JPH08283295A - 新規g蛋白質共役型レセプター蛋白質、その製造法および用途 - Google Patents

新規g蛋白質共役型レセプター蛋白質、その製造法および用途

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JPH08283295A
JPH08283295A JP6326612A JP32661294A JPH08283295A JP H08283295 A JPH08283295 A JP H08283295A JP 6326612 A JP6326612 A JP 6326612A JP 32661294 A JP32661294 A JP 32661294A JP H08283295 A JPH08283295 A JP H08283295A
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JP
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protein
coupled receptor
receptor protein
salt
ligand
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JP6326612A
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Kuniji Hinuma
州司 日沼
Akira Fujii
亮 藤井
Yuji Kawamata
裕二 川俣
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】ウサギ胃幽門部平滑筋由来のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質またはその塩、該G蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質の部分ペプチド、該G蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質をコードするDNA、該G蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質の製造法、該G蛋白質共役型レセプター蛋白
質に対するリガンドの決定方法、リガンドと該G蛋白質
共役型レセプター蛋白質との結合を阻害する化合物のス
クリーニング方法またはスクリーニング用キット、該ス
クリーニング方法またはスクリーニング用キットで得ら
れる化合物またはその塩、該化合物またはその塩を含有
する医薬組成物、該蛋白質共役型レセプター蛋白質また
はその部分ペプチドに対する抗体。 【効果】G蛋白質共役型のレセプターの構造・性質の解
明はこれらの系に作用するユニークな医薬品の開発につ
ながる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウサギ胃幽門部平滑筋
由来の新規なG蛋白質共役型レセプター蛋白質、該蛋白
質をコードするDNAを含有するDNA、該G蛋白質共
役型レセプター蛋白質の製造方法、および該蛋白質なら
びにDNAの用途に関する。
【0002】
【従来の技術】多くのホルモンや神経伝達物質は細胞膜
に存在する特異的なレセプター蛋白質を通じて生体の機
能を調節している。これらのレセプター蛋白質の多くは
共役している guanine nucleotide-binding protein
(以下、G蛋白質と略称する場合がある)の活性化を通
じて細胞内のシグナル伝達を行ない、また7個の膜貫通
領域を有する共通した構造をもっていることから、G蛋
白質共役型レセプター蛋白質あるいは7回膜貫通型レセ
プター蛋白質と総称される。G蛋白質共役型レセプター
蛋白質は生体の細胞や臓器の各機能細胞表面に存在し、
それら生体の細胞や臓器の機能を調節する分子、例えば
ホルモン、神経伝達物質および生理活性物質等の標的と
して非常に重要な役割を担っている。
【0003】胃や小腸などの消化器官では、多くのホル
モン・ホルモン様物質・神経伝達物質あるいは生理活性
物質などによる調節のもとで、種々の消化液が分泌さ
れ、食物の消化・吸収が行われている。これらの物質
は、胃や小腸などに存在する、それぞれに対応するレセ
プターによってその分泌が制御されていると考えられて
いる。特に、消化管ホルモンと呼ばれるセクレチン,ガ
ストリン,コレシストキニン,バソアクティブ・インテ
スティナル・ポリペプチド,モチリン,サブスタンス
P,ソマトスタチン,ニューロテンシンなどは、消化管
内腔からの物理的・化学的刺激あるいは神経性の刺激に
反応して分泌されるが、その真の生理作用は不明な点も
多い。また、モチリンはレセプター蛋白質cDNAの構
造に関する知見は、これまでに報告されていない。さら
に、未知のレセプター蛋白質やレセプター蛋白質サブタ
イプが存在するかどうかについても分かっていなかっ
た。
【0004】胃や小腸の複雑な機能を調節する物質とそ
の特異的レセプターとの関係を明らかにすることは、医
薬品開発に非常に重要な手段である。そして胃や小腸の
機能を調節するためのレセプター蛋白質に対するアゴニ
スト/アンタゴニストを効率よくスクリーニングし、医
薬品を開発するためには、レセプター蛋白質の遺伝子の
機能を解明し、それらを適当な発現系で発現させること
が必要であった。近年、G蛋白質共役型レセプター蛋白
質がその構造の一部にアミノ酸配列の類似性を示すこと
を利用して、ポリメラーゼ・チェーン・リアクション
(Polymerase Chain Reaction:以下、PCRと略称す
る)法によって新規レセプター蛋白質をコードするDN
Aを探索する方法が行われるようになった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ウサギ胃幽
門部平滑筋由来の新規G蛋白質共役型レセプター蛋白
質、該蛋白質をコードするDNAを含有するDNA、該
G蛋白質共役型レセプター蛋白質の製造方法、および該
蛋白質ならびにDNAの用途を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、G蛋白質共
役型レセプター蛋白質をコードするDNAをより効率的
に単離するための合成DNAプライマーを用いてウサギ
胃幽門部平滑筋由来のcDNAをPCRにより増幅する
ことに成功し、その解析を進めた。その結果、本発明者
らは、新規G蛋白質共役型レセプター蛋白質をコードす
るウサギ由来のcDNAを単離し、その部分的な構造を
決定することに成功した。そして、このcDNAは、公
知のG蛋白質共役型レセプター蛋白質とDNAおよびア
ミノ酸配列の相同性が認められたことから、ウサギの胃
で発現機能している新規なG蛋白質共役型レセプター蛋
白質をコードしているDNAであることを見いだした。
【0007】本発明者らは、これらの知見から、これら
のDNAを用いれば、完全長の翻訳枠を持つcDNAを
入手することができ、該レセプター蛋白質を製造するこ
ともできることを見いだした。さらに、本発明者らは、
該G蛋白質共役型レセプター蛋白質をコードするcDN
Aを適当な手段で発現させた該レセプター蛋白質を用い
れば、レセプター結合実験または細胞内セカンドメッセ
ンジャーの測定等を指標に、生体内あるいは天然・非天
然の化合物から該レセプター蛋白質に対するリガンドを
スクリーニングすることができ、さらには、リガンドと
レセプター蛋白質との結合を阻害する化合物のスクリー
ニングを行なうこともできることを見いだした。
【0008】より具体的には、本発明者らは、〔図1〕
に示すウサギ胃幽門部平滑筋由来の新規なcDNA断片
をPCR法によって増幅し、プラスミドベクターにサブ
クローニングした(pMJ10)。その部分配列の解析
から、該cDNAが新規レセプター蛋白質をコードして
いることを明らかになった。この配列をアミノ酸配列に
翻訳したところ〔図1〕、第4、第5および第6膜貫通
領域が疎水性プロット上で確認された〔図2〕。また、
増幅されたcDNAのサイズも、公知のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質の第3膜貫通領域直後と第6膜貫通領
域の間の塩基数と比較して同程度の約400bpであっ
た。
【0009】G蛋白質共役型レセプター蛋白質はそのア
ミノ酸配列にある程度の共通性を示し、一つの蛋白質フ
ァミリーを形成している。そこで、本件の新規レセプタ
ー蛋白質DNA(pMJ10に含まれるcDNA)によ
ってコードされるアミノ酸配列を鋳型としてデーターベ
ース検索を行なったところ、公知のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質であるヒトリガンド不明レセプター蛋白質
(B42009)、ヒトN-フォルミルペプチドレセプ
ター蛋白質(JC2014)、ウサギN-フォルミルペ
プチドレセプター蛋白質(A40520)、マウスC5
aアナフィラトキシンレセプター蛋白質(A4652
5)およびウシニューロペプチドYレセプター蛋白質
(S28787)とアミノ酸でそれぞれ32%、32
%、30%、27%および27%のホモロジーが認めら
れた〔図3〕。このことから、本発明の新規レセプター
蛋白質がG蛋白質共役型レセプター蛋白質ファミリーに
属するものであることがわかる。上記の( )内の略語
は、NBRF-PIRにデータとして登録される際の整理番号で
あり、通常Accession Numberと呼ばれるものである。
【0010】すなわち、本発明は、(1)配列番号:1
で表わされるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配
列を含有することを特徴とするG蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質またはその塩、(2)第(1)項記載のいずれ
かのG蛋白質共役型レセプター蛋白質の部分ペプチドま
たはその塩、(3)第(1)項記載のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質をコードする塩基配列を有するDNAを
含有するDNA、(4)配列番号:2で表わされる塩基
配列で表される塩基配列を有する第(3)項記載のDN
A、(5)第(3)項記載のいずれかのDNAを含有す
ることを特徴とするベクター、
【0011】(6)第(5)項記載のベクターを保持す
る形質転換体、(7)第(6)項記載の形質転換体を培
養し、形質転換体の細胞膜にG蛋白質共役型レセプター
蛋白質を生成せしめることを特徴とする第(1)項記載
のG蛋白質共役型レセプター蛋白質またはその塩の製造
方法、(8)第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質もしくはその塩または第(2)項記載の部分ペ
プチドもしくはその塩と、試験化合物とを接触させるこ
とを特徴とする特徴とする第(1)項記載のG蛋白質共
役型レセプター蛋白質に対するリガンドの決定方法、
【0012】(9)(i)第(1)項記載のG蛋白質共
役型レセプター蛋白質もしくはその塩または第(2)項
記載の部分ペプチドもしくはその塩に、リガンドを接触
させた場合と(ii)第(1)項記載のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質もしくはその塩または第(2)項記載の
部分ペプチドもしくはその塩に、リガンドおよび試験化
合物を接触させた場合との比較を行なうことを特徴とす
るリガンドと第(1)項記載のいずれかのG蛋白質共役
型レセプター蛋白質との結合を阻害する化合物またはそ
の塩をスクリーニングする方法、(10)第(1)項記
載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその塩ま
たは第(2)項記載の部分ペプチドもしくはその塩を含
有することを特徴とするリガンドと第(1)項記載のG
蛋白質共役型レセプター蛋白質との結合を阻害する化合
物またはその塩のスクリーニング用キット、および(1
1)第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
もしくはその塩または第(2)項記載の部分ペプチドも
しくはその塩に対する抗体を提供する。
【0013】より具体的には、(12)蛋白質が、配列
番号:1で表わされるアミノ酸配列、配列番号:1で表
わされるアミノ酸配列中の1または2個以上のアミノ酸
が欠失したアミノ酸配列、配列番号:1で表わされるア
ミノ酸配列に1または2個以上のアミノ酸が付加したア
ミノ酸配列、あるいは配列番号:1で表わされるアミノ
酸配列中の1または2個以上のアミノ酸が他のアミノ酸
で置換されたアミノ酸配列を含有する蛋白質である第
(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質または
その塩。
【0014】(13)リガンドがアンギオテンシン、モ
ンベシン、カナビノイド、コレシストキニン、グルタミ
ン、セロトニン、メラトニン、ニューロペプチドY、オ
ピオイド、プリン、バソプレッシン、オキシトシン、V
IP(バソアクティブ インテスティナル アンド リ
レイテッド ペプチド)、ソマトスタチン、ドーパミ
ン、モチリン、アミリン、ブラジキニン、CGRP(カ
ルシトニンジーンリレーティッドペプチド)、ロイコト
リエン、パンクレアスタチン、プロスタグランジン、ト
ロンボキサン、アデノシン、アドレナリン、αおよびβ
−chemokine(IL−8、GROα、GROβ、GRO
γ、NAP−2、ENA−78、PF4、IP10、G
CP−2、MCP−1、HC14、MCP−3、I−3
09、MIP1α、MIP−1β、RANTESな
ど)、エンドセリン、エンテロガストリン、ヒスタミ
ン、ニューロテンシン、TRH、パンクレアティックポ
リペプタイドまたはガラニンである第(8)項記載のリ
ガンドの決定方法、
【0015】(14)標識したリガンドを第(1)項記
載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその塩ま
たは第(2)項記載の部分ペプチドもしくはその塩に接
触させた場合と、標識したリガンドおよび試験化合物を
第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もし
くはその塩または第(2)項記載の部分ペプチドまたは
その塩に接触させた場合における、標識したリガンドの
第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もし
くはその塩または第(2)項記載の部分ペプチドもしく
はその塩に対する結合量を測定し、比較することを特徴
とするリガンドと第(1)項記載のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質との結合を阻害する化合物またはその塩の
スクリーニング方法、
【0016】(15)標識したリガンドを第(1)項記
載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞に
接触させた場合と、標識したリガンドおよび試験化合物
を第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を
含有する細胞に接触させた場合における、標識したリガ
ンドの該細胞に対する結合量を測定し、比較することを
特徴とするリガンドと第(1)項記載のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質との結合を阻害する化合物またはその
塩のスクリーニング方法、(16)標識したリガンドを
第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を含
有する細胞の膜画分に接触させた場合と、標識したリガ
ンドおよび試験化合物を第(1)項記載のG蛋白質共役
型レセプター蛋白質を含有する細胞の膜画分に接触させ
た場合における、標識したリガンドの該細胞の膜画分に
対する結合量を測定し、比較することを特徴とするリガ
ンドと第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白
質との結合を阻害する化合物またはその塩のスクリーニ
ング方法、
【0017】(17)標識したリガンドを第(6)項記
載の形質転換体を培養することによって該形質転換体の
細胞膜に発現したG蛋白質共役型レセプター蛋白質に接
触させた場合と、標識したリガンドおよび試験化合物を
第(6)項記載の形質転換体を培養することによって該
形質転換体の細胞膜に発現したG蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質に接触させた場合における、標識したリガンド
の該G蛋白質共役型レセプター蛋白質に対する結合量を
測定し、比較することを特徴とするリガンドと第(1)
項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質との結合を阻
害する化合物またはその塩のスクリーニング方法、(1
8)第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
を活性化する化合物を第(1)項記載のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質を含有する細胞に接触させた場合と、
第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を活
性化する化合物および試験化合物を第(1)項記載のG
蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞に接触さ
せた場合における、G蛋白質共役型レセプター蛋白質を
介した細胞刺激活性を測定し、比較することを特徴とす
