JPH10507064A - グルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネルをコードするdna - Google Patents

グルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネルをコードするdna

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JPH10507064A JP7530522A JP53052295A JPH10507064A JP H10507064 A JPH10507064 A JP H10507064A JP 7530522 A JP7530522 A JP 7530522A JP 53052295 A JP53052295 A JP 53052295A JP H10507064 A JPH10507064 A JP H10507064A
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Abstract

(57)【要約】 グルタメート及びアベルメクチン感受性塩素イオンチャンネルをコードするDNAをクローニングし、特徴付けした。個々のα及びβサブユニットはアベルメクチンまたはグルタメートのいずれかで開くホモマー及びヘテロマーのチャンネル選択性形成能を有する。これらのcDNAを組換え宿主細胞で発現させ、活性な組換えタンパク質を産生させる。この組換えタンパク質はまた、組換え宿主細胞から精製される。さらに、この組換え宿主細胞を使用してレセプター活性のモジュレーターを同定する方法を確立し、レセプターモジュレーターを同定する。このレセプターモジュレーターは、殺虫剤や駆虫薬として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 グルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネル をコードするDNA 発明の背景 アベルメクチン(avermectin)は、もともと放線菌(Streptomyces avermiti lis )から単離された大環状ラクトン類の一員である。半合成アベルメクチン誘 導体であるイベルメクチン(ivermectin: 22,23- ジヒドロ- アベルメクチ ンB1a)は、ヒトおよび動物の寄生蠕虫症および昆虫害虫を処置するのに世界中 で使用されている。約15年前に発見されて以来、アベルメクチンは宿主に対し て低毒性で最も有効なブロードスペクトルの体内及び外部寄生虫殺虫剤(endecto cide)となっている。アベルメクチンは線虫(シェーファー[Schaeffer],J.M .&ハインズ[Haines],H.W.、Biochem.Pharm.38、232 9−2338(1989);カリー[Cully],D.F.&パレス[Paress],P. S.、Molecular Pharm.40、326−332(1991)) および昆虫(ローラー[Rohrer],S.P.、マインケ[Meinke],P.T.、ヘイ ズ[Hayes],E.C.、ムロジック[Mrozik]、 H.&シェーファー[Schaeffer],J.M.、Proc.Natl.Acad. Sci.、89、4168−4172(1992))膜の高親和性部位と基本的 に不可逆的な相互作用を示し、また線虫(マーチン[Martin],R.J.&ペニン トン[Pennington],A.J.、Br.J.Pharmacol.98、747− 756(1989))、節足動物(スコット[Scott],R.H.&デュース[Duce ],I.R.、Pestic.Sci.16、599−604(1985))、 (デュース[Duce],I.R.&スコット[Scott],R.H.、Brit.J.P harmacol.、85、395−401(1985))および甲殻類(ズフ ォール[Zufall],F.、フランケ[Franke],C.&ハット[Hatt],H.、J.E xp.Biol.、142、191−205(1989))において、膜の塩素 イオン透過性の増加を誘発する。アベルメクチン感受性の塩素イオンチャンネル の天然のリガンドは明らかになっていない(ターナー[Turner],M.J.&シェ ーファー[Schaeffer],J.M.、Ivermectin and Abamectin(キャンベル[Camp bell],W.C編)、73−88(ニューヨーク州、Springer-Verlag、1989 )。グルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネル (glutamate-gated chloride channel)即ちH−レセプターは節足動物の神経お よび筋肉中に同定されている(リングル[Lingle],C.&マーダー[Marder],E .、Brain Res.212、481−488(1981))、(ホースマ ン[Horseman],B.G.、セイモア[Seymour],C.、ベルムデス[Bermudez], I.&ビードル[Beadle],D.J.、Neurosci.Lett.85、65 −70(1988))、(ワホード[Wafford],K.A.&サテレ[Sattelle], D.B.、J.Exp.Bio.144、449−462(1989))、(リ ー[Lea],T.J&アシャーウッド[Usherwood],P.N.R.、Comp.G en.Pharmacol.4、333−350(1973))、(カル- キャ ンディ[Cull-Candy],S.G.、J.Physiol.255、449−464 (1976))。アベルメクチン類がバッタの筋肉のグルタメートゲーテッド塩 素イオンチャンネルを活性化させるということが提案されている(スコット[Sco tt],R.H.&デュース[Duce],I.R.、Pestic.Sci.16、5 99−604(1985))。 土中線虫のCaenorhabditis elegans はアベルメクチンに対して非常に敏感であり、各種の駆虫剤化合物の効果を調べ るためのin vitroモデルとして使用される(シェーファー[Schaeffer] ,J.M.&ハインズ[Haines],H.W.、Biochem.Pharm.38 、2329−2338(1989))。C.elegans poly(A)+ RNAを注入されたアフリカツメガエル卵母細胞は、アベルメクチン感受性の塩 素イオンチャンネルを発現する(アリーナ[Arena],J.P.、リュー[Liu],K .K.、パレス[Paress],P.S.&カリー[Cully],D.F.、Mol.Ph armacol.40、368−374(1991))。このチャンネルはまた 、グルタメートに対しても感受性があることが確認されている(アリーナ[Arena ],J.P.、リュー[Liu],K.K.、パレス[Paress],P.S.、シェーファ ー[Schaeffer],J.M.&カリー[Cully],D.F.、Mol.Brain R es.15、339−348(1992))。バッタの筋肉からのH- レセプタ ーと同様に、グルタメートおよびアベルメクチン感受性の電流はイボテネート[i botenate]で活性化され、低親和力でピクロトキシンにより遮断される(スコッ ト[Scott],R.H.&デュース[Duce],I.R.、 Pestic,Sci.16、599−604(1985))、(リー[Lea], T.J&アシャーウッド[Usherwood],P.N.R.、Comp.Gen.Ph armacol.4、333−350(1973))、(カル- キャンディ[Cul l-Candy],S.G.、J.Physiol.255、449−464(1976 )、(アリーナ[Arena],J.P.、リュー[Liu],K.K.、パレス[Paress], P.S.、シェーファー[Schaeffer],J.M.&カリー[Cully],D.F.、M ol.Brain Res.15、339−348(1992))。発明の概要 無脊椎動物中のアベルメクチン作用の標的をクローン化および特徴付けしたが 、これはリガンドゲーテッド塩素イオンチャンネルの新しいクラスに属するもの である。組換え発現システムを使用して、無脊椎動物のグルタメートおよびアベ ルメクチン感受性の塩素イオンチャンネルをコードする2つの機能性DNA分子 を単離した。これらタンパク質の電気生理学的および構造的特性を、アミノ酸お よびヌクレオチド配列と共に開示する。この組換えタンパク質は、チャンネルの モジュレーターを同定するのに有用である。この方法により同定されるモジュ レーターは、治療薬、殺虫剤および駆虫剤として有用である。図面の簡単な説明 図1−GluClαのヌクレオチド配列を示す。 図2−GluClβのヌクレオチド配列を示す。 図3−GluClαのアミノ酸配列を示す。 図4−GluClβのアミノ酸配列を示す。 図5−アフリカツメガエル卵母細胞中のグルタメート感受性およびIVMPO4 感受性電流の電気生理学的特性を示す。 図6−GluClαおよびGluClβの透過性および電圧依存性を示す。 図7−IVMPO4によるグルタメート感受性電流の調節を示す。 図8−GluClαおよびGluClβの系統発生分析を示す。発明の詳細な 説明 本発明は無脊椎動物のグルタメートおよびアベルメクチン感受性塩素イオンチ ャンネル(GluCl)をコードするDNAに関するもので、このチャンネルは GluCl産生細胞から単離されたものである。本明細書においてはGluCl は、グルタメートによって開閉される(gated)アニオンチャンネルとして 特異的に機能することができるタンパク質を意味する。 無脊椎動物のGluClのアミノ酸配列は従来知られておらず、またGluC lをコードしたヌクレオチド配列も不明であった。本発明はグルタメートゲーテ ッド塩素イオンチャンネルのクローン化に関する初めての報告である。これはま た、アベルメクチンの無脊椎動物標的および無脊椎動物のアベルメクチン感受性 塩素イオンチャンネルのクローン化に関する最初の報告でもある。アベルメクチ ンに感受性のすべての生物は、ここに記述したグルタメートおよびアベルメクチ ン感受性チャンネルを含むものと考えられる。GluCl産生能力のある無脊椎 動物細胞には、アベルメクチンに感受性を示す生物から単離された筋肉または神 経細胞などがあるが、それらに限定されない。アベルメクチンに感受性の動物は 多岐にわたり、節足動物門および線虫門に属する無脊椎動物などがこれに含まれ る。 その他の細胞および細胞系もまたGluCl cDNAの単離に使用するのに 好適なものがありうる。好適な細胞の選択は、細胞抽出物中のGluCl活性を スクリーニングすることによって行うことができる。GluCl活性は、3H− イベルメクチン結合検定(カリーおよびパレス、前掲;ローラーら、前掲) またはグルタメートおよびアベルメクチン感受性塩素イオンチャンネルの直接電 気生理学的測定(マーチン[Martin],R.J.&ペニントン[Pennington],A. J.、Br.J.Pharmacol.98、747−756(1989);ス コット[Scott],R.H.&デュース[Duce],I.R.、Pestic.Sci .16、599−604(1985);デュース[Duce],I.R.&スコット[S cott],R.H.、Brit.J.Pharmacol.、85、395−40 1(1985);ズフォール[Zufall],F.、フランケ[Franke],C.&ハット [Hatt],H.、J.Exp.Biol.、142、191−205(1989) )を実施することによりモニターすることができる。この検定でGluCl活性 を有する細胞は、GluCl DNAまたはmRNAの単離用に好適でありうる 。 GluCl DNAの分子クローン化には、当分野で公知の種々の方法のいず れも使用することができる。これらの方法としては、適当な発現ベクター系中に GluCl含有cDNAライブラリを構築した後、GluCl遺伝子の直接機能 発現を行うものがあるが、これらに限定されない。別の方法としては、バクテリ オファージまたはプラスミドシャトルベクター中に構 築されたGluCl含有cDNAライブラリを、GluClサブユニットのアミ ノ酸配列から設計された標識オリゴヌクレオチドプローブを使用してスクリーニ ングするものである。その他の別法としては、バクテリオファージまたはプラス ミドシャトルベクター中に構築されたGluCl含有cDNAライブラリを、G luClサブユニットをコードする部分的cDNAを用いてスクリーニングする ものがある。この部分的cDNAは、精製GluClサブユニットのアミノ酸配 列からの縮重オリゴヌクレオチドプライマーの設計を通して、GluCl DN Aフラグメントの特異的PCR増幅により得られる。 別の方法は、GluCl産生細胞からRNAを単離し、そのRNAをin v itroまたはin vivo翻訳システムを通してタンパク質に翻訳するもの である。RNAをペプチドタンパク質に翻訳すると、GluClタンパク質の少 なくとも一部が産生し、そのタンパク質は例えば抗GluCl抗体との免疫反応 性またはGluClタンパク質の生物学的活性によって同定することができる。 この方法においては、GluCl産生細胞から単離されたRNAプールを分析し て、GluClタンパク質の少なくとも一部をコードするRNAの存在を知るこ とができる。RNAプールをさらに分別して、GluCl RNAを非GluC l RNAから精製できる。この方法によって産生されたペプチドまたはタンパ ク質を分析して、アミノ酸配列を得、それをGluCl cDNA産生のための プライマーを得るために使用し、あるいは翻訳に使用したRNAを分析してGl uClをコードするヌクレオチド配列を得、そしてGluCl cDNA産生の ためのプローブを作ることができる。この方法は当分野では既知のものであり、 例えば、マニアティス[Maniatis],T.、フリッチュ[Fritsch],E.F.、サ ンブルック[Sambrook],J.、Molecular Cloning :A Laboratory Manual 第2 版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、ニューヨーク州コールドスプリン グハーバー、1989に記述されている。 当業者には、他の型のライブラリー、並びに他の細胞または細胞型から構築さ れたライブラリーが、GluClをコードするDNAの単離に有用でありうるこ とは周知のことである。他の型のライブラリーとしては、他の細胞由来のcDN Aライブラリー、C.elegans以外の生物からのcDNAライブラリー、 およびYAC(酵母人工染色体)およびコスミドライ ブラリーを含むゲノムDNAライブラリーなどがあるが、これらに限定されない 。 当業者には、適当なcDNAライブラリーがGluCl活性を有する細胞また は細胞系から調製できることは周知のことである。GluCl cDNAを単離 するためのcDNAライブラリーの調製用に使用する細胞または細胞系の選択は 、まず細胞に連関しているGluCl活性を、アベルメクチンおよびグルタメー ト感受性塩素イオンチャンネルの電気生理学的測定、あるいはグルタメートまた はアベルメクチンのリガンド結合検定により測定することによって行うことがで きる。 cDNAライブラリーの調製は当分野で周知の標準手法によって実施できる。 周知のcDNAライブラリー構築手法は、例えば、マニアティス,T.、フリッ チュ,E.F.、サンブルック,J.、Molecular Cloning :A Laboratory Man ual 第2版(Cold Spring Harbor Laboratory、ニューヨーク州コールドスプリ ングハーバー、1989)に記載されている。 当業者にはまた、GluClをコードするDNAは適当なゲノムDNAライブ ラリーから単離できることも周知である。ゲノムDNAライブラリーの構築は当 分野で周知の標準手法によ って行うことができる。周知のゲノムDNAライブラリー構築手法は、マニアテ ィス,T.、フリッチュ,E.F.、サンブルック,J.、Molecular Cloning :A Laboratory Manual 第2版(Cold Spring Harbor Laboratory、ニューヨー ク州コールドスプリングハーバー、1989)に記載されている。 上記の方法によってGluCl遺伝子をクローン化するためには、GluCl のアミノ酸配列が必要であろう。これを達成するためには、GluClタンパク 質を精製し、そして自動配列決定装置によって部分的アミノ酸配列を決定すれば よい。全アミノ酸配列を決定する必要はないが、部分的GluCl DNAフラ グメントのPCR増幅のためのプライマーを作成するために、タンパク質の2つ の領域の6から8のアミノ酸の直線配列を決定する。 好適なアミノ酸配列が同定された後、それらをコードする能力のあるDNA配 列が合成される。遺伝子コードは縮重しているため、特定のアミノ酸をコードす るために1つ以上のコドンが使用され、従って、アミノ酸配列は類似DNAオリ ゴヌクレオチドのセットのいずれにもコードされる。セットの一員だけがGlu Cl配列と同一であるが、その一員はミスマッチのD NAオリゴヌクレオチドの存在下でさえもGluCl DNAにハイブリダイズ する能力がある。このミスマッチのDNAオリゴヌクレオチドはなお、GluC lをコードするDNAの同定および単離を可能にするのに充分な程度にGluC l DNAとハイブリダイズする。これらの方法によって単離されたDNAを用 いて多種類の細胞型由来、また無脊椎および脊椎動物源由来のDNAライブラリ ーをスクリーニングし相同遺伝子を単離することができる。 