JPH1132766A - ヒトbai遺伝子及びその利用 - Google Patents
ヒトbai遺伝子及びその利用Info
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Landscapes
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Abstract
用できる新規なヒト遺伝子、血管新生の亢進に起因する
各種の疾患及び病態の処置に有用な新規なペプチド及び
該ペプチドを有効成分とする医薬を提供する。 【解決手段】配列番号:1、2又は3で示されるアミノ
酸配列をコードするヒトBAI遺伝子、同遺伝子産物の
タイプ1リピートに相当するアミノ酸配列を有するペプ
チド及び該ペプチドを有効成分とする医薬。
Description
防、診断及び治療の指針として有用な遺伝子、より詳し
くは、脳において特異的に発現され、脳における発癌と
その進展に重要な役割を果たしていると考えられるヒト
遺伝子に関し、特に遺伝子診断並びに新しい治療法の開
発に利用可能な遺伝子に関する。また、本発明は、当該
遺伝子に関連する新規なペプチド、より詳しくは内皮細
胞の増殖抑制作用を有し、例えば血管新生の亢進に起因
するような各種の疾患及び病態の処置等に有用なペプチ
ド及び該ペプチドを有効成分とする医薬に関する。
子と抑制因子との局地的バランスによりコントロールさ
れており、これは正常の生理的状態では抑制されている
〔I.J.Fidler, et al., Cell, 79, 185 (1994); J. Fol
kman, Nature Med., 1, 27 (1995); D. Hanahan, et a
l., Cell, 86, 353 (1996)〕。トロンボスポンディン
(TSP)、アンギオスタチン(angiostatin)、エン
ドスタチン(endostatin)及びグリオーマ由来血管新生
抑制因子(glioma-derived angiogenesis inhibitory f
actor)等、内因性の種々の血管新生の負の制御因子
は、血管の静止(quiescence)維持に重要な役割を果た
していると考えられている。
生は,各種固形癌の成長,存続及び転移に必須のもので
あり、癌が進展するには、腫瘍細胞は、自らの増殖のた
めの血液供給を得る上で、血管新生につながる遺伝的変
異を経なければならないことが明らかとなってきてい
る。例えば、膠芽腫(glioblastoma)は、最も顕著に新
生血管形成される新生物のひとつであり、グリオーマか
らのより悪性形態である膠芽腫への進展は、血管増殖、
内皮細胞の細胞学的変化及び内皮細胞過形成から明らか
なように、新生血管形成の存在と結びついている。
癌に見出される遺伝的変異において最も普遍的なもので
あり、ヒトの発癌に関与する最も重要な遺伝子のひとつ
とされている〔M. Hollstein, et al., Science, 253,
49 (1991)〕。このp53の変異は、腫瘍進展に殊に顕
著な役割を果たしていることが明らかであり、例えば、
野生型p53の欠失は、TSP1遺伝子の発現低下に至
り、線維芽細胞をより血管新生的な表現型に変化させる
ことが知られている〔K.M. Dameron, Science,265, 158
2 (1994)〕。
の直接の結果であると考えられ〔E.G. Van Meir, et a
l., Nature Genet., 8, 171 (1994)〕、これは、おそら
くp53によって制御されている遺伝子の転写活性化の
欠失によるものと思われる〔B. Vogelstein et al., Ce
ll, 70, 523 (1992)〕。
の標的遺伝子の同定、解明は、血管新生抑制を始めとす
るp53の生物学的機能の研究に重要であり、ひいて
は、癌等の血管新生亢進に起因する各種の疾患及び病態
の解明及びそれら疾患及び病態の予防及び治療法の開発
の面からも斯界で望まれているところである。
子産物p53の標的遺伝子(p53-target gene or p53-i
nducible gene)、即ちp53による特異的な転写制御
下にある新規なヒト遺伝子を見出し、これを同定して前
記斯界で要望される所望の情報を提供することを目的と
する。
に顕著な相同性を有し、構造的並びに遺伝子発現パター
ンにおける共通性及びその生物学的機能の類似性によ
り、上記遺伝子のファミリーと認識される一連の関連遺
伝子を提供することを目的とする。
ドされている特定領域に相当するアミノ酸配列を有する
新規なペプチド及び該ペプチドを有効成分とする医薬を
提供することをも目的とする。
号:1で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を
含む遺伝子及びそのファミリー遺伝子から選択されるヒ
トBAI遺伝子、配列番号:1、2又は3で示されるア
ミノ酸配列の全部又は一部をコードする塩基配列を含む
該遺伝子、特に、配列番号:4で示される塩基配列の全
部又は一部を含む遺伝子、配列番号:5で示される塩基
配列の全部又は一部を含む遺伝子及び配列番号:6で示
される塩基配列の全部又は一部を含む遺伝子が提供され
る。
伝子がコードするタイプ1リピートに相当するアミノ酸
配列を有することを特徴とするペプチドが提供される。
記ペプチドが提供される。
列からなるヒトBAI1遺伝子産物の第1、第2、第
3、第4及び第5のタイプ1リピートから選択される少
なくともひとつのリピートに相当するアミノ酸配列を有
する上記ペプチド。
列からなるヒトBAI2遺伝子産物の第1、第2、第3
及び第4のタイプ1リピートから選択される少なくとも
ひとつのリピートに相当するアミノ酸配列を有する上記
ペプチド。
列からなるヒトBAI3遺伝子産物の第1、第2、第3
及び第4のタイプ1リピートから選択される少なくとも
ひとつのリピートに相当するアミノ酸配列を有する上記
ペプチド。
酸配列が、システイン残基をアラニン残基に置換したア
ミノ酸配列からなる上記ペプチド。
1、12、13、14、15、16、17及び18で示
されるアミノ酸配列から選択される少なくともひとつの
配列を含む上記ペプチド。
を有効成分として含有する医薬、特に、血管新生の亢進
に起因する各種疾患及び病態の処置等に使用される当該
医薬が提供される。
ド、塩基配列、核酸等の略号による表示は、IUPAC
−IUBの規定〔IUPAC-IUB Communication on Biologi
calNomenclature, Eur. J. Biochem., 138, 9 (198
4)〕、「塩基配列又はアミノ酸配列を含む明細書等の作
成のためのガイドライン」(特許庁編)及び当該分野に
おける慣用記号に従うものとする。
なる用語は、その構成アミノ酸数には限定なく、例えば
オリゴペプチド、ポリペプチド及びマクロペプチド乃至
蛋白質を包含するものとする。
は、後述する実施例に示される「BAI1」、「BAI
2」及び「BAI3」とそれぞれ名付けられた各クロー
ンの有するDNA配列から演繹されるものを挙げること
ができ、それらの各塩基配列は、配列表に示されるとお
りである。
抑制因子1:brain-specific angiogenesis inhibitor
1)は、脳に特異的に発現される新規なp53標的ヒト
遺伝子であり、1584アミノ酸のペプチドからなるそ
の予想蛋白は、7旋回膜通過領域(seven-span transme
mbrane region)及びトロンボスポンディン(TSP)
様タイプ1リピートを有する細胞外領域を含むことによ
り構造的に特徴付けられる。かかる構造的特徴、生理活
性及びその遺伝子発現パターン等によれば、該BAI1
遺伝子は、血管新生の阻害作用を有する膜蛋白であると
