 コ0
^1a LIIIJ The Mat ^―p jar Arg Lys LY
@ Lla OLyコ5 40
配!j11番号、37
配列の型二アミノ酸
鎖の数・−末鎖
配列の種類 ペプチド
Arg Cya Lye GLu 入L& Arg pro vat LYII
Asn GLy CY藝 Arg Gly XL* As■
I S 10 1s
^5pLy@ML−τrp^an9rGinCymLY@丁hrSay:Gin
Thr:TytVaλ入z920 :lS 30
^1aL@uTheSatGluAgnJvsnLysLIIuValGLyコ
5 40
配列の長さ 43
配列の型 アミノ酸
鎖の数 −末鎖
トポロジー:不明
配列の種類:ペプチド
入M eF@ LY@ GLu ^1蟲 Arg pro VaL Lye A
an cly cy−Arg (Sly !L−^1pl S L(I LS
入sp LY@ Hls τrp Mn Sar Gln Cya Lye T
he Sir Gin The Tyr Vat JLrg^Lll Lau
The Sar Glu Asn Asn LY@ Lau VaL 0113
% 40
配列番号:39
鎖の数ニー末鎖
トポロン−。不明
配列の種類:ペプチド
λ1mL*uτhrm@rGluA*nAmnLysLauValdayS40
配列番号 40
配列の型 アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:不明
配列の種類:ペプチド
Me cym Lye GLu ALa mg Pro Val Lys As
n cly Cyg kxq GLy GLu MPS
LFmey−為4丁’hrluaLY@Proph@LY@marGLyCam
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nτhr?yrVaijLrgス02530
^LaTauTheGLn入1p入x9丁hzS@tVatCLyコS 40
トポロジー:不明
配列
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^−n aiy Cym Arg Oly GLu ksgl % 10 1%
^−p Lys ML−τ1^an mar GLn C2S LY−The
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^1aTAuSarLY@GLu^5nAsnLY@?yrValGLyコ5
40
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ス0コ530
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τi 入rg Trp GLu 入rg n@ ^−p21o2工S 220
225
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τ入入^^G^Cり^GCCτテ為II<λへλ^テ^C^GへGへ^G^GC
i^?CQ;↑〒C^Ce〒Ge^G13o2配列番号 44
トポロジー 直鎖状
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!LeSatTyへY@IS 10 1s
eye Ala 工is ey−ALa ALa Pea Ph@CLnmar
krq The Thr^@p Lau A11pTyt Gly Pro
Alp Lys Thr Ssr GLu ALa !@r Alp Arg
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^−n^an Ph@Sat HLm VtL Lau GLn Mn (Ly
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65 70 75 g。
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Lys Lau Val CLy Trp Argτrp !l@ Me LL
・^sp The 入La Cys VaL Cys The LIILI L
au Sat Arq The GLy Arg τhr22S2コ02コS
配列番号:45
配列の長さ:123
配列の型 アミノ酸
鎖の数 −重鎖
トポロジー・不明
配列の種類 ペプチド
配列
入Lm gIIt GLy jar ^my Sat VaL Sat Lau
Sat 入r9 λrg day (ILIJ Lsu 鰍≠■
L S 10 1s
Vat eye 人sp s@r VaL Asn VaL τrp VaL
’nr Asp LY! λg9 テhr AL& VII■
スQ25コ0
配列番号=46
配列の長さ+ 118
配列の型・アミノ酸
鎖の数−一本鎖
トポロン−・不明
配列の種類:ペプチド
配列
配列番号:47
配列の長さ:I19
配列の型・アミノ酸
鎖の数−一本鎖
トポロジー・不明
配列の種類・ペプチド
配列
入r9 テhr Thr 61n Sat τyr VaL 入r9 ^1a
Lsu thr Mt Asp Sat Lye Lyeas 90 95
八rq ILs dly frp krq Ph@ !L@ λtq 工1@
入−pτhr Ssr eye VaL eye Thtloo 105 λ1
0
’Lau Thy: ILs Ly−^rg C1y Arg配列番号・4B
配列の長さ・119
配列の型、アミノ酸
鎖の数・−重鎖
トポロン−不明
配列の種類:ペプチド
配列 τyr 入La GLu Hls Lys Sat Mis krq G
ly GLu Qr jsr Val ey−Asp ja■
l S 10 11
GLu Sat !J%l frp Val 丁hr Asp LY@ mar
Sat 八La ILs 八sp!L−人r+3 GLy2025コO
HLmClnValThrValT、auO1yGlu!LmLylI?hrQ
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Asn 01Y Cys 入rg Gly Ils Asp Asp Lys
HLm 丁rp Asn Ssr Gln Cys Lye66 70 7%
110
〒hr5+erGinThrTyrVa1^xqA↓aLauThrSsrGL
uAen^anLysL*ua% 90 9%
ValGLyTrp入r9τqXL・^tq!is^jpThrj@rcymV
aiCy−^1aLausat kxq LY@ Ils GLy Ax9τh
