JPH101499A - Amyloid precursor protein - Google Patents

Amyloid precursor protein

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JPH101499A
JPH101499A JP8154498A JP15449896A JPH101499A JP H101499 A JPH101499 A JP H101499A JP 8154498 A JP8154498 A JP 8154498A JP 15449896 A JP15449896 A JP 15449896A JP H101499 A JPH101499 A JP H101499A
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JP
Japan
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amyloid
amino acid
domain
polypeptide
precursor protein
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JP8154498A
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Toshiji Suzuki
利治 鈴木
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 アミノ酸配列:KKKQYTSIHHGVVEVDAAVTPE
EXHLSKMQQNGYENPTYKFFEQMQN (Xはアルギニン以外のアミ
ノ酸残基)で特定されアミロイド前駆体タンパクの細胞
内ドメインであるポリペプチド;並びに(a) 野性型アミ
ロイド前駆体タンパクの細胞外ドメイン又はそのアミノ
酸改変体であるポリペプチド(アミロイドβドメインに
含まれる部分を除く), (b)アミロイドβドメイン, (c)
アミロイドβドメインC末端に結合し細胞膜ドメインを
構成するポリペプチド, 及び(d) 上記アミノ酸配列で特
定され細胞内ドメインであるポリペプチドを含む変異ア
ミロイド前駆体タンパク。 【効果】 アミロイドβの生産性が高められており、こ
の前駆体タンパクを細胞内で発現させることによってア
ミロイドβを大量に生成させることができる。
(57) [Abstract] [Solution] Amino acid sequence: KKKQYTSIHHGVVEVDAAVTPE
A polypeptide that is specified by EXHLSKMQQNGYENPTYKFFEQMQN (X is an amino acid residue other than arginine) and is an intracellular domain of amyloid precursor protein; and (a) a polypeptide that is an extracellular domain of wild-type amyloid precursor protein or an amino acid variant thereof (Excluding the part contained in the amyloid β domain), (b) amyloid β domain, (c)
A polypeptide that binds to the C-terminus of the amyloid β domain to constitute a cell membrane domain, and (d) a mutant amyloid precursor protein containing the polypeptide identified by the amino acid sequence and being an intracellular domain. [Effect] The productivity of amyloid β is enhanced, and by expressing this precursor protein in cells, amyloid β can be produced in a large amount.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルツハイマー病
に関与すると考えられているアミロイドβの前駆体とし
て作用するタンパクに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protein which acts as a precursor of amyloid β which is thought to be involved in Alzheimer's disease.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルツハイマー病は進行性の痴呆症状を
呈する疾患であり、病理組織学的には脳内に著しく多数
の老人斑と神経原線維変化が出現することを特徴とする
神経変性疾患である。アルツハイマー病は老齢者に発症
することが多く、加齢とともに罹患者の比率が増大する
ことが知られている。現在のところアルツハイマー病の
根治は不可能であり、将来的な老齢者人口の急増にそな
えてアルツハイマー病に対する治療や予防のための方
法、並びにアルツハイマー病に対して有効な予防・治療
剤の開発が切望されている。
2. Description of the Related Art Alzheimer's disease is a disease that presents with progressive dementia symptoms. Histopathologically, it is a neurodegenerative disease characterized by the appearance of remarkably large numbers of senile plaques and neurofibrillary tangles in the brain. is there. Alzheimer's disease often occurs in elderly people, and it is known that the proportion of affected individuals increases with aging. At present, it is impossible to cure Alzheimer's disease, and in response to the rapid increase of the elderly population in the future, methods for treatment and prevention of Alzheimer's disease and development of effective preventive and therapeutic agents against Alzheimer's disease will be developed. Coveted.

【0003】老人斑は種々の成分を含む神経細胞外の沈
着物であり、その主成分はアミロイドβと呼ばれる38〜
43個のアミノ酸からなる凝集性の強いペプチドである
(Aβ:このペプチドはβタンパク、βペプチド、βア
ミロイド、A4ペプチド、又はβ/A4等と呼ばれるこ
ともある)。老人斑では、アミロイドβがβシート構造
をとった堅固な構造物として沈着している。老人斑はび
慢性老人斑と呼ばれる“しみ”状の沈着から始まるが、
この段階では神経変性は生じておらず、さらにび慢性老
人斑が堅固な沈着物となるとともに、神経変性や神経脱
落が生じることによって痴呆などのアルツハイマー病の
症状が現れるものと考えられている。
[0003] Senile plaques are extracellular deposits containing various components, the main components of which are called amyloid β.
It is a strongly cohesive peptide consisting of 43 amino acids (Aβ: this peptide is sometimes called β-protein, β-peptide, β-amyloid, A4 peptide, β / A4, etc.). In the senile plaques, amyloid β is deposited as a solid structure having a β sheet structure. The senile plaque begins with a “stain” -like deposit called the chronic senile plaque,
At this stage, no neurodegeneration has occurred, and it is thought that the chronic senile plaques become firm deposits, and that neurodegeneration and neurological degeneration cause symptoms of Alzheimer's disease such as dementia.

【0004】アミロイドβは、1回膜貫通型膜タンパク
であるアミロイド前駆体タンパク (APP, amyloid precu
rsor protein; βPP又はβAPP と呼ばれる場合がある)
から切り出されることにより生合成される (Nature, 32
5, p.733, 1987) 。アミロイド前駆体タンパクは、一個
のアミロイド前駆体タンパク遺伝子から転写されるプレ
mRNA の多様なスプライシング(交替性スプライシン
グ)により生じる種々のmRNA が翻訳されて生成するタ
ンパクの総称であり、主として3種類のサブクラスの存
在が知られている。これら3種のアミロイド前駆体タン
パクは各々の構成アミノ酸数によって区別されており、
それぞれ、APP770 (構成アミノ酸数 770)、APP751 (構
成アミノ酸数 751) 、及びAPP695 (構成アミノ酸数 69
5) と呼ばれている。これらは細胞外領域を構成するア
ミノ酸数が異なっているものの、いずれもアミロイドβ
領域及び細胞内領域は共通しており、アミロイドβの前
駆体タンパクとして機能する性質を有している。
[0004] Amyloid β is a one-time transmembrane protein, amyloid precursor protein (APP, amyloid precu).
rsor protein; sometimes called βPP or βAPP)
Is biosynthesized by being cut out from (Nature, 32
5, p. 733, 1987). Amyloid precursor protein is a protein transcribed from a single amyloid precursor protein gene.
It is a generic term for proteins produced by translating various mRNAs generated by various splicing (alternating splicing) of mRNAs, and it is known that there are mainly three types of subclasses. These three types of amyloid precursor proteins are distinguished by the number of their constituent amino acids,
APP770 (770 amino acids), APP751 (751 amino acids), and APP695 (69 amino acids)
5) is called. Although these differ in the number of amino acids constituting the extracellular region, all of them are amyloid β
The region and the intracellular region are common, and have a property of functioning as a precursor protein of amyloid β.

【0005】アミロイドβのアミノ末端はアミロイド前
駆体タンパクの細胞外領域にあり、ここを切断する酵素
はβセクレターゼと仮称されている。また、アミロイド
βのカルボキシル末端はアミロイド前駆体タンパクの細
胞膜内領域に存在しており、ここを切断する酵素はγセ
クレターゼと仮称される。アミロイド前駆体タンパクの
一例として、 APP695 の構造(分子内の領域)及び酵素
切断部位を図1に示す(北口ら, 神経精神薬理, 16(1
2), pp.747-764, 1994)。さらに、アミロイド前駆体タ
ンパクのプロセシングは、細胞内へのカルシウムイオン
の流入やプロテインキナーゼCの活性化等により影響を
受けることが明らかにされている(北口ら、上掲)。
[0005] The amino terminus of amyloid β is in the extracellular region of the amyloid precursor protein, and the enzyme that cleaves it is tentatively called β-secretase. In addition, the carboxyl terminus of amyloid β is present in the intracellular region of the amyloid precursor protein, and the enzyme that cleaves this is provisionally called γ-secretase. As an example of the amyloid precursor protein, the structure of APP695 (region within the molecule) and the cleavage site of APP695 are shown in Fig. 1 (Kitaguchi et al., Neuropsychopharmacology, 16 (1)
2), pp. 747-764, 1994). Furthermore, it has been shown that the processing of amyloid precursor protein is affected by calcium ion influx into cells, activation of protein kinase C, and the like (Kitaguchi et al., Supra).

【0006】また、アミロイドβの沈着が神経原線維変
化に先立って起こる病変であること、並びに、アミロイ
ドβ、特に凝集したアミロイドβが培養神経細胞に対し
て毒性を有していることが明らかにされ、さらに、アミ
ロイド前駆体タンパク遺伝子のアミロイドβ内部及びそ
の周辺部分に突然変異をもった家族性アルツハイマー病
の家系の存在が証明されたことから (Hardy, J., et a
l., Nature, 349, p.704, 1991)、アミロイドβがアル
ツハイマー病における病態の発生や進行に重要な意義を
有しているものと考えられている(玉岡, 内科, 77(5),
pp.843-851, 1996)。また、アミロイドβの生成を阻害
する物質がアルツハイマー病の予防や症状の進行阻止に
有用であると考えられるようになり、上記アミロイドβ
の切り出し酵素であるβ及びγセクレターゼの阻害作
用、プロテインキナーゼCの活性化、細胞内小器官のpH
の調整作用などの生理作用をアッセイの指標として、ア
ミロイドβの生成阻害剤の探索が進められている。
[0006] It is also clear that the deposition of amyloid β is a lesion that occurs prior to neurofibrillary tangles, and that amyloid β, particularly aggregated amyloid β, has toxicity to cultured neurons. In addition, the existence of a family with familial Alzheimer's disease having mutations in and around amyloid β of the amyloid precursor protein gene has been demonstrated (Hardy, J., et a.
l., Nature, 349, p.704, 1991), and amyloid β is considered to have an important role in the development and progression of Alzheimer's disease (Tamaoka, Internal Medicine, 77 (5),
pp.843-851, 1996). In addition, substances that inhibit the production of amyloid β have been considered to be useful for preventing Alzheimer's disease and for preventing the progression of symptoms.
Action of β and γ secretases, which are excision enzymes, activation of protein kinase C, pH of organelles
The search for inhibitors of amyloid β production is being advanced using physiological actions such as the regulation action of amyloid as an indicator of the assay.