精製された生物学的活性を有するGluClはいくつかの異なった物理的形態 を有することがある。GluClは、全長の新生またはプロセシングを受けてい ないポリペプチド、あるいは部分的にプロセシングを受けたポリペプチドまたは プロセシングを受けたポリペプチドの組み合わせとして存在しうる。全長新生G luClポリペプチドは、特異的な蛋白分解開裂によって翻訳後に修飾すること ができ、それによって全長新生ポリペプチドのフラグメントが形成される。単一 のフラグメント、または物理的に会合したフラグメントはGluClに関連する 完全な生物学的活性(グルタメートゲーテッドおよびアベルメクチンゲーテッド 塩素イオンチャンネル)を有するが、Glu Cl活性の程度は個々のGluClフラグメントと物理的会合GluClポリペ プチドフラグメントでは差がありうる。 本明細書に述べた方法により得られるクローン化GluCl DNAは、適当 なプロモーターおよびその他適当な転写制御エレメントを含む発現ベクターへの 分子クローン化により、組換え的に発現させることができ、原核または真核宿主 細胞中に転移させて、組換えGluClを産生させることができる。そのような 操作技法は前掲のマニアチス,Tらに詳述されており、また当分野では周知であ る。 発現ベクターとは、本明細書では、適当な宿主における遺伝子のクローン化コ ピーの転写およびそれらのmRNAの翻訳に必要なDNA配列と定義される。そ のようなベクターを用いて、E.Coliなどのバクテリア、ラン藻、植物細胞 、昆虫細胞、酵母細胞を含む真菌細胞、および動物細胞のような各種の宿主中で 真核遺伝子を発現させることができる。 特異的に設計されたベクターは、バクテリア−酵母またはバクテリア−動物細 胞またはバクテリア−真菌細胞またはバクテリア−無脊椎動物細胞のような宿主 間でDNAの相互自律増殖(shuttling)を可能とする。適切に構築された発現 ベクター には次のものが含まれていなければならない:宿主細胞中での自律複製のための 複製開始点、選択可能なマーカー、限定された数の有用な制限酵素部位、高次コ ピー能、および活性なプロモーター。プロモーターとは、RNAポリメラーゼを DNAに結合させ、そしてRNA合成を開始させるDNA配列と定義される。強 力なプロモーターとは、mRNAを高頻度で開始させるものである。発現ベクタ ーとしては、クローン化ベクター、修飾されたクローン化ベクター、特異的に設 計されたプラスミドまたはウイルスなどがあるが、これらに限定されない。 哺乳類細胞中で組換えGluClを発現させるのに各種の哺乳類発現ベクター を使用できる。組換えGluCl発現に好適と考えられる市販の哺乳類発現ベク ターとしては、pMAMneo(Clontech)、pcDNA3(Invi trogen)、pMC1neo(Stratagene)、pXT1(Str atagene)、pSG5(Stratagene)、EBO−pSV2−n eo(ATCC 37593)、pBPV−1(8−2)(ATCC 3711 0)、pdBPV−MMTneo(342−12)(ATCC 37224)、 pRSVgpt(ATCC 37199)、pRSVneo (ATCC 37198)、pSV2−dhfr(ATCC 37146)、p UCTag(ATCC 37460)およびlZD35(ATCC 37565 )などがあるが、これらに限定されない。 バクテリア細胞中で組換えGluClを発現させるのに各種のバクテリア発現 ベクターを使用できる。組換えGluCl発現に好適と考えられる市販のバクテ リア発現ベクターとしては、pETベクター(Novagen)およびpQEベ クター(Qiagen)などがあるが、これらに限定されない。 酵母のような真菌細胞中で組換えGluClを発現させるのに各種の真菌細胞 発現ベクターを使用できる。組換えGluCl発現に好適と考えられる市販の真 菌細胞発現ベクターとしては、pYES2(Invitrogen)およびPi chia発現ベクター(Invitrogen)などがあるが、これらに限定さ れない。 昆虫細胞中で組換えGluClを発現させるのに各種の昆虫細胞発現ベクター を使用できる。GluClの組換え発現に好適と考えられる市販の昆虫細胞発現 ベクターとしては、pBlueBacII(Invitrogen)などがある が、 これらに限定されない。 GluClをコードするDNAはまた、組換え宿主細胞で発現させるために発 現ベクターにクローン化されてもよい。組換え宿主細胞は原核または真核とする ことができ、E.Coliのようなバクテリア、酵母のような真菌細胞、ヒト、 ウシ、ブタ、サルおよび齧歯類由来の細胞系などの哺乳類細胞、ならびに、ショ ウジョウバエおよび蚕由来の細胞系などの昆虫細胞などがあるが、これらに限定 されない。哺乳動物種由来の細胞系として好適且つ市販されているものには、C V−1(ATCC CCL70)、COS−1(ATCC CRL1650)、 COS−7(ATCC CRL1651)、CHO−K1(ATCC CCL6 1)、3T3(ATCC CCL92)、NIH/3T3(ATCC CRL1 658)、HeLa(ATCC CCL2)、C127I(ATCC CRL1 616)、BS−C−1(ATCC CCL26)、MRC−5(ATCC C CL171)、L−細胞類、およびHEK−293(ATCC CRL1573 )などがあるが、これらに限定されない。 発現ベクターは宿主細胞中に、形質転換、トランスフェクシ ョン、プロトプラスト融合、リポフェクション、および電気穿孔など、多くの技 法のいずれかにより導入することができるが、技法はこれらに限定されない。発 現ベクターを含む細胞はクローン増殖され、それらがGluClタンパク質を産 生するかどうかを調べるために個々に分析する。GluClを発現する宿主細胞 クローンの同定は、抗GluCl抗体との免疫反応性、宿主細胞連関GluCl 活性の存在の確認など、いくつかの方法により行うことができるが、方法はこれ らのものに限定されない。 GluCl DNAの発現はまた、in vitro産生の合成mRNAを使 用しても行うことができる。合成mRNAまたはGluCl産生細胞から単離さ れたmRNAは、小麦胚芽抽出物および網状赤血球抽出物などの各種の無細胞シ ステム、並びにカエル卵母細胞へのマイクロ注入などの細胞ベースシステムで効 率的に翻訳させることができるが、カエル卵母細胞へのマイクロ注入が好ましい 。しかし、これらに限定されない。 最適レベルのGluCl活性および/またはGluClタンパク質を産生する GluCl DNA配列(群)を決定するためには、下記のものを含むGluC l DNA分子を構築する ことができる:GluClα(52,550kDa)およびGluClβ(49 ,900kDa)サブユニットをコードするGluCl cDNAの全長オープ ンリーディングフレーム、それぞれおよそ塩基51からおよそ塩基1,433ま でと、およそ塩基14からおよそ1,315まで(これらの数字は第1メチオニ ンの最初のヌクレオチドおよび第1停止コドンの前の最後のヌクレオチドに相当 )のもの、およびGluClタンパク質をコードするcDNAの一部を含むいく つかの構築物。但しこれらに限定されるものではない。すべての構築物はGlu Cl cDNAの5’または3’非翻訳領域を全く含まないか、または全部もし くは一部を含むものに設計することができる。GluCl活性およびタンパク質 発現のレベルは、これらの構築物を単独または組み合わせで適当な宿主細胞に導 入した後に測定することができる。一過性検定で最適発現を与えるGluCl DNAカセットの決定後、このGluCl DNA構築物を種々の発現ベクター に転移し、哺乳類細胞、バキュロウイルス感染昆虫細胞、E.Coli、および 酵母S.cerevisiaeなどの宿主細胞で発現させるが、宿主細胞はこれ らに限定されない。 トランスフェクトされた宿主細胞およびマイクロ注入卵母細胞は、下記の方法 によりGluClチャンネル活性のレベルおよびGluClタンパク質のレベル の両方について検定する。組換え宿主細胞の場合には、1つまたはそれ以上のサ ブユニットをコードするGluCl DNAを含む1つあるいは可能であれば2 つまたはそれ以上のプラスミドで同時トランスフェクションを行う。卵母細胞の 場合には、1つまたはそれ以上のGluClサブユニット用に合成RNAを同時 注入する。発現させるために適当な時間をおいた後、細胞性タンパク質を、例え ば35S−メチオニンで24時間代謝的に標識し、その後細胞溶解産物および細胞 培養上清を採取し、GluClタンパク質に対するポリクローナル抗体で免疫沈 降する。 GluCl活性を検出するための他の方法は、GluCl cDNAによりト ランスフェクトされた細胞丸ごとまたはGluClmRNAを注入された卵母細 胞のGluCl活性を直接測定するものである。GluCl活性は、GluCl DNAを発現する宿主細胞の特異性リガンド結合および電気生理学的特性によ り測定する。GluClを発現する組換え宿主細胞の場合は、パッチ電圧クラン プ法を用いて塩素イオンチャンネル 活性を測定し、GluClタンパク質を定量することができる。卵母細胞の場合 には、塩素イオンチャンネル活性を測定し、GluClタンパク質を定量するた めに、パッチクランプ法並びに二電極式電圧クランプ法を使用することができる 。 宿主細胞中のGluClタンパク質のレベルは、免疫親和および/またはリガ ンド親和法により定量される。GluClを発現する細胞は、細胞膜に結合した 放射性グルタメートまたはイベルメクチンの量を測定することにより、発現され たGluCl分子の数に関し検定することができる。例えば35S−メチオニン標 識または無標識GluClタンパク質を単離するのに、GluCl特異性の親和 性ビーズまたはGluCl特異性抗体が使用される。標識GluClタンパク質 はSDS−PAGEによって分析される。無標識GluClタンパク質は、Gl uCl特異性抗体を用いてウエスタンブロット法、ELISAまたはRIA検定 により検出される。 遺伝子コードは縮重しているため、ある特定のアミノ酸をコードするのに2つ 以上のコドンを使用することができ、従ってアミノ酸配列は類似DNAオリゴヌ クレオチドのひとつのセットの内のいずれかによりコードさせることができる。 そのセットの 一員だけはGluCl配列に同一であるが、ミスマッチのDNAオリゴヌクレオ チドの存在下でさえも、適当な条件下ではGluCl DNAにハイブリダイズ する能力がある。別の条件下では、ミスマッチのDNAオリゴヌクレオチドはな おGluCl DNAにハイブリダイズすることができ、GluClをコードす るDNAの同定および単離を可能にする。 特定の生物からのGluClをコードするDNAは、他の生物からのGluC l相同体を単離し、精製するのに使用することができる。これを行うためには、 適当なハイブリダイズ条件で第1のGluCl DNAをGluCl相同体をコ ードするDNAを含むサンプルと混合すればよい。ハイブリダイズされたDNA 複合体を単離し、そこからDNA相同体をコードするDNAを精製することがで きる。 特定のアミノ酸をコードする種々のコドンには相当数の重複があることが知ら れている。従って、本発明は結果として同一のアミノ酸の翻訳をコードする別の コドンを含むDNA配列にも関する。この明細書の目的においては、1つまたは それ以上の置換コドンを有する配列を、縮重変異体と定義する。同じく本発明の 範疇に入るものとして、発現されたタンパク質の最終 的な物性を実質的に変化させないDNA配列または翻訳タンパク質のいずれかに ある変異もある。例えば、バリンとロイシン、アルギニンとリシン、またはアス パラギンとグルタミンの置換は、ポリペプチドの機能性に変化を起こさない可能 性がある。 ペプチドをコードするDNA配列は、天然のペプチドの特性と異なる特性のペ プチドをコードするように変えることができることが知られてれいる。DNA配 列を変更する方法としては、部位指向性突然変異誘発があるが、これに限定され ない。変更される特性の例としては、基質に対する酵素の親和性またはリガンド に対するレセプターの親和性の変化などがあるが、これらに限定されない。 本明細書においては、GluClの“機能性誘導体”とはGluClの生物活 性と実質的に同様の生物活性(機能的または構造的いずれか)を有する化合物で ある。“機能性誘導体”という用語は、GluClの“フラグメント”、“変異 体”、“縮重変異体”、“アナログ”および“相同体”または“化学的誘導体” を含むものとする。“フラグメント”という用語は、GluClのポリペプチド のサブセットをすべて意味するものとする。“変異体”という用語は、GluC l分子全体または そのフラグメントのいずれかと実質的に類似した構造および機能の分子を指すも のとする。ある分子がGluClと“実質的に類似”するということは、両方の 分子が実質的に同様の構造を有するか、あるいは両方の分子が類似した生物学的 活性を有する場合のことである。従って、もし2つの分子が実質的に同様の活性 を有する場合、それらはたとえ一方の分子の構造が他方の分子に見られなくても 、あるいは2つのアミノ酸配列が同一でなくても、それらは変異体とみなされる 。“アナログ”という用語は、GluCl分子全体またはそれのフラグメントの いずれかの機能が実質的に類似している分子を指す。 組換え宿主細胞中でGluClを発現した後、GluClを活性な形で得るた めにGluClタンパク質を回収する。いくつかのGluCl精製方法が利用で き、好適に使用できる。前述の天然源からのGluClの精製のように、組換え GluClも、細胞溶解産物および抽出物、或いはならし培養培地から、塩分画 、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、ヒドロキシ アパタイト吸着クロマトグラフィーおよび疎水的相互作用クロマトグラフィーの 、単独または種々の組み合わせにより精製することができる。 さらに、組換えGluClは、全長の新生GluCl、GluClのポリペプ チドフラグメントまたはGluClサブユニットに対して特異性のモノクローナ ルまたはポリクローナル抗体を用いた免疫親和性カラムを使用して、他の細胞性 タンパク質から分離することができる。 GluClに対して単一特異性の抗体は、GluClに対して反応性の抗体を 含む哺乳類の抗血清から精製するか、またはケーラー[Kohler]およびミルスタイ ン[Milstein]、Nature 256:495−497(1975)の方法を用 いて、GluClに反応性のモノクローナル抗体として調製する。単一特異性抗 体とは、本明細書においては、GluClに対して均質な結合特性を有する単一 抗体種或いは複数抗体種と定義される。均質な結合とは、本明細書において、前 述のGluClに連関したものなどの、特異的抗原またはエピトープに結合する 抗体種の能力を意味する。GluCl特異性の抗体は、マウス、ラット、モルモ ット、ウサギ、ヤギ、ウマのような動物に、免疫アジュバントを使用または使用 しないで、適当な濃度のGluClを用いて免疫することにより作成されるが、 ウサギを使用するのが好ましい。 初回免疫に先立って免疫前の血清を採取する。各動物に、約0.1mgから約 1000mgの間のGluClを、許容される免疫アジュバントとともに与える 。そのような許容アジュバントとしては、フロイントの完全アジュバント、フロ イントの不完全アジュバント、ミョウバン沈降物、Corynebacteri um parvumを含む油中水滴型エマルションおよびtRNAなどがあるが 、これらに限定されない。初回免疫は、皮下(SC)、腹腔内(IP)のいずれ か、または両方で、複数の部位に、GluClを好ましくはフロイントの完全ア ジュバントに入れて与える。各動物は一定間隔で、好ましくは毎週採血して抗体 価を測定する。動物には初回免疫後に、追加免疫をしてもしなくてもよい。追加 免疫を受ける動物は、通常フロイントの不完全アジュバントに入れた等量の抗原 を同じ経路で与える。追加免疫は最高の抗体価となるまで約3週間の間隔で与え る。各追加免疫の約7日後、または1回免疫の後ほぼ毎週動物から採血し、血清 を集めて、アリコートを約−20℃で保存する。 GluClに反応性のモノクローナル抗体(mAb)は、近交系マウス、好ま しくはBalb/cをGluClで免疫して 調製される。マウスはIPまたはSC経路によって、約0.1mgから約10m g、好ましくは約1mgのGluClを、前述のように等量の許容アジュバント を加えた約0.5mlの緩衝液または生理食塩水に入れたもので免疫する。フロ イントの完全アジュバントが好ましい。マウスは0日目に初回免疫を受け、約3 から約30週間放置される。免疫されたマウスは経静脈(IV)経路により約0 .1から約10mgのGluClをリン酸緩衝生理食塩水のような緩衝液に入れ たもので1回ないしそれ以上追加免疫する。抗体陽性マウスからのリンパ球、好 ましくは脾リンパ球を、当分野で公知の標準手法により、免疫マウスから脾臓を 取り出すことによって得る。この脾リンパ球を適当な融合相手、好ましくは骨髄 腫細胞と安定なハイブリドーマの形成ができるような条件下で混合して、ハイブ リドーマ細胞を作る。融合相手としては、下記に限定されるものではないが、マ ウス骨髄腫P3/NS1/Ag4−1;MPC−11;S−194および Sp 2/0などがあり、Sp2/0が好ましい。抗体産生細胞と骨髄腫細胞は、濃度 約30%から約50%で約1,000の分子量をもつポリエチレングリコール中 で融合される。融合したハイブリドーマ細胞は、ヒポキサンチン、 チミジンおよびアミノプテリン添加ダルベッコの修正イーグル培地(DMEM) 中で、当分野で公知の手法により増殖して選択される。