r配列番号、49
配列の長さ 1313
配列の型 核酸
鎖の数、二本鎖
トポロジー:不明
配列の種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号・CDS
存在位置: 552. 、1259
配列
MA Cig AC? CIT ?CA AG? C入aa入OCe〒 TCT
CCA eeτ CCA CI入 CIテ ’r’Tc W30
krq VaL 丁hr 1.Ju Ser Sat GLu GLu Pto
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GLu Pro ^1蟲 Asn Ly−The !or9% Woo 10
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rGLy^r9丁hr22S2コ02コS
配列の長さ・236
配列の型、アミノ酸
配列の種類・タンパク質
配列
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^LaLauThe!Lm19% 200 205
^sp ALa Asn Lys L、au VaL GLy Trp 入r9
Trp Il@ 入rg !Le ^ap Phe 入L■
210 21% 220
配列の型、アミノ酸
鎖の数−一本鎖
配列の種類・ペプチド
配列の特徴
特徴を表す記号 modified base存在位置 9
他の情報・/標識−N
/注=“N=I”
配列
GkYTCYtrHG CY’1TRCA lフ配列番号 57
配列の長さ 17
配列の型、核酸
鎖の数・一本鎖
トポロジー 不明
配列の種類 DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: modified base存在位置・9
他の情報・/標識=N
/注=“N= 1”
配列
eTYm’ffTNG l:’rTT’RcA 17配列番号:58
配列の長さ 17
配列の型 核酸
鎖の数 一本鎖
トポロジー 不明
配列の種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: modified base存在位置・6
池の情報:/標識=N
/注=“N=I”
配列の特徴
特徴を表す記号: modified base存在位置、9
池の情報、/標識=N
/注=“N=In
配列の特徴
特徴を表す記号+ modified base存在位置:12
他の情報、/標識=N
/注=“N=IN
配列
GT’RτeNATNc uA?l:eA 17配列番号・59
配列の長さ、17
配列の型、核酸
鎖の数ニー重鎖
トポロジー・不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
CCAAGCTTCT M、kkTTClフ配列番号・60
配列の長さ、17
配列の型、核酸
鎖の数ニー重鎖
トポロジー 不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
G^CTCCkGTC: GkCJkT3 1フ配列番号:61
配列の長さ +26
配列の型5核酸
鎖の数、二本鎖
トポロジー 不明
配列ノ種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号 CDS
存在位置 1..126
配列
ス02530
配列番号、62
配列の長さ 42
配列の型;アミノ酸
トボロノー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
配列
Gin Tyt Pm Tye C1u The ^xq CYII Ly−A
La Glu mat ^工a GLy Glu 。IYlS 10 1s
aly Pre Oly VaL Gly Gly Gly GLy cY−A
rg Qly VaλAljp Arg ArQ Fl五−202sコ〇
〒rp L@u S@t Glu Cys LY@ A11l Lys O1+
′Im@tコS 40
配列番号、63
配列の長さ:126
配列の型・核酸
鎖の数、二本鎖
トポロジー・不明
配列の種類: DNA(genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: CDS
存在位置・1..126
配列
配列番号・64
配列の長さ・42
配列の型二アミノ酸
トポロジー・直鎖状
配列の種類:タンパク質
配列
GLn tyr Ph・Tyt C1u Thr Arq (:Y@ Ly−^
1息 ^虐9 Aan kL亀 QLu QLu QLyl S 10 15
GLy Pro GLy Ala Gly Gly (Ly GAY C76入
rg Gly Vai ^sp 入【q 入rq 1lLa202$30
Trp Val $@r OLu Cy@ Ly−ALa LY@ Gin m
@tコS4G
配列番号:65
配列の長さ、35
配列の型、アミノ酸
鎖の数、−重鎖
トポロジー 不明
配列の種類 ペプチド
配列
配列番号・66
配列の長さ=35
配列の型二アミノ酸
鎖の数 −重鎖
トポロジー二不明
配列の種類:ペプチド
配列
配列番号:67
配列の長さ・35
配列の型二アミノ酸
鎖の数 −重鎖
トポロジー:不明
配列の種類:ペプチド
配列
aLn Tyr pH@ Tyr GLu Thr LY@ Cya Agn
Pro Met C1y Tyr The LY# GluI S 10 1s
GLY ey−Arg GLy !L−^−p LY@ krq HLmτrp
Aan Ssr OLn C76Argτhe2o 25 コ。
The (in jar
コ5
配列番号二68
配列の長さ=35
配列の型二アミノ酸
鎖の数;−重鎖
トポロジー:不明
配列の種類:ペプチド
配列 din Tyr PTI@ Tyr GluIhr Ar9 Cys L
Y@ emu ALa^rg Pro VIIL LIT@@Aan
I S Lo 1%
GLyeye^rg(LyIL*^mpAspLy@HL@τrpAsnSat
GLnCymLymThr配列番号:69
配列の長さ:192
配列の型:核酸
鎖の数:二本鎖
トポロン−・不明
配列の種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: CDS
存在位置・1..192
配列
配列番号ニア0
配列の長さ二64
配列の型 アミノ酸
トポロジー 直鎖状
配列の種類 タンパク質
配列
丁rp VaL m@r C1Lu Cya Lye ALa Lys GLn