るリガンドと第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質との結合を阻害する化合物またはその塩のスク
リーニング方法、
【0018】(19)第(1)項記載のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質を活性化する化合物を第(6)項記載
の形質転換体を培養することによって該形質転換体の細
胞膜に発現したG蛋白質共役型レセプター蛋白質に接触
させた場合と、第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質を活性化する化合物および試験化合物を第
(6)項記載の形質転換体を培養することによって該形
質転換体の細胞膜に発現したG蛋白質共役型レセプター
蛋白質に接触させた場合における、G蛋白質共役型レセ
プター蛋白質を介する細胞刺激活性を測定し、比較する
ことを特徴とするリガンドと第(1)項記載のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質との結合を阻害する化合物また
はその塩のスクリーニング方法、
【0019】(20)第(1)項記載のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質を活性化する化合物がアンギオテンシ
ン、モンベシン、カナビノイド、コレシストキニン、グ
ルタミン、セロトニン、メラトニン、ニューロペプチド
Y、オピオイド、プリン、バソプレッシン、オキシトシ
ン、VIP(バソアクティブ インテスティナル アン
ド リレイテッド ペプチド)、ソマトスタチン、ドー
パミン、モチリン、アミリン、ブラジキニン、CGRP
(カルシトニンジーンリレーティッドペプチド)、ロイ
コトリエン、パンクレアスタチン、プロスタグランジ
ン、トロンボキサン、アデノシン、アドレナリン、αお
よびβ−chemokine(IL−8、GROα、GROβ、
GROγ、NAP−2、ENA−78、PF4、IP1
0、GCP−2、MCP−1、HC14、MCP−3、
I−309、MIP1α、MIP−1β、RANTES
など)、エンドセリン、エンテロガストリン、ヒスタミ
ン、ニューロテンシン、TRH、パンクレアティックポ
リペプタイドまたはガラニンである第(18)項または
第(19)項記載のスクリーニング方法、
【0020】(21)第(9)項、第(14)項〜第
(20)項記載のスクリーニング方法で得られる化合物
またはその塩、(22)第(21)項記載の化合物また
はその塩を含有することを特徴とする医薬組成物、(2
3)第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
を含有する細胞を含有することを特徴とする第(10)
項記載のスクリーニング用キット、(24)第(1)項
記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞
の膜画分を含有することを特徴とする第(10)項記載
のスクリーニング用キット、
【0021】(25)第(10)項、第(23)項また
は第(24)項記載のスクリーニング用キットを用いて
得られる化合物またはその塩、(26)第(25)項記
載の化合物またはその塩を含有することを特徴とする医
薬組成物、および(27)第(11)項記載の抗体と、
第(1)項記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もし
くはその塩または第(2)項記載の部分ペプチドもしく
はその塩とを接触させることを特徴とする第(1)項記
載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその塩ま
たは第(2)項記載の部分ペプチドもしくはその塩の定
量法を提供する。
【0022】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
としては、温血動物(例えば、モルモット、ラット、マ
ウス、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ウシ、サル、ヒトなど)
のあらゆる組織(例えば、胃、下垂体、膵臓、脳、腎
臓、肝臓、生殖腺、甲状腺、胆のう、骨髄、副腎、皮
膚、筋肉、肺、消化管、血管、心臓など)または細胞な
どに由来するG蛋白質共役型レセプター蛋白質であっ
て、配列番号:1で表わされるアミノ酸配列と実質的に
同一のアミノ酸配列を含有するものであれば何なるもの
であってもよい。すなわち、本発明のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質としては、配列番号:1で表わされるア
ミノ酸配列を含有する蛋白質などの他に、配列番号:1
で表わされるアミノ酸配列と約90〜99.9%の相同
性を有するアミノ酸配列を含有し、配列番号:1で表わ
されるアミノ酸配列を含有する蛋白質と実質的に同質の
活性を有する蛋白質などが挙げられる。実質的に同質の
活性としては、例えばリガンド結合活性、シグナル情報
伝達などが挙げられる。実質的に同質とは、リガンド結
合活性などが性質的に同質であることを示す。したがっ
て、リガンド結合活性の強さなどの強弱、レセプター蛋
白質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。
【0023】より具体的には、本発明のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質としては、配列番号:1で表わされる
アミノ酸配列を含有するウサギ胃幽門部平滑筋由来のG
蛋白質共役型レセプター蛋白質などが挙げられる。ま
た、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質として
は、配列番号:1で表わされるアミノ酸配列中の1また
は2個以上のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、配列番
号:1で表わされるアミノ酸配列に1または2個以上の
アミノ酸が付加したアミノ酸配列、配列番号:1で表わ
されるアミノ酸配列中の1または2個以上のアミノ酸が
他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列を含有する蛋白
質なども挙げられる。さらに、本発明のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質には、N末端のMetが保護基(例え
ば、ホルミル基、アセチル基などのC1-6アシル基な
ど)で保護されているもの、GluのN端側が生体内で
切断され、該Gluがピログルタミン化したもの、分子
内のアミノ酸の側鎖が適当な保護基(例えば、ホルミル
基、アセチル基などのC1-6アシル基など)で保護され
ているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖蛋白質
などの複合蛋白質なども含まれる。
【0024】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
の塩としては、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩
が好ましい。この様な塩としては、例えば無機酸(例え
ば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるい
は有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル
酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ
酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスル
ホン酸)との塩などが用いられる。本発明のG蛋白質共
役型レセプター蛋白質またはその塩は、温血動物の組織
または細胞から自体公知の蛋白質の精製方法によって製
造することもできるし、後述するG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質をコードするDNAを含有する形質転換体を
培養することによっても製造することができる。また、
後述のペプチド合成法に準じて製造することもできる。
【0025】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
の部分ペプチドとしては、例えば、本発明のG蛋白質共
役型レセプター蛋白質分子のうち、細胞膜の外に露出し
ている部位などが用いられる。具体的には、〔図2〕で
示される本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質の疎
水性プロット解析において細胞外領域(親水性(Hydrop
hilic)部位)であると分析された部分を含むペプチド
である。また、疎水性(Hydrophobic)部位を一部に含
むペプチドも同様に用いることができる。個々のドメイ
ンを個別に含むペプチドも用い得るが、複数のドメイン
を同時に含む部分のペプチドでも良い。本発明のG蛋白
質共役型レセプター蛋白質の部分ペプチドの塩として
は、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好まし
い。この様な塩としては、例えば無機酸(例えば、塩
酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機
酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マ
レイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚
酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸)との塩などが用いられる。
【0026】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
の部分ペプチドまたはその塩は、自体公知のペプチドの
合成法に従って、あるいは本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質を適当なペプチダーゼで切断することによ
って製造することができる。ペプチドの合成法として
は、例えば固相合成法、液相合成法のいずれによっても
良い。すなわち、本発明の蛋白質を構成し得る部分ペプ
チドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物
が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目
的のペプチドを製造することができる。公知の縮合方法
や保護基の脱離としてはたとえば、以下の〜に記載
された方法が挙げられる。
【0027】M. Bodanszky および M.A. Ondetti、ペ
プチド シンセシス (Peptide Synthesis), Interscienc
e Publishers, New York (1966年) SchroederおよびLuebke、ザ ペプチド(The Peptide),
Academic Press, New York (1965年) 泉屋信夫他、ペプチド合成の基礎と実験、 丸善(株)
(1975年) 矢島治明 および榊原俊平、生化学実験講座 1、 タン
パク質の化学IV、 205、(1977年) 矢島治明監修、続医薬品の開発 第14巻 ペプチド合成
広川書店 また、反応後は通常の精製法、たとえば、溶媒抽出・蒸
留・カラムクロマトグラフィー・液体クロマトグラフィ
ー・再結晶などを組み合わせて本発明のタンパク質を精
製単離することができる。上記方法で得られる蛋白質が
遊離体である場合は、公知の方法によって適当な塩に変
換することができるし、逆に塩で得られた場合は、公知
の方法によって遊離体に変換することができる。
【0028】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
をコードするDNAとしては、本発明の配列番号:1の
アミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有する
G蛋白質共役型レセプター蛋白質をコードする塩基配列
を含有するものであればいかなるものであってもよい。
また、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、組織
・細胞由来のcDNA、組織・細胞由来のcDNAライ
ブラリー、合成DNAのいずれでもよい。ライブラリー
に使用するベクターはバクテリオファージ、プラスミ
ド、コスミド、ファージミドなどいずれであってもよ
い。また、組織・細胞よりmRNA画分を調製したもの
を用いて直接Reverse Transcriptase Polymerase Chain
Reaction(以下、RT-PCR法と略称する。)によっ
て増幅することもできる。より具体的には、配列番号:
1のアミノ酸配列を含有するウサギ胃平滑筋由来のG蛋
白質共役型レセプター蛋白質をコードするDNAとして
は、配列番号:2で表わされる塩基配列を有するDNA
などが用いられる。
【0029】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
を完全にコードするDNAのクローニングの手段として
は、G蛋白質共役型レセプター蛋白質の部分塩基配列を
有する合成DNAプライマーを用いてPCR法によって
増幅するか、または適当なベクターに組み込んだDNA
をヒトG蛋白質共役型レセプター蛋白質の一部あるいは
全領域を有するDNA断片もしくは合成DNAを用いて
標識したものとのハイブリダイゼーションによって選別
する。ハイブリダイゼーションの方法は、例えば Molec
ular Cloning 2nd(ed.;J. Sambrook et al., Cold S
pring Harbor Lab. Press, 1989)に記載の方法などに
従って行われる。また、市販のライブラリーを使用する
場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行う。ク
ローン化されたG蛋白質共役型レセプター蛋白質をコー
ドするDNAは目的によりそのまま、または所望により
制限酵素で消化したり、リンカーを付加したりして使用
することができる。該DNAはその5’末端側に翻訳開
始コドンとしてのATGを有し、また3’末端側には翻
訳終止コドンとしてのTAA、TGAまたはTAGを有
していてもよい。これらの翻訳開始コドンや翻訳終止コ
ドンは、適当な合成DNAアダプターを用いて付加する
こともできる。
【0030】G蛋白質共役型レセプター蛋白質の発現ベ
クターは、例えば、(イ)本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質をコードするDNAから目的とするDNA
断片を切り出し、(ロ)該DNA断片を適当な発現ベク
ター中のプロモーターの下流に連結することにより製造
することができる。ベクターとしては、大腸菌由来のプ
ラスミド(例、pBR322,pBR325,pUC1
2,pUC13)、枯草菌由来のプラスミド(例、pU
B110,pTP5,pC194)、酵母由来プラスミ
ド(例、pSH19,pSH15)、λファージなどの
バクテリオファージ、レトロウイルス,ワクシニアウイ
ルス,バキュロウイルスなどの動物ウイルスなどが用い
られる。本発明で用いられるプロモーターとしては、遺
伝子の発現に用いる宿主に対応して適切なプロモーター
であればいかなるものでもよい。
【0031】形質転換する際の宿主がエシェリヒア属菌
である場合は、trp プロモーター、lac プロモーター、
recAプロモーター、λPLプロモーター、lpp プロモ
ーターなどが、宿主がバチルス属菌である場合は、SP
O1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロ
モーターなど、宿主が酵母である場合は、PHO5プロ
モーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、
ADHプロモーターなどが好ましい。宿主が動物細胞で
ある場合には、SV40由来のプロモーター、レトロウ
イルスのプロモーター、メタロチオネインプロモータ
ー、ヒートショックプロモーター、サイトメガロウイル
スプロモーター、SRαプロモーターなどがそれぞれ利
用できる。なお、発現にエンハンサーの利用も効果的で
ある。
【0032】また、必要に応じて、宿主に合ったシグナ
ル配列を、G蛋白質共役型レセプター蛋白質のN端末側
に付加する。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、ア
ルカリフォスファターゼ・シグナル配列、OmpA・シグ
ナル配列などが、宿主がバチルス属菌である場合は、α
−アミラーゼ・シグナル配列、サブチリシン・シグナル
配列などが、宿主が酵母である場合は、メイテイングフ
ァクターα・シグナル配列、インベルターゼ・シグナル
配列など、宿主が動物細胞である場合には、例えばイン
シュリン・シグナル配列、α−インターフェロン・シグ
ナル配列、抗体分子・シグナル配列などがそれぞれ利用
できる。
【0033】このようにして構築されたG蛋白質共役型
レセプター蛋白質をコードするDNAを含有するベクタ
ーを用いて、形質転換体を製造する。宿主としては、た
とえばエシェリヒア属菌、バチルス属菌、酵母、昆虫、
動物細胞などが用いられる。エシェリヒア属菌、バチル
ス属菌の具体例としては、エシェリヒア・コリ(Escher
ichia coli)K12・DH1〔プロシージングズ・オブ
・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシイズ
・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci.