上清液を増殖陽性ウェル から約14、18、および21日目に集め、抗原としてGluClを使用して固 相免疫放射検定(SPIRA)のような免疫検定により抗体産生物をスクリーニ ングする。この培養液はまたモノクローナル抗体のアイソタイプを検査するため にオクタロニー沈降検定によっても試験される。抗体陽性ウェルからのハイブリ ドーマ細胞はマクファーソン[MacPherson]の軟寒天技法(クルーズ[Kruse]およ びパターソン[Paterson]編、Tissue Culture Methods and Applications,Acade mic Press、1973刊中のSoft Agar Techniques)のような方法によりクロー ン化される。 モノクローナル抗体は、プリスタン初回感作Balb/cマウスに、初回感作 約4日後に約2×106から約6×106のハイブリドーマ細胞を、マウス1匹当 り約0.5ml注入することにより、in vivoで作成される。細胞転移の 約8〜12日後に腹水を採取し、当分野で公知の方法によりモノクローナル抗体 を精製する。 抗GluCl モノクローナル抗体のin vitro産生 は、約2%のウシ胎児血清を含むDMEM中でハイブリドーマを増殖させ、充分 な量の特異性モノクローナル抗体を得ることで行なう。このモノクローナル抗体 は当分野で公知の方法により精製される。 腹水またはハイブリドーマ培養液の抗体価は、沈降法、受動凝集法、酵素結合 イムノソルベント抗体法(ELISA)および放射免疫検定(RIA)法などの 各種の血清学的または免疫学的検定法により測定されるが、これらに限定されな い。体液または組織および細胞抽出物中のGluClの存在を検出するためにも 、同様の検定法が使用される。 当業者には、単一特異性抗体を調製する上述の方法が、GluClポリペプチ ドフラグメント、または全長新生GluClポリペプチド、あるいは個々のGl uClサブユニットに特異性の抗体を作るために利用できることは周知のことで ある。特に、ただ1つのGluClサブユニットまたは完全に機能的なグルタメ ートゲーテッド/アベルメクチンゲーテッド塩素イオンチャンネルに特異性の単 一特異性抗体が作れることは、当業者には自明である。 GluCl抗体親和性カラムは、N−ヒドロキシ スクシン イミドエステルで活性化されたゲル支持体であるAffigel−10(Bio rad)に、アガロースゲルビーズ支持体と抗体が共有結合をするように抗体を 付加することによって作られる。次いで、この抗体はスペーサーアームを有する アミド結合によりゲルに結合する。次いで残った活性化エステルは1Mエタノー ルアミンHCl(pH8)で消去(クエンチ)される。カラムを水洗後0.23 MグリシンHCl(pH2.6)で洗浄し、非接合抗体または余分のタンパク質 をすべて除去する。このカラムは次にリン酸緩衝生理食塩水(pH7.3)中で 平衡させ、GluClまたはGluClサブユニットを含む細胞培養上清または 細胞抽出物を緩やかにカラムに通す。このカラムを次に光学密度(A280)がバ ックグラウンド値に落ちるまでリン酸緩衝生理食塩水で洗浄し、さらにタンパク 質を0.23Mグリシン−HCl(pH2.6)で溶出させる。精製されたGl uClタンパク質は、次いでリン酸緩衝生理食塩水で透析する。 pGluClαおよびpGluClβと命名された2つのDNAクローンが同 定されたが、これらはアフリカツメガエル卵母細胞で発現された時に、グルタメ ートおよびイベルメクチ ン−4−O−リン酸(IVMPO4)に感受性の塩素イオンチャンネルを形成す るタンパク質をコードする。それぞれのサブユニットは明確に異なる電気生理学 的および薬理学的特性を示すホモマーの塩素イオンチャンネルを形成する能力を 有するものである。GluClαおよびGluClβサブユニットが同時に発現 された場合、その特性は2つのタンパク質の相互作用を示し、卵母細胞中でヘテ ロマーの塩素イオンチャンネルを形成する。GluClα及びβの同時発現は、 GluClをコードするpoly(A)+RNAを注入した卵母細胞で観察され る特性を再構築することになる(アリーナ,J.P.、リュー,K.K.、パレ ス,P.S.&カリー,D.F.、Mol.Pharmacol.40、368 −374(1991))、(アリーナ,J.P.、リュー,K.K.、パレス, P.S.、シェーファー,J.M.&カリー,D.F.、Mol.Brain Res.15、339−348(1992))。これらの特性には、IVMPO4 、グルタメートおよびイボテネートによる電流の直接活性化;グルタメートの 存在下の脱感作;IVMPO4によるグルタメート感受性電流の強化;I/V関 係の外向き矯正(outwardly rectifying);ピクロトキシ ンおよびフルフェナム酸による低親和性遮断;並びにGABAおよびグリシンに 対する不感受性などが含まれる。 グルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネルは無脊椎動物においてのみ報告 されており、昆虫の筋肉および神経細胞体、甲殻類筋肉中で見出され、そして昆 虫筋肉poly(A)+RNAから卵母細胞で発現される(リングル,C.&マ ーダー,E.、Brain Res.212、481−488(1981))、 (ホースマン,B.G.、セイモア,C.、ベルムデス,I.及びビードル,D .J.、Neurosci.Lett.85、65−70(1988))、(ワ ホード,K.A.&サテレ,D.B.、J.Exp.Biol.144、449 −462(1989))、(リー,T.J.&アシャーウッド,P.N.R.、 Comp.Gen.Pharmacol.4、333−350(1973))、 (カル- キャンディ,S.G.、J.Physiol.255、449−464 (1976))。(フレーザー[Fraser],S.P.ら、Mol.Brain R es.8、331−341(1990))。H(過分極)レセプターという用語 は、グルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネルを、バッタ筋肉の興奮性D( 脱分極) グルタメートレセプターから区別するために使用される(リー,T.J.及びア シャーウッド,P.N.R.、Comp.Gen.Pharmacol.4、3 33−350(1973))、(カル- キャンディ,S.G.、J.Physi ol.255、449−464(1976))。GluClα及びβ RNAを 注入した卵母細胞と同じように、節足動物H- レセプターはイボテネートで特性 的に活性化され、ピクロトキシンにより低親和性で遮断され、またGABAでは 活性化されない(リングル,C.&マーダー,E.、Brain Res.21 2、481−488(1981))、(ワホード,K.A.&サテレ,D.B. 、J.Exp.Biol.144、449−462(1989))、(カル- キ ャンディ,S.G.、J.Physiol.255、449−464(1976 ))、(リー,T.J.&アシャーウッド,P.N.R.、Comp.Gen. Pharmacol.4、351−363(1973))。バッタ筋肉H- レセ プターは、C.elegans poly(A)+RNAから発現されたグルタ メートゲーテッド塩素イオンチャンネルと同じように、アベルメクチンで直接活 性化される(スコット,R.H.&デュース,I.R.、 Pestic,Sci.16、599−604(1985))、(アリーナ,J .P.、リュー,K.K.、パレス,P.S.、シェーファー,J.M.&カリ ー,D.F.、Mol.Brain Res.15、339−348(1992 ))。さらに、バッタ神経細胞体のグルタメートゲーテッド塩素イオンチャンネ ルはアベルメクチンにより増強され、直接活性化される(アイダール[Aydar], E.、ハーディング,L.、ビードル,D.J.&ベルムデス,I.、Proc eedings of the British Pharmacologic al Society 24頁(1993))。したがって、Glu Clαお よびGluClβは節足動物のH- レセプターに関係するリガンドゲーテッド塩 素イオンチャンネルの1種であると考えられる。このクラスのチャネルは、C. elegans中でアベルメクチンの標的となり、他の生物中でアベルメクチン の駆虫および殺虫作用を媒介すると考えられる。 系統発生分析では、GluClαおよびGluClβがリガンドゲーテッド塩 素イオンチャンネルの特殊なサブクラスであり、グリシンαおよびβ、Lym zおよびDros rdlタンパク質に関連するものであることが示唆されてい る。これ らのタンパク質は系統発生学的には関連しているが、異なるリガンドに応答し、 薬理学的にも異なる(シュミーデン[Schmieden],V.、グレニンロー[Grenning loh],G.、ショフィールド[Schofield],P.R.&ベッツ[Betz],H.、E MBO Journal 8、695−700(1989))、(フレンチ- コ ンスタント[ffrench-Constant],R.H.、ロシュロー[Rocheleau],T.A. 、スタイヘン[Steichen],J.C.&チャーマーズ[Chalmers],A.E.、Na ture 363、449−451(1993))、(グレニンロー,G.ら、 Neuron 4、963−970(1990))、(ハットン[Hutton],M. L.、ハーベイ[Harvey],R.J.、アーレイ[Earley],F.G.P.、バーナ ード[Barnard],E.A.&ダーリソン[Darlison],M.G.、FEBS le tters 326、112−116(1993))。GluClαサブユニッ トとGluClβサブユニットの関連性は、グルタメートとIVMPO4の両方 の結合部位が明らかに保存されている点にも現れている。ホモマーのGluCl βチャンネルはグルタメートで直接活性化されるが、IVMPO4も結合する。 なぜならば、グルタメートによる電流の活性化はIVMPO4 の後では阻害されるからである。ホモマーのGluClαチャンネルでは、IV MPO4で直接活性化された電流はグルタメートで一層活性化され、GluCl α上にグルタメートの結合部位があることを示している。 アベルメクチンは、リガンドゲーテッド塩素イオンチャンネルファミリーのそ の他のものとも相互作用することが報告されている。線虫および昆虫ではアベル メクチンはGABA感受性電流を遮断するが、クレイフィッシュ(ザリガニ)中 ではアベルメクチンはマルチトランスミッターゲーテッド塩素イオンチャンネル (グルタメート、アセチルコリン、GABA)を直接活性化する(マーチン,R .J.&ペニントン,A.J.、Br.J.Pharmacol.98、747 −756(1989))、(ズフォール,F.、フランケ,C.&ハット,H. 、J.Exp.Biol.、142、191−205(1989))、(ホール デン- ダイ[Holden-Dye],L.&ウォーカー[Walker],R.J.、Parasi tology 101、265−271(1990))、(ベルムデス,I.、 ホーキンス[Hawkins],C.A.、テイラー[Tayler],A.M.&ビードル,D .J.、Journal of Recept or Research 11、221−232(1991))。ヒヨコ脳GA BAaレセプターを発現している卵母細胞では、アベルメクチンはGABA応答 を強化する(シーゲル[Sigel],E.&バウル[Baur],R.、Mol.Phar macol.32、749−752(1987))。さらに、アベルメクチンは 哺乳類グリシンレセプターへのストリキニーネの結合を阻害する(グラハム[Gra ham],D.、ファイファー[Pfeiffer],F.&ベッツ,H.、Neurosci .Letters 29、173−176(1982))。しかしながら、Gl uClαおよびGluClβタンパク質は、リガンドゲーテッド塩素イオンチャ ンネルファミリーの中で、グルタメートおよびイボテネートに関して特異な薬理 学的特性を示す唯一のものであり、従ってリガンドゲーテッドイオンチャンネル ファミリーの新しいサブクラスである。 本発明はまた、GluClをコードするDNAまたはRNAの発現、ならびに in vivoでのGluClタンパク質の機能を調節する化合物をスクリーニ ングする方法に関する。これらの活性を調節する化合物は、DNA、RNA、ペ プチド、タンパク質、または非タンパク質性有機分子でありうる。これ らの化合物はGluClをコードするDNAまたはRNAの発現、またはGlu Clタンパク質の機能を、強化または減弱化することにより調節しうる。Glu ClをコードするDNAまたはRNAの発現、あるいはGluClタンパク質の 機能を調節する化合物は、各種の検定法により検出することができる。検定は、 発現または機能に変化があるかどうかを測定する単純な“yes/no”検定と することができる。この検定は、テストサンプルの発現または機能を、標準サン プルの発現または機能のレベルと比較することにより定量的なものとすることが できる。この方法により同定されるモジュレーターは、治療薬剤、殺虫剤および 駆虫剤として有用である。 GluCl DNA、GluClに対する抗体、またはGluClタンパク質 を含むキットを作ることもできる。そのようなキットは、サンプル中のGluC l DNAにハイブリダイズするDNAを検出したり、またはGluClタンパ ク質またはペプチドフラグメントの存在を検出するために使用される。そのよう な特徴付けは、法的分析および伝染病学研究など、これらに限定されるものでは ないが、各種の目的に有用なものである。 本発明のDNA分子、RNA分子、組換えタンパク質および抗体は、GluC l DNA、GluCl RNAまたはGluClタンパク質をスクリーニング したり、またそれらのレベルを測定するのに使用することができる。組換えタン パク質、DNA分子、RNA分子、および抗体はそれ自体で、GluClの検出 およびタイプ分け用に好適なキットを構成できる。そのようなキットは少なくと も1つの容器内にきっちり保持するのに適した区画された(compartmentalized )キャリヤを包含したものとなろう。このキャリヤにはさらに、GluCl検出 に適した組換えGluClタンパク質または抗GluCl抗体のような試薬も含 むものとなろう。このキャリヤはまた標識抗原または酵素基質などのような検出 手段も含むものとすることができる。 アンチセンス治療のために、GluClをコードするDNA配列に相補的なヌ クレオチド配列を合成することができる。これらのアンチセンス分子は、DNA 、ホスホロチオエートまたはメチルホスホネートのようなDNAの安定誘導体、 RNA、2’−O−アルキルRNAのようなRNAの安定誘導体、またはその他 のGluClアンチセンスオリゴヌクレオチド疑似体 とすることができる。GluClアンチセンス分子は、マイクロインジェクショ ン、リポソーム封入またはアンチセンス配列を有するベクターからの発現によっ て細胞に導入することができる。GluClアンチセンス治療は、GluCl活 性を低減させるのが有効な疾病の治療に特に有用である。 GluCl遺伝子治療は、GluClを標的生物の細胞に導入するのに使用さ れうる。GluCl遺伝子はウイルスベクターに結合させることができ、このベ クターが受手の宿主細胞に感染してGluCl DNAの転移を媒介する。好適 なウイルスベクターとしてはレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイ ルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルスなどがある。か わりにGluCl DNAを、リガンド−DNA接合体またはアデノウイルス− リガンド−DNA接合体を使用するレセプター媒介の標的DNA転移、リポフェ クション膜融合または直接マイクロインジェクションなどの非ウイルス技法によ り、遺伝子治療用に細胞に転移することもできる。これらの方法およびそれらの 変形法は、ex vivoならびにin vivoのGluCl遺伝子治療に好 適である。GluCl遺伝子治療は特に、GluCl活性を引き上げるの が有効な疾病の治療に有用でありうる。 GluCl DNA、GluCl RNA、またはGluClタンパク質、あ るいはGluClレセプター活性のモジュレーターを含む薬学的に有用な組成物 は、薬学的許容キャリヤとの混合のような公知の方法で調製することができる。 そのようなキャリヤおよび処方調製法の例は、レミントンの薬剤科学[Remington ′s Pharmaceutical Sciences]に記述されている。有効な投与に適する薬学的許 容組成物を作るためには、そのような組成物に有効量のタンパク質、DNA、R NA、またはモジュレーターを含ませることになる。 本発明の治療または診断用組成物は、GluCl関連活性の変調が示されてい る疾病の治療または診断に必要充分な量をもって個体に投与される。有効量は個 体の状態、体重、性別および年齢のような種々のファクターによって異なりうる 。その他のファクターとしては投与方法もある。該薬剤組成物は、皮下、局所、 経口および筋肉内など種々の経路で個体に投与することができる。 “化学的誘導体”という用語は、通常はベース分子の一部を構成するものでは ない付加的な化学的部分を含む分子を意味す る。そのような部分は、ベース分子の溶解性、半減期、吸収などを改善すること もある。あるいはそうした部分は、ベース分子の望ましくない副作用を弱めたり 、ベース分子の毒性を軽減させることもある。そのような部分の例は、レミント ンの薬剤科学のような種々のテキストに記述されている。 