【0007】一方、ヒトの疾病の予防・治療剤の開発に
は、モデル動物を用いた実験系の構築が不可欠であり、
特に対象疾患の病理学的特徴や病態を正確に再現したモ
デル動物自体の開発が極めて重要である。アルツハイマ
ー病の予防・治療剤の開発に利用されるモデル動物とし
ては、例えば、717 番目のアミノ酸に突然変異を有する
アミロイド前駆体タンパク (717V→F)の遺伝子を導入し
たトランスジェニックマウスが知られている(Games,
D., Nature, 373, pp.523-527, 1995)。このマウスは、
脳内にアミロイドの沈着や変性した神経突起が認められ
るなど、ある程度アルツハイマー病の病理学的特徴を有
しており、現在のところ最も優れたモデル動物と考えら
れている(平井, 老年期痴呆, 9(2), pp.203-204, 199
5) 。
On the other hand, for the development of a prophylactic / therapeutic agent for human diseases, the construction of an experimental system using model animals is indispensable.
In particular, it is extremely important to develop a model animal that accurately reproduces the pathological features and pathological conditions of the target disease. As a model animal used for the development of a prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease, for example, a transgenic mouse into which a gene for the amyloid precursor protein (717V → F) having a mutation at the 717th amino acid has been introduced is known. (Games,
D., Nature, 373, pp. 523-527, 1995). This mouse
It has some pathological features of Alzheimer's disease, such as amyloid deposition and degenerated neurites in the brain, and is considered to be the best model animal at present (Hirai, senile dementia, 9 (2), pp.203-204, 199
Five) .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、生体
内におけるアミロイドβの生産性を高める手段を提供す
ることにある。より具体的にいうと、生体内においてア
ミロイドβの生産性を高めることができるポリペプチ
ド、及び該ポリペプチドを含む改変アミロイド前駆体タ
ンパクを提供するが本発明の課題である。また、上記の
特徴を有するポリペプチド及び改変アミロイド前駆体タ
ンパクをコードするヌクレオチド配列を提供することも
本発明の課題である。さらに、上記のヌクレオチド配列
の好ましい態様であるDNA 配列を導入したベクター及び
該ベクターにより形質転換された形質転換体、並びに、
該DNA が導入されたトランスジェニック動物を提供する
ことも本発明の課題である。
An object of the present invention is to provide a means for increasing the productivity of amyloid β in a living body. More specifically, it is an object of the present invention to provide a polypeptide capable of increasing amyloid β productivity in a living body and a modified amyloid precursor protein containing the polypeptide. It is also an object of the present invention to provide a nucleotide sequence encoding a polypeptide having the above characteristics and a modified amyloid precursor protein. Further, a vector into which a DNA sequence as a preferred embodiment of the above nucleotide sequence has been introduced, a transformant transformed with the vector, and
It is also an object of the present invention to provide a transgenic animal into which the DNA has been introduced.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アミロイ
ド前駆体タンパクの細胞内領域にはリン酸化部位が存在
しており、その部位が cdc2 キナーゼでリン酸化される
とアミロイド前駆体タンパクのプロセシングが変化し、
未成熟型アミロイド前駆体タンパクの質的変化、分泌型
アミロイド前駆体タンパクの減少、及び細胞内アミロイ
ド前駆体タンパクのカルボキシル末端断片の増加が惹起
されることを見い出した (Suzuki, T. et al., EMBO Jo
urnal, 13(5), pp.1114-1122, 1994) 。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that a phosphorylation site exists in the intracellular region of the amyloid precursor protein, and when this site is phosphorylated by cdc2 kinase, the phosphorylation site of the amyloid precursor protein is reduced. Processing changes,
It was found that a qualitative change in the immature amyloid precursor protein, a decrease in the secretory amyloid precursor protein, and an increase in the carboxyl-terminal fragment of the intracellular amyloid precursor protein were caused (Suzuki, T. et al. , EMBO Jo
urnal, 13 (5), pp.1114-1122, 1994).

【0010】本発明者は、リン酸化によるアミロイド前
駆体タンパクのプロセシング変化についてさらに検討を
加えた結果、アミロイド前駆体タンパク APP695 の672
番目のアルギニン残基を他のアミノ酸残基で置換する
か、アミロイド前駆体タンパクAPP751 の 728番目のア
ルギニン残基をアルギニン以外のアミノ酸残基で置換す
るか、又はアミロイド前駆体タンパク APP770 の 747番
目のアルギニン残基をアルギニン以外のアミノ酸残基で
置換した各々の変異アミロイド前駆体タンパクをコード
するDNA を発現させると、その変異タンパクのカルボキ
シル末端断片の産生が質的に変化して、アミロイドβを
含むポリペプチドが細胞内に大量に蓄積されることを見
い出した。本発明は上記の知見を基にして完成されたも
のである。
The present inventors have further studied the changes in processing of the amyloid precursor protein due to phosphorylation. As a result, the amyloid precursor protein APP695
The arginine residue is replaced with another amino acid residue, the 728th arginine residue of the amyloid precursor protein APP751 is replaced with an amino acid residue other than arginine, or the 747th arginine of the amyloid precursor protein APP770 is replaced. When the DNA encoding each mutant amyloid precursor protein in which an arginine residue is substituted with an amino acid residue other than arginine is expressed, the production of the carboxyl-terminal fragment of the mutant protein is qualitatively altered to include amyloid β. It has been found that polypeptides are accumulated in large amounts in cells. The present invention has been completed based on the above findings.

【0011】すなわち本発明は、下記のアミノ酸配列:
H2N-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-His-His-Gly-Va
l-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pro-Glu-Glu-X-Hi
s-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Tyr-Glu-Asn-Pro-
Thr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-Asn-OH(配列
中、X はアルギニン以外のアミノ酸残基を示す)により
特定されるポリペプチドを提供するものである。また、
本発明により、アミロイド前駆体タンパクの細胞内ドメ
インである上記ポリペプチドが提供される。
That is, the present invention provides the following amino acid sequence:
H 2 N-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-His-His-Gly-Va
l-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pro-Glu-Glu-X-Hi
s-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Tyr-Glu-Asn-Pro-
The present invention provides a polypeptide specified by Thr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-Asn-OH (in the sequence, X represents an amino acid residue other than arginine). Also,
The present invention provides the above polypeptide, which is an intracellular domain of amyloid precursor protein.

【0012】また、上記アミノ酸配列を構成する1又は
2以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基で置換されて
おり(ただしX がアルギニンとなることはない)、該ア
ミノ酸配列を構成する1又は2以上のアミノ酸残基が欠
失しており、及び/又は該アミノ酸配列に1又は2以上
のアミノ酸残基が挿入されたアミノ酸配列により特定さ
れる、アミロイド前駆体タンパクの細胞内ドメインであ
るポリペプチドも提供される。本発明の別の態様によれ
ば、上記の各ポリペプチドをコードするヌクレオチド配
列が提供される。
[0012] Further, one or more amino acid residues constituting the above amino acid sequence are substituted with other amino acid residues (however, X is not arginine), and one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence are substituted. A polymorphic domain of the amyloid precursor protein, wherein two or more amino acid residues have been deleted and / or the amino acid sequence having one or more amino acid residues inserted therein is specified. Peptides are also provided. According to another aspect of the present invention, there is provided a nucleotide sequence encoding each of the above polypeptides.

【0013】本発明のさらに別の態様によれば、上記ポ
リペプチドを細胞内ドメインとして含むことを特徴とす
る変異アミロイド前駆体タンパクと、その好ましい態様
として、以下のポリペプチド:(a) 野生型アミロイド前
駆体タンパクの細胞外ドメイン(ただしアミロイドβド
メインに含まれる部分を除く)であるポリペプチド、
(b) アミロイドβドメインであるポリペプチド、(c) ア
ミロイドβドメインのC末端に結合し、細胞膜ドメイン
の一部を構成するポリペプチド、及び(d) 細胞内ドメイ
ンである上記ポリペプチド、を含む変異アミロイド前駆
体タンパクが提供される。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a mutant amyloid precursor protein comprising the above polypeptide as an intracellular domain, and in a preferred embodiment, the following polypeptide: (a) wild-type A polypeptide that is the extracellular domain of the amyloid precursor protein (excluding the portion contained in the amyloid β domain),
(b) a polypeptide that is an amyloid β domain, (c) a polypeptide that binds to the C-terminus of the amyloid β domain, and constitutes a part of a cell membrane domain, and (d) the polypeptide that is an intracellular domain. A mutant amyloid precursor protein is provided.

【0014】他の好ましい態様として、以下のポリペプ
チド:(e) 野生型アミロイド前駆体タンパクの細胞外ド
メイン(ただしアミロイドβドメインに含まれる部分を
除く)であるアミノ酸配列を構成する1又は2以上のア
ミノ酸残基が他のアミノ酸残基で置換されており、該ア
ミノ酸配列を構成する1又は2以上のアミノ酸残基が欠
失しており、及び/又は該アミノ酸配列に1又は2以上
のアミノ酸残基が挿入されたアミノ酸配列により特定さ
れ、アミロイド前駆体タンパクの細胞外ドメインのN末
端側に配置されるポリペプチド、(f) アミロイドβドメ
インであるポリペプチド、(g) アミロイドβドメインの
C末端側に結合し、細胞膜ドメインの一部を構成するポ
リペプチド、及び(h) 細胞内ドメインである上記ポリペ
プチド、を含む変異アミロイド前駆体タンパクが提供さ
れる。
In another preferred embodiment, one or more of the following polypeptides: (e) one or more amino acid sequences constituting the extracellular domain of a wild-type amyloid precursor protein (excluding the portion contained in the amyloid β domain) Has been replaced with another amino acid residue, one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence have been deleted, and / or one or more amino acid residues have been added to the amino acid sequence. A polypeptide which is identified by the amino acid sequence in which the residue has been inserted and which is located on the N-terminal side of the extracellular domain of the amyloid precursor protein; (f) a polypeptide which is an amyloid β domain; and (g) a polypeptide which is amyloid β domain. A mutant amylo comprising a polypeptide bound to the terminal side and constituting a part of a cell membrane domain, and (h) the above-mentioned polypeptide which is an intracellular domain. An id precursor protein is provided.

【0015】さらに別の好ましい態様として、以下のポ
リペプチド:(i) アミロイドβドメインであるポリペプ
チド、(j) アミロイドβドメインのC末端に結合し、細
胞膜ドメインの一部を構成するポリペプチド、及び(k)
細胞内ドメインである上記ポリペプチド、を含む変異ア
ミロイド前駆体タンパクも提供される。これらの好まし
い態様において、アミロイドβドメインが野生型ヒトア
ミロイドβのアミノ酸配列により特定されるポリペプチ
ドである変異アミロイド前駆体タンパクは、特に好まし
い態様である。
In still another preferred embodiment, the following polypeptides: (i) a polypeptide that is an amyloid β domain; (j) a polypeptide that binds to the C-terminus of the amyloid β domain and forms a part of a cell membrane domain; And (k)
A mutant amyloid precursor protein comprising the above polypeptide which is an intracellular domain is also provided. In these preferred embodiments, a mutant amyloid precursor protein in which the amyloid β domain is a polypeptide specified by the amino acid sequence of wild-type human amyloid β is a particularly preferred embodiment.