USA),60巻,160(1968)〕,JM103
〔ヌクイレック・アシッズ・リサーチ,(Nucleic Acid
s Research),9巻,309(1981)〕,JA221
〔ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(Jo
urnal ofMolecular Biology)〕,120巻,517(1
978)〕,HB101〔ジャーナル・オブ・モレキュ
ラー・バイオロジー,41巻,459(1969)〕,C
600〔ジェネティックス(Genetics),39巻,44
0(1954)〕などが用いられる。
【0034】バチルス属菌としては、たとえばバチルス
・サチルス(Bacillus subtilis)MI114〔ジー
ン,24巻,255(1983)〕,207−21〔ジャ
ーナル・オブ・バイオケミストリー(Journal of Bioch
emistry),95巻,87(1984)〕などが用いられ
る。酵母としては、たとえばサッカロマイセス セレビ
シエ(Saccaromyces cerevisiae)AH22,AH22R
-,NA87−11A,DKD−5D,20B−12な
どが用いられる。昆虫としては、例えばカイコの幼虫な
どが用いられる〔前田ら、ネイチャー(Nature),31
5巻,592(1985)〕。
【0035】動物細胞としては、たとえばサル細胞CO
S−7,Vero,チャイニーズハムスター細胞CHO,
DHFR遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞CHO
(dhfr-CHO細胞),マウスL細胞,マウスミエ
ローマ細胞,ヒトFL細胞などが用いられる。エシェリ
ヒア属菌を形質転換するには、たとえばプロシージング
ズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエ
ンジイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA),69巻,2110(1972)やジー
ン(Gene),17巻,107(1982)などに記載の方
法に従って行なわれる。バチルス属菌を形質転換するに
は、たとえばモレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェ
ネティックス(Molecular & General Genetics),1
68巻,111(1979)などに記載の方法に従って行
われる。
【0036】酵母を形質転換するには、たとえばプロシ
ージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Na
tl.Acad. Sci. USA),75巻,1929(1978)
に記載の方法に従って行なわれる。昆虫細胞を形質転換
するには、たとえばバイオ/テクノロジー(Bio/Techno
logy),6, 47-55(1988))などに記載の方法に従って行
なわれる。動物細胞を形質転換するには、たとえばヴィ
ロロジー(Virology),52巻,456(1973)に記
載の方法に従って行なわれる。
【0037】このようにして、G蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質をコードするDNAを含有する発現ベクターで
形質転換された形質転換体が得られる。宿主がエシェリ
ヒア属菌、バチルス属菌である形質転換体を培養する
際、培養に使用される培地としては液体培地が適当であ
り、その中には該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒
素源、無機物その他が含有せしめられる。炭素源として
は、たとえばグルコース、デキストリン、可溶性澱粉、
ショ糖など、窒素源としては、たとえばアンモニウム塩
類、硝酸塩類、コーンスチープ・リカー、ペプトン、カ
ゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出液などの無
機または有機物質、無機物としてはたとえば塩化カルシ
ウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウムなど
が挙げられる。また、酵母、ビタミン類、生長促進因子
などを添加してもよい。培地のpHは約5〜8が望まし
い。
【0038】エシェリヒア属菌を培養する際の培地とし
ては、例えばグルコース、カザミノ酸を含むM9培地
〔ミラー(Miller),ジャーナル・オブ・エクスペリメ
ンツ・イン・モレキュラー・ジェネティックス(Journa
l of Experiments in Molecular Genetics),431−
433,Cold Spring Harbor Laboratory, New York 1
972〕が好ましい。ここに必要によりプロモーターを
効率よく働かせるために、たとえば3β−インドリル
アクリル酸のような薬剤を加えることができる。宿主が
エシェリヒア属菌の場合、培養は通常約15〜43℃で
約3〜24時間行い、必要により、通気や撹拌を加える
こともできる。宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常
約30〜40℃で約6〜24時間行ない、必要により通
気や撹拌を加えることもできる。
【0039】宿主が酵母である形質転換体を培養する
際、培地としては、たとえばバークホールダー(Burkho
lder)最小培地〔Bostian, K. L. ら、「プロシージン
グズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイ
エンシイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA),77巻,4505(1980)〕や
0.5%カザミノ酸を含有するSD培地〔Bitter, G. A.
ら、「プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・ア
カデミー・オブ・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユーエス
エー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),81巻,5
330(1984)〕が挙げられる。培地のpHは約5
〜8に調整するのが好ましい。培養は通常約20℃〜3
5℃で約24〜72時間行い、必要に応じて通気や撹拌
を加える。
【0040】宿主が昆虫である形質転換体を培養する
際、培地としては、Grace's Insect Medium(Grace, T.
C.C.,ネイチャー(Nature),195,788(1962))に非動化
した10%ウシ血清等の添加物を適宜加えたものなどが
用いられる。培地のpHは約6.2〜6.4に調整する
のが好ましい。培養は通常約27℃で約3〜5日間行
い、必要に応じて通気や撹拌を加える。宿主が動物細胞
である形質転換体を培養する際、培地としては、たとえ
ば約5〜20%の胎児牛血清を含むMEM培地〔サイエ
ンス(Seience),122巻,501(1952)〕,D
MEM培地〔ヴィロロジー(Virology),8巻,396
(1959)〕,RPMI 1640培地〔ジャーナル・
オブ・ザ・アメリカン・メディカル・アソシエーション
(The Jounal of the American Medical Association)
199巻,519(1967)〕,199培地〔プロシー
ジング・オブ・ザ・ソサイエティ・フォー・ザ・バイオ
ロジカル・メディスン(Proceeding of the Society fo
r the Biological Medicine),73巻,1(195
0)〕などが用いられる。pHは約6〜8であるのが好
ましい。培養は通常約30℃〜40℃で約15〜60時
間行い、必要に応じて通気や撹拌を加える。
【0041】上記培養物からG蛋白質共役型レセプター
蛋白質を分離精製するには、例えば下記の方法により行
なうことができる。G蛋白質共役型レセプター蛋白質を
培養菌体あるいは細胞から抽出するに際しては、培養
後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集め、これを適当
な緩衝液に懸濁し、超音波、リゾチームおよび/または
凍結融解などによって菌体あるいは細胞を破壊したの
ち、遠心分離やろ過によりG蛋白質共役型レセプター蛋
白質の粗抽出液を得る方法などが適宜用い得る。緩衝液
の中に尿素や塩酸グアニジンなどのたんぱく変性剤や、
トリトンX−100(登録商標。以下、TMと省略する
ことがある。)などの界面活性剤が含まれていてもよ
い。
【0042】培養液中にG蛋白質共役型レセプター蛋白
質が分泌される場合には、培養終了後、それ自体公知の
方法で菌体あるいは細胞と上清とを分離し、上清を集め
る。このようにして得られた培養上清、あるいは抽出液
中に含まれるG蛋白質共役型レセプター蛋白質の精製
は、自体公知の分離・精製法を適切に組み合わせて行な
うことができる。これらの公知の分離、精製法として
は、塩析や溶媒沈澱法などの溶解度を利用する方法、透
析法、限外ろ過法、ゲルろ過法、およびSDS−ポリア
クリルアミドゲル電気泳動法などの主として分子量の差
を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーなどの
荷電の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラ
フィーなどの特異的新和性を利用する方法、逆相高速液
体クロマトグラフィーなどの疎水性の差を利用する方
法、等電点電気泳動法などの等電点の差を利用する方法
などが用いられる。
【0043】かくして得られるG蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質が遊離体で得られた場合には、自体公知の方法
あるいはそれに準じる方法によって塩に変換することが
でき、逆に塩で得られた場合には自体公知の方法あるい
はそれに準じる方法により、遊離体または他の塩に変換
することができる。なお、組換え体が産生するG蛋白質
共役型レセプター蛋白質を、精製前または精製後に適当
な蛋白修飾酵素を作用させることにより、任意に修飾を
加えたり、ポリペプチドを部分的に除去することもでき
る。蛋白修飾酵素としては、例えば、トリプシン、キモ
トリプシン、アルギニルエンドペプチダーゼ、プロテイ
ンキナーゼ、グリコシダーゼなどが用いられる。かくし
て生成するG蛋白質共役型レセプター蛋白質の活性は標
識したリガンドとの結合実験および特異抗体を用いたエ
ンザイムイムノアッセイなどにより測定することができ
る。
【0044】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
をコードするDNAおよびG蛋白質共役型レセプター蛋
白質は、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質に
対するリガンドの決定方法、抗体および抗血清の入
手、組換え型レセプター蛋白質の発現系の構築、同
発現系を用いたレセプター結合アッセイ系の開発と医薬
品候補化合物のスクリーニング、構造的に類似したリ
ガンド・レセプターとの比較にもとづいたドラッグデザ
インの実施、遺伝子診断におけるプローブ、PCRプ
ライマーの作成、トランスジェニック動物の作製、
レセプター蛋白質DNAの欠失による病態モデル動物の
作製等に用いることができる。特に、本発明の組み替え
型G蛋白質共役型レセプター蛋白質の発現系を用いたレ
セプター結合アッセイ系によって、ヒトなどの温血動物
に特異的なG蛋白質共役型レセプターアゴニストまたは
アンタゴニストをスクリーニングすることができ、該ア
ゴニストまたはアンタゴニストを各種疾病の予防・治療
剤などとして使用することができる。本発明のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質、部分ペプチド、G蛋白質共役
型レセプター蛋白質をコードするDNAおよび抗体の用
途について、以下により具体的に説明する
【0045】(1)本発明のG蛋白質共役型レセプター
蛋白質に対するリガンドの決定方法 本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその
塩または本発明の部分ペプチドもしくはその塩は、本発
明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対するリガンド
を探索しまたは決定するための試薬として有用である。
すなわち、本発明は、本発明のG蛋白質共役型レセプタ
ー蛋白質もしくはその塩または本発明の部分ペプチドも
しくはその塩と、試験化合物とを接触させることを特徴
とする本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対す
るリガンドの決定方法を提供する。
【0046】試験化合物としては、公知のリガンド(例
えば、アンギオテンシン、モンベシン、カナビノイド、
コレシストキニン、グルタミン、セロトニン、メラトニ
ン、ニューロペプチドY、オピオイド、プリン、バソプ
レッシン、オキシトシン、VIP(バソアクティブ イ
ンテスティナル アンド リレイテッド ペプチド)、
ソマトスタチン、ドーパミン、モチリン、アミリン、ブ
ラジキニン、CGRP(カルシトニンジーンリレーティ
ッドペプチド)、ロイコトリエン、パンクレアスタチ
ン、プロスタグランジン、トロンボキサン、アデノシ
ン、アドレナリン、αおよびβ−chemokine(IL−
8、GROα、GROβ、GROγ、NAP−2、EN
A−78、PF4、IP10、GCP−2、MCP−
1、HC14、MCP−3、I−309、MIP1α、
MIP−1β、RANTESなど)、エンドセリン、エ
ンテロガストリン、ヒスタミン、ニューロテンシン、T
RH、パンクレアティックポリペプタイド、ガラニンな
ど)の他に、例えば温血動物(例えば、マウス、ラッ
ト、ブタ、ウシ、ヒツジ、サル、ヒトなど)の組織抽出
物、細胞培養上清などが用いられる。例えば、該組織抽
出物、細胞培養上清などを本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質に添加し、細胞刺激活性などを測定しなが
ら分画し、最終的に単一のリガンドを得ることができ
る。
【0047】具体的には、本発明のリガンド決定方法
は、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくは
その塩、または本発明の部分ペプチドもしくはその塩を
用いるか、または組換え型レセプター蛋白質の発現系を
構築し、該発現系を用いたレセプター結合アッセイ系を
用いることによって、G蛋白質共役型レセプター蛋白質
に結合して細胞刺激活性(例えば、アラキドン酸遊離、
アセチルコリン遊離、細胞内Ca2+遊離、細胞内cAM
P生成、細胞内cGMP生成、イノシトールリン酸産
生、細胞膜電位変動、細胞内蛋白質のリン酸化、c−f
os活性化、pHの低下などを促進する活性または抑制
する活性)を有する化合物(例えば、ペプチド、蛋白
質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物な
ど)またはその塩を決定する方法である。本発明のリガ
ンド決定方法においては、本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質または本発明の部分ペプチドと試験化合物
とを接触させた場合の、例えば該G蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質または該部分ペプチドに対する試験化合物の
結合量、細胞刺激活性などを測定することを特徴とす
る。
【0048】より具体的には、本発明は、 標識した試験化合物を、本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質もしくはその塩または本発明の部分ペプチ
ドもしくはその塩に接触させた場合における、標識した
試験化合物の該蛋白質もしくはその塩、または該部分ペ
プチドもしくはその塩に対する結合量を測定することを
特徴とするG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対するリ
ガンドの決定方法、 標識した試験化合物を、本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質を含有する細胞または該細胞の膜画分に接
触させた場合における、標識した試験化合物の該細胞ま
たは該膜画分に対する結合量を測定することを特徴とす
るG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対するリガンドの
決定方法、
【0049】標識した試験化合物を、本発明のG蛋白
質共役型レセプター蛋白質をコードするDNAを含有す
る形質転換体を培養することによって細胞膜上に発現し
たG蛋白質共役型レセプター蛋白質に接触させた場合に
おける、標識した試験化合物の該G蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質に対する結合量を測定しすることを特徴とす
るG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対するリガンドの
決定方法、 試験化合物を、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質を含有する細胞に接触させた場合における、G蛋白
質共役型レセプター蛋白質を介した細胞刺激活性(例え
ば、アラキドン酸遊離、アセチルコリン遊離、細胞内C
2+遊離、細胞内cAMP生成、細胞内cGMP生成、
イノシトールリン酸産生、細胞膜電位変動、細胞内蛋白
質のリン酸化、c−fosの活性化、pHの低下などを
促進する活性または抑制する活性など)を測定すること
を特徴とするG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対する
リガンドの決定方法、および
【0050】試験化合物を、本発明のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質をコードするDNAを含有する形質転
換体を培養することによって細胞膜上に発現したG蛋白
質共役型レセプター蛋白質に接触させた場合における、
G蛋白質共役型レセプター蛋白質を介する細胞刺激活性
(例えば、アラキドン酸遊離、アセチルコリン遊離、細
胞内Ca2+遊離、細胞内cAMP生成、細胞内cGMP
生成、イノシトールリン酸産生、細胞膜電位変動、細胞
内蛋白質のリン酸化、c−fosの活性化、pHの低下
などを促進する活性または抑制する活性など)を測定す
ることを特徴とするG蛋白質共役型レセプター蛋白質に
対するリガンドの決定方法を提供する。
【0051】本発明のリガンド決定方法の具体的な説明
を以下にする。まず、リガンド決定方法に用いるG蛋白
質共役型レセプター蛋白質としては、本発明のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質または本発明のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質の部分ペプチドを含有するものであれ
ば何れのものであってもよいが、動物細胞を用いて大量
発現させたG蛋白質共役型レセプター蛋白質が適してい
る。G蛋白質共役型レセプター蛋白質を製造するには、
前述の方法が用いられるが、該蛋白質をコードするDN
Aを哺乳動物細胞や昆虫細胞で発現することにより行う
ことができる。目的部分をコードするDNA断片には相
補DNAが用いられるが、必ずしもこれに制約されるも
のではない。例えば、遺伝子断片や合成DNAを用いて
もよい。
【0052】G蛋白質共役型レセプター蛋白質をコード
するDNA断片を宿主動物細胞に導入し、それらを効率
よく発現させるためには、該DNA断片を昆虫を宿主と
するバキュロウイルスに属する核多角体病ウイルス(nu
clear polyhedrosis virus;NPV)のポリヘドリンプ
ロモーター、SV40由来のプロモーター、レトロウイ
ルスのプロモーター、メタロチオネインプロモーター、
ヒトヒートショックプロモーター、サイトメガロウイル
スプロモーター、SRαプロモーターなどの下流に組み
込むのが好ましい。発現したレセプターの量と質の検査
はそれ自体公知の方法で行うことができる。例えば、文
献〔Nambi,P.ら、ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジ
カル・ケミストリー(J. Biol. Chem.),267巻,19555〜
19559頁,1992年〕に記載の方法に従って行うことができ
る。
【0053】したがって、本発明のリガンド決定方法に
おいて、G蛋白質共役型レセプター蛋白質またはG蛋白
質共役型レセプター蛋白質の部分ペプチドを含有するも
のとしては、それ自体公知の方法に従って精製したG蛋
白質共役型レセプター蛋白質または該G蛋白質共役型レ
セプター蛋白質の部分ペプチドであってもよいし、該蛋
白質を含有する細胞を用いてもよく、また該蛋白質を含
有する細胞の膜画分を用いてもよい。本発明のリガンド
決定方法において、G蛋白質共役型レセプター蛋白質を
含有する細胞を用いる場合、該細胞をグルタルアルデヒ
ド、ホルマリンなどで固定化してもよい。固定化方法は
それ自体公知の方法に従って行うことができる。G蛋白
質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞としては、G
蛋白質共役型レセプター蛋白質を発現した宿主細胞をい
うが、該宿主細胞としては、大腸菌、枯草菌、酵母、昆
虫細胞、動物細胞などが挙げられる。
【0054】細胞膜画分としては、細胞を破砕した後、
それ自体公知の方法で得られる細胞膜が多く含まれる画
分のことをいう。細胞の破砕方法としては、Potter−El
vehjem型ホモジナイザーで細胞を押し潰す方法、ワーリ
ングブレンダーやポリトロン(Kinematica社製)による
破砕、超音波による破砕、フレンチプレスなどで加圧し
ながら細胞を細いノズルから噴出させることによる破砕
などが挙げられる。細胞膜の分画には、分画遠心分離法
や密度勾配遠心分離法などの遠心力による分画法が主と
して用いられる。例えば、細胞破砕液を低速(500r
pm〜3000rpm)で短時間(通常、約1分〜10
分)遠心し、上清をさらに高速(15000rpm〜3
0000rpm)で通常30分〜2時間遠心し、得られ
る沈澱を膜画分とする。該膜画分中には、発現したG蛋
白質共役型レセプター蛋白質と細胞由来のリン脂質や膜
蛋白質などの膜成分が多く含まれる。
【0055】該G蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有
する細胞や膜画分中のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
の量は、1細胞当たり103〜108分子であるのが好ま
しく、105〜107分子であるのが好適である。なお、
発現量が多いほど膜画分当たりのリガンド結合活性(比
活性)が高くなり、高感度なスクリーニング系の構築が
可能になるばかりでなく、同一ロットで大量の試料を測
定できるようになる。G蛋白質共役型レセプター蛋白質
に結合するリガンドを決定する前記の〜の方法を実
施するためには、適当なG蛋白質共役型レセプター画分
と、標識した試験化合物が必要である。G蛋白質共役型
レセプター画分としては、天然型のG蛋白質共役型レセ
プター画分か、またはそれと同等の活性を有する組換え
型G蛋白質共役型レセプター画分などが望ましい。ここ
で、同等の活性とは、同等のリガンド結合活性などを示
す。
【0056】標識した試験化合物としては、〔3H〕、
125I〕、〔14C〕、〔35S〕などで標識したアンギ
オテンシン、ボンベシン、カナビノイド、コレシストキ
ニン、グルタミン、セロトニン、メラトニン、ニューロ
ペプチドY、オピオイド、プリン、バソプレッシン、オ
キシトシン、VIP(バソアクティブ インテスティナ
ル アンド リレイテッド ペプチド)、ソマトスタチ
ン、ドーパミン、モチリン、アミリン、ブラジキニン、
CGRP(カルシトニンジーンリレーティッドペプチ
ド)、ロイコトリエン、パンクレアスタチン、プロスタ
グランジン、トロンボキサン、アデノシン、アドレナリ
ン、αおよびβ−chemokine(IL−8、GROα、G
ROβ、GROγ、NAP−2、ENA−78、PF
4、IP10、GCP−2、MCP−1、HC14、M
CP−3、I−309、MIP1α、MIP−1β、R
ANTESなど)、エンドセリン、エンテロガストリ
ン、ヒスタミン、ニューロテンシン、TRH、パンクレ
アティックポリペプタイド、ガラニンなどが好適であ
る。
【0057】具体的には、G蛋白質共役型レセプター蛋
白質に結合するリガンドの決定方法を行うには、まずG
蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞または細
胞の膜画分を、決定方法に適したバッファーに懸濁する
ことによりレセプター標品を調製する。バッファーに
は、pH4〜10(望ましくはpH6〜8)のリン酸バ
ッファー、トリス−塩酸バッファーなどのリガンドとレ
セプターとの結合を阻害しないバッファーであればいず
れでもよい。また、非特異的結合を低減させる目的で、
CHAPS、Tween−80TM(花王−アトラス
社)、ジギトニン、デオキシコレートなどの界面活性剤
やウシ血清アルブミンやゼラチンなどの各種蛋白質をバ
ッファーに加えることもできる。さらに、プロテアーゼ
によるリセプターやリガンドの分解を抑える目的でPM
SF、ロイペプチン、E−64(ペプチド研究所製)、
ペプスタチンなどのプロテアーゼ阻害剤を添加すること
もできる。
【0058】0.01ml〜10mlの該レセプター溶液
に、一定量(5000cpm〜500000cpm)の
3H〕、〔125I〕、〔14C〕、〔35S〕などで標識し
た試験化合物を共存させる。非特異的結合量(NSB)
を知るために大過剰の未標識の試験化合物を加えた反応
チューブも用意する。反応は0℃から50℃、望ましく
は4℃から37℃で20分から24時間、望ましくは3
0分から3時間行う。反応後、ガラス繊維濾紙等で濾過
し、適量の同バッファーで洗浄した後、ガラス繊維濾紙
に残存する放射活性を液体シンチレーションカウンター
あるいはγ−カウンターで計測する。全結合量(B)か
ら非特異的結合量(NSB)を引いたカウント(B−N
SB)が0cpmを越える試験化合物を本発明のG蛋白
質共役型レセプター蛋白質に対するリガンドとして選択
することができる。
【0059】G蛋白質共役型レセプター蛋白質に結合す
るリガンドを決定する前記の〜の方法を実施するた
めには、G蛋白質共役型レセプター蛋白質を介する細胞
刺激活性(例えば、アラキドン酸遊離、アセチルコリン
遊離、細胞内Ca2+遊離、細胞内cAMP生成、細胞内
cGMP生成、イノシトールリン酸産生、細胞膜電位変
動、細胞内蛋白質のリン酸化、c−fosの活性化、p
Hの低下などを促進する活性または抑制する活性など)
を公知の方法または市販の測定用キットを用いて測定す
ることができる。具体的には、まず、G蛋白質共役型レ
セプター蛋白質を含有する細胞をマルチウェルプレート
等に培養する。
【0060】リガンド決定を行なうにあたっては前もっ
て新鮮な培地あるいは細胞に毒性を示さない適当なバッ
ファーに交換し、試験化合物などを添加して一定時間イ
ンキュベートした後、細胞を抽出あるいは上清液を回収
して、生成した産物をそれぞれの方法に従って定量す
る。細胞刺激活性の指標とする物質(例えば、アラキド
ン酸など)の生成が、細胞が含有する分解酵素によって
検定困難な場合は、該分解酵素に対する阻害剤を添加し
てアッセイを行なってもよい。また、cAMP産生抑制
などの活性については、フォルスコリンなどで細胞の基
礎的産生量を増大させておいた細胞に対する産生抑制作
用として検出することができる。
【0061】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
に結合するリガンド決定用キットは、本発明のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質またはその塩、本発明のG蛋白
質共役型レセプター蛋白質の部分ペプチドまたはその
塩、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有す
る細胞、あるいは本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質を含有する細胞の膜画分を含有するものである。本
発明のリガンド決定用キットの例としては、次のものが
挙げられる。 1.リガンド決定用試薬 測定用緩衝液および洗浄用緩衝液 Hanks' Balanced Salt Solution(ギブコ社製)に、0.