本明細書で開示した方法に基づいて同定された化合物は、毒性の可能性を最小 に抑さえ、且つGluClレセプターまたはその活性の最適抑止効果を得るため に、通常のテストによって適当な処方量を求め、単独で使用することができる。 さらに、その他の薬剤との同時投与また順次投与が望ましいこともある。 本発明はまた、本発明の新規な治療法用として好適な、局所、経口、全身およ び非経口薬剤組成物を提供するという目的も有する。GluClレセプターの調 節用の活性成分として本発明に基づいて同定された化合物を含む組成物は、従来 の投薬用賦形剤中の種々の治療投与形態で投与することができる。例えば、これ らの化合物は錠剤、カプセル(それぞれ時間指定放出性および徐放性組成物を含 む)、ピル、粉末、顆粒、エリキシル、チンキ剤、溶液、懸濁液、シロップおよ びエマルションのような経口投与形態で、または注射により投与することができ る。 同様に、それらはまた静脈内(ボーラスおよび輸液の両方)、腹腔内、皮下、遮 蔽または遮蔽しない局所、あるいは筋肉内形態で投与することもでき、すべての 使用形態は薬剤分野の者に周知である。望ましい化合物の有効量且つ非毒性量を 、GluClモジュレーターとして使用することもできる。 これら生成物の日用量は、患者1人につき1日当り0.01から1,000m gの広い範囲にわたる。経口投与の場合は、組成物は治療する患者に対して症状 に合わせた投与のために活性成分として、好ましくは0.01、0.05、0. 1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0および5 0.0ミリグラムを含むスコア付き(scored)またはスコアなしの錠剤の形として 投与する。有効量の薬剤は通常、1日当り体重1kgにつき約0.0001mg から約100mgの投与レベルで与えられる。この範囲はさらに具体的には、1 日当り体重1kgにつき約0.001mgから10mgである。GluClレセ プターモジュレーターの処方量は、望ましい効果を達成するために組み合わせる 場合には調節する。他方、これら種々の薬剤の処方量を個別に最適化し、いずれ かの薬剤を単独で使用した場合よりも病状を軽減させるような相 乗的結果を得るために組み合わせることもできる。 便宜的には、本発明の化合物は1日1回投与してもよく、または合計日用量を 1日2、3または4回の用量に分割して投与することもできる。さらに、本発明 の化合物を適当な点鼻用賦形剤を局所的使用する点鼻用剤の形、あるいは当業者 に周知の経皮性皮膚パッチの形態を使用した経皮経路で投与することもできる。 経皮デリバリーシステムの形で投与する場合は、もちろん全投与を通じて、処方 量の投与は間欠的ではなく連続的なものとなる。 1つ以上の活性薬剤を使用する組合せ治療において、活性薬剤が個別の組成物 となっている場合、それら活性薬剤を同時に投与することもできるし、或いはそ れぞれを個別に時間をずらして投与することもできる。 本発明の化合物を使用する処方法は、患者のタイプ、種、年齢、体重、性別お よび症状;治療すべき症状の程度;投与の経路;患者の腎臓および肝臓の機能; 並びに使用される特定の化合物、など多くのファクターに応じて選択される。通 常の技術の医者または獣医であれば、症状の進行の予防、対抗、または阻止に必 要な薬剤有効量を簡単に決定し、処方することができ る。毒性なしに効力を発揮させるような範囲の薬剤の濃度を達成するために最適 精度で決めるためには、標的部位への薬剤の到達の動態をベースとした処方が必 要である。これには薬剤の分布、平衡、および排除といったことを考慮に入れな けらばならない。 本発明の方法において、本明細書で詳細に述べた化合物は活性成分を構成する ことができ、典型的にはこれらを投与しようとする形態、即ち経口錠剤、カプセ ル、エリキシル、シロップなどに応じて、また従来の薬学的慣行に沿って適切に 選択された薬用希釈剤、賦形剤またはキャリヤ(ここではこれらを集合的に“キ ャリヤ”物質と呼ぶ)と混合した形で投与される。 例えば、錠剤またはカプセルの形での経口投与の場合には、活性薬剤成分を、 エタノール、グリセロール、水などの、経口用の非毒性で薬学的に許容される不 活性キャリヤと組み合わせることができる。さらに、望ましい場合または必要な 場合には、適当な結合剤、潤滑剤、崩壊剤および着色剤も混合物中に組み入れる ことができる。適当な結合剤としては、限定はされないが、澱粉、ゼラチン、グ ルコースまたはベータラクトースのような天然糖類、とうもろこし甘味料、アカ シア、トラガカント またはアルギン酸ナトリウムのような天然および合成ゴム、カルボキシメチルセ ルロース、ポリエチレングリコール、ワックスなどがある。これらの投与形態で 使用される潤滑剤としては、限定はされないが、オレイン酸ナトリウム、ステア リン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナト リウム、塩化ナトリウムなどがある。崩壊剤としては、限定はされないが、澱粉 、メチルセルロース、寒天、ベントナイト、キサンタンゴムなどがある。 液体形状の場合は、例えばトラガカント、アカシア、メチルセルロースなどの 天然および合成ゴムのような、適当にフレーバーのある懸濁剤または分散剤と活 性薬剤成分を組合せることができる。その他使用できる分散剤としてグリセリン なども含まれる。非経口投与の場合は、滅菌した懸濁液または溶液が望ましい。 静脈投与が望ましい場合には、通常適当な保存剤を含んだ等張性調剤が用いられ る。 活性薬剤成分を含んだ局所調剤の場合は、たとえばアルコール、アロエベラゲ ル、アラントイン、グリセリン、ビタミンAおよびE油、鉱物油、PPG2プロ ピオン酸ミリスチルなどのような当業界で周知の各種キャリヤ物質と混合し、た とえばア ルコール溶液、局所クレンザー、クレンジングクリーム、スキンゲル、スキンロ ーション、ならびにクリームまたはゲル組成物のシャンプーなどを作ることがで きる。 本発明の化合物はまた、小さい単ラメラ小胞、大きな単ラメラ小胞および多重 ラメラ小胞のようなリポソームデリバリーシステムの形で投与することもできる 。リポソームは、コレステロール、ステアリルアミンまたはホスファチジルコリ ンのような各種のリン脂質から作ることができる。 本発明の化合物はまた、その化合物分子を結合させたモノクローナル抗体を個 々のキャリヤとして使用することによって送達されることもできる。本発明の化 合物はまた、標的薬剤キャリヤとして溶解性ポリマーと結合させることもできる 。そのようなポリマーとしては、ポリビニル- ピロリドン、ピランコポリマー、 ポリヒドロキシプロピルメタクリル- アミドフェノール、ポリヒドロキシエチル アスパルトアミドフェノール、またはパルミトイル基で置換したポリエチレンオ キシドポリリシンなどがある。さらに本発明の化合物は、薬剤のコントロール放 出を達成するのに有用な一群の生物分解性ポリマー、たとえばポリ乳酸、ポリエ プシロンカプロラクトン、ポリヒドロキシ酪 酸、ポリオルトエステル、ポリアセタール、ポリジヒドロ- ピラン、ポリシアノ アクリレートおよびヒドロゲルの架橋または両親媒性ブロックコポリマーなどに 結合することができる。 これらの化合物は、ヒト、動物、および植物に多くの寄生虫疾患を引き起こす 体内および外部寄生虫、特に蠕虫および節足動物に対する抗寄生虫剤である。 寄生虫疾患は体内寄生虫または外部寄生虫のいずれかで引き起こされる。体内 寄生虫とは、宿主の体内の器官内(胃、肺、心臓、腸など)または単純に皮膚の 下に生息する寄生虫である。外部寄生虫とは、宿主の外表面に生息し、なおかつ 宿主から栄養素を吸収する寄生虫である。 蠕虫病と一般的に呼ばれる体内寄生虫疾患は、蠕虫として知られている寄生虫 に宿主が感染することによるものである。蠕虫病は、豚、羊、馬、牛、ヤギ、犬 、猫、および家禽のような飼養動物への感染によって広く蔓延し、かつ世界的に 深刻な経済的問題となっている。これら感染の多くは、線虫と呼ばれる一群の虫 によって引き起こされるものであり、世界全土で各種の動物に疾病をもたらす。 これらの疾病は重篤なものが多く、感染動物を死に至らせることがある。上記の 動物に感染する最 も一般的な線虫属は、HaemonchusTrichostrongylu OstertagiaNematodirusCooperiaAs carisBunostomumOesophagostomumCha bertiaTrichurisStrongylusTrichone maDictyocaulusCapillariaHeterakisToxocaraAscaridiaOxyurisAncylost omaUncinariaToxascaris、およびParascar is である。多くの寄生虫は種特異性(ただ一種類だけの宿主に感染)であり、 またそれらのほとんどは動物内に好みの感染部位を持っている。Haemonc hus およびOstertagiaは主として胃に感染するのに対し、Nema todirus およびCooperiaは主として腸を攻撃する。その他の寄生 虫は、心臓、眼、肺、血管などに好んで住みつくが、さらに他の種のものは皮下 寄生虫である。蠕虫症は弱体化、体重減少、貧血、腸の損傷、栄養不良、および その他の器管に損傷を与えることがある。これらの疾病を治療せずに放置すると 動物を死に至らせることがある。 マダニ、ダニ、シラミ、サシバエ、ツノサシバエ、クロバエ、ノミなどのよう な外部寄生節足類による感染もまた深刻な問題である。これらの寄生虫による感 染は、血液減少、皮膚の病変を起こし、また正常な食習慣を損なわせ、体重減少 を招くことがある。これらの感染はまた、脳炎、アナプラズマ症、豚痘など、致 命的な重病に至らせることもある。 動物は同時に数種類の寄生虫に感染されることがあるが、これは一種類の寄生 虫による感染が動物を弱らせ、第2の寄生虫種による感染に対して敏感になるた めである。したがってこれらの疾病の治療には、広範な活性領域を有する化合物 が特に有利である。本発明の化合物はこれらの寄生虫に対する活性を有するもの であり、さらに犬のDirofilariaに対しても、齧歯類のNemato spiroides およびSyphacia、咬傷昆虫に対しても、また牛の ypoderma sp. 、馬のGastrophilusのような移動性双翅 目幼虫に対しても活性である。 これらの化合物はまた、ヒトに寄生虫疾患をもたらす体内および外部寄生虫に 対しても有用である。ヒトに感染するそれら体内寄生虫の例としては、Ancy lostomaNeca torAscarisStrongyloidesTrichinell CapillariaTrichurisEnterobius属など の胃腸寄生虫がある。ヒトに感染するその他の体内寄生虫は、血液中またはその 他の器官中に発見される。そのような寄生虫の例としては、WucheriaBrugiaOnchocercaなどのフィラリア性虫、ならびにStro ngylides およびTrichinellaである腸管内寄生虫の腸外段階 のものがある。ヒトに寄生する外部寄生虫には、マダニ、ノミ、ダニ、シラミな どの節足動物があり、また家畜動物においてはこれらの寄生虫による感染は、重 大な、時には致命的な病気に至らせることがある。本発明の化合物は、これら体 内および外部寄生虫に対して活性であり、加えてヒトを悩ます咬傷昆虫およびそ の他の双翅目害虫に対しても活性である。 これらの化合物はまた、Blatella sp.(ゴキブリ)、Tineo la sp. (シミ)、Attagenus sp.(カツオブシムシ)、Mu csa domestica (イエバエ)およびSolenopsis Inv icta (外来フシアリ)などの一般的な屋内の害虫に対しても有用で ある。 これらの化合物はさらに、アブラムシ(Acyrthiosiphon sp )、バッタ、およびメキシコワタミゾウムシのような農業害虫、並びにTri bolium sp. のような貯蔵穀物を荒らす昆虫害虫、および植物組織に生 息する未成熟段階の昆虫に対しても有用である。これらの化合物はまた、農業的 に重大な土中線虫の抑制用の線虫殺虫剤としても有用である。 動物の抗寄生虫剤として使用する場合には、これらの化合物は経口または注射 により体内に、あるいは浸液またはシャンプーとして局所的に投与することがで きる。 経口投与の場合、これらの化合物はカプセル、錠剤、またはボーラスの形で投 与することもでき、あるいは代わりに動物の餌に混合することもできる。カプセ ル、錠剤、およびボーラスは、活性成分と澱粉、タルク、ステアリン酸マグネシ ウム、またはリン酸二カルシウムのような適当なキャリア・賦形剤を組み合わせ て含むものとする。これらの単位投与形態のものは、活性成分が、希釈剤、充填 剤、崩壊剤、および/または結合剤などの適当な微粉状不活性成分と、均一な混 合物となるように 十分に混合して調製される。不活性成分とは、これらの化合物と反応せず、また 治療しようとする動物に対して非毒性のものである。好適な不活性成分としては 、澱粉、ラクトース、タルク、ステアリン酸マグネシウム、植物性のゴムおよび 油などがある。これらの組成物には、治療する動物種の大きさと種類および感染 の種類と程度など、多くのファクターに応じて大幅に異なった量の活性および不 活性成分を含みうる。活性成分はまた、それら化合物を単純に餌と混ぜるか、ま たは化合物を餌の表面に塗布することによって、餌の添加物として投与すること もできる。代わりに、活性成分を不活性キャリヤと混合し、その組成物を餌と混 ぜるか、あるいは動物に直接給餌するか、のいずれかとすることもできる。好適 な不活性キャリヤとしては、コーンミール、シトラスミール、発酵残留物、大豆 粗粉、乾燥穀物などがある。活性成分はこれらの不活性キャリヤと、粉砕、撹拌 、摩砕、あるいは回転混合により、最終組成物が0.001から5重量パーセン トの活性成分を含むように十分に混合する。 代わりにこれらの化合物は、活性成分を不活性液体キャリヤに溶解した組成物 を注射することによって、非経口的に投与す ることもできる。注射は筋肉内、こぶ胃内(intraruminal)、気管内、または皮 下のいずれかとすることができる。注射可能な組成物は、活性成分を適当な不活 性液体キャリヤと混合したもので構成される。許容される液体キャリヤとしては 、ピーナッツ油、綿実油、胡麻油などの植物油、ならびにsolketal、グリセロー ル・フォーマルなどのような有機溶剤がある。代わりに、水性の非経口組成物も 使用できる。植物油は好ましい液体キャリヤである。これらの組成物は、活性成 分を液体キャリヤに、最終組成物が0.005から10重量パーセントの活性成 分を含むように、溶解または懸濁させて調製する。 これらの化合物の局所適用は、本発明化合物を水性溶液または懸濁液として含 む液浸またはシャンプーを使用することにより可能である。これらの組成物は通 常、ベントナイトのような懸濁剤を含み、また普通は消泡剤も含む。活性成分を 0.005から10重量パーセント含む組成物が許容される。好ましい組成物は 、本発明化合物を0.01から5重量パーセント含むものである。 これら化合物は主に、牛、羊、馬、犬、猫、ヤギ、豚、および家禽類のような 飼養動物の嬬虫症の治療および/または予防 のための抗寄生虫剤として有用なものである。それらはまた、マダニ、ダニ、シ ラミ、ノミなどの外部寄生虫によるこれら動物の寄生虫感染の予防および治療に も有用である。それらはまた、ヒトの寄生虫感染の治療にも有用である。そのよ うな感染の治療において、これら化合物は個別に使用するか、または互いに組み 合わせるか、または無関係のその他の抗寄生虫剤と組み合わせて使用することも できる。最良の結果を得るために必要なこれら化合物の処方量は、動物の種類と 大きさ、感染の種類と程度、投与方法と使用する化合物などのいくつかのファク ターに応じて異なる。化合物の処方レベルとしては、動物の体重1kg当り0. 0005から10mgを、1回処方または数日間の間隔を置いた数回処方とする 、経口投与が一般的に良好な結果をもたらす。通常これら化合物の1種類の1回 処方で良好に病状をコントロールできるが、再感染に対抗したり、あるいは異常 に頑固な寄生虫種に対しては、繰り返し処方をしてもよい。これら化合物を動物 に投与する技法については、獣医学の分野の者には公知のことである。 これらの化合物はまた、農場または貯蔵中の収穫物を攻撃する農業害虫に対抗 するためにも使用することができる。そのよ うな用途にはこれらの化合物をスプレー、粉剤、エマルションなどの形で、栽培 中の植物または収穫物に適用する。このような方法でこれらの化合物を適用する 技法については、農業分野の者には公知のことである。 以下の実施例は本発明を説明するものであるが、本発明を限定するものではな い。 実施例1 C.elegans RNAの単離 C.elegans培養物を、E.coliを播種した寒天ペトリ皿上で維持 し、SulstonおよびHodgkin〔The Nematode Cae norhabditis Elegans、p602〜603(1988)、W .B.Wood編、出版社:Cold Spring Harbor Pres s、Cold Spring Harbor、New York〕の記載に従っ て60%ショ糖浮遊法により単離した。C.elegans調製物を液体窒素中 で急速に凍結し、液体窒素に沈めた状態で乳鉢と乳棒を用いて粉砕した。4Mの グアニジニウムチオシアネート、5mMのクエン酸ナトリウム(pH7.0)、 および0.1Mのβ−メルカプトエタ ノールを含有する溶液を、虫1g当り10mlの割合で冷凍粉末化した虫を加え ながら、ポリトロン・ホモジナイザーによって混合した。5分間ホモジネートし た後、0.5%のサルコシルナトリウムを加え、充分混合し、そして溶液を10 ,000rpmで10分間遠心分離した。