【0016】また、本発明により、上記変異アミロイド
前駆体タンパクをコードするヌクレオチド配列、及びそ
の好ましい態様としてのDNA 配列、並びに、上記DNA 配
列を含む組み換えベクターと該組換えベクターにより形
質転換された形質転換体が提供される。さらに、上記DN
A 配列が染色体に導入されており、神経組織におけるア
ミロイドβの産生が亢進したことを特徴とするトランス
ジェニック動物;アミロイドβ産生を抑制する作用を有
する物質の評価方法であって、被検物質の存在下で請求
項13に記載の形質転換体を培養し、培養液中のアミロイ
ドβ産生量を測定する工程を含む方法;及び該方法にお
いて神経細胞と該形質転換体とを共培養する工程を含む
方法が提供される。
Further, according to the present invention, a nucleotide sequence encoding the above-mentioned mutant amyloid precursor protein, a DNA sequence as a preferred embodiment thereof, a recombinant vector containing the above-mentioned DNA sequence, and a plasmid transformed by the recombinant vector A transformant is provided. In addition, the above DN
A transgenic animal in which the A sequence has been introduced into the chromosome and amyloid β production in nerve tissue has been enhanced; a method for evaluating a substance having an action of inhibiting amyloid β production, comprising: Culturing the transformant according to claim 13 in the presence thereof, and measuring the amount of amyloid β produced in the culture solution; and co-culturing the nerve cell and the transformant in the method. A method is provided that includes:

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明のポリペプチドは、下記の
アミノ酸配列:H2N-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-
His-His-Gly-Val-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pr
o-Glu-Glu-X-His-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Ty
r-Glu-Asn-Pro-Thr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-
Asn-OH(配列中、X はアルギニン以外のアミノ酸残基を
示す)で特定されるポリペプチドであり、一文字標記で
は、KKKQYTSIHHGVVEVDAAVTPEE
XHLSKMQQNGYENPTYKFFEQMQNで
表される(同様にX はアルギニン以外のアミノ酸残基を
示す)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polypeptide of the present invention has the following amino acid sequence: H 2 N-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-
His-His-Gly-Val-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pr
o-Glu-Glu-X-His-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Ty
r-Glu-Asn-Pro-Thr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-
Asn-OH (in the sequence, X represents an amino acid residue other than arginine), which is represented by KKKQYTSIHHGVVEVDAAVTPEE
XHLSKMQQNGYENPTYKFFFEQMQN (Similarly, X represents an amino acid residue other than arginine).

【0018】上記のポリペプチドは、アミロイド前駆体
タンパクの細胞内ドメインとなることができる。Xで表
されるアミノ酸残基は、アルギニン以外のアミノ酸残基
であれば特に限定されないが、例えば、アラニン残基な
どのα−アミノ酸残基が好適である。本明細書において
「アミノ酸」という用語は、L-α−アミノ酸のほか、D-
アミノ酸や非α−アミノ酸(例えば、β−アラニンやε
−アミノカプロン酸など)を含めて最も広義に解釈され
るべきであるが、好ましくはα−L-アミノ酸を意味して
いる。また、「アミノ酸残基」という用語は、ポリペプ
チドを構成するアミノ酸の官能基のうちペプチド結合に
関与するカルボキシル基及びアミノ基からそれぞれ一個
の水酸基と二個の水素原子を除いて生じる当該アミノ酸
の残りの部分構造を意味する。
The above-mentioned polypeptide can be an intracellular domain of amyloid precursor protein. The amino acid residue represented by X is not particularly limited as long as it is an amino acid residue other than arginine. For example, an α-amino acid residue such as an alanine residue is preferable. As used herein, the term "amino acid" refers to L-α-amino acid,
Amino acids and non-α-amino acids (eg, β-alanine and ε
-Aminocaproic acid, etc.), but preferably refers to α-L-amino acids. In addition, the term `` amino acid residue '' refers to the amino acid of the amino acid which is generated by removing one hydroxyl group and two hydrogen atoms from a carboxyl group and an amino group involved in peptide bond among the functional groups of the amino acid constituting the polypeptide. The rest of the partial structure is meant.

【0019】本発明のポリペプチドには、上記のアミノ
酸配列を構成する1又は2以上のアミノ酸残基、好まし
くは1個のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基で置換され
ており(ただしX がアルギニンとなることはない)、上
記のアミノ酸配列を構成する1又は2以上、好ましくは
1個のアミノ酸残基が欠失しており、及び/又は上記の
アミノ酸配列に1又は2以上、好ましくは1個のアミノ
酸残基が挿入されたアミノ酸配列により特定され、上記
のポリペプチドと同様にアミロイド前駆体タンパクの細
胞内ドメインであるポリペプチド(本明細書において
「改変体ポリペプチド」という場合がある)も包含され
る。
In the polypeptide of the present invention, one or more amino acid residues constituting the above amino acid sequence, preferably one amino acid residue is substituted with another amino acid residue (where X is Arginine), 1 or 2 or more, preferably 1 amino acid residue constituting the above amino acid sequence is deleted, and / or 1 or 2 or more, preferably A polypeptide which is specified by an amino acid sequence having one amino acid residue inserted therein and which is an intracellular domain of amyloid precursor protein, similar to the above-mentioned polypeptides (may be referred to herein as "modified polypeptide" ) Are also included.

【0020】本明細書において、「アミロイド前駆体タ
ンパク」という用語には、一個のアミロイド前駆体タン
パク遺伝子から転写されるプレ mRNA の多様なスプライ
シング(交替性スプライシング)により生じる種々の m
RNA が翻訳されて生成する種々のタンパクが包含され
る。また、それらのタンパクのアミノ酸配列を構成する
1又は2以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基で置換
されており、1又は2以上のアミノ酸残基が欠失してお
り、及び/又はアミノ酸配列に1又は2以上のアミノ酸
残基が挿入された改変体を含む概念として用いる。アミ
ロイド前駆体タンパクの由来は特に限定されず、ヒトの
ほか、サル、イヌ、ネコなどの哺乳類動物由来のもので
あってもよい。もっとも、アミロイド前駆体タンパク中
に存在するアミロイドβドメインについては、野生型の
ヒト・アミロイドβのアミノ酸配列を有するものが好ま
しい。
As used herein, the term “amyloid precursor protein” includes various m-splicing (alternating splicing) of pre-mRNA transcribed from a single amyloid precursor protein gene.
Various proteins produced by translation of RNA are included. In addition, one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence of those proteins have been substituted with other amino acid residues, one or more amino acid residues have been deleted, and / or It is used as a concept including a variant in which one or more amino acid residues are inserted into the sequence. The origin of the amyloid precursor protein is not particularly limited, and may be derived from mammals such as monkeys, dogs and cats in addition to humans. However, the amyloid β domain present in the amyloid precursor protein preferably has the amino acid sequence of wild-type human amyloid β.

【0021】アミロイド前駆体タンパクは、細胞外ドメ
イン(アミロイドβドメインのN末端側の部分配列から
なるか、又は該部分配列のN末端にさらに1個のアミノ
酸若しくは2個以上のアミノ酸を含むペプチドが結合し
てなる);細胞外ドメインに含まれるアミロイドβドメ
インの領域以外のアミロイドβドメインと該ドメインの
C末端側に結合したポリペプチド配列とを含む細胞膜ド
メイン;及び細胞内ドメインにより構成されている。ア
ミロイドβは、アミロイド前駆体タンパクに含まれるア
ミロイドβドメインのN末端及びC末端がそれぞれβセ
クレターゼ及びγセクレターゼにより切断されることに
より生成するか、あるいは、細胞外ドメインがアミロイ
ドβドメインの部分配列により構成されるアミロイド前
駆体タンパクのアミロイドβドメインのC末端がγセク
レターゼにより切断されることにより生成する。
The amyloid precursor protein is composed of an extracellular domain (comprising a partial sequence on the N-terminal side of the amyloid β domain, or a peptide further containing one or more amino acids at the N-terminal of the partial sequence). A cell membrane domain containing an amyloid β domain other than the amyloid β domain contained in the extracellular domain and a polypeptide sequence bound to the C-terminal side of the domain; and an intracellular domain. . Amyloid β is generated by the N-terminal and C-terminal of the amyloid β domain contained in the amyloid precursor protein being cleaved by β-secretase and γ-secretase, respectively, or the extracellular domain is formed by a partial sequence of the amyloid β domain. It is produced by cleaving the C-terminus of the amyloid β domain of the constituted amyloid precursor protein by γ secretase.

【0022】従って、上記のような構造上の特徴を有
し、かつ、βセクレターゼ及びγセクレターゼの作用、
又はγセクレターゼのみの作用によりアミロイドβを与
えるタンパクは、いずれもアミロイド前駆体タンパクの
概念に包含されることを理解すべきである。なお、アミ
ロイド前駆体タンパクの代表的なものとして、APP770
(構成アミノ酸数 770: Kitaguchi, N. et al., Nuture,
331, pp.530-532, 1988)、APP751 (構成アミノ酸数 75
1: Ponte, P. et al., Nature, 331, pp.525-527,198
8)、及びAPP695 (構成アミノ酸数 695: Kang, J. et a
l., Nature, 325, pp.733-736, 1987) を挙げることが
でき、それらのアミノ酸配列はいずれも公知である。参
考として、 APP695 の構造及び酵素切断部位を図1に示
す。
Therefore, it has the above-mentioned structural characteristics, and has the action of β secretase and γ secretase,
It is to be understood that any protein that gives amyloid β by the action of only γ-secretase is included in the concept of amyloid precursor protein. In addition, as a typical amyloid precursor protein, APP770
(Number of constituent amino acids 770: Kitaguchi, N. et al., Nuture,
331, pp.530-532, 1988), APP751 (constituting amino acids 75
1: Ponte, P. et al., Nature, 331, pp. 525-527,198
8), and APP695 (constituent amino acids 695: Kang, J. et a
l., Nature, 325, pp. 733-736, 1987), and their amino acid sequences are all known. For reference, the structure of APP695 and the enzyme cleavage site are shown in FIG.

【0023】本明細書において「変異アミロイド前駆体
タンパク」という用語は、上記の各アミロイド前駆体タ
ンパクの細胞内ドメイン(例えば、 APP695 では 649番
目のリジン残基から 695番目のC末端のアスパラギンま
での47個のアミノ酸により構成されるポリペプチド)
が、本発明の上記ポリペプチド(改変体ポリペプチドを
含む)によって置換されたことを特徴とするタンパクを
意味している。いかなる特定の理論に拘泥するわけでは
ないが、細胞内で発現された APP695 などの天然型アミ
ロイド前駆体タンパクは、βセクレターゼ及びγセクレ
ターゼ、又はγセクレターゼの作用によりアミロイドβ
が生成する過程で、その一部がαセクレターゼによる作
用を受けてアミロイドβが切断されたフラグメントを与
える(図1参照)。一方、本発明の変異アミロイド前駆
体タンパクでは、αセクレターゼによる分解を受けにく
く、アミロイドβの全長を含むポリペプチドが大量に生
成するという特徴がある。
As used herein, the term "mutated amyloid precursor protein" refers to the intracellular domain of each of the above-mentioned amyloid precursor proteins (for example, from APP6495 to 649th lysine residue to 695th C-terminal asparagine). Polypeptide composed of 47 amino acids)
Is a protein that has been substituted by the above-mentioned polypeptides (including modified polypeptides) of the present invention. Without wishing to be bound by any particular theory, intracellularly expressed native amyloid precursor protein such as APP695 can be converted to amyloid β by the action of β-secretase and γ-secretase, or γ-secretase.
In the process of the formation of amyloid, a part of the amyloid β is cleaved by the action of α-secretase to give a fragment (see FIG. 1). On the other hand, the mutant amyloid precursor protein of the present invention is characterized by being less susceptible to degradation by α-secretase and producing a large amount of a polypeptide containing the full length of amyloid β.