考えられ、これは膠芽腫等の腫瘍抑制に重要な役割を果
たしているものと考えられる。
伝子とは、この新規ヒト遺伝子BAI1の遺伝子産物に
配列相同性を有し、上記構造的特徴並びに遺伝子発現パ
ターンにおける共通性及びその生物学的機能の類似性に
よりひとつの遺伝子ファミリーと認識される一連の関連
遺伝子を言い、これらの一具体例は、例えば上記したB
AI2及びBAI3である。
列の全体において約25%以上であることができる。
I1のそれと著しい相同性を示し、同じく、7旋回膜通
過領域及びTSP様タイプ1リピートを有する細胞外領
域を有している。BAI1と同じく、この両遺伝子は、
脳に特異的に発現されており、その発現パターンの類似
性によれば、同一タイプの細胞により発現されるものと
考えられる。
ミリーは、脳における発癌とその進展に重要な役割を果
たしているものと考えられ、例えば、本発明遺伝子の発
現を目的とする遺伝子治療或は本発明遺伝子産物の生体
への投与は、癌の予防及び治療に有用であると考えられ
る。殊に、野生型p53による制御を受けているBAI
1遺伝子においては、p53遺伝子変異が認められる各
種の癌等の場合のようにp53の癌抑制機能が失われた
結果として癌化に向かうとされる個体において、その利
用が好適と考えられる。
〜3の具体例で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質を
コードする塩基配列を含む遺伝子又は配列番号:4〜6
で示される塩基配列の全部或は一部を含むポリヌクレオ
チドからなる遺伝子として例示されるが、特にこれらに
限定されることなく、例えば、上記特定のアミノ酸配列
において一定の改変を有する遺伝子や上記特定の塩基配
列と一定の相同性を有する遺伝子であることができる。
3に示されるアミノ酸配列において1又は複数のアミノ
酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなる蛋
白質をコードする塩基配列を含む遺伝子もまた包含され
る。ここで、「アミノ酸の欠失、置換又は付加」の程度
及びそれらの位置等は、改変された蛋白質が、配列番
号:1〜3で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質と同
様の機能を有する同効物であれば特に制限されない。具
体的には、血管新生抑制活性を保持するものが挙げられ
る。
は、天然において、例えば突然変異や翻訳後の修飾等に
より生じることもあるが、天然由来の遺伝子(例えば本
発明の具体例遺伝子)に基づいて人為的に改変すること
もできる。本発明は、このような改変・変異の原因及び
手段等を問わず、上記特性を有する全ての改変遺伝子を
包含するものである。
スペシフィック・ミュータゲネシス〔Methods in Enzym
ology, 154, 350, 367-382 (1987);同 100, 468 (198
3);Nucleic Acids Res., 12, 9441 (1984);続生化学
実験講座1「遺伝子研究法II」、日本生化学会編, p105
(1986)〕等の遺伝子工学的手法、リン酸トリエステル
法やリン酸アミダイト法等の化学合成手段〔J. Am. Che
m. Soc., 89, 4801 (1967);同 91, 3350 (1969);Scie
nce, 150, 178 (1968);Tetrahedron Lett., 22,1859
(1981);同 24, 245 (1983)〕及びそれらの組合せ方法
等が例示できる。
号:4〜6で示される塩基配列の全部或は一部を含むポ
リヌクレオチドからなる遺伝子を例示できるが、この塩
基配列は、上記アミノ酸配列(配列番号:1〜3)の各
アミノ酸残基を示すコドンの一つの組合せ例でもあり、
本発明遺伝子はこれらに限らず、各アミノ酸残基に対し
て任意のコドンを組合せ選択した塩基配列を有すること
も勿論可能である。該コドンの選択は、常法に従うこと
ができ、例えば利用する宿主のコドン使用頻度等を考慮
することができる〔Ncleic Acids Res., 9, 43 (198
1)〕。
4〜6の具体例で示されるように、一本鎖DNAの塩基
配列として表示されるが、本発明はかかる塩基配列に相
補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドやこれらの両
者を含むコンポーネントも当然に包含するものであり、
また、cDNA等のDNAに限定されることもない。
配列番号:4〜6に示される塩基配列と一定の相同性を
有する塩基配列からなるものも包含するものである。か
かる遺伝子としては、少なくとも、下記に掲げるような
ストリンジェントな条件下で、配列番号:4〜6で示さ
れる塩基配列からなるDNAとハイブリダイズし、一定
の条件下で洗浄してもこれより脱離しないものが挙げら
れる。
ド領域塩基配列を有するDNAと、0.1%SDSを含
む6×SSC中60℃の条件下にハイブリダイズし、
0.1%SDSを含む2×SSC中45℃の条件下での
洗浄においても該DNAから脱離しない塩基配列を有す
る遺伝子が例示される。
本発明遺伝子の具体例についての配列情報に基づいて、
一般的遺伝子工学的手法により容易に製造・取得するこ
とができる〔Molecular Cloning 2d Ed, Cold Spring H
arbor Lab. Press (1989);続生化学実験講座「遺伝子
研究法I、II、III」、日本生化学会編(1986)等参
照〕。
当な起源より、常法に従ってcDNAライブラリーを調
製し、該ライブラリーから、本発明遺伝子に特有の適当
なプローブや抗体を用いて所望クローンを選択すること
により実施できる〔Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 7
8, 6613 (1981);Science, 222, 778 (1983)等〕。
本発明の遺伝子を発現する各種の細胞、組織やこれらに
由来する培養細胞等が例示され、これらからの全RNA
の分離、mRNAの分離や精製、cDNAの取得とその
クローニング等はいずれも常法に従い実施できる。ま
た、cDNAライブラリーは市販されてもおり、本発明
においてはそれらcDNAライブラリー、例えばクロー
ンテック社(Clontech Lab. Inc.)より市販の各種cD
NAライブラリー等を用いることもできる。
スクリーニングする方法も、特に制限されず、通常の方
法に従うことができる。具体的には、例えばcDNAに
よって産生される蛋白質に対して、該蛋白質特異抗体を
使用した免疫的スクリーニングにより対応するcDNA
クローンを選択する方法、目的のDNA配列に選択的に
結合するプローブを用いたプラークハイブリダイゼーシ
ョン、コロニーハイブリダイゼーション等やこれらの組
合せ等を例示できる。
明遺伝子の塩基配列に関する情報をもとにして化学合成
されたDNA等が一般的に例示できるが、勿論既に取得
された本発明遺伝子そのものやその断片も良好に利用で
きる。また、本発明遺伝子の塩基配列情報に基づき設定
したセンス・プライマー、アンチセンス・プライマーを
スクリーニング用プローブとして用いることもできる。
〔Science, 230, 1350 (1985)〕によるDNA/RNA
増幅法も好適に利用できる。殊に、ライブラリーから全
長のcDNAが得られ難いような場合には、RACE法
〔Rapid amplification of cDNA ends;実験医学、12
(6), 35 (1994)〕、殊に 5'-RACE法〔M.A. Frohma
n, etal., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 8, 8998 (1