上清を5.7MのCsClクッション 上に重ね、33,000rpmで16時間遠心分離した。RNAペレットを70 %エタノールにて洗浄し、H2O中に再懸濁し、クロロホルム:イソブタノール (4:1)にて抽出を行い、エタノールにて沈澱させた。オリゴ(dT)−セル ロースカラム上で精製を2回行いポリA(+)RNAを単離した。ポリA(+) RNAのアガロースゲル精製 ゲル化温度が極めて低いアガロース(SeaPrep、FMC)を使用してポ リA(+)RNAをサイズ分画した。15mMのNaPO4、1mMのEDTA (pH6.5)中でアガロース(2%)をボイルして、一旦完全に溶解させ、1 5mMのヨード酢酸(IAA)を加え、アガロースを更に2分ボイルして存在す るRNaseをすべて不活性にした。全ての溶液を0.1%ジエチルピロカーボ ネートにて12時間処置し、15分間オートクレーブに付した。ゲル装置と分取 用くしを15 mMのIAA中に12時間浸し、DEPで処理したH2Oにて濯いだ。ゲルを作 成し、緩衝液を循環させながら、15mMのNaPO4と1mMのEDTA(p H6.5)中で、4℃、6.5V/cmで電気泳動を行った。約20時間、若し くはゲル中のキシレンシラノールが7cmになるまでRNAの電気泳動を行った 。ゲル内7.5cmの所からゲルの原点までの部分から約1〜2mmのゲルスラ イスを切り出し、1〜47の番号を(下から上の順で)付した。RNAのサイズ分画 約150μgのC.elegansポリA(+)RNAをエタノールにて沈澱 させ、その乾燥ペレットを400μlのホルムアミド中に再懸濁し、65℃で3 分間変性させ、50μlの1%SDSと10mMのEDTAとを加え、混合し、 得られたサンプルを65℃で3分間加熱した。50μlのRNAローディング( loading)緩衝液(50%グリセロール、1mMのEDTA、0.4%BPB、 0.4%XC)を加え、サンプルを直ちにロードした。RNAの回収 ゲルスライスを15mlのチューブに加え、融解するまで 65℃の浴中に置いた。10mlの予め温めた1倍(1×)のオリゴdT結合緩 衝液(BB)を加え(0.5MのKCl、10mMのHEPES(pH7.5) 、1mMのEDTA)、サンプルを混合し、室温(約23℃)にした。1gのオ リゴdTセルロース(タイプ7、Pharmacia)を1倍BB中で水和し、 1ug/mlのtRNAと25u/mlのRNasin(Promega)を含 む15mlの1倍BB中に再懸濁した。200μlのオリゴdTセルロース懸濁 液を、溶融した各アガロースサンプル中に取り分け、1時間、反転(end-over-e nd)揺動した。サンプルを遠心分離し、1倍のBBにて1回洗浄し、1倍の洗浄 緩衝液(0.1MのKCl、10mMのHEPES(pH7.5)、1mMのE DTA)にて2回洗浄した。サンプルをチューブに移し、10,000×gにて 1分間遠心分離し、ペレットを200μlの溶出緩衝液(10mMのHEPES (pH7.5)、1mMのEDTA)に再懸濁した。緩衝化したフェノールを用 いて65℃で、またCHCl3を用いて22℃でRNAを抽出し、酢酸ナトリウ ムを1μgのキャリヤtRNAとともに0.3M加え、2容量のエタノールにて RNAを沈澱させた。エタノールによる沈 澱を繰り返し、使用時までRNAをエタノール沈澱物として−20℃で貯蔵した 。 実施例2 プラスミドの調製 StratageneからプラスミドベクターpBluescript SK II(+)を得た。150mMのNaCl、6mMのTris−HCl(pH7 .9)、6mMのMgCl2および1mMのDTTを含む46μlの溶液中の2 0ユニットのNotIと24ユニットのEcoRVにより、プラスミド(4μg )を37℃で2時間消化分解した。酵素を65℃で10分間加熱して不活化し、 緩衝化したフェノールにて2回、CHCl3にて2回抽出し、0.3Mの酢酸ナ トリウムと2容量の100%エタノールにて沈澱させた。ペレットを20.5μ lの水に再懸濁し、2.5μlの10倍量AP緩衝液(0.5MのTris−H Cl(pH9.0)、10mMのMgCl2、1mMのZnCl2、10mMのス ペルミジン)を1μl(1ユニット)のアルカリフォスファターゼ(Prome ga)と共に加え、42℃で30分反応させ、1ユニットのAPのアリコートを 追加して更に37℃で30分反応させた。 TAE緩衝液(40mMのTris−アセテート、1mMのEDTA(pH8. 3))中の0.8%SeaKem LEアガロースゲルでサンプルを電気泳動し 、Clean Gene(Bio101)を使用してゲルから線状ベクターDN Aを精製した。連結 EcoRV−NotIによって消化した線状のpBluescript SK II(+)DNA約75ngを、CL6Bカラムの最初から約3.1mlの内の 15μl中の約6ngのcDNAと混合し、0.5ユニットのT4DNAリガー ゼ(Boehringer Mannheim)にて16時間、16℃で処理し た。8Mの酢酸NH4を7.5μlと100%エタノールを2容量添加してサン プルを沈澱させた。ペレットを70%エタノールにて洗浄し、乾燥し、そして2 μlの水に再懸濁した。 実施例3 pGluClαとpGluGlβのクローニング cDNAの合成 第1ストランドの合成 : 画分21および22からのRNAの 約半分を使用してcDNAを合成した。RNA沈澱物を遠心分離し、ペレットを 70%エタノールで洗浄し、真空乾燥した。RNAペレットをDEP処置した2 5μlのH2O中に再懸濁し、10分間65℃で加熱して、氷上に置いた。下記 の試薬を氷上に加えた:2μlのRNasin(40u/μl)、1μlのアク チノマイシンD(100%エタノール中で用時調製、800μg/μl)、10 μlの5倍RT緩衝液(250mMのTris−HCl(pH8.3)、375 mMのKCl、15mMのMgCl2、BRL)、0.1MのDDTを5μl、 5mMのdNTPを5μl、11ng/μlのプライマーオリゴヌクレオチド: 5’GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGCGGCCGCTTTTTT TTTTTTTTTTTT3’(配列番号:5)を2.8μl、および200u /μlのMoloney Murine Leukemiaウイルスリバースト ランスクリプターゼを0.5μl。反応液を37℃で60分間インキュベートし 、フェノール:CHCl3(1:1(容量比)、Tris−HCl(pH7.4 )にて緩衝化したフェノール(BRL))にて抽出し、製造業者(Boehri nger Mannheim)の仕様に従ってセファロースG −50カラム上で精製した。第2ストランドの合成 : G−50カラム(Boehringer Mannh eim)からの第1ストランド生成物を55μlに調整し、下記の試薬類を4℃ で加えた:10μlの10倍第2ストランド緩衝液(200mMのTris(p H7.4)、70mMのMgCl2、1MのKCl)、5μlのBSA(1mg /ml)、5mMのdNTP(ヌクレオチドトリフォスフェート)を3μl、1 0μlのNAD(1.4mM、pH7.2、RNaseを含まない方法で調製し 、−20℃で保存)、5μlのP32dCTP(3000Ci/mmol、10. 0mCi/ml)、2.5μlのE.coliリガーゼ(NEBL:6u/μl )、1.1μlのRNaseH(1.1u/μl、Pharmacia)、およ び7μlのDNApolI(4u/μl、Pharmacia)。反応液を60 分間は16℃、120分間は22℃、10分間は65℃とし、次いで氷上に置い た。反応液を、緩衝化フェノールを用いて2回、CHCl3:イソアミルアルコ ール(24:1(容量比))を用いて2回抽出した。1μlのサンプルをcDN A合成の定量のために取り出し、酢酸ナトリウムを、20μgの グリコーゲン(Boehringer Mannheim)と2容量の100% エタノールと共に加えて0.3Mにし、DNAを−20℃で沈澱させた。cDN A合成をTCA沈澱によって定量した。第2ストランド合成の後1:10の希釈 液を作成し、1μlを10mlのAquasolに加え、添加された放射性物質 の総量を見積もった。1μlのアリコートを50μgのキャリヤDNA(100 μl)および100μlの25%TCAと混合し、0.1%のNaピロフォスフ ェートを15分氷上に加えた。10%TCAと0.1%Naピロフォスフェート との中に予め浸漬しておいたGF−Bガラスフィルター上で4℃にて真空濾過し て沈澱物を回収し、氷冷した10%のTCAにてフィルターを洗浄した。フィル ターを10mlのAquasolを含むバイアルに加え、放射能を定量した。画 分21および22からのRNAの約半分からのcDNAの見積り収量は282n gであった。 第2ストランド合成からのDNAをT4DNAポリメラーゼにて処理し、DN A末端を平滑化した。DNAペレットを25μlの水の中に再懸濁し、3μlの 10倍T4DNAポリメラーゼ緩衝液を1.5μlの5mM dNTPおよび0 .5μl のT4DNAポリメラーゼと共に加えた。30分間37℃で反応させた後、0. 5μlの500mM EDTAを加えて反応を停止し、緩衝化したフェノール: CHCl3(1:1)にて2回、CHCl3にて2回抽出し、0.3Mの酢酸ナト リウムと2容量の100%エタノールとにより沈澱させた。DNAペレットを水 17μl、1mg/ml BSA0.2μl、10倍NotI緩衝液(NEBL )2μl、及び0.4μl(4u)のNotIの中に再懸濁し、37℃にて3時 間インキュベートした。サンプルを、緩衝化したフェノール:CHCl3(1: 1)にて2回、CHCl3にて2回抽出し、0.3Mの酢酸ナトリウムと2容量 の100%エタノールとで沈澱させた。DNA沈澱物を25μlの水に再懸濁し 、5分間65℃で加熱し、氷上で冷却し、2.5μlの5M NaClを加え、 予め平衡化したセファロースCL6Bカラム(0.7×22cm)にサンプルを 加え、0.5MのNaCl、10mMのTris−HCl(pH7.4)および 1mMのEDTA中を通過させた。100μlのサンプルを回収し、カラムから 排除されカラムのボイド容量(約3.1ml)中で溶出したcDNAを含む画分 についてCherenkoffカウントにてモニターした。 TCA沈澱から得た特異活性に基づきcDNAを定量し、Cherenkoff カウントの測定効率を21%と見積もった。ピーク8の画分から得たcDNAは 約268ngと見積もられた。100μlの画分の各々を10μgのグリコーゲ ンと2容量の100%エタノールにてエタノール沈澱した。ペレットを10μl の水中に再懸濁し、緩衝化したフェノール:CHCl3(1:1)にて抽出し、 5μlの水を用いてフェノールクロロフォルムを逆抽出し、CHCl3で2度抽 出し、1.5μlの3M酢酸ナトリウム、及び16.5μlのイソプロパノール を22℃で加えた。遠心分離によってペレットを回収し、洗浄し、乾燥し、そし て5μlの水に再懸濁した。DNAをTOP10E.coliセル(Invit rogen)に電気穿孔し、アンピシリンを含む液体培地中で生育させてクロー ンを選択した。2×105の組換え体を表す増幅されたライブラリーから抽出し たDNAをNotIで消化し、ゲル電気泳動によってサイズで分別した。4.0 〜4.7Kbの線状DNAを回収し(Clean Gene(Bio101)使 用)、再度クローニングし、5000の組換え体のプールを得た。5000のコ ロニーを個々のLB−Amp寒天プレート上に置き、一晩 生育させ、LB培地中に剥離し、1/3を細菌ストックとして−70℃で冷凍し 、残りを用いてPromega Wizard Miniprepシステムにて DNAを調製した。NotIによってDNAを線状化し、インビトロRNAの合 成に使用した。 実施例4 pGulClα及びpGluClβの特徴付け 前述した当業界で公知の標準的な方法〔Arena,J.P.、Liu,K. K.、Paress,P.S.およびCully,D.F.、Mol.Phar macol.40、368〜374(1991);Arena,J.P.、Li u,K.K.、Paress,P.S.、Schaeffer,J.M.および Cully,D.F.、Mol.Brain Res.15、339〜348( 1992)〕を使用してアフリカツメガエルの卵母細胞の調製・注入を行った。 雌の成熟アフリカツメガエルを0.17%のトリカインメタンスルホネートで麻 酔し、卵巣を外科的に取り出し、82.5mMのNaCl、2mMのKCl、1 mMのMgCl2、1.8mMのCaCl2、5mMのHEPESを含み、NaO HによってpH7.5に調 整した(OR−2)皿の中に置いた。卵巣の葉を破壊して開き、数回濯ぎ、0. 2%のコラゲナーゼ(Sigma、タイプ1A)を含むOR−2中で2〜5時間 穏やかに震とうした。濾胞層(follicular layer)の約50%が除去された時、 ステージVとVIの卵母細胞を選択し、注入の前に、86mMのNaCl、2m MのKCl、1mMのMgCl2、1.8mMのCaCl2、5mMのHEPES 、2.5mMのピルビン酸ナトリウム、0.5mMのテオフィリンおよび0.1 mMのゲンタマイシンから成り、NaOHによってpH7.5に調整された培地 (ND−96)に24〜48時間置いた。50〜70nlのポリ(A+)RNA (1mg/ml)または50nlのGluClα(0.1〜100ng)および /またはGluClβ(0.1〜100ng)を卵母細胞に注入した。コントロ ール卵母細胞には50nlの水を注入した。記録の前にND−96中で卵母細胞 を2〜10日間インキュベートした。インキュベーションとコラゲナーゼの消化 は18℃で行った。 記録は、注入の後室温で2〜10日行った。特に示されていない限り、記録は 、115mMのNaCl、2mMのKCl、1mMのMgCl2、1.8mMの CaCl2および10mM のHEPESから成り、NaOHによってpH7.5に調整された標準のカエル 生理食塩水の中で行った。標準的な双微小電極増幅器(Dagan8500また はTEV−200、Minneapolis、MN)を使用して卵母細胞を電圧 クランプした。ピペットは3MのKClで満し、抵抗は0.5〜3.0メガオー ムであった。プレキシガラスの記録チャンバー(容量:200μl)を10ml /minの速度で常時灌流した。Ag/AgCl電極を用いて記録チャンバーを 直接、若しくは細胞外塩素イオンが変化する場合にはKCl(3M)の寒天ブリ ッジを介して接地した。低塩素イオン溶液については、NaClを、等モル濃度 のイセチオン酸ナトリウムと置き換えた。低ナトリウム溶液については、NaC lを、等モルKClまたはコリンClと置き換えた。TL−1インターフェース を有するPCLAMP(Axon Instruments、Foster C ity、CA)を使用してデータの収集と解析を行った。−80mVの保持電位 における膜電流を記録した。薬剤の存在下で得たピーク電流から−80mVにお ける保持電流を引くことによって薬剤に感応する電流の振幅を測定した。データ を30Hzでフィルタリングし、16.6Hzでサンプリング した。電流/電圧の関係(I/V)と反転電位(Erev)は、−110から+8 0mVの電圧範囲全体に渡る1〜3秒の電圧勾配を用いて決定した。電圧勾配に ついては、データを0.3〜3KHzでフィルタリングし、160Hzでサンプ リングした。薬剤が存在する場合の電流から薬剤を含まない溶液での電流を引い て薬剤に感応する電流/電圧の関係を得た。 C.elegansポリ(A)+RNAを注入したアフリカツメガエル卵母細 胞は、急速に活性化する可逆性グルタメートおよび非可逆性イベルメクチン4− O−ホスフェート(IVMPO4)に感応する電流を示した(図5〔Arena ,J.P.、Liu,K.K.、Paress,P.S.、Schaeffer ,J.M.およびCully,D.F.、Mol.Brain Res.15、 339〜348(1992);Arenaら、1991、前掲〕)。グルタメー トおよびIVMPO4感応性チャンネルのための機能性cDNAクローンを分離 するために、サイズ分画したC.elegansポリ(A)+RNAの1.7〜 1.9kB画分から指向性cDNAライブラリーを構築した。5000cDNA のプールから合成したインビトロRNAの注入後、グルタメートおよびIVMP O4感応 性電流が観察された。cDNAの集団を小さいプールに再分画した結果、グルタ メートおよびIVMPO4反応を回復するためには二つの異なったサブユニット が必要であることが示された。一緒に加えると両方の反応が回復する2つの50 0cDNAのプールが同定された。或る再分画したプールからのRNAと500 cDNAの第2のプールからのRNAを共注入することによってcDNAクロー ンpGluClαを単離した。cDNAクローンpGluClβは、500クロ ーンの第2プールの再分画とpGluClαからのインビトロRNAとの共注入 によって単離した。再分画したプールの複雑さが25cDNAまで減少した時、 単一のプールを注入した卵母細胞での反応が認められた。 pGluClαおよびpGluClβからのインビトロRNAを注入した卵母 細胞における電気生理学的特徴を調べた(図5)。GluClαおよびβタンパ ク質を同時に発現する卵母細胞は、ポリ(A)+RNAを注入した卵母細胞にお いて見られた、急速に活性化する可逆性グルタメートおよび非可逆性IVMPO4 感応性電流(図5)を示した。IVMPO4感応性電流の活性化が最大になるの は、GluClαおよびβにつ いては42±2秒の時点であり、ポリ(A)+RNAについては36±3秒の時 点であった。