【0024】本発明の変異アミロイド前駆体タンパクと
して、例えば、アミロイド前駆体タンパク APP695 の67
2 番目のアルギニン残基をアルギニン以外のアミノ酸残
基で置換した変異アミロイド前駆体タンパク;アミロイ
ド前駆体タンパク APP751 の728番目のアルギニン残基
をアルギニン以外のアミノ酸残基で置換した変異アミロ
イド前駆体タンパク;及び、アミロイド前駆体タンパク
APP770 の 747番目のアルギニン残基をアルギニン以外
のアミノ酸残基で置換した変異アミロイド前駆体タンパ
ク;並びに、これらの変異アミロイド前駆体タンパクに
おいてアルギニン以外のアミノ酸残基がアラニン残基で
ある変異アミロイド前駆体タンパクを挙げることができ
るが、本発明の変異アミロイド前駆体タンパクはこれら
に限定されることはない。
The mutant amyloid precursor protein of the present invention includes, for example, amyloid precursor protein APP695
A mutant amyloid precursor protein in which the second arginine residue is substituted with an amino acid residue other than arginine; a mutant amyloid precursor protein in which the 728th arginine residue of the amyloid precursor protein APP751 is substituted with an amino acid residue other than arginine; And amyloid precursor protein
A mutant amyloid precursor protein in which the arginine residue at position 747 of APP770 is substituted with an amino acid residue other than arginine; and a mutant amyloid precursor protein in which the amino acid residue other than arginine is an alanine residue in these mutant amyloid precursor proteins Although a protein may be mentioned, the mutant amyloid precursor protein of the present invention is not limited to these.

【0025】特に、変異アミロイド前駆体タンパクの細
胞外ドメインについては、野生型タンパクの細胞外ドメ
イン(ただしアミロイドβドメインに含まれる部分を除
く)のアミノ酸配列に対して相当程度のアミノ酸残基の
置換、挿入、欠失が許容されることを理解すべきであ
る。従って、本発明の好ましい態様によれば、以下の変
異アミロイド前駆体タンパクが提供される。 以下のポリペプチド: (a) 野生型アミロイド前駆体タンパクの細胞外ドメイン
(ただしアミロイドβドメインに含まれる部分を除く)
であるポリペプチド、(b) アミロイドβドメインである
ポリペプチド、(c) アミロイドβドメインのC末端に結
合し、細胞膜ドメインの一部を構成するポリペプチド、
及び(d) 細胞内ドメインである上記ポリペプチド(改変
体ポリペプチドを含む)を含む変異アミロイド前駆体タ
ンパク;
In particular, regarding the extracellular domain of the mutant amyloid precursor protein, a considerable amount of amino acid residue substitution with respect to the amino acid sequence of the extracellular domain of the wild-type protein (excluding the portion contained in the amyloid β domain) is performed. , Insertions and deletions are tolerated. Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, the following mutant amyloid precursor protein is provided. The following polypeptides: (a) Extracellular domain of wild-type amyloid precursor protein (excluding the portion contained in the amyloid β domain)
(B) a polypeptide that is an amyloid β domain, (c) a polypeptide that binds to the C-terminus of an amyloid β domain, and constitutes a part of a cell membrane domain,
And (d) a mutant amyloid precursor protein comprising the polypeptide (including a variant polypeptide) that is an intracellular domain;

【0026】以下のポリペプチド:(e) 野生型アミロ
イド前駆体タンパクの細胞外ドメイン(ただしアミロイ
ドβドメインに含まれる部分を除く)であるアミノ酸配
列を構成する1又は2以上のアミノ酸残基が他のアミノ
酸残基で置換されており、該アミノ酸配列を構成する1
又は2以上のアミノ酸残基が欠失しており、及び/又は
該アミノ酸配列に1又は2以上のアミノ酸残基が挿入さ
れたアミノ酸配列により特定され、アミロイド前駆体タ
ンパクの細胞外ドメインのN末端側に配置されるポリペ
プチド、(f) アミロイドβドメインであるポリペプチ
ド、(g) アミロイドβドメインのC末端側に結合し、細
胞膜ドメインの一部を構成するポリペプチド、及び(h)
細胞内ドメインである上記ポリペプチド(改変体ポリペ
プチドを含む)を含む変異アミロイド前駆体タンパク;
並びに 以下のポリペプチド:(i) アミロイドβドメインであ
るポリペプチド、(j) アミロイドβドメインのC末端に
結合し、細胞膜ドメインの一部を構成するポリペプチ
ド、及び(k) 細胞内ドメインであるポリペプチド(改変
体ポリペプチドを含む)を含む変異アミロイド前駆体タ
ンパク。
The following polypeptides: (e) one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence that is the extracellular domain of the wild-type amyloid precursor protein (excluding the portion contained in the amyloid β domain) Has been substituted with an amino acid residue of
Or N-terminal of the extracellular domain of the amyloid precursor protein, which is specified by an amino acid sequence in which two or more amino acid residues have been deleted and / or one or more amino acid residues have been inserted into the amino acid sequence. (H) a polypeptide that binds to the C-terminal side of the amyloid β domain and constitutes a part of the cell membrane domain, and (h)
Mutant amyloid precursor protein comprising the polypeptide (including a variant polypeptide) that is an intracellular domain;
And the following polypeptides: (i) a polypeptide that is an amyloid β domain, (j) a polypeptide that binds to the C-terminus of the amyloid β domain and constitutes a part of a cell membrane domain, and (k) an intracellular domain. Mutant amyloid precursor protein comprising a polypeptide (including a variant polypeptide).

【0027】本発明の別の態様によれば、上記本発明の
ポリペプチド(改変体ポリペプチドを含む)をコードす
るヌクレオチド配列が提供される。本明細書において用
いられる「ヌクレオチド配列」という用語には、RNA 配
列及びDNA 配列が包含される。また、本発明のヌクレオ
チド配列には、上記ヌクレオチド配列を構成する1又は
2以上のヌクレオチドが他のヌクレオチドで置換されて
おり、1又は2以上のヌクレオチドが欠失しており、及
び/又は上記のヌクレオチド配列に1又は2以上のヌク
レオチドが挿入されたヌクレオチド配列、好ましくはDN
A 配列であって、かつ、アミロイド前駆体タンパクの細
胞内ドメインである改変体ポリペプチドをコードするヌ
クレオチド配列も包含される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a nucleotide sequence encoding the above-mentioned polypeptide of the present invention (including a variant polypeptide). As used herein, the term "nucleotide sequence" includes RNA and DNA sequences. In the nucleotide sequence of the present invention, one or more nucleotides constituting the above nucleotide sequence are substituted with other nucleotides, one or more nucleotides are deleted, and / or A nucleotide sequence in which one or more nucleotides have been inserted into the nucleotide sequence, preferably DN
Also encompassed are nucleotide sequences that encode variant polypeptides that are A sequences and that are intracellular domains of amyloid precursor protein.

【0028】本発明の上記ヌクレオチド配列の好ましい
例として、下記のDNA 配列(配列中、X1X2X3で表される
コドンがCGT, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG, TAA, TAG, 又
はTGA であることはない)を挙げることができる。 AAGAAGAAAC AGTACACATC CATTCATCAT 30 GGTGTGGTGG AGGTTGACGC CGCTGTCACC 60 CCAGAGGAGX1 X2X3CACCTGTC CAAGATGCAG 90 CAGAACGGCT ACGAAAATCC AACCTACAAG 120 TTCTTTGAGC AGATGCAGAA C 141
As a preferred example of the above nucleotide sequence of the present invention, the following DNA sequence (where the codon represented by X 1 X 2 X 3 is CGT, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG, TAA, TAG, Or TGA). AAGAAGAAAC AGTACACATC CATTCATCAT 30 GGTGTGGTGG AGGTTGACGC CGCTGTCACC 60 CCAGAGGAGX 1 X 2 X 3 CACCTGTC CAAGATGCAG 90 CAGAACGGCT ACGAAAATCC AACCTACAAG 120 TTCTTTGAGC AGATGCAGAA C 141

【0029】さらに本発明の別の態様によれば、上記の
各変異アミロイド前駆体タンパクをコードするヌクレオ
チド配列、並びに、上記ヌクレオチド配列を構成する1
又は2以上のヌクレオチドが他のヌクレオチドで置換さ
れており、1又は2以上のヌクレオチドが欠失してお
り、及び/又は上記のヌクレオチド配列に1又は2以上
のヌクレオチドが挿入されたヌクレオチド配列、好まし
くはDNA 配列であって、かつ、上記の変異アミロイド前
駆体タンパクと実質的に生物学的に等価なタンパクをコ
ードするヌクレオチド配列も提供される。
According to still another aspect of the present invention, a nucleotide sequence encoding each of the above mutant amyloid precursor proteins, and 1
Or a nucleotide sequence in which two or more nucleotides have been replaced with other nucleotides, one or more nucleotides have been deleted, and / or one or more nucleotides have been inserted into the above nucleotide sequence, preferably Is a DNA sequence, and a nucleotide sequence encoding a protein substantially biologically equivalent to the mutant amyloid precursor protein described above is also provided.

【0030】これらのヌクレオチド配列のうち、アミロ
イド前駆体タンパク APP695 の672番目のアルギニン残
基をアルギニン以外のアミノ酸残基で置換した変異アミ
ロイド前駆体タンパクをコードするDNA 配列;アミロイ
ド前駆体タンパク APP751 の728番目のアルギニン残基
をアルギニン以外のアミノ酸残基で置換した変異アミロ
イド前駆体タンパクをコードするDNA 配列;及び、アミ
ロイド前駆体タンパクAPP770 の 747番目のアルギニン
残基をアルギニン以外のアミノ酸残基で置換した変異ア
ミロイド前駆体タンパクをコードするDNA 配列などが好
ましい。また、これらの変異アミロイド前駆体タンパク
においてアルギニン以外のアミノ酸残基がアラニン残基
である変異アミロイド前駆体タンパクをコードするDNA
配列も特に好ましいヌクレオチド配列である。なお、こ
れらのヌクレオチド配列を部分配列として含むヌクレオ
チド配列が本発明の範囲に包含されることはいうまでも
ない。
Of these nucleotide sequences, a DNA sequence encoding a mutant amyloid precursor protein in which the 672th arginine residue of the amyloid precursor protein APP695 is substituted with an amino acid residue other than arginine; 728 of the amyloid precursor protein APP751 A DNA sequence encoding a mutant amyloid precursor protein in which the arginine residue is substituted with an amino acid residue other than arginine; and the 747th arginine residue of the amyloid precursor protein APP770 was substituted with an amino acid residue other than arginine A DNA sequence encoding a mutant amyloid precursor protein is preferred. In addition, in these mutant amyloid precursor proteins, a DNA encoding a mutant amyloid precursor protein in which amino acid residues other than arginine are alanine residues.
Sequences are also particularly preferred nucleotide sequences. It goes without saying that nucleotide sequences containing these nucleotide sequences as partial sequences are included in the scope of the present invention.