988)〕等の採用が好適である。
プライマーは、既に本発明によって明らかにされた本発
明遺伝子の配列情報に基づいて適宜設定でき、これは常
法に従い合成できる。
精製は、前記のとおり常法に従うことができ、例えばゲ
ル電気泳動法等によればよい。
種DNA断片は、常法、例えばジデオキシ法〔Proc. Na
tl. Acad. Sci., USA., 74, 5463 (1977)〕やマキサム
−ギルバート法〔Methods in Enzymology, 65, 499 (19
80)〕等に従って、また簡便には市販のシークエンスキ
ット等を用いて、その塩基配列を決定することができ
る。
れば、後記詳述するように、一般の遺伝子工学的手法を
用いることにより、該遺伝子産物(BAI蛋白)を含む
本発明ペプチドを容易に大量に安定して製造することが
できる。
するベクター(発現ベクター)及び該ベクターによって
形質転換された宿主細胞並びに該宿主細胞を培養するこ
とにより本発明ペプチドを製造する方法をも提供するも
のである。
ば該遺伝子の一部又は全部の塩基配列を利用することに
より、個体もしくは各種組織における本発明遺伝子の発
現の検出を行うことができる。かかる検出は常法に従っ
て行うことができ、例えばRT−PCR〔Reverse tran
scribed-Polymerase chain reaction; E.S. Kawasaki,
et al., Amplification of RNA. In PCR Protocol, A G
uide to methods andapplications, Academic Press, I
nc., SanDiego, 21-27 (1991)〕によるRNA増幅やノ
ーザンブロッティング解析〔Molecular Cloning, Cold
Spring HarborLab. (1989)〕、in situ RT−PCR
〔Nucl. Acids Res., 21, 3159-3166 (1993)〕や in si
tu ハイブリダイゼーション等の細胞レベルでのそれら
測定、NASBA法〔Nucleic acid sequence-based am
plification, Nature, 350, 91-92(1991)〕及びその他
の各種方法によりいずれも良好に実施し得る。
いられるプライマーは、本発明遺伝子のみを特異的に増
幅できる該遺伝子特有のものである限り何等限定され
ず、本発明遺伝子の配列情報に基いてその配列を適宜設
定することができる。通常、これは20〜30ヌクレオ
チド程度の部分配列を有するものとすることができる。
かかるBAI遺伝子検出用の特異プライマー及び/又は
特異プローブとして使用されるDNA断片もまた包含さ
れるものである。
子治療或は処置においては、必ずしも本発明遺伝子の全
て、即ち全配列からなる遺伝子が必要とされることはな
く、本発明にかかる遺伝子の所望機能と実質的に同質な
機能を保持する限りにおいて、前記した改変体或は一部
配列からなる遺伝子を良好に使用することができる。
ば、前記したタイプ1リピート部位のある任意領域や、
その繰返し単位からなる領域等を例示することができ
る。
伝子がコードする遺伝子産物の特定領域、即ちそのタイ
プ1リピートに相当するアミノ酸配列を有することによ
り特徴付けられる。
トを有しており、それらは、配列番号:1における26
2−315アミノ酸配列(第1のタイプ1リピート)、
355−407アミノ酸配列(第2のタイプ1リピー
ト)、410−462アミノ酸配列(第3のタイプ1リ
ピート)、468−520アミノ酸配列(第4のタイプ
1リピート)及び523−574アミノ酸配列(第5の
タイプ1リピート)である。
タイプ1リピートを有しており、それらは、配列番号:
2(BAI2)における298−350アミノ酸配列
(第1)、353−405アミノ酸配列(第2)、40
8−460アミノ酸配列(第3)並びに464−516
アミノ酸配列(第4)、並びに配列番号:3(BAI
3)における292−343アミノ酸配列(第1)、3
46−398アミノ酸配列(第2)、401−453ア
ミノ酸配列(第3)及び456−508アミノ酸配列
(第4)である。
は、内皮細胞の増殖抑制作用を有し、いずれも本発明ペ
プチドとして好適に採用される。しかしながら、かかる
所望の生理活性を奏するに、上記した各タイプ1リピー
トの個々領域の全配列が必須とされることはなく、これ
は所望の生理活性が保持される限りにおいてそれらタイ
プ1リピートの一部配列を欠失したアミノ酸配列からな
るペプチドであることができる。そのような具体例とし
ては、例えば、配列番号:7〜18に示される各アミノ
酸配列からなるペプチドを例示することができる。これ
らペプチドは、いずれも上記した各タイプ1リピートの
一部の配列にのみ相当するアミノ酸配列、具体的にはそ
の7番目のアミノ酸から25番目のアミノ酸までの19
アミノ酸からなる一部配列に相当するアミノ酸配列のペ
プチドである。
リピートに相当するアミノ酸配列を有する限りにおい
て、従って所望の生理活性を奏する限りにおいて、その
大きさ(アミノ酸残基数)やそれに含まれるタイプ1リ
ピートの組み合わせ等には何等制限されるところはな
い。各タイプ1リピートは、少なくともそのひとつに相
当するアミノ酸配列がペプチド中に含まれていればよ
く、所望により任意の組み合わせによって結合すること
も、また、BAI遺伝子の配列情報に基づいた付加的ア
ミノ酸配列の結合或は任意のアミノ酸又はアミノ酸配列
の付加によって延長することもでき、本発明ペプチドは
かかる結合物又は延長物に相当するアミノ酸配列を有す
るものであることができる。
れるべきアミノ酸配列の一部においてアミノ酸の置換や
欠失等による改変を有する同効物が含まれる。例えば、
本発明ペプチドにおいて、そのアミノ酸配列中にシステ
イン残基を有するものは、所望によりこれを、本来の生
理活性保持には影響を与えない他のアミノ酸、例えば、
アラニン残基やセリン残基等、好ましくはアラニン残基
に置換することができる。また、本発明ペプチド中の各
アミノ酸残基は、通常L体であるのが普通であるが、特
にL体である必要はなく、D体やN−メチル体であって
もよく、またシステイン残基やメチオニン残基等の含硫
アミノ酸は、その酸化体、即ちSS結合による二量体、
Met(O)及びMet(O2)であることができる。
ートに相当するアミノ酸配列には、これら各種アミノ酸
配列が包含され、本発明ペプチドにはこれら配列を有す
るペプチド並びにペプチド誘導体が包含される。
用を有し、例えば血管新生の亢進に起因する各種の疾患
及び病態の処置剤等として医薬分野で有用である。
好ましい例としては、ヒトBAI遺伝子産物の各タイプ
1リピートに相当するアミノ酸配列を有するペプチド、
特に、その第2のリピートに相当するアミノ酸配列を含
むペプチド、その第2、第3及び第4のリピートに相当
するアミノ酸配列を有するペプチド、BAI1における
それらペプチド、及び配列番号:7、8、9又は10で
示されるアミノ酸配列を有するペプチド等を例示するこ
とができる。
好適に適用される、血管新生の亢進に起因する疾患及び
病態としては、例えば、各種の癌や糖尿病性網膜症等を
例示することができる。
って、例えば本発明のヒトBAI遺伝子群及びその配列
情報を利用する遺伝子工学的手法により、また一般的な
化学合成手法により製造することができる。
述すれば、ヒトBAI遺伝子及びその配列情報は後述の
実施例に示されるとおりであり、それらの利用によれ
ば、本発明ペプチドは、通常の遺伝子組換え技術〔例え
ば、Science, 224, 1431 (1984) ; Biochem. Biophys.