05%のウシ血清アルブミン(シグマ社製)を加えたも
の。孔径0.45μmのフィルターで濾過滅菌し、4℃
で保存するか、あるいは用時調製しても良い。
【0062】G蛋白質共役型レセプター蛋白質標品 G蛋白質共役型レセプター蛋白質を発現させたCHO細
胞を、12穴プレートに5×105個/穴で継代し、3
7℃、5%CO2、95%airで2日間培養したも
の。 標識試験化合物 市販の〔3H〕、〔125I〕、〔14C〕、〔35S〕などで
標識した化合物、または適当な方法で標識化したもの水
溶液の状態のものを4℃あるいは−20℃にて保存し、
用時に測定用緩衝液にて1μMに希釈する。水に難溶性
を示す試験化合物については、ジメチルホルムアミド、
DMSO、メタノール等に溶解する。 非標識試験化合物 標識化合物を同じものを100〜1000倍濃い濃度に
調製する。
【0063】2.測定法 12穴組織培養用プレートにて培養したG蛋白質共役
型レセプター蛋白質を発現させたCHO細胞を、測定用
緩衝液1mlで2回洗浄した後、490μlの測定用緩
衝液を各穴に加える。 標識試験化合物を5μl加え、室温にて1時間反応さ
せる。非特異的結合量を知るためには非標識試験化合物
を5μl加えておく。 反応液を除去し、1mlの洗浄用緩衝液で3回洗浄す
る。細胞に結合した標識試験化合物を0.2N NaO
H−1%SDSで溶解し、4mlの液体シンチレーター
A(和光純薬製)と混合する。 液体シンチレーションカウンター(ベックマン社製)
を用いて放射活性を測定する。
【0064】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
に結合することができるリガンドとしては、例えば脳、
下垂体、膵臓などに特異的に存在する物質などが挙げら
れ、具体的にはアンギオテンシン、ボンベシン、カナビ
ノイド、コレシストキニン、グルタミン、セロトニン、
メラトニン、ニューロペプチドY、オピオイド、プリ
ン、バソプレッシン、オキシトシン、VIP(バソアク
ティブ インテスティナル アンド リレイテッド ペ
プチド)、ソマトスタチン、ドーパミン、モチリン、ア
ミリン、ブラジキニン、CGRP(カルシトニンジーン
リレーティッドペプチド)、ロイコトリエン、パンクレ
アスタチン、プロスタグランジン、トロンボキサン、ア
デノシン、アドレナリン、αおよびβ−chemokine(I
L−8、GROα、GROβ、GROγ、NAP−2、
ENA−78、PF4、IP10、GCP−2、MCP
−1、HC14、MCP−3、I−309、MIP1
α、MIP−1β、RANTESなど)、エンドセリ
ン、エンテロガストリン、ヒスタミン、ニューロテンシ
ン、TRH、パンクレアティックポリペプタイド、ガラ
ニンなどが挙げられる。
【0065】(2)本発明のG蛋白質共役型レセプター
蛋白質に対するリガンドの定量法 本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその
塩、または本発明の部分ペプチドまたはその塩は、リガ
ンドに対して結合性を有しているので、生体内における
リガンド濃度を感度良く定量することができる。本発明
の定量法は、例えば競合法と組み合わせることによって
用いることができる。すなわち、被検体を本発明のG蛋
白質共役型レセプター蛋白質もしくはその塩、またはG
蛋白質共役型レセプター蛋白質の部分ペプチドもしくは
その塩と接触させることによって被検体中のリガンド濃
度を測定することができる。具体的には、例えば、以下
のまたはなどに記載の方法あるいはそれに準じる方
法に従って用いることができる。 入江寛編「ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和4
9年発行) 入江寛編「続ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和
54年発行)
【0066】(3)本発明のG蛋白質共役型レセプター
蛋白質とリガンドの結合を阻害する化合物のスクリーニ
ング方法 本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその
塩、または本発明の部分ペプチドもしくはその塩を用い
るか、または組換え型レセプター蛋白質の発現系を構築
し、該発現系を用いたレセプター結合アッセイ系を用い
ることによって、リガンドとG蛋白質共役型レセプター
蛋白質との結合を阻害する化合物(例えば、ペプチド、
蛋白質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物
など)またはその塩をスクリーニングすることができ
る。このような化合物には、G蛋白質共役型レセプター
を介して細胞刺激活性(例えば、アラキドン酸遊離、ア
セチルコリン遊離、細胞内Ca2+遊離、細胞内cAMP
生成、細胞内cGMP生成、イノシトールリン酸産生、
細胞膜電位変動、細胞内蛋白質のリン酸化、c−fos
の活性化、pHの低下などを促進する活性または抑制す
る活性など)を有する化合物(いわゆる本発明のG蛋白
質共役型レセプターアゴニスト)と該細胞刺激活性を有
しない化合物(いわゆる本発明のG蛋白質共役型レセプ
ターアンタゴニスト)などが含まれる。
【0067】すなわち、本発明は、(i)本発明のG蛋
白質共役型レセプター蛋白質もしくはその塩または本発
明の部分ペプチドもしくはその塩に、リガンドを接触さ
せた場合と(ii)本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質もしくはその塩または本発明の部分ペプチドもしく
はその塩に、リガンドおよび試験化合物を接触させた場
合との比較を行なうことを特徴とするリガンドと本発明
のG蛋白質共役型レセプター蛋白質との結合を阻害する
化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
本発明のスクリーニング方法においては、(i)本発明
のG蛋白質共役型レセプター蛋白質または本発明の部分
ペプチドに、リガンドを接触させた場合と(ii)本発明
のG蛋白質共役型レセプター蛋白質または本発明の部分
ペプチドに、リガンドおよび試験化合物を接触させた場
合における、例えば該G蛋白質共役型レセプター蛋白質
または該部分ペプチドに対するリガンドの結合量、細胞
刺激活性などを測定して、比較することを特徴とする。
【0068】より具体的には、本発明は、 標識したリガンドを、本発明のG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質もしくはその塩または本発明のG蛋白質共役
型レセプター蛋白質の部分ペプチドまたはその塩に接触
させた場合と、標識したリガンドおよび試験化合物を本
発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその塩
または本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質の部分
ペプチドもしくはその塩に接触させた場合における、標
識したリガンドの該蛋白質もしくはその塩、または該部
分ペプチドもしくはその塩に対する結合量を測定し、比
較することを特徴とするリガンドと本発明のG蛋白質共
役型レセプター蛋白質との結合を阻害する化合物または
その塩のスクリーニング方法、
【0069】標識したリガンドを、本発明のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質を含有する細胞または該細胞の
膜画分に接触させた場合と、標識したリガンドおよび試
験化合物を本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を
含有する細胞または該細胞の膜画分に接触させた場合に
おける、標識したリガンドの該細胞または該膜画分に対
する結合量を測定し、比較することを特徴とするリガン
ドと本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質との結合
を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法、
【0070】標識したリガンドを、本発明のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質をコードするDNAを含有する
形質転換体を培養することによって細胞膜上に発現した
G蛋白質共役型レセプター蛋白質に接触させた場合と、
標識したリガンドおよび試験化合物を本発明のG蛋白質
共役型レセプター蛋白質をコードするDNAを含有する
形質転換体を培養することによって細胞膜上に発現した
G蛋白質共役型レセプター蛋白質に接触させた場合にお
ける、標識したリガンドの該G蛋白質共役型レセプター
蛋白質に対する結合量を測定し、比較することを特徴と
するリガンドと本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白
質との結合を阻害する化合物またはその塩のスクリーニ
ング方法、
【0071】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白
質を活性化する化合物(例えば、本発明のG蛋白質共役
型レセプター蛋白質に対するリガンドなど)を本発明の
G蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞に接触
させた場合と、本発明のG蛋白質共役型レセプターを活
性化する化合物および試験化合物を本発明のG蛋白質共
役型レセプター蛋白質を含有する細胞に接触させた場合
における、G蛋白質共役型レセプターを介した細胞刺激
活性(例えば、アラキドン酸遊離、アセチルコリン遊
離、細胞内Ca2+遊離、細胞内cAMP生成、細胞内c
GMP生成、イノシトールリン酸産生、細胞膜電位変
動、細胞内蛋白質のリン酸化、c−fosの活性化、p
Hの低下などを促進する活性または抑制する活性など)
を測定し、比較することを特徴とするリガンドと本発明
のG蛋白質共役型レセプター蛋白質との結合を阻害する
化合物またはその塩のスクリーニング方法、および
【0072】本発明のG蛋白質共役型レセプターを活
性化する化合物(例えば、本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質に対するリガンドなど)を本発明のG蛋白
質共役型レセプター蛋白質をコードするDNAを含有す
る形質転換体を培養することによって細胞膜上に発現し
たG蛋白質共役型レセプター蛋白質に接触させた場合
と、本発明のG蛋白質共役型レセプターを活性化する化
合物および試験化合物を本発明のG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質をコードするDNAを含有する形質転換体を
培養することによって細胞膜上に発現したG蛋白質共役
型レセプター蛋白質に接触させた場合における、G蛋白
質共役型レセプターを介する細胞刺激活性(例えば、ア
ラキドン酸遊離、アセチルコリン遊離、細胞内Ca2+
離、細胞内cAMP生成、細胞内cGMP生成、イノシ
トールリン酸産生、細胞膜電位変動、細胞内蛋白質のリ
ン酸化、c−fosの活性化、pHの低下などを促進す
る活性または抑制する活性など)を測定し、比較するこ
とを特徴とするリガンドと本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質との結合を阻害する化合物またはその塩の
スクリーニング方法を提供する。
【0073】本発明のスクリーニング方法の具体的な説
明を以下にする。まず、本発明のスクリーニング方法に
用いるG蛋白質共役型レセプター蛋白質としては、本発
明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質またはG蛋白質共
役型レセプター蛋白質の部分ペプチドを含有するもので
あれば何れのものであってもよいが、温血動物の臓器の
膜画分が好適である。しかし、スクリーニングに用いら
れるものとしては、組換え体を用いて大量発現させたG
蛋白質共役型レセプター蛋白質が適している。
【0074】G蛋白質共役型レセプター蛋白質を製造す
るには、前述の方法が用いられるが、該蛋白質をコード
するDNAを哺乳動物細胞や昆虫細胞で発現することに
より行うことができる。目的部分をコードするDNA断
片には相補DNAが用いられるが、必ずしもこれに制約
されるものではない。例えば遺伝子断片や合成DNAを
用いてもよい。G蛋白質共役型レセプター蛋白質をコー
ドするDNA断片を宿主動物細胞に導入し、それらを効
率よく発現させるためには、該DNA断片を昆虫を宿主
とするバキュロウイルスに属する核多角体病ウイルス
(nuclear polyhedrosis virus;NPV)のポリヘドリ
ンプロモーター、SV40由来のプロモーター、レトロ
ウイルスのプロモーター、メタロチオネインプロモータ
ー、ヒトヒートショックプロモーター、サイトメガロウ
イルスプロモーター、SRαプロモーターなどの下流に
組み込むのが好ましい。発現したレセプターの量と質の
検査はそれ自体公知の方法で行うことができる。例え
ば、文献〔Nambi,P.ら、ザ・ジャーナル・オブ・バイ
オロジカル・ケミストリー(J. Biol. Chem.),267巻,1
9555〜19559頁,1992年〕に記載の方法に従って行うこと
ができる。
【0075】したがって、本発明のスクリーニング方法
において、G蛋白質共役型レセプター蛋白質またはG蛋
白質共役型レセプター蛋白質の部分ペプチドを含有する
ものとしては、それ自体公知の方法に従って精製したG
蛋白質共役型レセプター蛋白質または該G蛋白質共役型
レセプター蛋白質の部分ペプチドであってもよいし、該
蛋白質を含有する細胞を用いてもよく、また該蛋白質を
含有する細胞の膜画分を用いてもよい。本発明のスクリ
ーニング方法において、G蛋白質共役型レセプター蛋白
質を含有する細胞を用いる場合、該細胞をグルタルアル
デヒド、ホルマリンなどで固定化してもよい。固定化方
法はそれ自体公知の方法に従って行うことができる。G
蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞として
は、G蛋白質共役型レセプター蛋白質を発現した宿主細
胞をいうが、該宿主細胞としては、大腸菌、枯草菌、酵
母、昆虫細胞、動物細胞などが挙げられる。
【0076】細胞膜画分としては、細胞を破砕した後、
それ自体公知の方法で得られる細胞膜が多く含まれる画
分のことをいう。細胞の破砕方法としては、Potter−El
vehjem型ホモジナイザーで細胞を押し潰す方法、ワーリ
ングブレンダーやポリトロン(Kinematica社製)のよる
破砕、超音波による破砕、フレンチプレスなどで加圧し
ながら細胞を細いノズルから噴出させることによる破砕
などが挙げられる。細胞膜の分画には、分画遠心分離法
や密度勾配遠心分離法などの遠心力による分画法が主と
して用いられる。例えば、細胞破砕液を低速(500r
pm〜3000rpm)で短時間(通常、約1分〜10
分)遠心し、上清をさらに高速(15000rpm〜3
0000rpm)で通常30分〜2時間遠心し、得られ
る沈澱を膜画分とする。
【0077】該膜画分中には、発現したG蛋白質共役型
レセプター蛋白質と細胞由来のリン脂質や膜蛋白質など
の膜成分が多く含まれる。該G蛋白質共役型レセプター
蛋白質を含有する細胞や膜画分中のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質の量は、1細胞当たり103〜108分子で
あるのが好ましく、105〜107分子であるのが好適で
ある。なお、発現量が多いほど膜画分当たりのリガンド
結合活性(比活性)が高くなり、高感度なスクリーニン
グ系の構築が可能になるばかりでなく、同一ロットで大
量の試料を測定できるようになる。
【0078】リガンドと本発明のG蛋白質共役型レセプ
ターとの結合を阻害する化合物をスクリーニングする前
記の〜を実施するためには、適当なG蛋白質共役型
レセプター画分と、標識したリガンドが必要である。G
蛋白質共役型レセプター画分としては、天然型のG蛋白
質共役型レセプター画分か、またはそれと同等の活性を
有する組換え型G蛋白質共役型レセプター画分などが望
ましい。ここで、同等の活性とは、同等のリガンド結合
活性などを示す。標識したリガンドとしては、標識した
リガンド、標識したリガンドアナログ化合物などが用い
られる。例えば〔3H〕、〔125I〕、〔14C〕、
35S〕などで標識されたリガンドなどを利用すること
ができる。
【0079】具体的には、リガンドとG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質との結合を阻害する化合物のスクリーニ
ングを行うには、まずG蛋白質共役型レセプター蛋白質
を含有する細胞または細胞の膜画分を、スクリーニング
に適したバッファーに懸濁することによりレセプター標
品を調製する。バッファーには、pH4〜10(望まし
くはpH6〜8)のリン酸バッファー、トリス−塩酸バ
ッファーなどのリガンドXとレセプターとの結合を阻害
しないバッファーであればいずれでもよい。また、非特
異的結合を低減させる目的で、CHAPS、Tween
−80TM(花王−アトラス社)、ジギトニン、デオキシ
コレートなどの界面活性剤をバッファーに加えることも
できる。さらに、プロテアーゼによるレセプターやリガ
ンドの分解を抑える目的でPMSF、ロイペプチン、E
−64(ペプチド研究所製)、ペプスタチンなどのプロ
テアーゼ阻害剤を添加することもできる。
【0080】0.01ml〜10mlの該レセプター溶液
に、一定量(5000cpm〜500000cpm)の
標識したリガンドを添加し、同時に10-4M〜10-10
Mの試験化合物を共存させる。非特異的結合量(NS
B)を知るために大過剰の未標識のリガンドを加えた反
応チューブも用意する。反応は0℃から50℃、望まし
くは4℃から37℃で20分から24時間、望ましくは
30分から3時間行う。反応後、ガラス繊維濾紙等で濾
過し、適量の同バッファーで洗浄した後、ガラス繊維濾
紙に残存する放射活性を液体シンチレーションカウンタ
ーまたはγ−カウンターで計測する。拮抗する物質がな
い場合のカウント(B0)から非特異的結合量(NSB)
を引いたカウント(B0−NSB)を100%とした
時、特異的結合量(B−NSB)が例えば50%以下に
なる試験化合物を拮抗阻害能力のある候補物質として選
択することができる。
【0081】リガンドと本発明のG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質との結合を阻害する化合物スクリーニングす
る前記の〜の方法を実施するためには、G蛋白質共
役型レセプター蛋白質を介する細胞刺激活性(例えば、
アラキドン酸遊離、アセチルコリン遊離、細胞内Ca遊
離、細胞内cAMP生成、細胞内cGMP生成、イノシ
トールリン酸産生、細胞膜電位変動、細胞内蛋白質のリ
ン酸化、c−fosの活性化、pHの低下などを促進す
る活性または抑制する活性など)を公知の方法または市
販の測定用キットを用いて測定することができる。
【0082】具体的には、まず、G蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質を含有する細胞をマルチウェルプレート等に
培養する。スクリーニングを行なうにあたっては前もっ
て新鮮な培地あるいは細胞に毒性を示さない適当なバッ
ファーに交換し、試験化合物などを添加して一定時間イ
ンキュベートした後、細胞を抽出あるいは上清液を回収
して、生成した産物をそれぞれの方法に従って定量す
る。細胞刺激活性の指標とする物質(例えば、アラキド
ン酸など)の生成が、細胞が含有する分解酵素によって
検定困難な場合は、該分解酵素に対する阻害剤を添加し
てアッセイを行なってもよい。また、cAMP産生抑制
などの活性については、フォルスコリンなどで細胞の基
礎的産生量を増大させておいた細胞に対する産生抑制作
用として検出することができる。
【0083】細胞刺激活性を測定してスクリーニングを
行なうには、適当なG蛋白質共役型レセプター蛋白質を
発現した細胞が必要である。本発明のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質を発現した細胞としては、天然型の本発
明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を有する細胞株
(例えば、マウス膵臓β細胞株MIN6など)、前述の
組換え型G蛋白質共役型レセプター蛋白質発現細胞株な
どが望ましい。試験化合物としては、例えばペプチド、
タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産
物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液などが挙
げられ、これら化合物は新規な化合物であってもよい
し、公知の化合物であってもよい。
【0084】リガンドと本発明のG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質との結合を阻害する化合物またはその塩のス
クリーニング用キットは、本発明のG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質またはその塩、本発明のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質の部分ペプチドまたはその塩、本発明の
G蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有する細胞、ある
いは本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を含有す
る細胞の膜画分を含有するものである。本発明のスクリ
ーニング用キットの例としては、次のものが挙げられ
る。 1.スクリーニング用試薬 測定用緩衝液および洗浄用緩衝液 Hanks' Balanced Salt Solution(ギブコ社製)に、0.