ポリ(A)+RNAを注入した卵母細胞で見られたグルタメート感 応性の電流の不感応(desensitization)は、GluClαおよびβを注入した 卵母細胞においても、グルタメートの濃度が1mMよりも大きい場合に観察され た。GluClαまたはGluClβの個々のサブユニットは、それぞれIVM PO4またはグルタメートに選択的に反応する機能性ホモマーのチャンネルを発 現した(図5)。ホモマーのGluClαチャンネルのIVMPO4活性化の時 間は18±1秒で、GluClαおよびβまたはポリ(A)+RNAについて観 察されたよりも速かった(p<0.001)。GluClαチャンネルは、10 mMの高いグルタメート濃度には非感応的であったが、グルタメートを用いての ホモマーのGluClβチャンネルを活性化するための閾値は50μMであった 。共注入された卵母細胞と同程度の振幅を有する電流を得るためには、個々のサ ブユニットの10倍以上のRNAを注入しなければならなかった。これはホモマ ーのチャンネルの機能的形成の効率が低いことを示唆している。 グルタメートおよびIVMPO4の用量反応曲線の分析の結 果、GluClαおよびβの共発現は、リガンド親和性とHill係数の変化を もたらすことが示された(図5)。GluClαとGluClβを共注入した場 合、グルタメートについてのEC50が380から1360μMにシフトした(図 1b)。GluClβについてのHill係数が1.9でGluClαおよびβ についてのHill係数が1.7であったことは、チャンネルを開閉するために は一つより多くのグルタメート分子が必要であることを示唆している。IVMP O4電流活性化についてのEC50は、GluClα注入卵母細胞とGluClα およびβを注入した卵母細胞でそれぞれ140nM、190nMであり(図5) 類似していた。しかし、Hill係数は、GluClαの場合の1.5であった が、GluClαおよびβの場合2.5に変化した。これは、チャンネルを開く ために必要なIVMPO4分子の数が増大したことを示唆している。EC50およ びHill係数において観察された変化は、グルタメートによるGluClαチ ャンネルの活性化またはIVMPO4によるGluClβチャンネルの活性化に よるものではありえない。何故なら、これらのホモマーのチャンネルはこれらの リガンドには応答しないからである(図5)。 GluClαおよびβチャンネルを発現する卵母細胞における透過性と電流電 圧の関係はポリ(A)+RNAを注入した卵母細胞において観察されたものと同 様であった(図6)〔Arena,J.P.、Liu,K.K.、Paress ,P.S.およびCully,D.F.、Mol.Pharmacol.40、 368〜374(1991);Arena,J.P.、Liu,K.K.、Pa ress,P.S.、Schaeffer,J.M.およびCully,D.F .、Mol.Brain Res.15、339〜348(1992)〕。Gl uClαおよびβチャンネルは、外部NaClをイソチオン酸ナトリウムと置換 した後におけるグルタメートまたはIVMPO4感応性電流についての逆転電位 (Erev)におけるシフトとして観察されるように、塩素イオンに対して選択的 であった(図6)。GluClαおよびβチャンネルは、一価のカチオンに対し ては透過性でなかった。何故なら、外部NaClのKClまたはコリンClとの 置換によりErevをシフトしなかったからである(図6)。また、ホモマーのG luClαまたはGluClβチャンネルについての透過性の研究により、カチ オンよりアニオンに対する選択性が明らかになった(図6)。 GluClαおよびGluClβチャンネルの何れにおいても、NaClのイソ チオン酸ナトリウムとの置換はErevを正の電圧にシフトし、KClまたはコリ ンClとの置換はErevには影響しなかった(図6)。イソチオン酸ナトリウム におけるGluClαチャンネルについてのErevは、大きなアニオンであるイ ソチオネートに対して透過性があり、塩素イオンに対する割合は0.2であるこ とを示した〔Goldman,D.E.、J.Gen.Physiol.27、 37〜60(1943);Hodgkin,A.L.&Katz B.:J.P hysiol.(Lond.)108、37〜77(1949)〕。 GluClαおよびβを注入した卵母細胞における電流と電圧の関係(I/V )は、外側に向けて矯正(rectifying)する電圧依存を示した(図6)。グルタ メートまたはIVMPO4感応性電流についてのI/Vは、データが定電場式に 適合することによって確認されたように同様の電圧依存性を示した(図6)〔G oldman,D.E.、J.Gen.Physiol.27、37〜60(1 943);Hodgkin,A.L.&Katz B.:J.Physiol. (Lond.)108、37〜77(1949)〕。ホモマーのGluClα またはGluClβチャンネルについてのI/V曲線は、GluClαおよびβ についてのI/V曲線から大きく偏寄しており、定電場の仮定にはうまく適合し なかった(図6)。GluClβチャンネルからのグルタメート感応性電流は、 急な外側に矯正する電圧依存性を示し、負の電圧においては小電流を示した(図 6)。GluClαチャンネルからのIVMPO4感応性電流は、本質的に直線 的な電圧依存性を示した(図6)。 IVMPO4はC.elegansポリ(A)+RNAを注入した卵母細胞に対 し2重の効果を及ぼす〔Arena,J.P.、Liu,K.K.、Pares s,P.S.およびCully,D.F.、Mol.Pharmacol.40 、368〜374(1991)〕、〔Arena,J.P.、Liu,K.K. 、Paress,P.S.、Schaeffer,J.M.およびCully, D.F.、Mol.Brain Res.15、339〜348(1992)〕 。電流の直接的な活性化(図5)に加え、グルタメート感応性の電流は、IVM PO4の低い濃度によって増強される(図7)。〔Arena,J.P.、Li u,K.K.、Paress,P.S.、Schaeffer,J.M.および Cully,D.F.、 Mol.Brain Res.15、339〜348(1992)〕。同様に、 IVMPO4(5nM)は、GluClαおよびβを注入した卵母細胞における グルタメート感受性電流を490±45%増強した(図7)。IVMPO4とグ ルタメートを両方適用した場合には、グルタメートについてのEC50が1360 μMから360μMにシフトし、Hill係数が1.7から1.3に減少した。 ホモマーGluClβチャンネルからのグルタメート反応は、IVMPO4によ って強化されなかった(図7)。一方、IVMPO4の濃度を高くすると(1μ M)、GluClβを注入した卵母細胞におけるグルタメート感応性電流が88 ±4%減少した(図7)。グルタメートに反応しないGluClαチャンネルを 発現する卵母細胞においては(図5)、電流の活性化をIVMPO4により前も って行うことにより、グルタメートによる電流が20±4%増大した(図7)。 GluClαチャンネルを注入した卵母細胞からのグルタメート感受性電流は、 IVMPO4による電流活性化の後だけで観察されたが、10μMの低いグルタ メート濃度で観察できた。 GluClαおよびβを注入した卵母細胞の薬理学的プロフ ィルは、他のクローニングしたリガンドゲーテッド塩素イオンチャンネルやグル タメートゲーテッドカチオンチャンネルの何れとも異なっていた(表1)。リガ ンドゲーテッドイオンチャンネル作用薬および拮抗薬の幾つかをGluClαお よびβを注入した卵母細胞でテストした(表1)。グルタメート感受性の塩素イ オンチャンネルを活性化することで知られている、グルタメートの構造的類似物 であるイボテネートを除き全ての化合物が不活性であった〔Cull−Cand y,S.G.、J.Physiol.255、449〜464(1976);A rena,J.P.、Liu,K.K.、Paress,P.S.、Schae ffer,J.M.およびCully,D.F.、Mol.Brain Res .15、339〜348(1992);Lea,T.J.およびUsherwo od,P.N.R.、Comp.Gen.Pharmacol.4、351〜3 63(1973)〕。グルタメートおよびIVMPO4感受性電流はピクロトキ シンおよびフルフェナム酸によって遮断され、C.elegansポリ(A)+ RNAについて報告されたものと同様な濃度依存性があった〔Arena,J. P.、Liu,K.K.、Paress,P.S.およびCully, D.F.、Mol.Pharmacol.40、368〜374(1991); Arena,J.P.、Liu,K.K.、Paress,P.S.、Scha effer,J.M.およびCully,D.F.、Mol.Brain Re s.15、339〜348(1992)〕 。 幾つかの証拠によって、GluClαおよびβの共発現はヘテロマーのチャン ネルの形成をもたらすことが示された。サブユニットの会合の第1の証拠は、反 応を引き起すためにcDNAのプールを2つ要するクローニング操作時において みられた。第2に、共注入した卵母細胞について得られた発現レベルを達成する ために個々のサブユニットでは10倍以上のRNAを注入する必要がある。更に 、リガンド特異的反応における下記の変化が、GluClαおよびβを共発現す る卵母細胞において観察された:電流のIVMPO4活性化の時間変化;グルタ メートに対する親和性と電流のIVMPO4活性化のHill係数;I/V関係 の矯正における差異;イセチオネートに対する透過性;およびグルタメート反応 のIVMPO4による増強。共注入した卵母細胞におけるグルタメートおよびI VMPO4感受性I/V曲線の電圧依存性が同一であることは、形成され たチャンネルの大部分がヘテロマーであることを示唆している。もし多数のホモ マーのGluClαおよびGluClβチャンネルが共注入された卵母細胞内に 存在するとしたら、グルタメート感受性I/V曲線はIVMPO4感受性電流に ついてのI/Vに比べもっと外側に矯正するはずである。これらの結果は、共注 入された卵母細胞において観察された特性がヘテロマーのチャンネルの特性を表 していることを示唆している。 実施例5 GluClRNA注入卵母細胞を用いたグルタメートおよびイベルメクチン結合 アッセイ GluClαおよびGluClβインビトロRNAを注入した卵母細胞を用い て3H- イベルメクチン結合アッセイと3H- グルタメート結合アッセイとを行っ た。GluClα(1ng)またはGluClβRNA(1ng)を別個にある いは同時に(この場合は各0.5ng)卵母細胞に注入し、2日後、卵母細胞を dounceホモジナイザーで破壊して卵黄タンパク質を当業界で公知の標準方法によ って除去した。慣用方法によって平衡リガンド結合アッセイを行った。GluC lαおよびβの双方あるいはGluClα単独を発現する卵母細胞はいずれも約 0.2nMという高親和性で3H- イベルメクチンと結合し た。GluClαを注入した卵母細胞からの膜調製物において、特異的な3H- グルタメート結合が観察された。GluClαおよびβを発現する卵母細胞を用 いて他の化合物群の結合親和性を測定すると共に、それらの化合物が3H- イベ ルメクチンおよび3H- グルタメート結合と置換する置換能を測定した。 実施例6 GluClαとGluClβチャンネルの一次構造 pGluClαとpGluClβのヌクレオチド配列は、約1383および約 1302塩基対の単一大オープンリーディングフレームを示した。それらのcD NAは、pGluClαについては約50ヌクレオチドの5’−非翻訳延長部と 約90ヌクレオチドの3’−非翻訳延長部とを有し、pGluClβについては 約13ヌクレオチドの5’−非翻訳延長部と約144ヌクレオチドの3’−非翻 訳延長部とを有している。pGluClαとpGluClβそれぞれのオープン リーディングフレーム領域中のヌクレオチド配列は、約50%の同一性を示した 。推定分子量(Mr)約52,550のGluClαタンパク質と推定Mrが約 49,900のGluClβタンパク質とが予想されるオープンリーディングフ レームの開始コドンとして、 フレーム内第一のメチオニンを指定した。両タンパク質とも疎水性アミノ末端残 基を含有していたが、このアミノ末端残基は、GluClαでは21番目のアミ ノ酸から、GluClβでは23番目のアミノ酸から始まる成熟タンパク質をも たらすシグナル開裂部位を強く示唆する配列を有した。GluClαタンパク質 とGluClβタンパク質とを比較すると、アミノ酸の同一性は45%で類似性 は63%であった。 予想されたGluClαタンパク質とGluClβタンパク質とをヌクレオチ ドデータベースおよびタンパク質データベースに対して整列させた結果、グリシ ンレセプターおよびGABAaレセプターに関連するものであることが判明した 。GluClαとGluClβとにおけるアミノ酸の約21%が強く保存されて おり、リガンドゲーテッド塩素イオンチャンネルのファミリー内におけるアミノ 酸の同一性は少なくとも75%であることを示した。このチャンネルファミリー における保存モチーフ(大NH2- 末端細胞外ドメインや4つの疎水性トランス メンブラン・ドメインであるM1〜M4)は、GluClα配列およびGluC lβ配列においてもまた見いだされた。GluClαタンパク質とGluClβ タンパク質とは、全部 のリガンドゲーテッド塩素イオンチャンネルの細胞外ドメインに見られる保存さ れたシステイン残基を有していた(GluClαでは191番目と205番目の アミノ酸、GluClβでは161番目のアミノ酸と175番目のアミノ酸)。 それ以外の2つのシステイン残基が存在したが、それらもまたグリシンゲーテッ ド塩素イオンチャンネル中に見いだされる(GluClαでは252番目と26 3番目のアミノ酸、GluClβでは223番目のアミノ酸と234番目のアミ ノ酸)。GluClαタンパク質は、推定メンブランドメインM3とM4との間 に位置するプロテインキナーゼCリン酸化部位に対する強いコンセンサス配列を 有していた。GABAaレセプターサブユニットにおいては、M3とM4との間 の細胞内ドメインに同様のリン酸化部位が位置しており、これらはチャンネル調 節において何らかの役割を果たすと考えられる[Leidenheimer,N .J.、McQuilkin,S.J.、Hahner,L.D.、Whiti ng,P.及びHarris,R.A.、“Mol.Pharm.” 41、1 116〜1123(1992年)、[Kellenberger,S.、Mal herbe,P.及びSigel,E.、“J.Biol.Chem. ”267、24660〜25663(1992年)]。GABAAレセプター配 列及びグリシンレセプター配列において見いだされるように、GluClαタン パク質とGluClβタンパク質とは、提案された細胞外ドメインに推定N−結 合糖鎖形成部位を有していた。アセチルコリン及びグルタメートカチオンチャン ネルサブユニットを用いたアラインメント分析の結果、GluClα及びGlu Clβはそれぞれ約10%及び<5%の類似性を有していることが判明した。 GluClα及びGluClβタンパク質の全配列と、GABAa及びグリシ ンレセプターサブユニットと、関連の無脊椎動物由来タンパク質配列とを用いて 系統発生分析を行った。GABAAα及びγサブユニットを残りのタンパク質か ら分ける2本の大きな枝の分枝によってこのタンパク質ファミリーにおける進化 論的分裂が示された。これらの大きな枝は、タンパク質群をGABAaα、β、 γ、δ(d)、ρ(r)、及びグリシンα及びβ等それぞれのサブクラスにグル ープ分けする下位の枝を有していた。Drosophila melanoga ster(Dros)及びLymnae stagnalis(Lym)の配列 は、リガンドゲーテッドアニオンチャンネ ルに類似した、利用可能な無脊椎動物タンパク質配列を示している。C.ele gansのGluClα及びGluClβタンパク質配列は、グリシンα及びβ 、Lymツェータ(ζ)及びDros rdlタンパク質と同じ枝に緩くグルー プ化(loosely grouped)していたが、これは、これらのタンパク質が共通の祖先 に由来することを示唆している。GluClαタンパク質とGluClβタンパ ク質とは、結合枝の長さ(joining limb lengths)が最も短いことによって示唆 されるように、グリシンaタンパク質との関連性が非常に高い。この分析は、G luClαタンパク質とGluClβタンパク質とが他のタンパク質とは別個の 独立した下位の枝を形成することを示唆している。最大パーシモニー(parsimon y)プログラムを用いて、GluClα若しくはGluClβの細胞外若しくは メンブランスパニングドメインを別に分析して、同様な系統樹を得た。 GluClα及びGluClβタンパク質はグリシンα及びβ、Lymツェー タ(ζ)及びDros rdlタンパク質と系統発生的に関連しているとはいえ 、両タンパク質は薬理学的には別個である。アフリカツメガエルの卵母細胞にお ける発現 の研究によって、グリシンに感受性を有するグリシンαタンパク質[Schmi eden,V.、Grenningloh,G.、Schofield,P.R .及びBetz,H、“EMBO Journal”8、695〜700(19 89)]とGABAに感受性を有するDros rdlタンパク質[ffren ch−Constant,R.H.、Rocheleau,T.A.、Stei chen,J.C.及びChalmers,A.E.、“Nature”363 、449〜451(1993)]とによって機能あるホモマー塩素イオンチャン ネルが形成されることが判明している。ホモマーのグリシンbチャンネル形成の 効率は非常に低く[Grenningloh,G.