【0031】本発明の上記ポリペプチド、変異アミロイ
ド前駆体タンパク、及びヌクレオチド配列は、化学合成
的手法又は遺伝子工学的手法のいずれで製造してもよ
く、そのような方法は当業者に周知である。ヌクレオチ
ドの改変体は、例えば、改変すべきDNA を保持する大腸
菌などをN-ニトロソ-N'-ニトロ-N- ニトロソグアニジン
(NTG) などの薬剤で処理して突然変異を誘発し、菌体か
ら遺伝子を回収することにより得ることができる。ま
た、改変すべきDNA 配列を亜硝酸ナトリウム等の薬剤で
直接処理してもよい。さらに、改変すべきDNA 配列に、
部位特異的変異法 (Kramer, W., et al., Methods in E
nzymology, 154, p.350, 1987)やリコンビナントPCR 法
(PCR Technology, Stockton press, 1989) 等でヌクレ
オチドの挿入、欠失、又は置換を直接導入することによ
り、所望のアミノ酸残基を挿入、欠失、又は置換するこ
とが可能である。
The above-mentioned polypeptide, mutant amyloid precursor protein and nucleotide sequence of the present invention may be produced by either a chemical synthesis method or a genetic engineering method, and such methods are well known to those skilled in the art. . Nucleotide variants include, for example, N-nitroso-N'-nitro-N-nitrosoguanidine
(NTG) to induce mutation, and the gene can be recovered from the cells. Alternatively, the DNA sequence to be modified may be directly treated with a drug such as sodium nitrite. In addition, the DNA sequence to be modified
Site-directed mutagenesis (Kramer, W., et al., Methods in E
nzymology, 154, p.350, 1987) and recombinant PCR
(PCR Technology, Stockton press, 1989) or the like, it is possible to insert, delete, or substitute a desired amino acid residue by directly introducing nucleotide insertion, deletion, or substitution.

【0032】本発明の別の態様によれば、上記各ヌクレ
オチド配列、好ましくはDNA 配列を含む組み換えベクタ
ー、及び該組み換えベクターにより形質転換された形質
転換体が提供される。ここで「形質転換体」という用語
は、該組換えベクターにより形質転換された細胞、細
菌、真菌、又は形質転換細胞を導入した動物を含む意味
で用いる。ベクターの種類は特に限定されず、形質転換
すべき宿主細胞との組み合わせなどの条件により当業者
に適宜選択可能である。例えば、ベクターとしてプラス
ミドなどを用いることができる。宿主細胞としては、例
えば、大腸菌などの原核生物細胞、酵母、動物細胞、植
物細胞などの真核生物細胞のいずれを用いてもよい。ベ
クターへのDNA 配列の導入方法、及び組み換えベクター
の宿主細胞内への導入方法としては、当業者に周知の方
法を採用することができる。それらの一例は、本明細書
の実施例に詳細に説明されている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a recombinant vector containing each of the above nucleotide sequences, preferably a DNA sequence, and a transformant transformed with the recombinant vector. Here, the term “transformant” is used to include cells, bacteria, fungi, or animals into which the transformed cells have been introduced by the recombinant vector. The type of vector is not particularly limited, and can be appropriately selected by those skilled in the art depending on conditions such as the combination with the host cell to be transformed. For example, a plasmid or the like can be used as a vector. As the host cell, for example, any of prokaryotic cells such as Escherichia coli, eukaryotic cells such as yeast, animal cells, and plant cells may be used. As a method for introducing a DNA sequence into a vector and a method for introducing a recombinant vector into a host cell, methods well known to those skilled in the art can be employed. Examples of them are described in detail in the embodiments of the present specification.

【0033】本発明の変異アミロイド前駆体タンパクを
発現することが可能な上記形質転換体を用いることによ
り、アミロイドβ産生を抑制する作用を有する物質の評
価を効率的に行うことが可能である。本発明により提供
されるこのような評価方法にはスクリーニング方法など
が含まれ、その好ましい態様では、被検物質の存在下で
上記形質転換体を培養し、アミロイドβの産生量を測定
する工程を含んでいる。アミロイドβの産生量の測定に
は定量的及び定性的ないかなる測定も包含されるが、定
量を行う場合の方法としては、例えば、抗アミロイドβ
抗体などを用いたRIA (radioimunoassay) やEIA (enzym
e immunoassay)などのペプチドの定量に汎用される方法
を用いることができる。被検物質の非存在下又は被検物
質が無効である場合には、該形質転換体から分泌される
アミロイドβの量に変化はない。一方、被検物質がβ又
はγセクレターゼの酵素活性を抑制する作用を有する場
合には、アミロイドβが大量に生産されなくなるので、
該形質転換体から分泌されるアミロイドβの量は減少す
る。なお、該形質転換体と神経細胞を共培養する方法を
採用してもよい。
By using the transformant capable of expressing the mutant amyloid precursor protein of the present invention, it is possible to efficiently evaluate a substance having an action of inhibiting amyloid β production. Such an evaluation method provided by the present invention includes a screening method and the like. In a preferred embodiment, a step of culturing the transformant in the presence of a test substance and measuring the amount of amyloid β produced is performed. Contains. The measurement of the amount of amyloid β production includes any quantitative and qualitative measurement, and methods for performing the quantification include, for example, anti-amyloid β
RIA (radioimunoassay) or EIA (enzym
e. immunoassay) can be used. In the absence of the test substance or when the test substance is ineffective, there is no change in the amount of amyloid β secreted from the transformant. On the other hand, if the test substance has the action of suppressing the enzyme activity of β or γ secretase, amyloid β will not be produced in large quantities,
The amount of amyloid β secreted from the transformant decreases. In addition, a method of co-culturing the transformant and nerve cells may be adopted.

【0034】さらに、本発明のヌクレオチド配列の好ま
しい態様であるDNA 配列を用いて、トランスジェニック
動物を作製することができる。動物の種類は特に限定さ
れず、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ネコ、イヌ、
ウシ、ウマ、又はサルなどの任意の哺乳類動物を用いる
ことが可能である。これらのうち、マウスを用いること
が好ましい。DNA を例えばマウスなどの胚に導入してト
ランスジェニック動物を作製する方法は当業者に周知で
あり、当業者は適宜の方法を選択して採用することが可
能である。
Furthermore, a transgenic animal can be prepared using a DNA sequence which is a preferred embodiment of the nucleotide sequence of the present invention. The type of animal is not particularly limited, for example, mice, rats, rabbits, cats, dogs,
Any mammal, such as a cow, horse, or monkey, can be used. Of these, mice are preferably used. Methods for producing transgenic animals by introducing DNA into embryos such as mice are well known to those skilled in the art, and those skilled in the art can select and employ an appropriate method.

【0035】一例を挙げると、浅野ら(細胞工学, 13(1
2), pp.1138-1146, 1994) の方法に従ってトランスジェ
ニック・マウスを作製することができる。例えば、マウ
スの受精卵を卵管から取り出し、本発明のDNA を組み込
んだプラスミド等の組み換えベクターをガラス製インジ
ェクションピペットを用いて受精卵の雄性前核に微量注
入した後、この受精卵を予め偽妊娠させたマウスの卵管
に移植する。生まれてきた仔の染色体DNA を適宜の方法
で解析して、本発明のDNA が染色体DNA に挿入された個
体を選別することによりトランスジェニック・マウスを
作製することができる。
As an example, Asano et al. (Cell Engineering, 13 (1
2), pp. 1138-1146, 1994), and a transgenic mouse can be produced. For example, a fertilized egg of a mouse is removed from the oviduct, and a small amount of a recombinant vector such as a plasmid incorporating the DNA of the present invention is injected into the male pronucleus of the fertilized egg using a glass injection pipette. Implant into the fallopian tubes of pregnant mice. A transgenic mouse can be produced by analyzing the chromosomal DNA of the offspring by an appropriate method and selecting individuals in which the DNA of the present invention has been inserted into the chromosomal DNA.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定される
ことはない。 例1:細胞外領域の一部を欠損させた APP770 cDNAの調
製 APP770cDNA (Kitaguchi, N. et al., Nature, 331, pp.
530-532, 1988) はそのコーディング領域の直前に NruI
部位を有し、コーディング領域終了後 250塩基下流に
XmnI 部位を有している。APP770 cDNA を NruI(東洋紡
績社)及び XmnI(ニューイングランドバイオラブズ社)
で切断した後、プラスミド pUC19(東洋紡績社)のポリ
リンカー中の HincII 部位に、pUC19 のポリリンカー中
にあるHindIII 部位側に上流がくるように挿入し、5'末
端に HindIII部位及び3'末端に XbaI 部位を有するAPP7
70 cDNA を持つプラスミドを調製した(ポリリンカー中
のHincII部位の下流にXbaIを有している)。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples. Example 1 Preparation of APP770 cDNA Deleting Part of Extracellular Region APP770 cDNA (Kitaguchi, N. et al., Nature, 331, pp.
530-532, 1988) immediately before the coding region.
Site, 250 bases downstream after completion of the coding region
Has an XmnI site. APP770 cDNA was transferred to NruI (Toyobo) and XmnI (New England Biolabs).
After insertion, insert into the HincII site in the polylinker of plasmid pUC19 (Toyobo Co., Ltd.) so that the upstream is located on the HindIII site side in the polylinker of pUC19, and insert a HindIII site and a 3 ′ end at the 5 ′ end. APP7 with XbaI site at
A plasmid carrying 70 cDNA was prepared (having XbaI downstream of the HincII site in the polylinker).

【0037】このプラスミドのHindIII 部位及び XbaI
部位をそれぞれ切断して得られた DNA断片をプラスミド
pcDNA1/Neo(インビトロジェン社)に導入してプラスミ
ド pcDNA1/Neo-APP770を得た。このプラスミド pcDNA1/
Neo-APP770をXhoI及び BglIIでそれぞれ切断して DNA断
片を得た。つぎに、APP770 cDNA の XhoI 部位より上
流、及び BglII部位より下流部分を含む DNA断片を、4
種の dNTPs存在下に大腸菌 DNAポリメラーゼI のクレノ
ー・フラグメントで平滑末端化した後、両末端をT4 DNA
リガーゼで結合させてプラスミドを作製した。
The HindIII site and XbaI
The DNA fragment obtained by cutting each site is
It was introduced into pcDNA1 / Neo (Invitrogen) to obtain plasmid pcDNA1 / Neo-APP770. This plasmid pcDNA1 /
Neo-APP770 was cut with XhoI and BglII to obtain DNA fragments. Next, the DNA fragment containing the upstream portion of the XhoI site and the downstream portion of the BglII site of the APP770 cDNA was
After blunt-ending with the Klenow fragment of E. coli DNA polymerase I in the presence of the species dNTPs,
The plasmid was prepared by ligation with ligase.

【0038】さらにこのプラスミドを用いて大腸菌 Top
10F'株を形質転換し、XhoI部位からBglII部位までを欠
損する APP770 (APP770del) の cDNA を有するプラスミ
ドを大量に調製した。このプラスミドを HindIII及び X
baI でそれぞれ切断した後、1%アガロース電気泳動を行
ない、APP770del を含む DNA断片をアガロースゲルから
回収した。このDNA 断片と HindIII及び XbaI で切断し
たプラスミド pcDNA3(インビトロジェン社)とを T4 D
NA リガーゼで結合させ、得られたプラスミドpcDNA3-AP
P770del を用いて大腸菌 Top10F'株を形質転換した。こ
のプラスミドでは、 APP770del cDNA の5'末端において
cDNA と同方向にT4プロモーターが結合しており、3'末
端側にはcDNAと逆方向に SP6プロモーターが結合してい
る。なお、制限酵素、クレノーフラグメント、及び T4
DNA リガーゼの反応条件は、それぞれの試薬の販売会社
の推薦する条件に従った。以上の工程の概要を図2に示
す。
Further, using this plasmid, E. coli Top
The 10F ′ strain was transformed to prepare a large amount of a plasmid having an APP770 (APP770del) cDNA lacking from the XhoI site to the BglII site. This plasmid is called HindIII and X
After cutting each with baI, 1% agarose electrophoresis was performed, and a DNA fragment containing APP770del was recovered from the agarose gel. This DNA fragment was combined with plasmid pcDNA3 (Invitrogen) digested with HindIII and XbaI to T4D
Plasmid pcDNA3-AP obtained by binding with NA ligase
E. coli Top10F 'strain was transformed using P770del. In this plasmid, at the 5 'end of the APP770del cDNA
The T4 promoter is bound in the same direction as the cDNA, and the SP6 promoter is bound to the 3 'end in the opposite direction to the cDNA. In addition, restriction enzyme, Klenow fragment, and T4
The reaction conditions of the DNA ligase were in accordance with the conditions recommended by each reagent sales company. FIG. 2 shows an outline of the above steps.