05%のウシ血清アルブミン(シグマ社製)を加えたも
の。孔径0.45μmのフィルターで濾過滅菌し、4℃
で保存するか、あるいは用時調製しても良い。
【0085】G蛋白質共役型レセプター標品 G蛋白質共役型レセプター蛋白質を発現させたCHO細
胞を、12穴プレートに5×105個/穴で継代し、3
7℃、5%CO2、95%airで2日間培養したも
の。 標識リガンド 市販の〔3H〕、〔125I〕、〔14C〕、〔35S〕などで
標識したリガンド水溶液の状態のものを4℃あるいは−
20℃にて保存し、用時に測定用緩衝液にて1μMに希
釈する。 リガンド標準液 リガンドを0.1%ウシ血清アルブミン(シグマ社製)
を含むPBSで1mMとなるように溶解し、−20℃で
保存する。
【0086】2.測定法 12穴組織培養用プレートにて培養したG蛋白質共役
型レセプター蛋白質を発現させたCHO細胞を、測定用
緩衝液1mlで2回洗浄した後、490μlの測定用緩
衝液を各穴に加える。 10-3〜10-10Mの試験化合物溶液を5μl加えた
後、標識リガンドを5μl加え、室温にて1時間反応さ
せる。非特異的結合量を知るためには試験化合物のかわ
りに10-3Mのリガンドを5μl加えておく。 反応液を除去し、1mlの洗浄用緩衝液で3回洗浄す
る。細胞に結合した標識リガンドを0.2N NaOH
−1%SDSで溶解し、4mlの液体シンチレーターA
(和光純薬製)と混合する。 液体シンチレーションカウンター(ベックマン社製)
を用いて放射活性を測定し、Percent of Maximum Bindi
ng(PMB)を次の式〔数1〕で求める。
【0087】
【数1】 PMB:Percent of Maximum Binding B :検体を加えた時の値 NSB:Non-specific Binding(非特異的結合量) B0 :最大結合量
【0088】本発明のスクリーニング方法またはスクリ
ーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩
は、リガンドと本発明のG蛋白質共役型レセプターとの
結合を阻害する化合物であり、具体的にはG蛋白質共役
型レセプターを介して細胞刺激活性を有する化合物また
はその塩(いわゆるG蛋白質共役型レセプターアゴニス
ト)、あるいは該刺激活性を有しない化合物(いわゆる
G蛋白質共役型レセプターアンタゴニスト)である。該
化合物としては、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化
合物、合成化合物、発酵生産物などが挙げられ、これら
化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物
であってもよい。
【0089】該G蛋白質共役型レセプターアゴニスト
は、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質に対する
リガンドが有する生理活性と同様の作用を有しているの
で、該リガンド活性に応じて安全で低毒性な医薬組成物
として有用である。逆に、G蛋白質共役型レセプターア
ンタゴニストは、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質に対するリガンドが有する生理活性を抑制すること
ができるので、該リガンド活性を抑制する安全で低毒性
な医薬組成物として有用である。
【0090】本発明のスクリーニング方法またはスクリ
ーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩
を上述の医薬組成物として使用する場合、常套手段に従
って実施することができる。例えば、必要に応じて糖衣
を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカ
プセル剤などとして経口的に、あるいは水もしくはそれ
以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸
濁液剤などの注射剤の形で非経口的に使用できる。例え
ば、該化合物またはその塩を生理学的に認められる担
体、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、安定剤、結合
剤などとともに一般に認められた製薬実施に要求される
単位用量形態で混和することによって製造することがで
きる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲
の適当な容量が得られるようにするものである。
【0091】錠剤、カプセル剤などに混和することがで
きる添加剤としては、例えばゼラチン、コーンスター
チ、トラガント、アラビアゴムのような結合剤、結晶性
セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチ
ン、アルギン酸などのような膨化剤、ステアリン酸マグ
ネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖またはサッカリ
ンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油またはチ
ェリーのような香味剤などが用いられる。調剤単位形態
がカプセルである場合には、前記タイプの材料にさらに
油脂のような液状担体を含有することができる。注射の
ための無菌組成物は注射用水のようなベヒクル中の活性
物質、胡麻油、椰子油などのような天然産出植物油など
を溶解または懸濁させるなどの通常の製剤実施にしたが
って処方することができる。
【0092】(4)本発明のG蛋白質共役型レセプター
蛋白質もしくはその塩または本発明のG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質の部分ペプチドもしくはその塩に対する
抗体または抗血清の製造 本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその
塩または本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質の部
分ペプチドもしくはその塩に対する抗体(例えば、ポリ
クローナル抗体、モノクローナル抗体)または抗血清
は、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくは
その塩または本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
の部分ペプチドもしくはその塩を抗原として用い、自体
公知の抗体または抗血清の製造法に従って製造すること
ができる。例えば、モノクローナル抗体は、後述の方法
に従って製造することができる。
【0093】〔モノクローナル抗体の作製〕 (a)モノクロナール抗体産生細胞の作製 本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質もしくはその
塩または本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質の部
分ペプチドもしくはその塩(以下、G蛋白質共役型レセ
プターと略称する場合がある)は、温血動物に対して投
与により抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担
体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生
能を高めるため、完全フロイントアジュバントや不完全
フロイントアジュバントを投与してもよい。投与は通常
2〜6週毎に1回ずつ、計2〜10回程度行われる。用
いられる温血動物としては、たとえばサル、ウサギ、イ
ヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギ、ニワ
トリがあげられるが、マウスおよびラットが好ましく用
いられる。
【0094】モノクローナル抗体産生細胞の作製に際し
ては、抗原を免疫された温血動物、たとえばマウスから
抗体価の認められた個体を選択し最終免疫の2〜5日後
に脾臓またはリンパ節を採取し、それらに含まれる抗体
産生細胞を骨髄腫細胞と融合させることにより、モノク
ローナル抗体産生ハイブリドーマを調製することができ
る。抗血清中の抗体価の測定は、例えば後記の標識化G
蛋白質共役型レセプターと抗血清とを反応させたのち、
抗体に結合した標識剤の活性を測定することによりなさ
れる。融合操作は既知の方法、たとえばケーラーとミル
スタインの方法〔ネイチャー(Nature)、256、495 (197
5)〕に従い実施できる。融合促進剤としてはポリエチレ
ングリコール(PEG)やセンダイウィルスなどが挙げ
られるが、好ましくはPEGが用いられる。
【0095】骨髄腫細胞としてはたとえばNS−1、P
3U1、SP2/0、AP−1などがあげられるが、P
3U1が好ましく用いられる。用いられる抗体産生細胞
(脾臓細胞)数と骨髄腫細胞数との好ましい比率は1:
1〜20:1程度であり、PEG(好ましくはPEG1
000〜PEG6000)が10〜80%程度の濃度で
添加され、20〜40℃、好ましくは30〜37℃で1
〜10分間インキュベートすることにより効率よく細胞
融合を実施できる。
【0096】抗G蛋白質共役型レセプター抗体産生ハイ
ブリドーマのスクリーニングには種々の方法が使用でき
るが、たとえばG蛋白質共役型レセプター抗原を直接あ
るいは担体とともに吸着させた固相(例、マイクロプレ
ート)にハイブリドーマ培養上清を添加し、次に放射性
物質や酵素などで標識した抗免疫グロブリン抗体(細胞
融合に用いられる細胞がマウスの場合、抗マウス免疫グ
ロブリン抗体が用いられる)またはプロテインAを加
え、固相に結合した抗G蛋白質共役型レセプターモノク
ローナル抗体を検出する方法、抗免疫グロブリン抗体ま
たはプロテインAを吸着させた固相にハイブリドーマ培
養上清を添加し、放射性物質や酵素などで標識したG蛋
白質共役型レセプターを加え、固相に結合した抗G蛋白
質共役型レセプターモノクローナル抗体を検出する方法
などがあげられる。
【0097】抗G蛋白質共役型レセプターモノクローナ
ル抗体の選別は、自体公知あるいはそれに準じる方法に
従って行なうことができる。通常HAT(ヒポキサンチ
ン、アミノプテリン、チミジン)を添加した動物細胞用
培地で行なわれる。選別および育種用培地としては、ハ
イビリドーマが生育できるものならばどのような培地を
用いても良い。例えば、1〜20%、好ましくは10〜
20%の牛胎児血清を含むRPMI 1640培地、1
〜10%の牛胎児血清を含むGIT培地(和光純薬工業
(株))あるいはハイブリドーマ培養用無血清培地(S
FM−101、日水製薬(株))などを用いることがで
きる。培養温度は、通常20〜40℃、好ましくは約3
7℃である。培養時間は、通常5日〜3週間、好ましく
は1週間〜2週間である。培養は、通常5%炭酸ガス下
で行なわれる。ハイブリドーマ培養上清の抗体価は、上
記の抗血清中の抗G蛋白質共役型レセプター抗体価の測
定と同様にして測定できる。
【0098】(b)モノクロナール抗体の精製 抗G蛋白質共役型レセプターモノクローナル抗体の分離
精製は通常のポリクローナル抗体の分離精製と同様に免
疫グロブリンの分離精製法〔例、塩析法、アルコール沈
殿法、等電点沈殿法、電気泳動法、イオン交換体(例、
DEAE)による吸脱着法、超遠心法、ゲルろ過法、抗
原結合固相あるいはプロテインAあるいはプロテインG
などの活性吸着剤により抗体のみを採取し、結合を解離
させて抗体を得る特異的精製法〕に従って行われる。以
上の(1)および(2)の方法に従って製造させる本発
明のG蛋白質共役型レセプター抗体は、G蛋白質共役型
レセプターを特異的に認識することができるので、被検
液中のG蛋白質共役型レセプターの定量、特にサンドイ
ッチ免疫測定法による定量などに使用することができ
る。
【0099】すなわち、本発明は、例えば、(i)本発
明のG蛋白質共役型レセプターに反応する抗体と、被検
液および標識化G蛋白質共役型レセプターとを競合的に
反応させ、該抗体に結合した標識化G蛋白質共役型レセ
プターの割合を測定することを特徴とする被検液中のG
蛋白質共役型レセプターの定量法、および(ii)被検液
と担体上に不溶化した抗体および標識化された抗体とを
同時あるいは連続的に反応させたのち、不溶化担体上の
標識剤の活性を測定することを特徴とする被検液中のG
蛋白質共役型レセプターの定量法において、一方の抗体
がG蛋白質共役型レセプターのN端部を認識する抗体
で、他方の抗体がG蛋白質共役型レセプターのC端部に
反応する抗体であることを特徴とする被検液中のG蛋白
質共役型レセプターの定量法を提供する。
【0100】本発明のG蛋白質共役型レセプターを認識
するモノクローナル抗体(以下、抗G蛋白質共役型レセ
プター抗体と称する場合がある)を用いてG蛋白質共役
型レセプターの測定を行なえるほか、組織染色等による
検出を行なうこともできる。これらの目的には、抗体分
子そのものを用いてもよく、また、抗体分子のF(a
b')2 、Fab'、あるいはFab画分を用いてもよ
い。本発明の抗体を用いる測定法は、 特に制限される
べきものではなく、被測定液中の抗原量(例えばG蛋白
質共役型レセプター量)に対応した抗体、抗原もしくは
抗体−抗原複合体の量を化学的または物理的手段により
検出し、これを既知量の抗原を含む標準液を用いて作製
した標準曲線より算出する測定法であれば、いずれの測
定法を用いてもよい。例えば、ネフロメトリー、競合
法、イムノメトリック法およびサンドイッチ法が好適に
用いられるが、感度、特異性の点で、後述するサンドイ
ッチ法を用いるのが特に好ましい。
【0101】標識物質を用いる測定法に用いられる標識
剤としては、放射性同位元素、酵素、蛍光物質、発光物
質などが挙げられる。放射性同位元素としては、例えば
125I〕、〔131I〕、〔3H〕、〔14C〕などが、上
記酵素としては、安定で比活性の大きなものが好まし
く、例えばβ−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダー
ゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、リ
ンゴ酸脱水素酵素等が、蛍光物質としては、フルオレス
カミン、フルオレッセンイソチオシアネートなどが、発
光物質としては、ルミノール、ルミノール誘導体、ルシ
フェリン、ルシゲニンなどがそれぞれ挙げられる。さら
に、抗体あるいは抗原と標識剤との結合にビオチン−ア
ビジン系を用いることもできる。