Res. Comm., 130, 692 (1985);Proc. Natl. Acad. Sc
i., USA., 80, 5990 (1983)等参照〕に従うことによ
り、組換え蛋白として得ることができる。
蛋白をコードする遺伝子が宿主細胞中で発現できる組換
えDNAを作成し、これを宿主細胞に導入して形質転換
し、該形質転換体を培養することにより行われる。
核生物のいずれも用いることができる。該真核生物の細
胞には、脊椎動物、酵母等の細胞が含まれ、脊椎動物細
胞としては、例えばサルの細胞であるCOS細胞〔Cel
l, 23, 175 (1981)〕やチャイニーズ・ハムスター卵巣
細胞及びそのジヒドロ葉酸レダクターゼ欠損株〔Proc.N
atl. Acad. Sci., USA., 77, 4216 (1980)〕等がよく用
いられているが、これらに限定される訳ではない。
現しようとする遺伝子の上流に位置するプロモーター、
RNAのスプライス部位、ポリアデニル化部位及び転写
終了配列等を保有するものを使用でき、これは更に必要
により複製起点を有していてもよい。該発現ベクターの
例としては、例えば、SV40の初期プロモーターを保
有するpSV2dhfr〔Mol. Cell. Biol., 1, 854 (198
1)〕等を例示できる。また、真核微生物としては、酵母
が一般によく用いられ、中でもサッカロミセス属酵母を
有利に利用できる。該酵母等の真核微生物の発現ベクタ
ーとしては、例えば酸性ホスフアターゼ遺伝子に対する
プロモーターを有するpAM82〔Proc. Natl. Acad.
Sci., USA., 80, 1 (1983)〕等を利用できる。また、本
発明にかかる所望遺伝子の発現ベクターとしては、原核
生物遺伝子融合ベクターを好ましく例示でき、該ベクタ
ーの具体例としては、例えば分子量26000のGST
ドメイン(S. japonicum由来)を有するpGEX−2T
KやpGEX−4T−2等を例示できる。
が一般によく用いられる。これらを宿主とする場合、例
えば該宿主菌中で複製可能なプラスミドベクターを用
い、このベクター中に所望遺伝子が発現できるように該
遺伝子の上流にプロモーター及びSD(シヤイン・アン
ド・ダルガーノ)塩基配列、更に蛋白合成開始に必要な
開始コドン(例えばATG)を付与した発現プラスミド
を利用するのが好ましい。上記宿主としての大腸菌とし
ては、エシエリヒア・コリ(Escherichia coli)K12
株等がよく用いられ、ベクターとしては一般にpBR3
22及びその改良ベクターがよく用いられるが、これら
に限定されず公知の各種の菌株及びベクターをも利用で
きる。プロモーターとしては、例えばトリプトファン(t
rp) プロモーター、lppプロモーター、lacプロモ
ーター、PL/PRプロモーター等を使用できる。
主細胞への導入方法及びこれによる形質転換方法として
は、一般的な各種方法を採用できる。また得られる形質
転換体は、常法に従い培養でき、該培養により所望のよ
うに設計した遺伝子によりコードされる目的の蛋白が生
産、発現される。該培養に用いられる培地としては、採
用した宿主細胞に応じて慣用される各種のものを適宜選
択利用でき、その培養も宿主細胞の生育に適した条件下
で実施できる。
乃至細胞膜上に目的とする組換え蛋白が発現、生産、蓄
積乃至分泌される。
所望により、その物理的性質、化学的性質等を利用した
各種の分離操作〔「生化学データーブックII」、1175-1
259頁、第1版第1刷、1980年 6月23日株式会社東京化
学同人発行;Biochemistry,25(25), 8274 (1986); Eu
r. J. Biochem., 163, 313 (1987) 等参照〕により分
離、精製できる。該方法としては、具体的には例えば通
常の再構成処理、蛋白沈澱剤による処理(塩析法)、遠
心分離、浸透圧ショック法、超音波破砕、限外濾過、分
子篩クロマトグラフィー(ゲル濾過)、吸着クロマトグ
ラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニテ
ィクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー
(HPLC)等の各種液体クロマトグラフィー、透析
法、これらの組合せ等を例示でき、特に好ましい上記方
法としては、本発明ペプチドの特異抗体を結合させたカ
ラムを利用したアフィニティクロマトグラフィー等を例
示できる。
の遺伝子を設計するに際しては、配列番号:4、5及び
6で示されるヒトBAI遺伝子群を良好に利用すること
ができる。該遺伝子は、所望により、前記したように各
アミノ酸残基を示すコドンを適宜選択変更して利用する
ことも勿論可能である。
ヒトBAI遺伝子群のアミノ酸配列において、その一部
のアミノ酸乃至アミノ酸配列を置換、欠失、付加等によ
り改変する場合には、例えばサイトスペシフィック・ミ
ュータゲネシス等の前記した各種方法により行うことが
できる。
列に従って、一般的な化学合成法により製造することが
でき、該方法には、通常の液相法及び固相法によるペプ
チド合成法が包含される。かかるペプチド合成法は、よ
り詳しくは、アミノ酸配列情報に基づいて、各アミノ酸
を1個ずつ逐次結合させ鎖を延長させていく所謂ステッ
プワイズエロンゲーション法と、アミノ酸数個からなる
フラグメントを予め合成し、次いで各フラグメントをカ
ップリング反応させるフラグメント・コンデンセーショ
ン法とを包含し、本発明ペプチドの合成は、そのいずれ
によってもよい。
常法に従うことができ、例えば、アジド法、混合酸無水
物法、DCC法、活性エステル法、酸化還元法、DPP
A(ジフェニルホスホリルアジド)法、DCC+添加物
(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、N−ヒドロキシ
サクシンアミド、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−
2,3−ジカルボキシイミド等)法、ウッドワード法等
を例示できる。
ペプチド縮合反応に使用されることのよく知られている
一般的なものから適宜選択することができる。その例と
しては、例えばジメチルホルムアミド(DMF)、ジメ
チルスルホキシド(DMSO)、ヘキサホスホロアミ
ド、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸
エチル等及びこれらの混合溶媒等を挙げることができ