【0039】例2:672 番目のアルギニンをアラニンで
置換した変異 672A-APP770del の cDNA の調製(アミノ
酸の番号は APP695 のアミノ酸配列に基づいている) (1) プライマーの塩基配列と合成 PCR 法により変異の導入を行うために、表に示す4種の
プライマーを DNA自動合成機 (ABI 社)で合成した。プ
ライマー1中のは、EcoO65認識部位を導入するために
本来の APP770 cDNAの塩基である Tを Gで置換したこと
を示し、は、アルギニンのコドンをアラニンのコドン
に変えるために本来の APP770 cDNAの塩基であるCGをGC
で置換したことを示す。プライマー3中の下線部は、 E
coO65I認識部位を作るために本来の APP770 cDNAの塩基
Aを Cで置換したことを示す。プライマー2は SP6プロ
モーターDNA と相補性を持つ塩基配列であり、プライマ
ー4は T4 プロモーターDNA と相補性を持つ塩基配列で
ある。
Example 2: Preparation of cDNA of mutation 672A-APP770del in which arginine at position 672 is replaced with alanine (amino acid numbers are based on the amino acid sequence of APP695) (1) Base sequence of primer and mutation by synthetic PCR In order to carry out the introduction, four kinds of primers shown in the table were synthesized using a DNA automatic synthesizer (ABI). Primer 1 indicates that T, which is the base of the original APP770 cDNA, was replaced with G in order to introduce the EcoO65 recognition site, and indicates that the original APP770 cDNA was changed to change the arginine codon to an alanine codon. GC base CG
Indicates that substitution was performed. The underlined part in primer 3 is E
Base of the original APP770 cDNA to create the coO65I recognition site
Indicates that A was replaced with C. Primer 2 has a nucleotide sequence complementary to the SP6 promoter DNA, and primer 4 has a nucleotide sequence complementary to the T4 promoter DNA.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】(2) PCR の実験方法 PCR による DNA断片の増幅反応は 100μl の緩衝液中で
行った。緩衝液の組成は、10 mM トリス塩酸 (pH 8.3)
、50 mM KCl 、1.5 mM MgCl2、Pwo DNA ポリメラーゼ
(ベーリンガーマンハイム社)2.5 U 、dNTPs ミックス
300μm 、プラスミド pcDNA3-APP770del 1 ng、プライ
マー各 100 pmol とした。反応は DNAサーマルサイクラ
ー(パーキン−エルマー社)を用いて行い、94℃で4分
間プレインキュベーションした後、1サイクルを94℃で
1分間、50℃で2分間、72℃で3分間として30回繰り返
した。
(2) Experimental method of PCR The amplification reaction of the DNA fragment by PCR was carried out in 100 μl of buffer. Buffer composition is 10 mM Tris-HCl (pH 8.3)
, 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl 2 , Pwo DNA polymerase (Boehringer Mannheim) 2.5 U, dNTPs mix
300 μm, 1 ng of plasmid pcDNA3-APP770del, and 100 pmol of each primer. The reaction was carried out using a DNA thermal cycler (Perkin-Elmer), and after preincubation at 94 ° C for 4 minutes, one cycle was repeated 30 times at 94 ° C for 1 minute, 50 ° C for 2 minutes, and 72 ° C for 3 minutes. Was.

【0042】(3) 変異 672A-APP770del の cDNA の作
製: プライマー1とプライマー2で PCRを行い、1%アガロー
スゲルで電気泳動を行い、反応産物である DNA断片(断
片B)をゲルより回収した。この断片Bは EcoO65I部位
と導入された変異を含んでいる。また、プライマー3と
プライマー4を用いて、同様に PCR及びアガロースゲル
電気泳動を行って、下流側に EcoO65I部位を有し、APP7
70del の cDNA の上流側を含む DNA断片(断片A)を得
た。
(3) Preparation of cDNA of Mutation 672A-APP770del: PCR was performed with primer 1 and primer 2, electrophoresed on a 1% agarose gel, and a DNA fragment (fragment B) as a reaction product was recovered from the gel. . This fragment B contains the EcoO65I site and the introduced mutation. In addition, PCR and agarose gel electrophoresis were performed in the same manner using primer 3 and primer 4 to have an EcoO65I site on the downstream side and APP7
A DNA fragment (fragment A) containing the upstream side of the 70del cDNA was obtained.

【0043】断片A及び断片Bを Eco065Iで切断後、両
断片を T4 DNA リガーゼで結合させ、反応物を1%アガロ
ースゲル電気泳動に付して、変異 672A-APP770del の c
DNA全体を含む DNA断片をゲルから回収した。この DNA
断片とプライマー1及びプライマー2を用いて、上記
(2) の方法に従って PCRによる DNA増幅を行った。ただ
し、プラスミド pcDNA3-APP770del は除いた。この PCR
で得られた DNA断片を HindIII及び XbaI で切断し、得
られた断片を予め HindIII及び XbaI で切断したプラス
ミド pcDNA3 と T4 DNA リガーゼで結合させ、Top10F'
株を形質転換してプラスミド pcDNA3-672A-APP770delを
得た。このプラスミド上の672A-APP770delcDNA の塩基
配列をダイターミネイター法で確認した。以上の方法の
概略を図3に示す。
After fragment A and fragment B were digested with Eco065I, both fragments were ligated with T4 DNA ligase, the reaction product was subjected to 1% agarose gel electrophoresis, and the mutation 672A-APP770del c
A DNA fragment containing the entire DNA was recovered from the gel. This DNA
Using the fragment and primer 1 and primer 2,
DNA amplification by PCR was performed according to the method of (2). However, the plasmid pcDNA3-APP770del was excluded. This PCR
The DNA fragment obtained in Step 3 was digested with HindIII and XbaI, and the obtained fragment was ligated with plasmid pcDNA3 previously digested with HindIII and XbaI with T4 DNA ligase, and Top10F ′
The strain was transformed to obtain plasmid pcDNA3-672A-APP770del. The nucleotide sequence of 672A-APP770delcDNA on this plasmid was confirmed by the dye terminator method. An outline of the above method is shown in FIG.

【0044】例3:発現細胞株の取得 (1) 形質転換細胞の調製 4 mlの培地(牛胎仔血清を 10%含有する DMEM, high gl
ucose gibco 12100;ギブコ社)を入れた 6 cm プレート
に 293細胞(ヒト胎児腎由来の形質転換細胞、大日本製
薬、ATCC:CRL-1573)を接種し、セミコンフルエントにな
るまで培養した。 DMEM で2回洗浄した後、2 mlの DME
M を加えた。この細胞に、プラスミド pcDNA3-APP770de
l 又はプラスミド pcDNA3-672A-APP770delの DNA (10μ
g)及び 30% (V/V)リポフェクチン(ギブコ社)溶液 100
μl を滴下して12時間培養した後、20% 牛胎仔血清を含
む DMEM を 2 ml 加え、37℃の炭酸ガス培養器中で 48
時間培養した。培養後細胞をピペッティングにより回収
し、抗生物質 G418 (800μg/ml) を含む 10 mlの培地を
入れた 10 cmのプレートに接種した。3〜4日毎に培地
を交換しながら2週間培養した後、形質転換細胞のコロ
ニーを数個単離し、10 ml の培地を加えた 10 cmプレー
トでそれぞれの細胞をコンフルエントになるまで培養し
て株化した。
Example 3: Obtaining an expression cell line (1) Preparation of transformed cells 4 ml of medium (DMEM containing 10% fetal calf serum, high gl
293 cells (transformed cells derived from human fetal kidney, Dainippon Pharmaceutical, ATCC: CRL-1573) were inoculated on a 6 cm plate containing ucose gibco 12100 (Gibco) and cultured until they became semi-confluent. After washing twice with DMEM, 2 ml of DME
M was added. In this cell, plasmid pcDNA3-APP770de
l or plasmid pcDNA3-672A-APP770del DNA (10μ
g) and 30% (V / V) Lipofectin (Gibco) solution 100
After incubating for 12 hours, add 2 ml of DMEM containing 20% fetal calf serum, and in a CO2 incubator at 37 ° C.
Cultured for hours. After the culture, the cells were collected by pipetting and inoculated on a 10 cm plate containing 10 ml of a medium containing the antibiotic G418 (800 μg / ml). After culturing for 2 weeks while changing the medium every 3 to 4 days, several colonies of the transformed cells were isolated, and each cell was cultured on a 10 cm plate supplemented with 10 ml of medium until confluent, and the cells were cultured. It has become.

【0045】(2) APP770del 及び変異 672A-APP770del
発現細胞株の取得 プラスミド pcDNA3-APP770del 及びプラスミド pcDNA3-
672A-APP770delを用いて得られた複数の形質転換細胞株
について、下記(3) の方法で導入遺伝子産物を検出し、
得られた全長型の産物のバンドの濃さを比較することに
より、各々の高生産株、293-APP770del-A 株及び 293-6
72A-APP770del-B 株を取得した。
(2) APP770del and mutation 672A-APP770del
Obtaining expression cell lines Plasmid pcDNA3-APP770del and Plasmid pcDNA3-
For multiple transformed cell lines obtained using 672A-APP770del, the transgene product was detected by the method of (3) below,
By comparing the band intensities of the obtained full-length products, the respective high-producing strains, 293-APP770del-A strain and 293-6
72A-APP770del-B strain was acquired.

【0046】(3) 導入遺伝子産物 (APP770del 及び 672
A-APP770del)の検出法: 形質転換した 293細胞株を 10 mlの培地を入れた 10 cm
プレートに 1×107 個/プレートの割合で接種し、37℃
の炭酸ガス培養器中で4日間培養した後、細胞をトリプ
シン処理により回収した。細胞を DPBS (ダルベッコ−
リン酸緩衝溶液、Dulbecco's phosphate-buffered sali
ne) に懸濁し、 800×g で5分間遠心分離を行い、細胞
を沈殿画分として回収した。細胞に 15 μl の SDS- サ
ンプルバッファーと 15 μl の 8 M尿素を加え、超音波
処理により細胞を破砕した。
(3) Transgene products (APP770del and 672
A-APP770del) Detection method: The transformed 293 cell line was 10 cm in 10 ml medium.
Inoculate the plate at a rate of 1 × 10 7 cells / plate, 37 ° C
After culturing in a carbon dioxide incubator for 4 days, the cells were collected by trypsinization. Transfer cells to DPBS (Dulbecco-
Dulbecco's phosphate-buffered sali
ne), and centrifuged at 800 × g for 5 minutes to collect the cells as a precipitate fraction. The cells were disrupted by adding 15 μl SDS-sample buffer and 15 μl 8 M urea and sonicating.