Ssr Tyr vaλ Arg ALa Lau Th■
コS 40 41
^工蟲 ^@P kLa ()Ln GLy Arq VaL GLy Trp
八r9 テrp K11l 入rg XLa MP Th■
So 55 60
配列番号ニア1
配列の長さ:35
配列の型、核酸
鎖の数:二本鎖
トポロン−不明
配列の種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号・CDS
存在位置 18. 、35
配列
配列番号ニア2
配列の長さ 6
配列の型二アミノ酸
トポロジー 直鎖状
配列の種類:タンパク質
配列
GLu The krq Cys Ly−^Las
配列番号 73
配列の長さ 35
配列の型・核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー・不明
配列の種類: DNA (gcnomic)配列の特徴
特徴を表す記号: CDS
存在位置: 18..35
配列
配列番号、74
配列の長さ・6
配列の型 アミノ酸
トポロジー、11鎖状
配列の種類、タンパク質
配列番号 75
配列の長さ: +404
配列の型 核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジー;不明
配列の種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: CDS
存在位置・460. 、1104
配列
aCt で’rrcテG c((eeT axG 〕CCC^CC〒〒 CTC
丁Cc CCCCG^ Cτ^ GτCCτa 5zaPro Ph@ Lau
ALa Pro aLu Trp ^−p Lau Lau Sat Pr口
入rq VaL VaL Lau40 45 S。
丁CT AGC(AT GCCCcT CCT GGG Ce(: CCT C
↑aCテC丁τCCテa era c^α CCT 6661@r kxq C
1y ALa Iro ALa IJy Pro Pro Lau LIILI
Phs Lau Lau GLu 入Pa
5% 60 N
CGCkGT CCC: CTCl:Gc CAG 〒λc ’rye ’m
a入^ACCCOC丁GC^^GCCτ HA〒 906GLySerProL
auktqGinTyrPIT@Ph*OLuテhr^rgCy−LIT@AL
II^−913514014%
配列番号 76
配列の長さ:215
配列の型 アミノ酸
トポロジー、直鎖状
配列の種類 タンパク質
Lau Lau Lau Ph@ Lau L@%l Pro Sat Val
Pro ZL* GLu jar GLn Pro PrB
202sコ0
Pro Sat Thr L#u Pro Pro Ph@ Lau Ala
Pro OLu 丁【p ^−p Lau Lau !orコS 4Q 4%
Pro Arq VaL νml Lmu 5*r Arg Gly Ala
Pro Ala GLy Pro Pro Lsu LauSo 55 60
Ph@ Lsu Lau GLu ALa Gly ^1蟲 Ph・ 入1q
C1u s@r Ala aly Aim pea ^la6% 70 75
S。
Amn xrg sir 入1°9 Arq Gly VaL 5@r Glu
Thr ALa Pro 入1a mar Arq ^tX
as 90 9%
Gly にGLu Lau kLa Vat ey−^叩 ALa VIIL
Sat CLy Trp VaL Thr ^ap 入g9人t9 τh【 八
La ViL 入−p LIIIJ 入rq に1ソ 入rg GLu VaL
GLu vat uu cry cL■
lls 120 12%
Val Pro ^1& ALa G’hy GLy Sat Pro Lau
入xq GLn ↑yr Phs the Glu τh■
1コ01コ5140
人r9 CY@ LY−ALa ^−p Amn ALa GLu Glu G
ly C1y Pro aly ALa aly any14s 150 15
8 160
GLyGlyaysArqCLyvaLAspyq入r4141sTrpVaL
SirOLuCysLyei65 170 1〕S
^1a Lys din s@t qr VaL 入rg Ala Lsu T
hr ALa ^−p 八La 6Ln cly 入r9VaL GL7 Tr
p ^n trp ”−Arq Aim ^−p テhr ALII Cam
Van ey−テhrLau19% 200 ’ 20!
Lau mar jLrg Thr (Ily M9^1a210 ス1s
配列番号ニア7
配列の長さ:214
配列の型二アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー・不明
配列の種類、ペプチド
入tq Sat 入rg 八rq GLy VaL ier GLu Thr
ALa Pro 八Lm Sat λr9 Arq GLyas 90 9%
配列番号−78
配列の長さ 176
配列の型・アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー・不明
配列の種類:ペプチド
配列
Hat Sat ThX Tyc Ssr Sgat Met^la (lLy
Lys Mp Trp^1111 L@IJ Tyc m≠■
I S 10 1s
Pro 入1q Vat ThX XJu Ssr Ssr (Lu GLu
Pro mat GLy Pro Pets Lau L、≠■
20xs1゜
PMIaruserGLuGLuThrVatVaLHLsProGLu社o^
La入−nLyeτhxコS 40 4%
入rgGlyGLuIau!@rValCY@^−WsafVaL^−nVaL
1t1pVaLテhrAJP6S〕0フ5SO
LY1λrgτhr^1aVaL^叩^@11ArgGlyLysHaVaLi
htVatM@tSil−as 90 95
+flu !l* din ThX Lau The Cay pjo Lau
Lye Gin Tyc Ph命 the GLu Th■
loo 101 110
Lyy Cys Asn Pro mar (Ly Ssr Thr ThX
ktq GLy ey−八rq CLy VaL A#1pLY@ Ly@Gi
nτrp ZLm Hat C1u CY@ Lye Ala LylGin
Ssr Tyc Val kxqALa L4u〒hr !l@ AIIII
kn^−n LyeLau Val Oly Trp krq Ttp KLa
Arg145 lSQ 15% 160
t列番号 79
配列の長さ・17?