【0102】抗原あるいは抗体の不溶化に当っては、物
理吸着を用いてもよく、また通常蛋白質あるいは酵素等
を不溶化、固定化するのに用いられる化学結合を用いる
方法でもよい。担体としては、アガロース、デキストラ
ン、セルロースなどの不溶性多糖類、ポリスチレン、ポ
リアクリルアミド、シリコン等の合成樹脂、あるいはガ
ラス等が挙げられる。サンドイッチ法においては不溶化
した抗G蛋白質共役型レセプター抗体に被検液を反応さ
せ(1次反応)、さらに標識化抗G蛋白質共役型レセプ
ター抗体を反応させ(2次反応)たのち、不溶化担体上
の標識剤の活性を測定することにより被検液中のG蛋白
質共役型レセプター量を定量することができる。1次反
応と2次反応は逆の順序に行っても、また、同時に行な
ってもよいし時間をずらして行なってもよい。標識化剤
および不溶化の方法は前記のそれらに準じることができ
る。また、サンドイッチ法による免疫測定法において、
固相用抗体あるいは標識用抗体に用いられる抗体は必ず
しも1種類である必要はなく、測定感度を向上させる等
の目的で2種類以上の抗体の混合物を用いてもよい。
【0103】本発明のサンドイッチ法によるG蛋白質共
役型レセプターの測定法においては、1次反応と2次反
応に用いられる抗G蛋白質共役型レセプター抗体はG蛋
白質共役型レセプターの結合する部位が相異なる抗体が
好ましく用いられる。即ち、1次反応および2次反応に
用いられる抗体は、例えば、2次反応で用いられる抗体
が、G蛋白質共役型レセプターのC端部を認識する場
合、1次反応で用いられる抗体は、好ましくはC端部以
外、例えばN端部を認識する抗体が用いられる。
【0104】本発明のG蛋白質共役型レセプター抗体を
サンドイッチ法以外の測定システム、例えば、競合法、
イムノメトリック法あるいはネフロメトリーなどに用い
ることができる。競合法では、被検液中の抗原と標識抗
原とを抗体に対して競合的に反応させたのち、未反応の
標識抗原と(F)と抗体と結合した標識抗原(B)とを
分離し(B/F分離)、B,Fいずれかの標識量を測定
し、被検液中の抗原量を定量する。本反応法には、抗体
として可溶性抗体を用い、B/F分離をポリエチレング
リコール、前記抗体に対する第2抗体などを用いる液相
法、および、第1抗体として固相化抗体を用いるか、あ
るいは、第1抗体は可溶性のものを用い第2抗体として
固相化抗体を用いる固相化法とが用いられる。
【0105】イムノメトリック法では、被検液中の抗原
と固相化抗原とを一定量の標識化抗体に対して競合反応
させた後固相と液相を分離するか、あるいは、被検液中
の抗原と過剰量の標識化抗体とを反応させ、次に固相化
抗原を加え未反応の標識化抗体を固相に結合させたの
ち、固相と液相を分離する。次に、いずれかの相の標識
量を測定し被検液中の抗原量を定量する。また、ネフロ
メトリーでは、ゲル内あるいは溶液中で抗原抗体反応の
結果生じた不溶性の沈降物の量を測定する。被検液中の
抗原量僅かであり、少量の沈降物しか得られない場合に
もレーザーの散乱を利用するレーザーネフロメトリーな
どが好適に用いられる。
【0106】これら個々の免疫学的測定法を本発明の測
定方法に適用するにあたっては、特別の条件、操作等の
設定は必要とされない。それぞれの方法における通常の
条件、操作法に当業者の通常の技術的配慮を加えてG蛋
白質共役型レセプターの測定系を構築すればよい。これ
らの一般的な技術手段の詳細については、総説、成書な
どを参照することができるる
【0107】例えば、入江 寛編「ラジオイムノアッセ
イ〕(講談社、昭和49年発行)、入江 寛編「続ラジ
オイムノアッセイ〕(講談社、昭和54年発行)、石川
栄治ら編「酵素免疫測定法」(医学書院、昭和53年発
行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第2版)(医
学書院、昭和57年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測
定法」(第3版)(医学書院、昭和62年発行)、「Me
thods in ENZYMOLOGY」Vol. 70(Immunochemical Techniq
ues(Part A))、 同書 Vol. 73(Immunochemical Techniq
ues(Part B))、 同書 Vol. 74(Immunochemical Techniq
ues(Part C))、 同書 Vol. 84(Immunochemical Techniq
ues(Part D:Selected Immunoassays))、 同書 Vol. 92
(Immunochemical Techniques(Part E:Monoclonal Antib
odies and General Immunoassay Methods))、 同書 Vo
l. 121(Immunochemical Techniques(Part I:Hybridoma
Technology and Monoclonal Antibodies))(以上、アカ
デミックプレス社発行)などを参照することができる。
以上のようにして、本発明のG蛋白質共役型レセプター
抗体を用いることによって、本発明のG蛋白質共役型レ
セプターを感度良く定量することができる。
【0108】(5)本発明のG蛋白質共役型レセプター
蛋白質をコードするDNAを有する動物の作製 本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質をコードする
DNAを用いて、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質を発現するトランジェニック動物を作製することが
できる。動物としては、温血哺乳動物(例えば、ラッ
ト、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルな
ど)が挙げれれるが、特に、ウサギなどが好適である。
【0109】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
をコードするDNAを対象動物に転移させるにあたって
は、該DNAを動物細胞で発現させうるプロモーターの
下流に結合した遺伝子コンストラクトとして用いるのが
一般に有利である。たとえばウサギG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質DNAを転移させる場合、これと相同性が
高い動物由来のG蛋白質共役型レセプター蛋白質DNA
を動物細胞で発現させうる各種プロモーターの下流に結
合した遺伝子コンストラクトを、対象動物の受精卵、た
とえばウサギ受精卵へマイクロインジェクションするこ
とによって本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質を
高産生するDNA転移動物を作出できる。このプロモー
ターとしては、たとえばウイルス由来プロモーター、メ
タロチオネイン等のユビキアスな発現プロモーターも使
用しうるが、好ましくは脳で特異的に発現するNGF遺
伝子プロモーターやエノラーゼ遺伝子プロモーターなど
が用いられる。
【0110】受精卵細胞段階におけるG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質DNAの転移は、対象動物の胚芽細胞お
よび体細胞の全てに存在するように確保される。DNA
転移後の作出動物の胚芽細胞においてG蛋白質共役型レ
セプター蛋白質が存在することは、作出動物の子孫が全
てその胚芽細胞及び体細胞の全てにG蛋白質共役型レセ
プター蛋白質を有することを意味する。遺伝子を受け継
いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞の
全てにG蛋白質共役型レセプター蛋白質を有する。
【0111】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質
DNA転移動物は、交配により遺伝子を安定に保持する
ことを確認して、該DNA保有動物として通常の飼育環
境で飼育継代を行うことができる。さらに、目的DNA
を保有する雌雄の動物を交配することにより、導入遺伝
子を相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得
し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫
が該DNAを有するように繁殖継代することができる。
本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白質DNAが転移
された動物は、G蛋白質共役型レセプター蛋白質が高発
現させられているので、本発明のG蛋白質共役型レセプ
ター蛋白質に対するアゴニストまたはアンタゴニストの
スクリーニング用の動物などとして有用である。
【0112】本発明のDNA転移動物を、組織培養のた
めの細胞源として使用することもできる。たとえば、本
発明のDNA転移マウスの組織中のDNAもしくはRN
Aを直接分析するかあるいは遺伝子により発現されたタ
ンパク質組織を分析することにより、G蛋白質共役型レ
セプター蛋白質について分析することができる。G蛋白
質共役型レセプター蛋白質を有する組織の細胞を標準組
織培養技術により培養し、これらを使用して、たとえば
脳や末梢組織由来のような一般に培養困難な組織からの
細胞の機能を研究することができる。また、その細胞を
用いることにより、たとえば各種組織の機能を高めるよ
うな医薬の選択も可能である。また、高発現細胞株があ
れば、そこから、本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質を単離精製することも可能である。
【0113】本明細書および図面において、塩基やアミ
ノ酸などを略号で表示する場合、IUPAC−IUB
Commision on Biochemical Nomenclature による略号あ
るいは当該分野における慣用略号に基づくものであり、
その例を下記する。またアミノ酸に関し光学異性体があ
り得る場合は、特に明示しなければL体を示すものとす
る。 DNA :デオキシリボ核酸 cDNA :相補的デオキシリボ核酸 A :アデニン T :チミン G :グアニン C :シトシン
【0114】RNA :リボ核酸 mRNA :メッセンジャーリボ核酸 dATP :デオキシアデノシン三リン酸 dTTP :デオキシチミジン三リン酸 dGTP :デオキシグアノシン三リン酸 dCTP :デオキシシチジン三リン酸 ATP :アデノシン三リン酸 EDTA :エチレンジアミン四酢酸 SDS :ドデシル硫酸ナトリウム EIA :エンザイムイムノアッセイ
【0115】Gly :グリシン Ala :アラニン Val :バリン Leu :ロイシン Ile :イソロイシン Ser :セリン Thr :スレオニン Cys :システイン Met :メチオニン Glu :グルタミン酸 Asp :アスパラギン酸 Lys :リジン
【0116】Arg :アルギニン His :ヒスチジン Phe :フェニルアラニン Tyr :チロシン Trp :トリプトファン Pro :プロリン Asn :アスパラギン Gln :グルタミン pGlu :ピログルタミン酸 Me :メチル基 Et :エチル基 Bu :ブチル基 Ph :フェニル基 TC :チアゾリジン−4(R)−カルボキ
サミド基
【0117】本願明細書の配列表の配列番号は、以下の
配列を示す。 〔配列番号:1〕pMJ10に含まれるウサギ胃幽門部
平滑筋由来G蛋白質共役型レセプター蛋白質cDNA断
片にコードされるウサギ胃幽門部平滑筋由来G蛋白質共
役型レセプター蛋白質の部分アミノ酸配列を示す。 〔配列番号:2〕pMJ10に含まれるヒト下垂体由来
G蛋白質共役型レセプター蛋白質cDNA断片の塩基配
列を示す。 〔配列番号:3〕本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋
白質をコードするcDNAのスクリーニングに使用した
合成DNAの塩基配列を示す。
【0118】〔配列番号:4〕本発明のG蛋白質共役型
レセプター蛋白質をコードするcDNAのスクリーニン
グに使用した合成DNAの塩基配列を示す。後述の実施
例3で得られた形質転換体エシェリヒア コリ(Escher
ichia coli) JM109/pMJ10は、平成6年12
月15日から通商産業省工業技術院生命工学工業技術研
究所(NIBH)に寄託番号FERM BP−4936
として寄託されており、また平成6年12月16日から
財団法人発酵研究所(IFO)にIFO 15784と
して寄託されている。
【0119】
【実施例】以下に実施例を示して、本発明をより詳細に
説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。
【0120】
【参考例1】公知のG蛋白質共役型レセプター、すなわ
ちマウス由来アンジオテンシンIIレセプター蛋白質(L
32840)、ラット由来アンジオテンシンIbレセプ
ター蛋白質(X64052)、ラット由来アンジオテン
シンレセプター蛋白質サブタイプ(M90065)、ヒ
ト由来アンジオテンシンIaレセプター蛋白質(M91
464)、ラット由来コレシストキニンaレセプター蛋
白質(M88096)、ラット由来コレシストキニンb
レセプター蛋白質(M99418)、ヒト由来コレシス
トキニンbレセプター蛋白質(L04473)、マウス
由来ローアフィニティーインターロイキン8レセプター
蛋白質(M73969)、ヒト由来ハイアフィニティー
インターロイキン8レセプター蛋白質(X6585
8)、マウス由来C5aアナフィラトキシンレセプター
蛋白質(S46665)、ヒト由来N-フォルミルペプ
チドレセプター蛋白質(M60626)などの、第3膜
貫通領域付近および第6膜貫通領域付近の塩基配列を比
較し、類似性の高い部分を見いだした。
【0121】上記の( )内の略語は、Gen Bank / EMB
L データベースを検索した際に示される整理番号で、通
常 Accession Number と呼ばれるものである。特に多く
の受容体cDNAで一致する塩基部分を基準とし、その
他の部分においてもできるだけ多くの受容体cDNAと
配列の一致性を高めるため、混合塩基の導入を計画し
た。この配列をもとに、共通する塩基配列に相補的であ
る配列番号:3または配列番号:4で表される塩基配列
を有する合成DNA2本を作製した。
【0122】〔合成DNA〕5'−CTCGC(Gまた
はC)GC(CまたはT)(AまたはC)TI(Aまた
はG)G(CまたはT)ATGGA(CまたはT)CG