ら、“Neuron”4、9 63〜970(1990)]、Lymツェータ(ζ)タンパク質は機能あるホモ マーチャンネルを形成しない[Hutton,M.L.、Harvey,R.J .、Earley,F.G.P.、Barnard,E.A.及びDarlis on,M.G.、“FEBS letters”326、112〜116(19 93)]。GluClα及びGluClβホモマーチャンネルは、GABA、グ リシン及びこれに関連するチャンネル作用薬及び拮抗薬 に対して非感受性であるので(表1参照)、これらのチャンネルは系統発生的関 連チャンネルとは別に、異なるリガンド選択性を進化させてきたものと考えられ る。 C.elegansゲノムDNAとポリA+RNAでハイブリダイゼーション 分析を行った。プローブとしてはGluClαcDNA及びGluClβcDN Aを用いた。cDNAプローブの制限消化したゲノムDNAとの高ストリンジェ ンシー・ハイブリダイゼーションによって、GluClのcDNAは単一のコピ ーDNAフラグメントのみにハイブリダイズすることが判明した。C.eleg ansRNAへの高ストリンジェンシー・ハイブリダイゼーションによって、G luClαは2.4及び1.7KbのRNAにハイブリダイズし、GluClβ は1.7KbのRNAにハイブリダイズすることが示された。この研究に用いた プローブは単一の大オープンリーディングフレームをコードするGluClαc DNA及びGluClβcDNAの領域のみを表している。GluClα及びG luClβプローブをC.elegans YACとコスミッドライブラリーに ハイブリダイズした。このハイブリダイゼーションの結果、染色体V、YAC# Y42B4、及びコスミッド# C25D4上にGluClα遺伝子が見いだされた。染色体I、YAC#Y24 C9、及びコスミド#C04E4上にはGluClβ遺伝子が位置している。Y ACとコスミドの分類は英国ケンブリッジ、MRCラボのJohn Sulst onによるものである。 実施例7 E.coli発現ベクターへのGluClcDNAのクローニング GluCl発現カセットをE.coli発現ベクター(pETシリーズ(No vagen)等であるが、これに限定されない)に転移させ、E.coli内で 組換えGluClを産生させる。pETベクターによって、GluClの発現は 厳密に調節されたバクテリオファージT7プロモーターの制御下に置かれる。誘 導性lacプロモーターによって制御されるT7RNAポリメラーゼ遺伝子の染 色体コピーを含有するE.coli宿主内にこの構築物を転移させた後、適切な lac基質(IPTG)を培養物に添加してGluClを発現させる。発現した GluClのレベルは上記のアッセイによって決定する。 GluClα及びGluClβの全オープンリーディングフ レームをコードするcDNAをpET[16]11aのNdeI部位に挿入する 。配列分析によって正の配向にある構築物を同定して発現宿主株BL21の形質 転換に用いる。次いで形質転換体を使用して、GluClタンパク質産生のため に培養物を接種する。培養物はM9またはZB培地で生育させることができるが 、その組成は当業者には公知である。OD600値が1.5となるまで生育させた 後、37℃で3時間、1mMのIPTGによってGluClの発現を誘導する。 実施例8 哺乳類発現ベクターへのGluClcDNAのクローニング 哺乳類発現ベクターpMAMneo及びpcDNA3にGluClcDNAを クローニングした。GluClα及びGluClβブルースクリプト・プラスミ ドをNot Iで消化分解し、クレノー酵素で処理して平滑クローニング端を得 た。インサートをSalI消化で切断し、アガロースゲル電気泳動で精製した。 pMAMneoベクターをXhoI、クレノー酵素、次いでSalIと子ウシ腸 フォスファターゼ(CIP)で処理した。線状ベクターをアガロースゲル上で精 製して、それを使用してGluClcDNAインサートに連結した。組 換え体を単離してGluClα−pMAMneo及びGluClβ−pMAMn eoと命名し、それを使用してCaPO4- DNA沈澱法によって哺乳類細胞( L細胞)にトランスフェクトした。細胞を、GluClα−pMAMneo、G luClβ−pMAMneo、あるいはGluClα−pMAMneoとGlu Clβ−pMAMneoの両方でトランスフェクトした。G418の存在下で生 育させることにより、安定細胞クローンを選択した。G418抵抗性の1個のク ローンを単離した。このクローンは完全なGluClα遺伝子、GluClβ遺 伝子、又はGluClαとGluClβ遺伝子双方を含有することが判明した。 GluClタンパク質に特異的な抗体を用いる免疫沈澱法、ウェスタン・ブロッ ティング、免疫蛍光法等の免疫学的手法によってGluClcDNA含有クロー ンの発現を分析する。抗体は、GluCl配列から予測されたアミノ酸配列から 合成されたペプチドを接種したウサギから得る。パッチクランプ電気生理学的技 法や3H -イベルメクチンおよび3H- グルタメート結合アッセイによっても発現 を分析する。 pcDNA3にGluClαまたはGluClβ遺伝子を挿入した。GluC lα−ブルースクリプトSKII+及びGl uClβ−ブルースクリプトSKII+をXhoI及びNotIで消化分解し、 cDNAインサートをアガロースゲル電気泳動で単離した。ベクターpcDNA 3をXhoIとNotIで消化分解し、CIPで処理し、線状ベクターをゲル電 気泳動で単離してcDNAインサートに連結した。組換えプラスミドであるGl uClα−pcDNA3及びGluClβ−pcDNA3を用いて哺乳類COS 細胞又はCHO細胞を形質転換する。 GluClα又はGluClβ、及びGluClαとGluClβの双方を安 定的にあるいは一時的に発現する細胞を用いてアベルメクチン及びグルタメート に感受性を有する塩素イオンチャンネルの発現とリガンド結合活性とについて試 験する。これらの細胞を用いて、アベルメクチン及びグルタメートに感受性を有 する塩素イオンチャンネルに対するその他の化合物の調節能、阻害能若しくは活 性化能、あるいは放射活性イベルメクチンやグルタメート結合との競合能を同定 ・試験する。 プロモーターに関して正の配向にあるGluClcDNAを含有するカセット を、プロモーターの適切な制限部位3’に連結し、制限部位マッピングおよび/ または配列決定によって同 定する。これらのcDNA発現ベクターを例えばCOS−7(ATCC#CRL 1651)、CV−1tat[Sackevitzら、“Science”23 8:1575(1987)]、293、L(ATCC#CRL6362)等の繊 維芽宿主細胞中に標準法によって導入する。標準法としては電気穿孔や化学的方 法(カチオン性リポソーム、DEAEデキストラン、リン酸カルシウム)が挙げ られるがこれらに限定されない。トランスフェクトされた細胞および細胞培養上 清を集め、本明細書の記載に従ってGluClの発現について分析する。 哺乳類の一時的発現に用いられるベクターのすべてが、GluClを発現する 安定した細胞系を確立させるために用い得る。発現ベクター中にクローニングさ れた未改変のGluClcDNA構築物は、GluClタンパク質を作るように 宿主細胞をプログラムすると考えられる。また、分泌タンパク質のシグナル配列 をコードするDNAとGluClcDNA構築物とを連結することにより、Gl uClは分泌タンパク質として細胞外に発現される。トランスフェクション宿主 細胞としてはCV−1−P[Sackevitzら、“Science”238 :1575(1987)]、tk−L[Wiglerら、“Ce lI”11:223(1977)]、NS/0、及びdHFr−CHO[Kau fman及びSharp、“J.Mol.Biol.”159:601(198 2)]が挙げられるがこれらに限定されない。 GluClcDNAを含有するいずれかのベクターを薬剤選択プラスミドと共 トランスフェクトさせることによって安定にトランスフェクトされたクローンが 選択される。この薬剤選択プラスミドとしてはG418、アミノグリコシドホス ホトランスフェラーゼ;ハイグロマイシン、ハイグロマイシン−Bホスホルトン スフェラーゼ;APRT、キサンチン−グアニンホスホリボシル−トランスフェ ラーゼ等が挙げられるがこれらに限定されない。GluClのレベルは本明細書 中に記載のアッセイによって定量される。 また、GluClcDNA構築物を、増幅可能な薬剤耐性マーカー含有ベクタ ーに連結して、最高可能レベルでGluClを合成する哺乳類細胞クローンを産 生させる。これらの構築物を細胞に導入した後、プラスミドを含有するクローン を適切な薬剤によって選択して、高コピー数のプラスミドを有する過剰発現クロ ーン細胞を前記薬剤の用量を増加させながら選択する ことによって単離する。 組換えGluClの発現は、哺乳類宿主細胞中に完全長のGluClcDNA をトランスフェクトさせることによって達成される。 実施例9 昆虫細胞中での発現のための、バキュロウイルス発現ベクターへのGluClc DNAのクローニング 昆虫細胞のSf9系(ATCC CRL#1711)にcDNAを高レベルに 発現させるように、AcNPVウイルスのゲノムに由来するバキュロウイルスベ クターを設計する。GluClcDNAを発現する組換えバキュロウイルスは、 次の標準法によって作成される(In VitrogenのMaxbacマニュ アルより):GluClcDNA構築物を、pAC360及びBlueBacベ クター(In Vitrogen)等の各種バキュロウイルス転移ベクターにお いてポリヘドリン遺伝子と連結する。組換えバキュロウイルスの生成は、バキュ ロウイルス転移ベクターと線状化したAcNPVゲノムDNA[Kitts,P .A.、Nuc.Acid.Res.18:5667(1990)]とをSf9 細胞に共トランスフェクト した後に相同的組換えを行って達成する。組換えpAC360ウイルスは、感染 細胞中に封入体が存在しないことによって同定し、組換えpBlueBacウイ ルスは、βガラクトシダーゼ発現(Summers,M.D.及びSmith, G.E.、Texas Agriculture Exp.Station B ulletin No.1555)に基づいて同定する。プラーク精製に引き続 きGluClの発現を本明細書に記載のアッセイによって測定する。 GluClサブユニットの完全オープンリーディングフレームをコードするc DNAを、pBlueBacIIのBamHI部位に挿入する。配列分析によっ て正の配向にある構築物を同定し、それを使用して線状AcNPVのマイルドタ イプDNAの存在下でSf9細胞にトランスフェクトさせる。 真正の活性GluClは感染細胞の細胞質中に見いだされる。活性GluCl を感染細胞から低張若しくは界面活性剤での溶解によって抽出する。 実施例10 酵母発現ベクターへのGluClcDNAのクローニング 異種タンパク質の細胞内若しくは細胞外発現をさせるように 設計した発現ベクターに最適GluClcDNAシストロンを挿入して、酵母S .cerevisiaeで組換えGluClを作成する。細胞内発現の場合には 、EmBLyex4等のベクターをGluClシストロンに連結する[Rina s,U.ら、“Biotechnology”8:543〜545(1990) ;Horowitz B.ら、“J.Biol.Chem.265:4189〜 4192(1989)]。細胞外発現の場合には、分泌シグナル(酵母または哺 乳類ペプチド)をGluClタンパク質のNH2末端に融合する酵母発現ベクタ ーに、GluClシストロンを連結する[Jacobson,M.A.、Gen e85:511〜516(1989);Riett L.及びBellon N .“Biochem.”28:2941〜2949(1989)]。 これらのベクターとしては、pAVE1>6及びベクターpL8PLが挙げら れるがこれらに限定されない。前者はヒト血清アルブミンシグナルを発現cDN Aに融合する[Steep O.“Biotechnology”8:42〜4 6(1990)]。後者はヒトリゾチームシグナルを発現cDNAに融合する[ Yamamoto,Y.“Biochem.” 28:2728〜2732)]。また、GluClは、ベクターpVEP[Ec ker,D.J.、“J.Biol.Chem.”264:7715〜7719 (1989)、Sabin,E.A.、“Biotechnology”7:7 05〜709(1989)、McDonnell D.P.、“Mol.Cel l Biol.”9:5517〜5523(1989)]を用いて、ユビキチン 結合融合タンパク質として、酵母で発現される。発現したGluClのレベルは 、本明細書に記載のアッセイによって決定される。 実施例11 組換えGluClの精製 組換え技法によって産生されたGluClは、抗体アフィニティークロマトグ ラフィーによって精製できる。 GluCl抗体アフィニティーカラムは、Affigel−10(Biora d)に抗GluCl抗体を添加することによって作成する。Affigel−1 0は、抗体がアガロースゲルビーズ支持体と共有結合を形成するようにN−ヒド ロキシスクシンイミドエステルで予め活性化したゲル支持体である。次いで、ス ペーサーアームを用いてアミド結合を介して抗体をゲ ルに結合させる。次に、残存する活性化エステルを1MのエタノールアミンHC l(pH8)で消去する。カラムを水、次いで0.23MのグリシンHCl(p H2.6)で洗浄し、未結合抗体や外部由来のタンパク質が存在すれば除去する 。リン酸緩衝生理食塩水(pH7.3)を界面活性剤などの適切な膜溶解剤と共 に用いてカラムを平衡化し、溶解したGluCl若しくはGluClサブユニッ トを含有する細胞培養上清または細胞抽出液をゆっくりとカラムに通す。次いで 、リン酸緩衝生理食塩水を界面活性剤と共に用いて、光学密度(A280)がバ ックグラウンドレベルとなるまでカラムを洗浄し、タンパク質を0.23Mのグ リシン−HCl(pH2.6)と界面活性剤とで溶出させる。次に精製GluC lタンパク質をリン酸緩衝生理食塩水に対して透析する。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1996年9月9日 【補正内容】 請求の範囲 1. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質をコードし、 配列番号1、配列番号2、およびそれらの機能的誘導体からなる群から選択され るヌクレオチド配列を有する単離・精製されたDNA分子であって、前記タンパ ク質がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機能することを特徴と する前記DNA分子。 2. 配列番号1及び配列番号2からなる群から選択されるヌクレオチド配列を 有する単離・精製されたDNA分子。 3.前記DNA分子がゲノムDNAであることを特徴とする請求項1に記載の単 離・精製されたDNA分子。 4. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質を組換え宿主 で発現させる発現ベクターであって、前記ベクターはアベルメクチンおよび/ま たはグルタメート結合タンパク質をコードする組換え遺伝子を含有し、前記タン パク質はグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機能することを特徴 とする発現ベクター。 5. 前記発現ベクターはアベルメクチンおよび/またはグル タメート結合タンパク質をコードするクローニングされた遺伝子を含有し、前記 遺伝子は配列番号1、配列番号2、およびそれらの機能的誘導体からなる群から 選択されるヌクレオチド配列を有することを特徴とする請求項4に記載の発現ベ クター。 6. 前記発現ベクターはアベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タン パク質をコードするゲノムDNAを含有し、前記タンパク質はグルタメートゲー テッドアニオンチャンネルとして機能することを特徴とする請求項5に記載の発 現ベクター。 7. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質をコードする 組換え的にクローニングされた遺伝子を含む組換え宿主細胞であって、前記タン パク質はグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機能することを特徴 とする組換え宿主細胞。 8. 前記遺伝子は配列番号1、配列番号2、およびそれらの機能的誘導体から なる群から選択されるヌクレオチド配列を有することを特徴とする請求項7に記 載の組換え宿主細胞。 9. グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルをコードする前記クローニン グされた遺伝子がゲノムDNAであることを 特徴とする請求項7に記載の組換え宿主細胞。 10. グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機能し、アベルメク チンおよび/またはグルタメート結合タンパク質として機能する実質的に純粋な タンパク質。 11. 配列番号3、配列番号4、およびそれらの機能的誘導体からなる群から 選択されるアミノ酸配列を有する、請求項10に記載のタンパク質。 12. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質に免疫反応 性を有する単一特異性抗体であって、前記タンパク質が任意的にグルタメートゲ ーテッドアニオンチャンネルとして機能してもよいことを特徴とする前記抗体。 13. 