配列の型・アミノ酸
鎖の数 −末鎖
トポロジー二不明
配列の種類・ペプチド
配列
GLuProPt6Pr6LJuTyrL4uN・tGLu^lp↑yrVaL
C1y^anProVatコS 40 4%
Val^la Asn Ar9τhr Ssr Pro Arg Jlir9
Lye Tyt Ala GLu gig Lye m@gSo 5s60
GLy aLu KLa Ly−丁hr GLy Asn Ssr Pw Va
L Lln Gin Tyc the Tyc 12Lu1oo 10% 11
0
The jqg CY璽LY@ GLu ALII Ar9 Pro Vlll
!、Y@ Asn GLy eye ktq (lLy jLs
八−9A@1pLy@ILstrp^−nSet:(Lr+CysLy−τbr
SirGinτhrtyrVa11コ01コ5140
配列番号二80
配列の長さ:175
配列の型二アミノ酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー・不明
配列の種類;ペプチド
配列
GLn Pro VaL 11m Aim Net M9 ThX OLu L
au しmu Arg GLn OLn ^tq Ar91 S 10 11
^−n 入f9 The Sir Arg Arg LYm Ar9 Tyc
ALa Glu llLm LYI Hat ML−人r9So 5% 6G
Gly Glu Tyr Ssr VaL CY@^―p Sat GLu S
sr Leu Trp VaLτhr^―p f−ys65707%110
Set mar 入La KLa ^−9!1・ 入xq any llLm
GLc+ VaL The VaL tau (lLy Gku
a% 90 9%
!La LY協 丁he Gly A@11 s@r Pro vat Lys
GLn Tyc the Tyc GLu ThX λrX
100 10% 110
eys LYm GLu Ala Ar9 Pro Vlll LY@^−n
GLy GLy kxq Oly El・^−p^−pu% 120 12%
t、ysH1sτrp入anmarGLnCY@LY@τhrSatGLr+τ
hr↑yrVaL^’9kn1コ01コ5140
配列番号二81
配列の長さ:178
配列の型 アミノ酸
鎖の数・−末鎖
トポロンー:不明
配列の種類:ペプチド
配列
CLu the Gin pro Hat 1111 ALa Thr 入−p
ThX CLu Lau Llju Arg Gin G奄■
I S 10 15
人rg M9 Tyt Asn jar Pre 入rg VaL Lau L
au Mar ^−p Ssr ThX Pro Lau2o 25 コ0
C1u Pro Pro Pro Lau t’lt Lau Hat Glu
^mp tyr Val GLy Asn Pro Vak
3% 40 4%
VaL ThX Asn Arg The 841t Pr口 Ar9 Arg
Ly−人tq Tyc ^1蟲 (LIJ IIL・ L凾■
so ss 6゜
s@rIILsArgGLyGLutyrS@rVaLCys^jpSatCL
ussrLauτrpVaL%s to ts ・O
τhr^mgLy−m@rmat入Lan11人ayKL−λrqQLyILa
GLnVaLτhrVaLIs 90 9%
LJLI GAY Glu KLa Ly−ThX Gly^−n fisr
Pro VaL Lys Gin Qr PM Tyrloo 10S LIO
Clu The 入r9 1:Y@ Lln CLu ALa 入tq Pe口
VaL LYm Asn Gly (iLy Arg (奄モ■
113 120 12S
us Mp ksp LYm KLa Trp 入−rI Ssr Gin (
:ys Lys ThX Sur GLn テhr テyr1コ0135140
配列番号=82
配列の長さ、160
配列の型二アミノ酸
鎖の数・−末鎖
トポロジー二不明
配列の種類、ペプチド
配列
^−pL4u tyr ThX Sir ktq VaL Met Lau s
ir Sir GLI’l VaL Pro Lau GL■
l S 10 15
!TOPro IJu Leu the Lau Lau GLu Glu T
’ft t、ys kmn T2CLet 入−p ALa^1蟲 轟41!I
Hat Sex Flat 入tq VaL Arg Arg l1is f
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コS 40 4%
GLy Glu IJu Ssr VaL ey−^gp Sat XLm j
ar QLu Trp VaL テhr 入り亀 入La5o 55 60
^mpLYIILys↑hr^工aVaL^−pmtsiraλyGLyτhr
Va工τhrVaL−6570758゜
G11lLYIIVIILPro’l/IIL!orLY@GLYGLIILa
uLysGinτytPh・τyrGLufil IQ 9%
τheLysCy@八−nProNeへGLy↑yrテhrLY@QLuQly
GLyktqGLyXis10010%110
Aap LY−人rq Hls 丁rp Amn 5ar GLIX Cy−人
t9 The The Gin jsr Tyr VaLILs 120 L2
S
入r9 xla LJu Thr Mat Aap Ser Lys Ly−人
19 !L@ OLy τ【p Arg the !Lm’t3013S140
人rq Xie MP Thr Ser Cya VaL Cys The L
au Thr Els Lye Arg Gly 入r9145 150 As
s 160
配列番号=83
配列番号:84
配列の型、アミノ酸
鎖の数ニ一本鎖
Ala^−nMlltSerH−乞入rgVal入r9^rgH1sSat^口
PproAlaへr9人r9コS 40 4s
Gly GLu Lau Sat VaL CY−Aap Ser KLII
Set GLu テrp VaL The へλ蟲^11so ss s。
Aap Lye Ly−The Ala Val Asp Mat Ser O
Ly GLy The vai The Vai Leu01uLysValP
roVMlsatLy@01yGinLJ%lLY@OLnτyrPHI@?y
rOLuIIs 90 9!