る。
に関与しないアミノ酸乃至ペプチドにおけるカルボキシ
ル基は、一般にはエステル化により、例えばメチルエス
テル、エチルエステル、第3級ブチルエステル等の低級
アルキルエステル、例えばベンジルエステル、p−メト
キシベンジルエステル、p−ニトロベンジルエステル等
のアラルキルエステル等として保護することができる。
えばチロシン残基の水酸基は、アセチル基、ベンジル
基、ベンジルオキシカルボニル基、第3級ブチル基等で
保護されてもよいが、必ずしもかかる保護を行う必要は
ない。更に、例えばアルギニン残基のグアニジノ基は、
ニトロ基、トシル基、p−メトキシベンゼンスルホニル
基、メチレン−2−スルホニル基、ベンジルオキシカル
ボニル基、イソボルニルオキシカルボニル基、アダマン
チルオキシカルボニル基等の適当な保護基により保護す
ることができる。
び最終的に得られる本発明ペプチドにおけるこれら保護
基の脱保護反応もまた、慣用される方法、例えば接触還
元法や、液体アンモニア/ナトリウム、フッ化水素、臭
化水素、塩化水素、トリフルオロ酢酸、酢酸、蟻酸、メ
タンスルホン酸等を用いる方法等に従って実施すること
ができる。
した各種の方法にて、例えばイオン交換樹脂、分配クロ
マトグラフィー、ゲルクロマトグラフィー、向流分配法
等のペプチド化学の分野で汎用される方法に従い、適宜
その精製を行うことができる。
プチドに包含される)の特異抗体を作成する為の免疫抗
原としても好適に利用でき、これら抗原を利用すること
により、所望の抗血清(ポリクローナル抗体)及びモノ
クローナル抗体を収得することができる。該抗体の製造
方法自体は、当業者によく理解されているところであ
り、本発明においてもこれら常法に従うことができる
〔続生化学実験講座「免疫生化学研究法」、日本生化学
会編(1986)等参照〕。かくして得られる抗体は、例え
ばBAI蛋白の精製及びその免疫学的手法による測定乃
至識別等に有利に利用できる。
とする医薬品として医薬分野において有用である。
は、その医薬的に許容される塩もまた包含される。かか
る塩には、当業界で周知の方法により調製される、例え
ばナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグ
ネシウム、バリウム、アンモニウム等の無毒性アルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩等が包
含される。更に上記塩には、本発明ペプチドと適当な有
機酸乃至無機酸との反応による無毒性酸付加塩も包含さ
れる。代表的無毒性酸付加塩としては、例えば塩酸塩、
塩化水素酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、酢酸
塩、蓚酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、ラウリン酸塩、
硼酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、p−トルエン
スルホン酸塩(トシレート)、クエン酸塩、マレイン酸
塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、スルホン酸
塩、グリコール酸塩、アスコルビン酸塩、ベンゼンスル
ホン酸塩及びナプシレート等を例示できる。
ドの薬学的有効量を活性成分とし、これを適当な無毒性
医薬担体乃至希釈剤と共に含む医薬組成物乃至医薬製剤
が含まれる。
医薬担体としては、製剤の使用形態に応じて通常使用さ
れる、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、表面
活性剤、滑沢剤等の希釈剤或は賦形剤等を例示でき、こ
れらは得られる製剤の投与単位形態に応じて適宜選択使
用される。
ては、各種の形態が治療目的に応じて選択でき、その代
表的なものとしては、錠剤、丸剤、散剤、粉末剤、顆粒
剤、カプセル剤等の固体投与形態や、溶液、懸濁剤、乳
剤、シロップ、エリキシル等の液剤投与形態が含まれ、
これらは更に投与経路に応じて経口剤、非経口剤、経鼻
剤、経膣剤、坐剤、舌下剤、軟膏剤等に分類され、それ
ぞれ通常の方法に従い、調合、成形乃至調製することが
できる。
は、上記製剤担体として例えば乳糖、白糖、塩化ナトリ
ウム、ブドウ糖、尿素、デンプン、炭酸カルシウム、カ
オリン、結晶セルロース、ケイ酸、リン酸カリウム等の
賦形剤、水、エタノール、プロパノール、単シロップ、
ブドウ糖液、デンプン液、ゼラチン溶液、カルボキシメ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチ
ルセルロース、ポリビニルピロリドン等の結合剤、カル
ボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチル
セルロースカルシウム、低置換度ヒドロキシプロピルセ
ルロース、乾燥デンプン、アルギン酸ナトリウム、カン
テン末、ラミナラン末、炭酸水素ナトリウム、炭酸カル
シウム等の崩壊剤、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステル類、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸
モノグリセリド等の界面活性剤、白糖、ステアリン、カ
カオバター、水素添加油等の崩壊抑制剤、第4級アンモ
ニウム塩基、ラウリル硫酸ナトリウム等の吸収促進剤、
グリセリン、デンプン等の保湿剤、デンプン、乳糖、カ
オリン、ベントナイト、コロイド状ケイ酸等の吸着剤、
精製タルク、ステアリン酸塩、ホウ酸末、ポリエチレン
グリコール等の滑沢剤等を使用できる。
錠剤、例えば糖衣錠、ゼラチン被包錠、腸溶被錠、フィ
ルムコーティング錠或は二重錠乃至多層錠とすることが
できる。
体として例えばブドウ糖、乳糖、デンプン、カカオ脂、
硬化植物油、カオリン、タルク等の賦形剤、アラビアゴ
ム末、トラガント末、ゼラチン、エタノール等の結合
剤、ラミナラン、カンテン等の崩壊剤等を使用できる。
効成分を上記で例示した各種の製剤担体と混合して硬質
ゼラチンカプセル、軟質カプセル等に充填して調整され
る。
活性希釈剤、例えば水、を含む医薬的に許容される溶
液、エマルジョン、懸濁液、シロップ、エリキシル等を
包含し、更に湿潤剤、乳剤、懸濁剤等の助剤を含ませる
ことができ、これらは常法に従い調製される。
水性乃至非水性溶液、エマルジョン、懸濁液等への調製
に際しては、希釈剤として例えば水、エチルアルコー