【0047】得られた細胞抽出液を5分間煮沸した後、
15% ポリアクリルアミドゲルを用いて SDS- ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動を行った。泳動終了後、ゲル中の
タンパクをセミドライブロッティング装置を用いてニト
ロセルロース膜 (0.2 μm ;S&S 社)に移した。APP695
の 676番目から 695番目に相当する合成ペプチドを抗原
として免疫したウサギから得られた抗血清(UT-421)及び
ECLウエスタンブロッティングアナリシスシステム(ア
マシャム社)を用い、アマシャム社のプロトコールで推
薦されている方法で、ニトロセルロース膜上のAPP770de
l 及び672A-APP770delの全長型及びC末端部分を含むそ
れらの分解産物を検出した。
After boiling the obtained cell extract for 5 minutes,
SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was performed using 15% polyacrylamide gel. After the electrophoresis, the protein in the gel was transferred to a nitrocellulose membrane (0.2 μm; S & S) using a semi-dry blotting apparatus. APP695
Antiserum (UT-421) obtained from a rabbit immunized with a synthetic peptide corresponding to positions 676 to 695 of
APP770de on nitrocellulose membrane using the ECL Western Blotting Analysis System (Amersham), as recommended by the Amersham protocol.
l and their degradation products, including the full-length form of 672A-APP770del and the C-terminal part, were detected.

【0048】例4:293-APP770del-A 株及び 293-672A-
APP770del-B 株で発現された APP770del及び 672A-APP7
70del の分解産物の解析 例3(2) で得られた 293-APP770del-A株及び 293-672A-
APP770del-B 株の各々が産生する遺伝子産物を以下の方
法で解析した。 293-APP770del-A株及び 293-672A-APP7
70del-B 株を 10 mlの培地を入れた 10 cmプレートに 1
×107 個/プレートの割合で接種し、37℃の炭酸ガス培
養器中で4日間培養した後、細胞をトリプシン処理によ
り回収した。細胞を DPBS (Dulbecco's phosphate-buff
ered saline)に懸濁し、 800×g で5分間遠心分離を行
い、細胞を沈殿画分として回収した。
Example 4: 293-APP770del-A strain and 293-672A-
APP770del and 672A-APP7 expressed in APP770del-B strain
Analysis of degradation product of 70del 293-APP770del-A and 293-672A- obtained in Example 3 (2)
Gene products produced by each of the APP770del-B strains were analyzed by the following method. 293-APP770del-A strain and 293-672A-APP7
Add 70del-B strain to a 10 cm plate containing 10 ml of medium.
The cells were inoculated at a rate of × 10 7 cells / plate, cultured in a carbon dioxide incubator at 37 ° C. for 4 days, and then the cells were collected by trypsinization. Transfer cells to DPBS (Dulbecco's phosphate-buff
ered saline), and centrifuged at 800 × g for 5 minutes to collect cells as a precipitate fraction.

【0049】この画分に 120μl の細胞溶解バッファー
(50 mM トリス塩酸 (pH 8.0) 、0.27 Mシュクロース、
1 mM EDTA 、1 mM EGTA 、1 mM バナジン酸ナトリウ
ム、 1% トリトンX-100 、0.1% 2- メルカプトエタノー
ル、200 μg/mlペプスタチンA、200 μg/mlキモスタチ
ン、200 μg/mlロイペプチン)を添加し、氷中で時々振
蘯しながら 30 分間保持して細胞を溶解させた。この溶
解液を 10,000 ×g で5分間遠心分離し、その上清 120
μl を採取した。この上清に 100μl の 0.1 Mトリス塩
酸液 (pH 7.4、0.2% SDS及び 5.44 M 尿素含有)を加
え、混合後に煮沸し、反応物を10,000×g で5分間遠心
分離した。得られた反応上清 200μl に、60μl の 5 M
NaCl 、40μl の 0.5 M EDTA 、150 μl の 1 Mトリス
(pH 7.4) 、500 μl の NP-40及び 350μl の2回蒸留
水を加え、よく攪拌した後、抗血清 UT-421 を加えて1
時間反応させた。
In this fraction, 120 μl of cell lysis buffer was added.
(50 mM Tris-HCl (pH 8.0), 0.27 M sucrose,
1 mM EDTA, 1 mM EGTA, 1 mM sodium vanadate, 1% Triton X-100, 0.1% 2-mercaptoethanol, 200 μg / ml pepstatin A, 200 μg / ml chymostatin, 200 μg / ml leupeptin) Then, the cells were lysed by holding them for 30 minutes in ice with occasional shaking. The lysate was centrifuged at 10,000 xg for 5 minutes, and the supernatant was
μl was collected. 100 μl of 0.1 M Tris-HCl solution (pH 7.4, containing 0.2% SDS and 5.44 M urea) was added to the supernatant, and after mixing, the mixture was boiled and the reaction product was centrifuged at 10,000 × g for 5 minutes. In 200 μl of the obtained reaction supernatant, add 60 μl of 5 M
NaCl, 40 μl 0.5 M EDTA, 150 μl 1 M Tris
(pH 7.4), 500 µl of NP-40 and 350 µl of double-distilled water were added, and the mixture was stirred well.
Allowed to react for hours.

【0050】抗原抗体複合体をプロテインA−セファロ
ース(ファルマシア社)を加えて回収し、洗浄後、樹脂
に 20 μl の×5 SDS-サンプルバッファーと 20 μl の
8 M尿素を加えて混合した。この混合物を煮沸して10,0
00×g で5分間遠心分離し、得られた上清を 15%ポリア
クリルアミドゲルを用いた SDS- ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動に付した。泳動終了後、ゲル中の蛋白をセミ
ドライブロッティング装置を用いてニトロセルロース膜
に移した。抗血清 UT-421 及び 125I-プロテインA(ア
マシャム社)を用いたウエスタンブロッティングを行
い、APP770del 及び672A-APP770delの全長型又はそれら
のカルボキシル末端側の分解産物をオートラジオグラフ
ィーにより解析した。結果を図4に示す。 293-APP770d
el株では15kD 付近に一本のバンドが検出されたが、293
-672A-APP770del株では 293-APP770del株に認められた
バンドとほぼ同程度の移動度を持つバンドと、それより
移動度の小さいバンドが認められた。
The antigen-antibody complex was recovered by adding protein A-Sepharose (Pharmacia), and after washing, 20 μl of × 5 SDS-sample buffer and 20 μl of the resin were added to the resin.
8 M urea was added and mixed. Boil this mixture for 10,0
After centrifugation at 00 × g for 5 minutes, the resulting supernatant was subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis using 15% polyacrylamide gel. After the electrophoresis, the proteins in the gel were transferred to a nitrocellulose membrane using a semi-dry blotting apparatus. Western blotting was performed using antisera UT-421 and 125 I-protein A (Amersham), and the full-length forms of APP770del and 672A-APP770del or their carboxyl-terminal degradation products were analyzed by autoradiography. FIG. 4 shows the results. 293-APP770d
In the el strain, one band was detected at around 15 kD, but 293
In the -672A-APP770del strain, a band having almost the same mobility as the band observed in the 293-APP770del strain and a band having a lower mobility than the band were observed.

【0051】これらの遺伝子産物のアミノ末端側を調べ
るために、アミロイドβの 1〜16番目のアミノ酸に相当
する合成ペプチドでマウスを免疫して得られたモノクロ
ーナル抗体 A-11(アミロイドβの 1〜16番目のアミノ酸
に相当する合成ペプチドと結合するが、アミロイドβの
3〜16番目のアミノ酸に相当する合成ペプチドとは結合
しない)とこれらのバンドとの結合性を調べた。その結
果、293-APP770del 株から検出された15 kD のバンド及
び293-672A-APP770del株から検出された移動度の大きい
方のバンドは結合性を示さなかった。一方、293-672A-A
PP770del株から検出された移動度の小さい方のバンドは
モノクローナル抗体 A-11 との結合性を示した。これら
の結果は、293-672A-APP770del株から得られた移動度の
小さい遺伝子産物が、アミロイドβの全長を含むいわゆ
るアミロイドジェニックな断片であることを示してい
る。
To examine the amino terminal side of these gene products, a monoclonal antibody A-11 (1 to 1 of amyloid β) obtained by immunizing mice with a synthetic peptide corresponding to amino acids 1 to 16 of amyloid β was used. Binds to a synthetic peptide corresponding to the 16th amino acid, but amyloid β
(It does not bind to the synthetic peptide corresponding to the 3rd to 16th amino acids) and the binding to these bands was examined. As a result, the 15 kD band detected from the 293-APP770del strain and the higher mobility band detected from the 293-672A-APP770del strain showed no binding. On the other hand, 293-672A-A
The band with the lower mobility detected from the PP770del strain showed binding to monoclonal antibody A-11. These results indicate that the low-mobility gene product obtained from the 293-672A-APP770del strain is a so-called amyloidogenic fragment containing the full length of amyloid β.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明のポリペプチドを含む変異アミロ
イド前駆体タンパクは、アミロイドβの生産性が高めら
れており、この前駆体タンパクを細胞内で発現させるこ
とによってアミロイドβを大量に生成することができ
る。従って、本発明の前駆体タンパクをコードするDNA
により形質転換された形質転換体を用いると、アミロイ
ドβの生成を抑制する薬剤を効率的にスクリーニングす
ることができる。また、本発明のDNA を染色体に導入し
たトランスジェニック動物は、神経組織においてアミロ
イドβを大量に発現することができるので、アルツハイ
マー病のモデル動物として有用であることが期待され
る。
EFFECT OF THE INVENTION The mutant amyloid precursor protein containing the polypeptide of the present invention has enhanced amyloid β productivity, and is capable of producing a large amount of amyloid β by expressing this precursor protein in cells. Can be. Therefore, the DNA encoding the precursor protein of the present invention
By using a transformant transformed by the above method, an agent that suppresses the production of amyloid β can be efficiently screened. In addition, transgenic animals in which the DNA of the present invention has been introduced into the chromosome can be expected to be useful as a model animal for Alzheimer's disease because amyloid β can be expressed in large amounts in neural tissues.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 アミロイド前駆体タンパクの一例である APP
695 の分子内の細胞外ドメイン、細胞膜ドメイン、及び
細胞内ドメイン、並びに、細胞外ドメインと細胞膜ドメ
インとにまたがるアミロイドβドメイン及び酵素切断部
位を示す図である。
Fig. 1 APP, an example of amyloid precursor protein
FIG. 7 shows the extracellular domain, cell membrane domain, and intracellular domain in the molecule of No. 695, and the amyloid β domain and enzyme cleavage site spanning the extracellular domain and cell membrane domain.

【図2】 実施例中の例1に従って細胞外領域の一部を
欠損させた APP770 cDNAを調製する方法の概略を示した
図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a method for preparing APP770 cDNA in which a part of an extracellular region has been deleted according to Example 1 in Examples.

【図3】 実施例中に例2に従って変異 APP770del(672
A)の cDNA を調製する方法の概略を示した図である。
FIG. 3. Mutation of APP770del (672
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a method for preparing cDNA of A).