τhrLY@l:Y@^@fiP+”O1’l@tGLyTyrテhxLysG
LuGLyGly入r9^sp!l@Zoo lO5110
^@PLy−^r9HLsTtpAJnS@r+5inCy−人rqτhtTh
eGLnjarτyrVai115 120 12%
^r9^1a L@II The Mat Aap Sat Lys Lye
Arg ILs Gly ?rp^rq the tie1コo1コ5140
^eq !L@^@pτhr S@l! Cya VaL CYI?hr Lg
au The Ila Lys Arg GLy krq148 150 As
s 160
配列番号=85
トポロジー・不明
配列の種類:ペプチド
入1aAsnMat$#rMet^zqVaL^r9人rqH1sSag八−p
P+”oALakrq^r9コS 40 4%
配列の型 アミノ酸
鎖の数 −末鎖
配列の種類 ペプチド
配列
Ala ^1龜 λxq VaL テhr (LY GLn The 八rg
ken XLII テhr VaL Aap 00 ^rg1% 10 工2
Lau Phs LM@ Ly−^xq 入xq L@IJ )ILs Sat
Pro 入rg VaL Lau the mat τh■
2028コ0
Gin Pro 1lro Pro The Sat mar Asp The
Leu Aap Lea ^−9the OLn ^λ蟲35 40 、 4
5
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L@ 入rg Ser Lye 入rg Sat fierso ss g。
5@r Hls Pro ZL@PM ML@ Arg GLy GLu Pm
Ser Val eys Mp Sgat Va16% ’?On @0
5etVaLTrpVaLCLy^1pムymThrThr^LaTht^H+
XLaLyslilyLY鴫85 90 9%
配列番号・87
配列の型、アミノ酸
鎖の数、−末鎖
トポロン−不明
配列の種類、ペプチド
^1龜 Am 入rq VaL Thr GLy GLn The 入g9 A
mn !L@ テhr VaL Asp Pro Lysl S W Is
L@u Ph−Lye Lye Arg Arg L@u Arg s@t:
Pro Arg VaL Leu the 5・rτhrGlr+Pe口Pro
ProTheSatS@gjvpTheLII%l^−pLauAQItheG
Ln^1aHL@ GLY The KLII Ser I’m Amn 八x
9 テhr Sua 入rgs・rLy−^xq 釦g jarSo 55 6
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aleysAsp5@rVML65 7o フS @。
Sat Val τrp Val Gly Aap Lye The The
Ala The Asp 工is Lye GLy Lysl1 90 9%
GLuVaLτt+rVaLXJ%1GlyOLuVatAsn!l@^mAs
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GLn Tyr th@ the GLu テhr Lys Cy−^t9 人
1a Pro ^−n pro Vai GLu s・rGly GLy 入r
9 ^#P IL@ Asp Sat Lye l1ls Trv A−n 5
g5t Tyr CY−The テh■
13Q$4%140
The +41− 丁hr Ph@ vaL Ly−ALa Lau The
テhr ^−9^−9Lye ate 入La λLa14s 150 Ass
160
τrp入rqPh−工1・入rqXl*^−p?hr!@rCydVJLLCY
IIVIILL4ujar^r9i6%17017%
LY−^1&^La M9
MO
配列番号:88
配列の型・アミノ酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー:不明
配列の種類・ペプチド
配列 入1&為工亀 入gg VaL ALa GLy GLn 1M λz9
為an !L@ The Van Asp Pro ^tX
i S 10 1!
Pha Lye Lye Arg jug La+a M9 Mr Pre k
xq Val−21m mat Thx G1n20 21 、 30
Pro Pro 入rq GLu Ala Asp Thr Thr (Iln
Mp Leu M9 Phs GLu VaL aLyコS 40 41
GLy 入1龜 A1亀 Pro the ^畦 入tq The IILs
^z9 濡sr Ly−^tq ht Sat jarNo 5% 60
丁yr the I’h@ C1u Thr Lye Cys 入xq Asp
Pro Asn Pro VaL Asp mat (I撃■
Li5120125
aty入rq^sp!is^mpS@rLY@M111τ【ph−njarTy
tCy−τhrTheτhr1コo1ユ%140
配列番号、89
鎖の数ニー末鎖
トポロジー二不明
ph@PheLysLysLy−ktqthe入tqII@rS@を入rgVa
nLauPhaSsrτhrl S 10 11
0Ln Pro Pro Pro Glu maK Arg Lye GLY
Gin Sat Thr Gly PM LJLI SatF
2023コ0
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為 Arg The Ly−八rg The ALa Hi■
コS 40 4%
Pro VaL Lau +41m Arg OLy CLu Phs j@r
Vat Cy−Asp Sat VaL $・rM・tso ss s。
丁rp VaL CLy ^−9Lye The ’rhr 入藷 The A
sp rL* Lye Oly Lys aLu Vai6% 70 75 8
0
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LPMLy・GLnτyras 90 9%
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9 Pre VaL hr Sgat: Oly CIL7io0 101 1
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入rg Jup Iln ^my ALa !、ye 1lis 丁rp Aj
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LL’4 120 125
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GLY Lys Gin ^111 kla Pre ^n1コ0エコ5140