ル、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
エトキシ化イソステアリルアルコール、ポリオキシ化イ
ソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル及びオリーブ油等の植物油等を使用で
き、また注入可能な有機エステル類、例えばオレイン酸
エチル等を配合できる。これらには更に通常の溶解補助
剤、緩衝剤、湿潤剤、乳化剤、懸濁剤、保存剤、分散剤
等を添加することもできる。
を通過させる濾過操作、殺菌剤の配合、照射処理及び加
熱処理等により実施できる。また、これらは使用直前に
滅菌水や適当な滅菌可能媒体に溶解することのできる滅
菌固体組成物形態に調製することもできる。
しては、製剤担体として、例えばポリエチレングリコー
ル、カカオ脂、高級アルコール、高級アルコールのエス
テル類、ゼラチン及び半合成グリセライド等を使用でき
る。
態に成形するに際しては、希釈剤として、例えば白色ワ
セリン、パラフイン、グリセリン、セルロース誘導体、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、シリ
コン、ベントナイト及びオリーブ油等の植物油等を使用
できる。
賦形剤を用いて、常法に従い調製することができる。
剤、保存剤、香料、風味剤、甘味剤等や他の医薬品等を
含有させることもできる。
く、各種製剤形態、患者の年齢、性別その他の条件、疾
患の程度等に応じて決定される。例えば錠剤、丸剤、液
剤、懸濁剤、乳剤、顆粒剤及びカプセル剤は経口投与さ
れ、注射剤は単独で又はブドウ糖やアミノ酸等の通常の
補液と混合して静脈内投与され、更に必要に応じ単独で
筋肉内、皮内、皮下もしくは腹腔内投与され、坐剤は直
腸内投与され、経膣剤は膣内投与され、経鼻剤は鼻腔内
投与され、舌下剤は口腔内投与され、軟膏剤は経皮的に
局所投与される。
有効成分の量及びその投与量は、特に限定されず、所望
の治療効果、投与法、治療期間、患者の年齢、性別その
他の条件等に応じて広範囲より適宜選択されるが、一般
的には、該投与量は、通常、1日当り体重1kg当り、
約1〜10mg程度とするのがよく、該製剤は1日に1
〜数回に分けて投与することができる。
現され,脳における発癌とその進展に重要な役割を果た
していると考えられる新規なヒト遺伝子が提供され、該
遺伝子の利用によれば、該遺伝子の組織での発現の検出
や、そのコードする産物(BAI蛋白)の構造及び機能
等を解析でき、また、該遺伝子産物の遺伝子工学的製造
が可能となり、これらにより、癌の発生、進展等の解明
やその診断、予防、治療等に有用な技術が提供される。
て、内皮細胞の増殖抑制作用を有し例えば血管新生の亢
進に起因する各種の疾患及び病態の処置等に使用される
新規ペプチド及び当該ペプチドを有効成分とする医薬が
提供される。
施例を挙げる。
31,T. Tokino., etal., Hum. Mol. Genet., 3, 1537
(1994)〕を放射標識してプローブとし、ヒトコスミド
ライブラリー〔T. Tokino., et al., Am. J. Hum. Gene
t., 48, 258 (1991)〕をスクリーニングして、コスミド
クローンp53−cos170を得た。
ン−エルマー)にて、文献〔Ishikawa., et al., DNA R
es., 4, 35 (1997)〕記載のプロトコールに従い、該コ
スミドクローンのゲノムDNA配列を決定し、コンピュ
ータープログラムによるエクソン検索〔Grail2及び He
xon:Y. Xu, et al., Comput. Appl. Biosci., 11, 117
(1995);V.V. Solovyev, et al., Nucl. Acids Res.,
24, 5156 (1994)〕により4つの候補エクソンを得た。
否かを検討するため、これら候補エクソンに相当するオ
リゴヌクレオチドを合成し、RT−PCRによるエクソ
ン−連結試験を行った〔E.R. Fearon, et al., Scienc
e, 2 47, 49 (1990)〕。候補エクソン中の2つが連結さ
れることを確認し(後述のプライマー「E1S」及び
「E1A」を使用)、この453bpのエクソン連結産
物(cDNA断片)を170E1と命名し、ノーザンハ
イブリダイゼーション用及びヒト胎児脳cDNAライブ
ラリー(ストラタジーン)スクリーニング用プローブと
した。
レルを欠失する膠芽腫細胞株T98G〔E.G. Van Meir,
et al., Cancer Res., 54, 649 (1994)〕に、p53発
現ベクター:p53−wt(野生型)又はp53−27
3(変異型)〔S.E. Kern, et al., Science, 256, 827
(1992)〕を一過的にDNA導入した。
cm2フラスコに入れ、各導入にはプラスミドDNA5
μg及びリポフェクチン(ギブコ−BRL)25μlを
用いた。
t al., Oncogene, 13, 1965 (1996)〕記載の方法に準じ
て行い、全RNAから SuperscriptII(ギブコ−BR
L)を使用して逆転写した。
0サイクルにおいて決定され、同一反応により得られた
cDNA間の定量的比較を可能とした。各PCR反応
は、0.2μgの全RNAからのcDNAを使用して実
施した。PCR溶液としては文献〔H-J. Han., et al.,
Hum. Mol. Genet., 4, 237 (1995)〕記載のものを使用
し、全反応は、GeneAmp PCR system 9600(パーキン−
エルマー)での、94℃2分の初期変性の後、94℃3
0秒、55−59℃1分及び72℃90秒の30サイク
ル(170E1の場合)又は25サイクル(p21/W
AF1及びG3PDHの場合)の工程を含んでいる。
りである。
泳動により単離した。
て結果を確認し、RNA鋳型の保全は、G3PDH転写
物の増幅を通してコントロールした(全てのサンプルに
おいて同様のシグナルを与えた)。
gを含むノーザンブロットをクローンテック社から購入
し、これをBAI1cDNAの2013−2465ヌク
レオチドに相当するランダムプライム〔32P〕−標識D
NAプローブと同社仕様書に従いハイブリダイズさせ
た。
0.1%SDSで洗浄し、−80℃下に7日間オートラ
ジオグラフィーにて露光した。
びYKG1は、HSRRB社から購入し、U87MG、
U118MG、U373MG、SW1088、SW17