ITAT−3'(配列表の配列番号:3において、Sは
GまたはCを示し、YはCまたはTを示し、MはAまた
はCを示し、RはAまたはGを示し、NはIを示す。)
(配列番号:3) 5'−CATGT(AまたはG)G(TまたはA)AG
GGAAICCAG(GまたはC)A(AまたはC)A
I(AまたはG)A(AまたはG)(AまたはG)AA−
3’
(配列番号:4) (配列表の配列番号:4において、RはAまたはGを示
し、SはGまたはCを示し、MはAまたはCを示し、N
はIを示す。) ( )内は複数の塩基に混合して合成する。ただし、I
はイノシンを示す。
【0123】
【実施例1】ウサギ胃幽門部平滑筋からのpoly(A)+
NA画分の調製およびcDNAの合成 ウサギ胃幽門部平滑筋よりグアニジンイソチオシアネー
ト法により Total RNAを調製後(Kaplan B.B. et a
l., Biochem. J. 183, 181-184 (1979))、mRNA精
製キット(ファルマシア社)を用いて、poly(A)+RN
A画分を調製した。次に、poly(A)+RNA画分5μg
にプライマーとしてランダムDNAヘキサマー(BRL
社)を加え、モロニイマウス白血病ウイルスの逆転写酵
素(BRL社)により、添付バッファーを用いて相補D
NAを合成した。反応後の産物はフェノール:クロロホ
ルム(1:1)で抽出し、エタノール沈殿を行なった
後、30μlのTEに溶解した。
【0124】
【実施例2】ウサギ胃幽門部平滑筋由来cDNAを用い
たPCR法による受容体cDNAの増幅と塩基配列の決
定 実施例1でウサギ胃幽門部平滑筋より調製したcDNA
1μlを鋳型として使用し、参考例1で合成した配列
番号:3で表わされる塩基配列を有するDNAプライマ
ーおよび配列番号:4で表わされる塩基配列を有するD
NAプライマを用いて、PCRによる増幅を行なった。
反応液の組成は、合成DNAプライマー(5'プライマ
ー配列および3'プライマー配列)各100pM、0.2
5mM dNTPs、Taq DNA polymerase 1μl
および酵素に付属のバッファー10μlで、総反応溶液
量は100μlとした。増幅のためのサイクルはサーマ
ルサイクラー(パーキン・エルマー社)を用い、96℃
・30秒、45℃・1分、60℃・3分のサイクルを2
5回繰り返した。増幅産物の確認は1.2%アガロース
ゲル電気泳動およびエチジウムブロミド染色によって行
なった。
【0125】
【実施例3】PCR産物のプラスミドベクターへのサブ
クローニングおよび挿入cDNA部分の塩基配列の解読
による新規レセプター候補クローンの選択 実施例2で行なったPCR後の反応産物は1.0%の低
融点アガロースゲルを用いて分離し、バンドの部分をカ
ミソリで切り出した後、熱融解、フェノール抽出、エタ
ノール沈殿を行ってDNAを回収した。TAクローニン
グキット(インビトロゲン社)の処方に従い、回収した
DNAをプラスミドベクターpCRTMIIへサブクローニ
ングした。これを大腸菌JM109 competent cell
(宝酒造株式会社)に導入して形質転換したのち、cD
NA挿入断片を持つクローンをアンピシリン、IPTG
およびX−galを含むLB寒天培地中で選択し、白色
を呈するクローンのみを滅菌した爪楊枝を用いて分離
し、形質転換体エシェリヒアコリ(Escherichia coli)
JM109/pMJ10を得た。
【0126】個々のクローンをアンピシリンを含むLB
培地で一晩培養し、自動プラスミド抽出装置(クラボ
ウ)を用いてプラスミドDNAを調製した。調製したD
NAの一部を用いてEcoRIによる切断を行い、挿入
されているcDNA断片の大きさを確認した。残りのD
NAの一部をさらにRNase処理、フェノール・クロ
ロフォルム抽出し、エタノール沈殿によって濃縮した。
塩基配列の決定のための反応は DyeDeoxy Terminator C
ycle Sequencing Kit(ABI社)を用いて行い、蛍光
式自動シーケンサーを用いて解読した。得られた塩基配
列の情報は、DNASIS(日立システムエンジニアリ
ング社)を用いて行なった。決定した塩基配列を〔図
1〕に示した。
【0127】決定した塩基配列〔図1〕をもとにホモロ
ジー検索を行なった結果、形質転換体エシェリヒア コ
リ(Escherichia coli) JM109/pMJ10の保有
するプラスミドに挿入されたcDNA断片が新規G蛋白
質共役型レセプター蛋白質をコードすることが分かっ
た。それをさらに確認するために、DNASIS(日立
システムエンジニアリング社)を用い、塩基配列をアミ
ノ酸配列に変換した後〔図1〕、疎水性プロット〔図
2〕およびアミノ酸配列に基づくホモロジー検索を行な
い、ヒトリガンド不明レセプター蛋白質(B4200
9)、ヒトN-フォルミルペプチドレセプター蛋白質
(JC2014)、ウサギN-フォルミルペプチドレセ
プター蛋白質(A46520)、マウスC5aアナフィ
ラトキシンレセプター蛋白質(A46525)およびウ
シニューロペプチドYレセプター蛋白質(S2878
7)との相同性を見いだした〔図3〕。上記の( )内
の略語は、NBRF-PIRにデータとして登録される際の整理
番号であり、通常Accession Numberと呼ばれるものであ
る。
【0128】
【発明の効果】本発明のG蛋白質共役型レセプター蛋白
質および該レセプター蛋白質をコードするDNAは、
リガンドの決定、抗体および抗血清の入手、組み替
え型レセプター蛋白質の発現系の構築、同発現系を用
いたレセプター結合アッセイ系の開発と医薬品候補化合
物のスクリーニング、構造的に類似したリガンド・レ
セプターとの比較にもとづいたドラッグデザインの実
施、遺伝子診断におけるプローブ、PCRプライマー
の作成、トランスジェニック動物の作製、レセプタ
ー蛋白質DNAの欠失による病態モデル動物の作製等に
用いることができる。特に、G蛋白質共役型のレセプタ
ーの構造・性質の解明はこれらの系に作用するユニーク
な医薬品の開発につながる。
【0129】
【配列表】
【配列番号:1】 配列の長さ:125 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Leu Leu Thr Leu His Pro Val Trp Ser Gln Lys His Arg Thr Ser His 1 5 10 15 Trp Ala Ser Arg Val Val Leu Gly Val Trp Leu Ser Ala Thr Ala Phe 20 25 30 Ser Val Pro Tyr Leu Val Phe Arg Glu Thr Tyr Asp Asp Arg Lys Gly 35 40 45 Arg Val Thr Cys Arg Asn Asn Tyr Ala Val Ser Thr Asp Trp Glu Ser 50 55 60 Lys Glu Met Gln Thr Val Arg Gln Trp Ile His Ala Thr Cys Phe Ile 65 70 75 80 Ser Arg Phe Ile Leu Gly Phe Leu Leu Pro Phe Leu Val Ile Gly Phe 85 90 95 Cys Tyr Glu Arg Val Ala Arg Lys Met Lys Glu Arg Gly Leu Phe Lys 100 105 110 Ser Ser Lys Pro Phe Lys Val Thr Met Thr Ala Val Ile 115 120 125
【0130】
【配列番号:2】 配列の長さ:377 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 特徴を決定した方法:S 配列 CTTCTCACCC TTCACCCAGT GTGGTCCCAA AAGCACCGAA CCTCACACTG GGCTTCCAGA 60 GTCGTTCTGG GAGTCTGGCT CTCTGCCACT GCCTTCAGCG TGCCCTATTT GGTTTTCAGG 120 GAGACATATG ATGACCGTAA AGGAAGAGTG ACCTGCAGAA ATAACTACGC TGTGTCCACT 180 GACTGGGAAA GCAAAGAGAT GCAAACAGTA AGACAATGGA TTCATGCCAC CTGTTTCATC 240 AGCCGCTTCA TACTGGGCTT CCTTCTGCCT TTCTTAGTCA TTGGCTTTTG TTATGAAAGA 300 GTAGCCCGCA AGATGAAAGA GAGGGGCCTC TTTAAATCCA GCAAACCCTT CAAAGTCACG 360 ATGACTGCTG TTATCTC 377
【0131】
【配列番号:3】 配列の長さ:27 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴:NはIを示す。 配列 CTCGCSGCYM TNRGYATGGA YCG
NTAT 27
【0132】
【配列番号:4】 配列の長さ:30 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴:NはIを示す。 配列 CATGTRGWAG GGAANCCAGS AMA
NRARRAA 30
【0133】
【図面の簡単な説明】
【図1】ウサギ胃幽門部平滑筋よりPCR増幅によって
得た新規レセプター蛋白質cDNAクローンpMJ10
に含まれるウサギ胃幽門部平滑筋由来G蛋白質共役型レ
セプター蛋白質cDNA断片の塩基配列およびそれにコ
ードされるアミノ酸配列を示す。下線部分はPCR増幅
に用いた合成プライマーに相当する。
【0134】
【図2】図1に示したアミノ酸配列をもとに作成した、
pMJ10に含まれるウサギ胃幽門部平滑筋由来G蛋白
質共役型レセプター蛋白質cDNA断片にコードされる
蛋白質の疎水性プロットを示す。この図から4〜6で示
す疎水性ドメインの存在が示唆される。
【0135】
【図3】図1に示したpMJ10に含まれるウサギ胃幽
門部平滑筋由来G蛋白質共役型レセプター蛋白質cDN
A断片にコードされる蛋白質の部分アミノ酸配列(pM
J10)を、公知のG蛋白質共役型レセプター蛋白質で
あるヒトリガンド不明レセプター蛋白質(B4200
9)、ヒトN-フォルミルペプチドレセプター蛋白質
(JC2014)、ウサギN-フォルミルペプチドレセ
プター蛋白質(A46520)、マウスC5aアナフィ
ラトキシンレセプター蛋白質(A46525)およびウ
シニューロペプチドYレセプター蛋白質(S2878
7)と比較した図を示す。黒く塗った部分は一致してい
る部分を示す。pMJ10の第1番目〜第125番目の
アミノ酸配列は図1の第1番目〜第125番目のアミノ
酸配列に対応する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12P 21/02 C12P 21/08 21/08 G01N 33/53 D G01N 33/53 33/566 33/566 A61K 39/395 D // A61K 38/00 AED 9162−4B C12N 15/00 ZNAA 39/395 A61K 37/02 AED (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配列番号:1で表わされるアミノ酸配列と
    実質的に同一のアミノ酸配列を含有することを特徴とす
    るG蛋白質共役型レセプター蛋白質またはその塩。
  2. 【請求項2】請求項1記載のG蛋白質共役型レセプター
    蛋白質の部分ペプチドまたはその塩。
  3. 【請求項3】請求項1記載のG蛋白質共役型レセプター
    蛋白質をコードする塩基配列を有するDNAを含有する
    DNA。
  4. 【請求項4】配列番号:2で表される塩基配列を有する
    請求項3記載のDNA。
  5. 【請求項5】請求項3記載のDNAを含有することを特
    徴とするベクター。
  6. 【請求項6】請求項5記載のベクターを保持する形質転
    換体。
  7. 【請求項7】請求項6記載の形質転換体を培養し、形質
    転換体の細胞膜にG蛋白質共役型レセプター蛋白質を生
    成せしめることを特徴とする請求項1記載のG蛋白質共
    役型レセプター蛋白質またはその塩の製造方法。
  8. 【請求項8】請求項1記載のG蛋白質共役型レセプター
    蛋白質もしくはその塩または請求項2記載の部分ペプチ
    ドもしくはその塩と、試験化合物とを接触させることを
    特徴とする請求項1記載のG蛋白質共役型レセプター蛋
    白質に対するリガンドの決定方法。
  9. 【請求項9】(i)請求項1記載のG蛋白質共役型レセ
    プター蛋白質もしくはその塩または請求項2記載の部分
    ペプチドもしくはその塩に、リガンドを接触させた場合
    と(ii)請求項1記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白
    質もしくはその塩または請求項2記載の部分ペプチドも
    しくはその塩に、リガンドおよび試験化合物を接触させ
    た場合との比較を行なうことを特徴とするリガンドと請
    求項1記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質との結合
    を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法。
  10. 【請求項10】請求項1記載のG蛋白質共役型レセプタ
    ー蛋白質もしくはその塩または請求項2記載の部分ペプ
    チドもしくはその塩を含有することを特徴とするリガン
    ドと請求項1記載のG蛋白質共役型レセプター蛋白質と
    の結合を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング
    用キット。
  11. 【請求項11】請求項1記載のG蛋白質共役型レセプタ
    ー蛋白質もしくはその塩または請求項2記載の部分ペプ
    チドもしくはその塩に対する抗体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7033790B2 (en) 2001-04-03 2006-04-25 Curagen Corporation Proteins and nucleic acids encoding same

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