Phs Xis kJ−g !L−^−p The Sat eln Val
eys VaL Leu maK 119 Lys 細r145 150 LS
sL6Q
鎖の数ニー末鎖
ken?hrVaLTheVatMtGLuAanVaLkw+nLau^−p
h−nLysVaL丁yrトポロジーー不明
配列の種XI;ペプチド
配列
G5 90 ソコ
LY@dinTytPh*Ph@GLu丁hrLY@CY−^xq^−npro
^anProGLuPr。
10Q 10s110
Thr Cy−人xq Sat Pro Tbr !41− 人rq Sir
jar Oly Il* VIIL XLm GLY 01■
115 120 12%
Arg Sir C11y GLy Arg Gly GLy 5@r GLn
C4y Sat Ly@ Thr Gly Asn 5a■
i30 135 140
cry GLy 入tq Amp Il@ Asp Sat Azg τY【
τrp Aan See l1ls Cy−Tbr Asn丁hr Amp X
Lm Tyr Val Sat ALa L@u Tbr Val Ph@ L
ye GLu Gin The ALaTrpArgPhsIl*ArgILe
^anALaSirCysVaICysVatj@r入r9τhr配511番号
93
配列の長さ、225
配列の型 核酸
鎖の数 二本鎖
トポロジー 不明
配列ノ種類 DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: CD5
H在位rll : 1..225
配列
CGk CTG(iTe CTG TCT Ac1 GOT GCCGCT G
ee GGCCee GCT CTG GTCTTC48Arg Val Va
l Lsu 5@r Arg GLy ALa Ala ALa GLy Pr
o Pro Lau Val Ph・l S 10 1s
CTCCTG GAに kCT C1CA GCCTT’T CC;6 GAG
TCk GCk GCCCC(: C(i6 GCCAAb96
L*u Lsu GLu Tbr Gly Ala Ph・ Arg OLu
5*r A11l cly ALa ^r9 人1a As■
20 25 3G
CGCAGCCAG GCA GGG GTG AGCGAT A0丁 TCk
CCG GCG AGT GAT CAG GC;T 1S4
^rq sir Gin Arg Gly Val Ssr Asp Thr
S@t Pro Aim 5@r HLm GLn GLyコS 40 45
G^G CTG にCCCTG TGCGAT GCA GTCAGT GTC
TGG GTG ACA GAG CCCTGG L92Glu Lau ^x
a Lau CY@ AIIP ALa ViL Ssr Val 丁rp v
al Tbr Amp Pro Tr■
配列番号、94
配列の長さ 75
配列の型・アミノ酸
トポロジー;直鎖状
配列の種類 タンパク質
配列
入rg VaL VaL Lau S@t Arg Gly ALa ALa
ALa GLy Pro Pro Lllu Van phE
l S 10 1s
Leu Lau Glu Thr Gly ALa Ph・ 入rq Glu
Ssr 入la Gly ALa Arg Ala Asn^rg S@r G
in 入rg GLy Val mar Asp Thr 5@r Pro 八
la XLmt 1(Ls Gin 0Py
Glu Lau ALa Lau Cym Asp Aim VaL S@r
Val τrp VaL Tbr Amp Pro 丁rp5Q 55 60
丁hr ALa VaL Amp L@u Gly Vil L@u GLu
Val Glu65 7o フ5
配列番号 95
配列の長さ:53
配列の型:核酸
鎖の数・一本積
トポロジー二不明
配列の種類: cDNA
配列
CCCACMGCT TGT’TGGCATCTkτGGTCkGk Gc+:
CTIJCA? AA9mffl テGC53配列番号:96
配列の長さ:lO
配列の型二アミノ酸
鎖の数−一本鎖
トポロジー二不明
配列の種類、ペプチド
配列
LY@ Cal@ Asn Pro S@r Gly S@t Thr Tbr
Arg配列番号、97
配列の長さ・7
配列の型・アミノ酸
鎖の数 一本積
トポロジー 不明
配列の種類 ペプチド
配列
Arg C1y Cy−Arg cly Val Asp配列散り 98
配列の長さ・5
配列の型 アミノ酸
鎖の数 一本積
トポロジー 不明
配列の種類7ペプチド
配列
Lys にinτrp If@ S@r配列番号 99
配列の長さ 6
配列の型、アミノ酸
鎖の数ニ一本鎖
トポロジー・不明
配列の種類:ペプチド
配列
LysGinjarTytValλrq配列番号、100
配列の長さ、7
配列の型二アミノ酸
鎖の数 一本積
トポロジー二不明
配列の種類・ペプチド
配列
cly Pro Gly Xaa cly C1y GLy配列番号 101
配列の長さ、7
配列の型・アミノ酸
鎖の数・一本積
トポロジー 不明
配列の種類:ペプチド
配列番号−102
配列の長さ 7
配列の型二アミノ酸
鎖の数ニ一本積
トポロノー:不明
配列の種類・ペプチド
配列
CLY i+ro GLy^La (Ly GLy C1y配列番号・103
配列の長さ;5
配列の型・アミノ酸
鎖の数−一本鎖
トポロジー、不明
配列の種類・ペプチド
配列番号:104
配列の長さ 5
配列の型二アミノ酸
鎖の数、一本積
トポロジー 不明
配列の種類:ペプチド
配列番号:105
配列の長さ 18
配列の型:核酸
鎖の数・一本積
トポロジー、不明
配列の種類: DNA (genomic)配列 CkGTkTTTTT AC
GAAACC18配列番号、106
配列の長さ=18
配列の型・核酸
鎖の数ニ一本積
トポロジー 不明
配列の種類: cDNA
配列
^CkmccGT TTGTTC’rG 18配列番号・107
配列の長さ 18
配列の型:核酸
鎖の数ニ一本積
トポロジー二不明
配列の種類: DNA (genomic)配列番号: 114
配列の長さ:45
配列の型・核酸
鎖の数 −末鎖
トポロジー:不明
配列の種類:
配列
GCAGGGeGC? GCe115AC? GGkCA(bGkcA (JC
iGGGTA? CTOAo 4%配列番号・115
配列の長さ、15
配列の型 アミノ酸
鎖の数、−末鎖
トボロジー:不明
配列の種類 ペプチド
配列
GlyGlyC1yCY@ArgGlyValAspArgArg+4LsTr
pValsirGLu10 B
配列番号 116
配列の長さ・582
配列の型、核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー 不明
配列の種類: DNA (genomic)配列の特徴
特徴を表す記号: COS
存在位置:1..396
配列