83及びDBTRG05MGは、ATCCからそれぞれ
入手した。初代ヒト星状細胞はIWAKIから購入し
た。
る適当条件下に培養した。RNA抽出及び定量的RT−
PCR試験は上記と同様にして実施した。
プローブとして、ヒトコスミドライブラリーより、p5
3−cos170と命名したコスミドクローンを単離し
た。該コスミドクローンより候補エクソンを想定し、エ
クソン−連結試験により、453bpのエクソン連結断
片170E1を得た。
御されていることを確認するため、野生型又は変異型の
p53を含む発現ベクターで一過的にDNA導入された
T98G細胞におけるその発現を調べた。RT−PCR
分析により、上記170E1転写物は、野生型p53で
DNA導入されたT98G細胞において発現されてお
り、変異型p53でDNA導入されたT98G細胞及び
親細胞(T98G細胞)では認められなかった(図
1)。このことより、該遺伝子の転写は野生型p53に
より誘導されることが明らかとなった。
70E1、中段(WAF1)はp21/WAF1、下段
(G3PDH)はG3PDHの結果をそれぞれ示し、P
CR産物のサイズ(bp)は右側に示されており、また、
各レーンは次の鋳型を用いた場合をそれぞれ示してい
る。
ノムDNA レーン「H2O」:鋳型なし レーン「Brain」:0.2μgの脳由来全RNAからの
cDNA レーン「p53-」:T98G親細胞 レーン「p53-wt」:野生型p53を導入したT98G細
胞 レーン「p53-mt」:変異型p53を導入したT98G細
胞。
ブとして利用して、ヒト胎児脳cDNAライブラリー
(1.0×106プラーク)をスクリーニングして、c
DNAクローン40個を単離した。3つの代表的cDN
Aクローンの配列調整により、4752bpのオープン
リーディングフレームを含む5535bp(配列番号:
4参照)の転写物が明らかとなった。
する1584アミノ酸の配列は、図2に示されるとおり
である。
れる塩基配列の1784番目の塩基に多型性が検出さ
れ、(G)が(A)に置換した以外は同一のBAI1遺伝
子の存在もまた確認された。該遺伝子は、この塩基置換
により、そのコードするアミノ酸配列の534番目にお
けるアミノ酸に、Cys(TGC)とTyr(TAC)の多型性が存
在する。
及び成人脳において約6.5kbの転写物が見られるこ
とより(図5)、これらのcDNA配列は、5’非コー
ド配列の一部を欠失しているものと考えられる。
その推定分子構造を示す模式図を図3にそれぞれ示す。
示した。7つの膜通過部分は文字を囲んで示した。太字
及び下線を付したアミノ酸は、TSP−タイプ1リピー
トとの相同性領域を示している。RGDモチーフは白抜
き文字にて示している。
によるスケールである。図3中の各文字は、細胞外領域
(Extracellular region)、細胞質領域(Cytoplasmic
region)、シグナル配列(Signal sequence)、タイプ
1リピート(Type I repeats)、7旋回膜通過領域(Se
ven-span transmembrane region: TM)、TSPとの相
同性領域(Homology to thrombospondin)、CD97と
の相同性領域(Homology to CD97)及びセクレチンレセ
プターとの相同性領域(Homology to secretinrecepto
r)を、それぞれ示している。
t al., J. Mol. Biol., 157, 105 (1982)〕により、ヒ
トBAI1遺伝子産物のC端部分における7つの疎水性
セグメントの存在と、N端メチオニンに続く疎水性シグ
ナル配列の存在が明らかとなった。これは、BAI1
が、ほぼ930アミノ酸近くの細胞外部分、膜を7回通
過する233アミノ酸領域及び約400アミノ酸の細胞
質領域(図3参照)を有する多旋回膜蛋白であることを
示唆している。上記7旋回膜通過領域のアミノ酸配列
は、典型的な蛋白G−結合レセプター〔J.M. Baldwin,
EMBO J., 12, 1693(1993)〕の対応領域のそれとは全く
相同性がないが、白血球活性化抗原であり且つセクレチ
ンレセプタースーパーファミリーのメンバーであるCD
97〔J. Hamann, et al., J. Immunol., 155, 1942 (1
995)〕と23%の相同性を有していた。
ン、ヘパリン、スルファチド及びヘパリン硫酸プロテオ
グリカン等の種々の蛋白に結合することが知られている
〔J.Lawler, et al., J. Cell Biol., 103, 1635 (198
6); P. Bornstein, FASEB J., 6, 3290 (1992); D.D. R
obert, FASEB J., 10, 1183 (1996)〕TSP−タイプ1
リピートと著しいホモロジーが認められた。TSP1及
びTSP2はいずれも3回のリピートを有するの対し、
BAI1においては5回の同リピートを有していた。
P2の各タイプ1リピートのアミノ酸配列を整列した図
面を図4に示す。同図には、後述の実施例2で得たBA
I2及びBAI3におけるタイプ1リピートも併記され
ており、上段より順次、TSP1、TSP2、BAI
1、BAI2及びBAI3における各アミノ酸配列が示
されている。同図において、同一アミノ酸残基は黒塗り
反転させて描かれており、また保存されている残基(下
段「Consensus」)は太字表示されている。
チドは、bFGFによって誘導される実験的血管新生を
抑制することが報告されている〔S.S Tolsma, et al.,
J. Cell Biol., 122, 497 (1993)〕。現在までに単離さ
れている5種のTSP遺伝子中、タイプ1リピートを含
むTSP1及びTSP2だけが血管新生を抑制する。
グリン結合のための認識配列とされる単一の Arg−Gly
−Asp(RGD)モチーフ〔S.E. D'Souza, et al., Tre
nds biochem. Sci., 16, 246 (1991); T.A. Haas, et a
l., Curr. Biol., 6, 656 (1994)〕の存在が確認され
た。
「BAI1」の遺伝子産物は、血管新生を抑制するもの
と考えられ、本遺伝子を脳特異的血管新生抑制因子1と
名付けた。
ンブロット分析により調べた結果を図5に示す。
組織)は次のとおりである。
特異的に発現されていることが認められた。
役割を調べる上で、培養星状細胞からのRNAをコント