【図4】 実施例の例3により得られた 293-APP770del
株及び293-672A-APP770del株から得られた遺伝子産物を
15% ポリアクリルアミドゲルを用いた SDS- ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動に付し、アミロイドβのカルボキ
シ末端側に反応するUT-421及び 125I-プロテインAで検
出した、電気泳動パターンを示す写真である。
FIG. 4. 293-APP770del obtained according to example 3 of the example
Gene product obtained from the strain and the 293-672A-APP770del strain.
FIG. 2 is a photograph showing an electrophoresis pattern, which was subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis using a 15% polyacrylamide gel and detected with UT-421 and 125 I-protein A reacting on the carboxy terminal side of amyloid β.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年7月22日[Submission date] July 22, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Correction target item name] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】すなわち本発明は、下記のアミノ酸配列:
H-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-His-His-Gly-Val
-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pro-Glu-Glu-X-His
-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Tyr-Glu-Asn-Pro-T
hr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-Asn-OH (配列
中、X はアルギニン以外のアミノ酸残基を示す)により
特定されるポリペプチドを提供するものである。また、
本発明により、アミロイド前駆体タンパクの細胞内ドメ
インである上記ポリペプチドが提供される。
That is, the present invention provides the following amino acid sequence:
H -Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-His-His-Gly-Val
-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pro-Glu-Glu-X-His
-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Tyr-Glu-Asn-Pro-T
The present invention provides a polypeptide specified by hr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-Asn-OH (in the sequence, X represents an amino acid residue other than arginine). Also,
The present invention provides the above polypeptide, which is an intracellular domain of amyloid precursor protein.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明のポリペプチドは、下記の
アミノ酸配列: H-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-H
is-His-Gly-Val-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pro
-Glu-Glu-X-His-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Tyr
-Glu-Asn-Pro-Thr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-A
sn-OH (配列中、X はアルギニン以外のアミノ酸残基を
し、左末端がN末端である)で特定されるポリペプチ
ドであり、一文字標記では、KKKQYTSIHHGV
VEVDAAVTPEEXHLSKMQQNGYENP
TYKFFEQMQNで表される(同様にX はアルギニ
ン以外のアミノ酸残基を示す)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polypeptide of the present invention has the following amino acid sequence: H -Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-H
is-His-Gly-Val-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr-Pro
-Glu-Glu-X-His-Leu-Ser-Lys-Met-Gln-Gln-Asn-Gly-Tyr
-Glu-Asn-Pro-Thr-Tyr-Lys-Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-A
(in the sequence, X is a amino acid residues <br/> shown other than arginine, the left end N-terminus is) sn-OH is a polypeptide that is specified by, in letter codes are, KKKQYTSIHHGV
VEVDAAVTPEEXHLSKKMQQNGYENP
TYKFFEQMQN (similarly, X represents an amino acid residue other than arginine).

───────────────────────────────────────────────────── 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 C12N 5/10 G01N 33/53 D 15/09 ZNA A61K 37/02 AAM C12P 21/02 C12N 5/00 B G01N 33/53 9282−4B 15/00 ZNAA //(C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 5/10 C12R 1:91) (C12P 21/02 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:91) ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location C12N 5/10 G01N 33/53 D 15/09 ZNA A61K 37/02 AAM C12P 21/02 C12N 5 / 00 B G01N 33/53 9282-4B 15/00 ZNAA // (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 5/10 C12R 1:91) (C12P 21/02 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:91)

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記のアミノ酸配列: H2N-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-His-His- -Gly-Val-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala-Val-Thr- -Pro-Glu-Glu-X-His-Leu-Ser-Lys-Met-Gln- -Gln-Asn-Gly-Tyr-Glu-Asn-Pro-Thr-Tyr-Lys- -Phe-Phe-Glu-Gln-Met-Gln-Asn-OH (配列中、X はアルギニン以外のアミノ酸残基を示す)
により特定されるポリペプチド。
1. The following amino acid sequence: H 2 N-Lys-Lys-Lys-Gln-Tyr-Thr-Ser-Ile-His-His- -Gly-Val-Val-Glu-Val-Asp-Ala-Ala -Val-Thr- -Pro-Glu-Glu-X-His-Leu-Ser-Lys-Met-Gln- -Gln-Asn-Gly-Tyr-Glu-Asn-Pro-Thr-Tyr-Lys- -Phe- Phe-Glu-Gln-Met-Gln-Asn-OH (X represents an amino acid residue other than arginine in the sequence)
A polypeptide identified by
【請求項2】 アミロイド前駆体タンパクの細胞内ドメ
インである請求項1に記載のポリペプチド。
2. The polypeptide according to claim 1, which is an intracellular domain of amyloid precursor protein.
【請求項3】 請求項1に記載のアミノ酸配列を構成す
る1又は2以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基で置
換されており(ただしX がアルギニンとなることはな
い)、該アミノ酸配列を構成する1又は2以上のアミノ
酸残基が欠失しており、及び/又は該アミノ酸配列に1
又は2以上のアミノ酸残基が挿入されたアミノ酸配列に
より特定される、アミロイド前駆体タンパクの細胞内ド
メインであるポリペプチド。
3. The amino acid sequence according to claim 1, wherein one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence according to claim 1 have been substituted with another amino acid residue (provided that X is not arginine). And / or one or more amino acid residues constituting
Or a polypeptide which is an intracellular domain of amyloid precursor protein, which is specified by an amino acid sequence having two or more amino acid residues inserted.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列。
4. A nucleotide sequence encoding the polypeptide according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
のポリペプチドを細胞内ドメインとして含むことを特徴
とする変異アミロイド前駆体タンパク。
5. A mutant amyloid precursor protein comprising the polypeptide according to any one of claims 1 to 3 as an intracellular domain.
【請求項6】 以下のポリペプチド: (a) 野生型アミロイド前駆体タンパクの細胞外ドメイン
(ただしアミロイドβドメインに含まれる部分を除く)
であるポリペプチド; (b) アミロイドβドメインであるポリペプチド; (c) アミロイドβドメインのC末端に結合し、細胞膜ド
メインの一部を構成するポリペプチド;及び (d) 請求項1ないし3のいずれか1項に記載された細胞
内ドメインであるポリペプチド;を含む、請求項5に記
載の変異アミロイド前駆体タンパク。
6. The following polypeptides: (a) Extracellular domain of wild-type amyloid precursor protein (excluding a portion contained in amyloid β domain)
(B) a polypeptide that is an amyloid β domain; (c) a polypeptide that binds to the C-terminus of the amyloid β domain and forms part of a cell membrane domain; and (d) a polypeptide that is a part of a cell membrane domain. The mutant amyloid precursor protein according to claim 5, comprising: a polypeptide that is an intracellular domain according to any one of claims 1 to 6.
【請求項7】 以下のポリペプチド: (e) 野生型アミロイド前駆体タンパクの細胞外ドメイン
(ただしアミロイドβドメインに含まれる部分を除く)
であるアミノ酸配列を構成する1又は2以上のアミノ酸
残基が他のアミノ酸残基で置換されており、該アミノ酸
配列を構成する1又は2以上のアミノ酸残基が欠失して
おり、及び/又は該アミノ酸配列に1又は2以上のアミ
ノ酸残基が挿入されたアミノ酸配列により特定され、ア
ミロイド前駆体タンパクの細胞外ドメインのN末端側に
配置されるポリペプチド; (f) アミロイドβドメインであるポリペプチド; (g) アミロイドβドメインのC末端側に結合し、細胞膜
ドメインの一部を構成するポリペプチド;及び (h) 請求項1ないし3のいずれか1項に記載された細胞
内ドメインであるポリペプチド;を含む、請求項5に記
載の変異アミロイド前駆体タンパク。
7. The following polypeptides: (e) Extracellular domain of wild-type amyloid precursor protein (excluding a portion contained in amyloid β domain)
Wherein one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence are substituted with another amino acid residue, and one or more amino acid residues constituting the amino acid sequence are deleted, and / or Or a polypeptide specified by an amino acid sequence having one or more amino acid residues inserted into the amino acid sequence and arranged on the N-terminal side of the extracellular domain of amyloid precursor protein; (f) an amyloid β domain (G) a polypeptide which binds to the C-terminal side of the amyloid β domain and constitutes a part of a cell membrane domain; and (h) a polypeptide which is the intracellular domain according to any one of claims 1 to 3. The mutated amyloid precursor protein according to claim 5, comprising a polypeptide.
【請求項8】 以下のポリペプチド: (i) アミロイドβドメインであるポリペプチド; (j) アミロイドβドメインのC末端に結合し、細胞膜ド
メインの一部を構成するポリペプチド;及び (k) 請求項1ないし3のいずれか1項に記載された細胞
内ドメインであるポリぺプチド;を含む、請求項5に記
載の変異アミロイド前駆体タンパク。
8. The following polypeptides: (i) a polypeptide that is an amyloid β domain; (j) a polypeptide that binds to the C-terminus of the amyloid β domain and forms a part of a cell membrane domain; and (k) a claim The mutant amyloid precursor protein according to claim 5, comprising: a polypeptide that is an intracellular domain according to any one of items 1 to 3.
【請求項9】 アミロイドβドメインが野生型ヒトアミ
ロイドβのアミノ酸配列により特定されるポリペプチド
である請求項6ないし8のいずれか1項に記載の変異ア
ミロイド前駆体タンパク。
9. The mutant amyloid precursor protein according to any one of claims 6 to 8, wherein the amyloid β domain is a polypeptide specified by the amino acid sequence of wild-type human amyloid β.
【請求項10】 請求項5ないし9のいずれか1項に記
載の変異アミロイド前駆体タンパクをコードするヌクレ
オチド配列。
10. A nucleotide sequence encoding a mutant amyloid precursor protein according to any one of claims 5 to 9.
【請求項11】 DNA 配列である請求項10に記載のヌク
レオチド配列。
11. The nucleotide sequence according to claim 10, which is a DNA sequence.
【請求項12】 請求項11に記載のDNA 配列を含む組み
換えベクター。
12. A recombinant vector comprising the DNA sequence according to claim 11.
【請求項13】 請求項12に記載の組み換えベクターに
より形質転換された形質転換体。
A transformant transformed by the recombinant vector according to claim 12.
【請求項14】 請求項11に記載のDNA 配列が染色体に
導入されており、神経組織におけるアミロイドβの産生
が亢進したことを特徴とするトランスジェニック動物。
14. A transgenic animal, wherein the DNA sequence according to claim 11 has been introduced into a chromosome, and production of amyloid β in nerve tissue has been enhanced.
【請求項15】 アミロイドβ産生を抑制する作用を有
する物質の評価方法であって、被検物質の存在下で請求
項13に記載の形質転換体を培養し、培養液中のアミロイ
ドβ産生量を測定する工程を含む方法。
15. A method for evaluating a substance having an action of inhibiting amyloid β production, comprising culturing the transformant according to claim 13 in the presence of a test substance, and producing amyloid β in a culture solution. A method comprising measuring
【請求項16】 神経細胞と該形質転換体とを共培養す
る工程を含む請求項15に記載の方法。
16. The method according to claim 15, comprising a step of co-culturing the nerve cell and the transformant.
JP8154498A 1996-06-14 1996-06-14 Amyloid precursor protein Pending JPH101499A (en)

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