Sar ?yr VaL 入rg Ala L@u ihr Ala =p A
La Gin Gly Arg ¥al Asp τrP配列番号 +17
配列の長さ:132
配列の型二アミノ酸
トポロジー、直鎖状
配列の種類・タンパク質
配列
Val Vat Cym Pro Xls Met Sar lug Hls
htq Sat LY@ VIIL Pro Mar G1■
5 lo ls
^rg Sar Sat Arg Val Ala Pro Ala 丁hr
Cya Arg 入r9 Arq Thr GLy ^x9丁yr Gly A
rg Sar L*u GLu VaL Glu VaL L@u 04y G
Lu Val Pro Pro ^1&コS 、 40 43
Val C1y Sat 5er L@u Arq Gin tus Phs
Ph@ VaL ALa Arq Ilh@ GLu ^1■
^sp Lys 5er Glu GLu C1y Gly Pro Gly
Vat Gly (icy GLy 入1a Ala ^1■
65 70 7% g。
cly VaL ’rrp Thr C1y GLy Hls Trp Val
Sar Glu Cys Ly−人1a t、ys di■
5sr 丁yr Val Arq Ala L*u Thr ALII MP
ALa GLn any Arq Vat 入−p Trploo 1QS 1
10
八r9 丁rp 工l@ Gin Thr Gly Thr ALa Cys
VaL Cys Thr L@u L、@IJ Sar A窒■
115 !20 125
τhr Gly Trp ^1龜
1コO
配列番号 118
配列の長さ 36
配列の型 核酸
鎖の数 −末鎖
トポロジー 不明
配列の種H: DNA (genomic)配列番号=119
配列の長さ・36
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
CGGTkCAkGC(lOccccT?Cテ ’!’GOGCA?GGOTC
TCkD 36配列番号、120
配列の長さ 36
配列の型、核酸
鎖の数・−末鎖
トボロジー:不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
ccaτ^eccTc GhGCcACCCk GoテGCテecO1k G^
QkTG コロ配列番号;121
配列の長さ、23
配列の型:核酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー、不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
配列番号、122
配列の長さ:36
配列の型:核酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー:不明
配列の種gl : DNA (genomic)配列
tccxc’rrtca cτCλCCCCCCG丁テテe(:0CCOTGk
TtJT配列番号:123
配列の長さ、36
配列の型、核酸
鎖の数・−末鎖
トポロジー:不明
配列の種類: V1N^(genomic)配列
ACATeACOGCCgt5kkkCQOGG GGTGhQeXAkA入e
rcca配列番号 124
配列の長さ:36
配列の型:核酸
鎖の数ニ一本積
トポロジー二不明
配列の種類: DNA (genomic)配列
ACTTCCCGC;Cτ入へ^へcccGa ca↑aAacaAA hcr
ac^u+Jsllへさ訃
m cn m t’ts
FIG、 5A
NGF NT−4(10” M)
ν
FIG、 5B
FIG、 6A
FIG、 68
FIG、6C
FIG、 6D
FIG、6E
FIG、 6F
FIG、 6G
FIG、 6)1
FJG、6I
舅珠罪C/′)ミ惰 囮 誕 −
−=歇〕#o場裾社云奪’l 、:3
FIG、7A
−−6.0kb
FIG、 7B
0コ
U υ
0コ
リ υ
u
0り
υ υ
FIG、 9A
FIG、 9B
n 。
FIG、 l0A
FIG、 11
卵母細胞 即
FIG、 12
FIG、 192
FJG、193
FIG、 20
ACCTGA CGA CACCTG MCCCA CACGAG CTCCA
G CTCW T A V D L G V L E V E>FIG、 20
(CONT、)
FIG、 22
FIG、 2B
FIG、 24A
FIG、 248
FIG、 25
CO8上清の希釈度
FIG、27B
3T3/lrk C
O,01,1110100100O
GF
8ONF II
T−4
1度 (ng/m1l
F IG、 29At
ayt (ng/m1)
F I G、 29A2
1度 (ng/m1)
FIG、29B1
1度 (ng/m1)
F IG、 29B2
PCl3 PCI2/1rkB
FIG、29C
*
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FIG、 31
Jel& @ 1.kC−一
転
28S−−
FIG、32
FIG、33A
20〇−
FIG、 33B
対照 NT4
FIG、 34A
対照 BDNF 50nq/ml NT−450ng/m1FIG、 34B
(’l/τ◇/晶−/八d(1)
へ蜜−)−4丁L Y:/: l−44(−jl−+ L < r+ CFIG
、36A
NT−4(ng/m1l
FIG、36B
NT−4(ng/m1)
FIG、37
NT−4(ng/m1)
FIG、38
?+、、−6+
FIG、 41B
FIG、41D
ニューロトロフィン濃度 (r+q/m1)FtG、43A
FIG、43B
FIG、44
FIG、 45A
FIG、45B
F IG、 45C
FIG、45D
F IG、 45F
CGCGBBBBTB
−一一一一一一一−
FIG、46A
TBCNCNCN
FIG、 46D
フロントページの続き
(51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号A61K 38/22
AAB
// C07K 14/48 8318−4HC12P 21102 C928
2−48(C12P 21102
C12R1:91)
9455−4C
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、 PT、SE
)、0A(BF、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 ML
、 MR,NE、 SN。
TD、TG)、AU、BB、BG、BR,BY、CA。
CZ、FI、HU、JP、KR,KZ、LK、MG、MN、MW、No、NZ、
PL、RO,RU、SD、SK、 UA、 US
(72)発明者 アルタ−、チャールズ エイ。
アメリカ合衆国 10536 ニューヨーク州力トナー、リリー ポンド シー
231番地
FI
A61K 37/24 AAB