前記抗体がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの活性を遮断す ることを特徴とする請求項12に記載の抗体。 14. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質を発現させ る方法であって、 (a)請求項5に記載の発現ベクターを適切な宿主細胞に転移させる段階と、 (b)段階(a)の宿主細胞を、アベルメクチンおよび/またはグルタメート 結合タンパク質を発現ベクターから発現させ る条件下で培養する段階 を包含する前記方法。 15. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質活性を調節 する化合物の同定方法であって、 (a)アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質活性のモジ ュレーターを、アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質と混 合する段階(但し、前記タンパク質は任意的にグルタメートゲーテッドアニオン チャンネルとして機能してもよい)と、 (b)前記タンパク質に対する前記モジュレーターの効果を測定する段階 を包含する前記方法。 16. 前記タンパク質に対する前記モジュレーターの効果は、グルタメートゲ ーテッドアニオンチャンネルリガンドの結合を阻害又は増大するものであること を特徴とする請求項15に記載の方法。 17. 前記タンパク質に対する前記モジュレーターの効果は、グルタメートゲ ーテッドアニオンチャンネルによって仲介されるアニオンフラックスの刺激又は 阻害であることを特徴とする 請求項15に記載の方法。 18. 前記アニオンフラックスが膜塩素イオンフラックスであることを特徴と する請求項17に記載の方法。 19. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルのモジュレー ターであることを特徴とする請求項15に記載の方法において活性な化合物。 20. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの作用薬また は拮抗薬であることを特徴とする請求項15に記載の方法において活性な化合物 。 21. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの発現のモジ ュレーターであることを特徴とする請求項15に記載の方法において活性な化合 物。 22. 請求項15に記載の方法において活性な化合物を含有する医薬組成物で あって、前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネル活性のモジュ レーターであることを特徴とする医薬組成物。 23. 請求項15に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって 仲介される症状に対する治療を必要とするヒト以外の動物を治療する方法。 24. 請求項15に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって仲介され、かつ無脊椎生物による感染又はインフェス テーションを特徴とする症状に対する治療を必要とするヒト以外の動物を治療す る方法。 25. グルタメートゲーテッドアニオンチャンネル活性を調節する化合物を同 定する方法であって、 (a)グルタメートゲーテッドアニオンチャンネル活性のモジュレーターを、 組換えアベルメクチン結合タンパク質を発現する細胞と混合する段階(但し、前 記アベルメクチン結合タンパク質は任意的にグルタメートゲーテッドアニオンチ ャンネルとして機能してもよい)と、 (b)前記チャンネルに対する前記モジュレーターの効果を測定する段階 を包含する前記方法。 26. 段階(b)におけるチャンネルに対する前記モジュレ ーターの効果は、グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルリガンドの結合を 阻害又は増大するものであることを特徴とする請求項25に記載の方法。 27. 段階(b)におけるチャンネルに対する前記モジュレーターの効果は、 グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルによって仲介されるアニオンフラッ クスの阻害又は増大であることを特徴とする請求項25に記載の方法。 28. 前記アニオンフラックスが膜塩素イオンフラックスであることを特徴と する請求項27に記載の方法。 29. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルのモジュレー ターであることを特徴とする請求項25に記載の方法において活性な化合物。 30. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの作用薬また は拮抗薬であることを特徴とする請求項25に記載の方法において活性な化合物 。 31. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの発現のモジ ュレーターであることを特徴とする請求項25に記載の方法において活性な化合 物。 32. 請求項25に記載の方法において活性な化合物を含有 する医薬組成物であって、前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャン ネル活性のモジュレーターであることを特徴とする医薬組成物。 33. 請求項25に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって仲介される症状に対する治療を必要とするヒト以外の 動物を治療する方法。 34. 請求項25に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって仲介され、かつ無脊椎生物による感染又はインフェス テーションを特徴とする症状に対する治療を必要とするヒト以外の動物を治療す る方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07K 16/18 C07K 16/18 C12N 5/10 C12P 21/02 C C12P 21/02 G01N 33/15 Z G01N 33/15 33/53 D 33/53 C12N 5/00 B // A61K 38/00 A61K 37/02 (C12N 5/10 C12R 1:91) (C12P 21/02 C12R 1:91) (72)発明者 カリー,ドリス・エフ アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065、ローウエイ、イースト・リンカー ン・アベニユー・126 (72)発明者 アリーナ,ジヨウジフ・ピー アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065、ローウエイ、イースト・リンカー ン・アベニユー・126 (72)発明者 リウ,ケン・ケイ アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065、ローウエイ、イースト・リンカー ン・アベニユー・126 (72)発明者 バツシラテイス,デメトリオス アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065、ローウエイ、イースト・リンカー ン・アベニユー・126

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質をコードする 単離・精製されたDNA分子であって、前記タンパク質が任意的にグルタメート ゲーテッドアニオンチャンネル又はその機能性誘導体として機能してもよいこと を特徴とする前記DNA分子。 2. 配列番号1、配列番号2、およびそれらの機能的誘導体からなる群から選 択されるヌクレオチド配列を有する、請求項1に記載の単離・精製されたDNA 分子。 3. 前記DNA分子がゲノムDNAであることを特徴とする請求項1に記載の 単離・精製されたDNA分子。 4. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質を組換え宿主 で発現させる発現ベクターであって、前記ベクターはアベルメクチンおよび/ま たはグルタメート結合タンパク質をコードする組換え遺伝子を含有し、前記タン パク質は任意的にグルタメートゲーテッドアニオンチャンネル又はその機能性誘 導体として機能してもよいことを特徴とする発現ベクター。 5. 前記発現ベクターはアベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タン パク質をコードするクローニングされた遺伝子を含有し、前記タンパク質は任意 的にグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機能してもよく、前記遺 伝子は配列番号1、配列番号2、およびそれらの機能的誘導体からなる群から選 択されるヌクレオチド配列を有することを特徴とする請求項4に記載の発現ベク ター。 6. 前記発現ベクターはアベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タン パク質をコードするゲノムDNAを有し、前記タンパク質は任意的にグルタメー トゲーテッドアニオンチャンネルとして機能してもよいことを特徴とする請求項 4に記載の発現ベクター。 7. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質をコードする 組換え的にクローニングされた遺伝子を含む組換え宿主細胞であって、前記タン パク質は任意的にグルタメートゲーテッドアニオンチャンネル又はその機能的誘 導体として機能してもよいことを特徴とする組換え宿主細胞。 8. 前記遺伝子は配列番号1、配列番号2、およびそれらの機能的誘導体から なる群から選択されるヌクレオチド配列を有 することを特徴とする請求項7に記載の組換え宿主細胞。 9. グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルをコードする前記クローニン グされた遺伝子がゲノムDNAであることを特徴とする請求項7に記載の組換え 宿主細胞。 10. 任意的にグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機能しても よい、アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質として機能す る実質的に純粋なタンパク質。 11. 配列番号3、配列番号4、およびそれらの機能的誘導体からなる群から 選択されるアミノ酸配列を有する、請求項10に記載のタンパク質。 12. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質に免疫反応 性を有する単一特異性抗体であって、前記タンパク質が任意的にグルタメートゲ ーテッドアニオンチャンネルとして機能してもよいことを特徴とする前記抗体。 13. 前記抗体がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの活性を遮断す る、請求項12に記載の抗体。 14. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質を発現させ る方法であって、前記タンパク質は組換え宿 主細胞中において任意的にグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルとして機 能してもよく、当該方法は、 (a)請求項4に記載の発現ベクターを適切な宿主細胞に転移させる段階と、 (b)段階(a)の宿主細胞を、アベルメクチンおよび/またはグルタメート 結合タンパク質を発現ベクターから発現させる条件下で培養する段階 を包含する前記方法。 15. アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質活性を調節 する化合物の同定方法であって、 (a)アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質活性のモジ ュレーターを、アベルメクチンおよび/またはグルタメート結合タンパク質と混 合する段階(但し、前記タンパク質は任意的にグルタメートゲーテッドアニオン チャンネルとして機能してもよい)と、 (b)前記タンパク質に対する前記モジュレーターの効果を測定する段階 を包含する前記方法。 16. 前記タンパク質に対する前記モジュレーターの効果は、 グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルリガンドの結合を阻害又は増大する ものであることを特徴とする請求項15に記載の方法。 17. 前記タンパク質に対する前記モジュレーターの効果は、グルタメートゲ ーテッドアニオンチャンネルによって仲介されるアニオンフラックスの刺激或い は阻害であることを特徴とする請求項15に記載の方法。 18. 前記アニオンフラックスが膜塩素イオンフラックスであることを特徴と する請求項17に記載の方法。 19. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルのモジュレー ターであることを特徴とする請求項15に記載の方法において活性な化合物。 20. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの作用薬また は拮抗薬であることを特徴とする請求項15に記載の方法において活性な化合物 。 21. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの発現のモジ ュレーターであることを特徴とする請求項15に記載の方法において活性な化合 物。 22. 請求項15に記載の方法において活性な化合物を含有 する医薬組成物であって、前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャン ネル活性のモジュレーターであることを特徴とする医薬組成物。 23. 請求項15に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって仲介される症状に対する治療を必要とする患者を治療 する方法。 24. 請求項15に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって仲介され、かつ無脊椎生物による感染又はインフェス テーションを特徴とする症状に対する治療を必要とする患者を治療する方法。 25. グルタメートゲーテッドアニオンチャンネル活性を調節する化合物を同 定する方法であって、 (a)グルタメートゲーテッドアニオンチャンネル活性のモジュレーターを、 組換えアベルメクチン結合タンパク質を発現する細胞と混合する段階(但し、前 記アベルメクチン結合タンパク質は任意的にグルタメートゲーテッドアニオンチ ャンネル として機能してもよい)と、 (b)前記チャンネルに対する前記モジュレーターの効果を測定する段階 を包含する前記方法。 26. 段階(b)におけるチャンネルに対する前記モジュレーターの効果は、 グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルリガンドの結合を阻害又は増大する ものであることを特徴とする請求項25に記載の方法。 27. 段階(b)におけるチャンネルに対する前記モジュレーターの効果は、 グルタメートゲーテッドアニオンチャンネルによって仲介されるアニオンフラッ クスの阻害又は増大であることを特徴とする請求項25に記載の方法。 28. 前記アニオンフラックスが膜塩素イオンフラックスであることを特徴と する請求項27に記載の方法。 29. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルのモジュレー ターであることを特徴とする請求項25に記載の方法において活性な化合物。 30. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの作用薬また は拮抗薬であることを特徴とする請求項25 に記載の方法において活性な化合物。 31. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネルの発現のモジ ュレーターであることを特徴とする請求項25に記載の方法において活性な化合 物。 32. 前記化合物がグルタメートゲーテッドアニオンチャンネル活性のモジュ レーターであることを特徴とする請求項25に記載の方法において活性な化合物 を含有する医薬組成物。 33. 請求項25に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含することを特徴とするグルタメー トゲーテッドアニオンチャンネルによって仲介される症状に対する治療を必要と する患者を治療する方法。 34. 請求項25に記載の方法において活性なグルタメートゲーテッドアニオ ンチャンネル調節化合物を投与することを包含する、グルタメートゲーテッドア ニオンチャンネルによって仲介され、かつ無脊椎生物による感染又はインフェス テーションを特徴とする症状に対する治療を必要とする患者を治療する方法。
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