37102 AAhi
(72)発明者 デイステファノ、ピーターアメリカ合衆国 10512 ニュ
ーヨーク州カーメル、リッジ ロード 8番地
(72)発明者 ヴエンティミグリア、ロザンアメリカ合衆国 10549 ニ
ューヨーク州マウント キスコ、レイクサイド ロード 677番
地72)発明者 ウィーガンド、スタンレーアメリカ合衆国 10562 ニュ
ーヨーク州オシニング、オーバートン ロード21番地
(72)発明者 ウォング、ヴイヴイアンアメリカ合衆国 10583 ニュー
ヨーク州スカースデイル、フォート ヒル ロード 423番地
(72)発明者 ヤンコパウロス、ジョージ ディー。
アメリカ合衆国 10510 ニューヨーク州ブライアークリフ メイナー、ス
リーピー ホロー ロード 428番地
Claims (28)
- 1.運動ニューロンの生存、成長および/または分化を支持することがinvi tro培養系で実証された、有効量のNT−4タンパク質を、NT−4関連運動 ニューロン障害の患者に投与することからなる、上記障害の治療方法。
- 2.NT−4タンパク質がATCCに寄託されて受託番号75070を指定され たバクテリオファージHG7−2中に含まれるNT−4関連DNA配列を含む組 換え核酸分子によりコードされる、請求項1に記載の方法。
- 3.NT−4タンパク質がATCCに寄託されて受託番号75070を指定され たバクテリオファージHG7−2中に含まれる対応DNA配列に少なくとも約7 0%相同である組換え核酸分子によりコードされる、請求項1に記載の方法。
- 4.運動ニューロンの生存、成長および/または分化を支持することがinvi tro培養系で実証された、有効量の第二の神経栄養因子を、前記のNT−4タ ンパク質とともに投与することからなる、請求項1に記載の方法。
- 5.第二の神経栄養因子が毛様体神経栄養因子、ニューロトロフィン−3または 神経成長因子である、請求項4に記載の方法。
- 6.ドーパミン作動性ニューロンの生存、成長および/または分化を促進するこ とがinvitro培養系で実証された、有効濃度のNT−4タンパク質に該ニ ューロンをさらすことからなる、ドーパミン作動性ニューロンの生存、成長およ び/または分化を促進する方法。
- 7.ドーパミン作動性ニューロンの生存、成長および/または分化を促進するこ とがinvitro培養系で実証された、有効量のNT−4タンパク質を、ドー パミン作動性ニューロン疾患または障害の患者に投与することからなる、上記疾 患または障害の治療方法。
- 8.前記の疾患または障害がパーキンソン病である、請求項7に記載の方法。
- 9.コリン作動性ニューロンの生存、成長および/または分化を促進することが invitro培養系で実証された、有効濃度のNT−4タンパク質に該ニュー ロンをさらすことからなる、コリン作動性ニューロンの生存、成長および/また は分化を促進する方法。
- 10.コリン作動性ニューロンの生存、成長および/または分化を促進すること がinvitro培養系で実証された、有効量のNT−4タンパク質を、コリン 作動性ニューロン疾患または障害の患者に投与することからなる、上記疾患また は障害の治療方法。
- 11.コリン作動性ニューロンが基底前脳のコリン作動性ニューロンである、請 求項10に記載の方法。
- 12.コリン作動性ニューロンが中隔のコリン作動性ニューロンである、請求項 10に記載の方法。
- 13.前記の疾患または障害がアルツハイマー病である、請求項10に記載の方 法。
- 14.後根神経節または他の感覚ニューロンの生存、成長および/または分化を 促進することがinvitro培養系で実証された、有効量のNT−4関連タン パク質を、末梢神経障害の患者に投与することからなる、上記障害の治療方法。
- 15.前記の末梢神経障害が急性ニューラプラキシー、神経断裂症、軸索断裂症 、糖尿病性神経障害、筋萎縮性側索硬化症および圧迫である、請求項14に記載 の方法。
- 16.海馬の細胞の生存、成長および/または分化を促進することがinvit ro培養系で実証された、有効量のNT−4関連タンパク質を、海馬細胞が関与 する疾患または障害をもつ患者に投与することからなる、上記疾患または障害の 治療方法。
- 17.前記の疾患または障害が虚血、低酸素、低血糖または卒中に関係がある、 請求項16に記載の方法。
- 18.線条体の細胞の生存、成長および/または分化を促進することがinvi tro培養系で実証された、有効量のNT−4関連タンパク質を、線条体細胞が 関与する疾患または障害をもつ患者に投与することからなる、上記疾患または障 害の治療方法。
- 19.前記の疾患または障害がハンテントン舞踏病、線条体黒質変性、脳性小児 麻痺、卒中、虚血、低酸素症または低血糖症である、請求項18に記載の方法。
- 20.検出可能に標識されたNT−4を末梢神経に注入し、そして標識NT−4 が逆行輸送されるか否かを判定することからなり、その際、逆行輸送されないこ とがNT−4に対する応答性の欠如と正の相関関係にあり、末梢神経系の障害が NT−4に関連することを示すものである、NT−4関連末梢神経系障害の診断 方法。
- 21.前記の疾患または障害が急性ニューラプラキシー、神経断裂症、軸索断裂 症、糖尿病性神経障害、筋萎縮性側索硬化症、および圧迫よりなる群から選ばれ る、請求項20に記載の方法。
- 22.検出可能に標識されたNT−4を中枢神経に注入し、そして標識NT−4 が逆行輸送されるか否かを判定することからなり、その際、逆行輸送されないこ とがNT−4に対する応答性の欠如と正の相関関係にあり、中枢神経系の障害が NT−4に関連することを示すものである、NT−4関連中枢神経系障害の診断 方法。
- 23.前記の疾患または障害が腫瘍、膿瘍、外傷、アルツハイマー病、およびパ ーキンソン病よりなる群から選ばれる、請求項22に記載の方法。
- 24.有効量のNT−4関連タンパク質を、網膜の疾患または障害をもつ患者に 投与することからなる、上記疾患または障害の治療方法。
- 25.前記の疾患または障害が網膜剥離、加齢によるまたは他の黄斑障害、光網 膜症、手術により引き起こされた網膜症、未熟児網膜症、ウイルス網膜症、ブド ウ膜炎、静脈または動脈閉塞もしくは他の血管障害による虚血性網膜症、眼の外 傷または穿通性障害による網膜症、末梢硝子体網膜症、または遺伝的網膜変性で ある、請求項24に記載の方法。
- 26.前記の疾患または障害が視神経と関係がある、請求項24に記載の方法。
- 27.前記の疾患または障害が網膜神経節細胞の変性と関係がある、請求項24 に記載の方法。
- 28.有効量のNT−4を、発作を起こした患者に投与することからなる、発作 の治療方法。
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