ロールとするRT−PCR分析試験により、膠芽腫細胞
株におけるBAI1遺伝子の発現を調べた。
す。
172、T98G、U87MG、DBTRG05MG、
SW1783及びU373MG)において、BAI1遺
伝子の発現は認められず、他の2種(SW1088及び
YKG1)において著しく減少していた。
導される新規な遺伝子BAI1を単離した。本遺伝子の
イントロン中に機能的p53結合性配列が存在してお
り、野生型p53を導入した腫瘍細胞株において生じる
本遺伝子の転写活性化は、p53蛋白による直接作用で
あるものと考えられる。
を果たしているとの考えは、次の事実により支持され
る。
り誘導され、主に脳において認められた。
において、BAI1発現はなかったか或は著しく低下し
ていた。
SP遺伝子において、TSP1及びTSP2だけが血管
新生抑制を担うドメインとされるタイプ1リピートを含
んでいる。そして、BAI1は、その細胞外ドメインに
5つのTSP様−タイプ1リピートを有している。
組換え蛋白は、血管新生を阻害した(後記実施例4参
照)。
管新生抑制因子としての膜蛋白であり、p53シグナル
メディエーターとして、膠芽腫の抑制に重要な役割を果
たしていると考えられる。
及び特徴付 (1)cDNAクローンの単離 BAI1遺伝子と関連するヒト遺伝子の探索に、BAI
1と相同性を有するヒト脳由来のEST(T08038及びH1
5399)を利用し、これに応じた特異的プライマーをデザ
インした。胎児脳ポリ(A)+RNAを鋳型とし、該特
異的プライマーを用いたRT−PCR増幅により「RG
1」及び「RG2」と名付けたcDNA断片を得た。
である。
として用い、ヒト胎児脳cDNAライブラリー(ストラ
タジーン)をスクリーニングして、数種のcDNAクロ
ーンを得た。これらのcDNA断片を同一ライブラリー
の再スクリーニング用プローブとして使用した。
をプローブとして用い、前記実施例1(3)に準じて行
った。
クター(p53−wt又はp53−273)を一過的に
DNA導入した。以下同様にして、RT−PCR分析を
実施した。
ト胎児脳cDNAライブラリー(1×106プラーク)
をスクリーニングし、cDNAクローン80個を単離し
た。これらのcDNAをプローブとし、同一ライブラリ
ーを再度スクリーニングして更に50個のクローンを得
た。代表的cDNAクローンの配列を決定することによ
り、「BAI2」及び「BAI3」と名付けた2つの新
規な遺伝子の全長cDNAを得た。
bp及び4566bpのオープンリーディングフレーム
を含む5201bp(配列番号:5)及び5267bp
(配列番号:6)の転写物からなり、これによりコード
されるアミノ酸配列は、配列番号:2及び:3に示すと
おりである。
伝子のそれに対して著しい配列類似性が認められた。
子構造を示す模式図を、図3に準じて図7に示す。同図
において、遺伝子産物は便宜的に図示するI〜Vのドメ
インに分けられており、保存されたシステイン残基(co
nserved cysteine residues)も示されている。
子のC端部分に7つの疎水性部分が認められ、BAI1
と同様に、BAI2及びBAI3もまた7旋回膜通過蛋
白と考えられた。また、BAI2びBAI3の膜通過領
域は、セクレチンレセプタースーパーファミリーのメン
バーと考えられるCD97、セクレチン及びカルシトニ
ンにいくらかの相同性が認められた。
低い類似性を示したが、システイン残基はよく保存され
ていた。サイトカインレセプターファミリーに属するメ
ンバーの保存されたシステイン残基は、それらの構造形
成及びレセプターとしての生物学的機能に重要であると
考えられており、上記保存されたシステイン残基は、B
AI1、BAI2及びBAI3のドメインIが同様の構
造を有し、同様のもしくは関連する未知のリガンドファ
ミリーを認識することを示唆する。
は、リピートの数は異なるものの、よく保存されてい
る。BAI1は、5つのタイプ1リピートを有し、BA
I2及びBAI3は、4つのタイプ1リピートを含んで
いる。TSPタイプ1リピートは、細胞外マトリクスと
相互作用するだけでなく、内皮細胞とも直接作用するこ
とが知られており、これはTSPファミリーの多機能ド
メインであると考えられる。
り考慮すると、BAI1と同様に、BAI2及びBAI
3もまた、細胞外マトリクスと相互作用し及び/又は細
胞間相互作用に関与するものと考えられる。
V)は、CD97に相同性を示すが、この領域の機能は
解明されていない。
セプタースーパーファミリーに属するメンバーとは異な
り、この3つのレセプター(BAI1、BAI2及びB
AI3)は伸長した細胞質領域(ドメインV)を含んで
いる。このドメインVが、C端の短いペプチドを除き、
これら3つのレセプターで保存されていないことは興味
深いことである。BAI1のプロリンに富む配列は、S
H3ドメインに対する結合活性を有すると考えられてい
るが、これは他の2つのメンバーでは保存されていな
い。
の下流のシグナル経路がおそらく相違するであろうこと
を示している。
BAI3の発現 各種ヒト組織におけるBAI2及びBAI3mRNAの
発現をノーザンブロット分析により試験した結果を図8
に示す。
3の結果を示しており、BAI1の結果を参考に上段に
示した。尚、試験した組織は前記したとおりである。
れ、その発現パターンは(心臓、骨格筋及び脾臓におけ
る比較的大きな転写物であるBAI2発現を除き)BA
I1のそれと非常に類似していた。この大きなサイズの
転写物は、別態様(alternative)スプライシングによ
るBAI2転写物の結果であるか、又は他の関連する遺
伝子によるものと考えられる。
を試験した結果を同様に図9に示す。
発現されていたが、骨髄、脊髄及び脳梁は、これら遺伝
子をあまり豊富には発現していなかった。これら脳部分
における発現パターンの類似性は、BAI1、BAI2
及びBAI3が同一タイプの細胞において発現されてい
ることを示唆している。
ので、BAI2及びBAI3もまた同様に野生型p53
蛋白によって誘導されるか否かを試験した。
98Gに、野生型もしくは変異型p53を含む発現ベク
ターを一過的にDNA導入し、BAI2及びBAI3の
発現に与える影響を試験した。
段はBAI2、下段はBAI3の結果をそれぞれ示し、
PCR産物のサイズ(bp)は右側に示されており、ま
た、各レーンは次の鋳型を用いた場合をそれぞれ示して
いる。
らのcDNA レーン「p53-」:T98G親細胞 レーン「p53-wt」:野生型p53を導入したT98G細
胞 レーン「p53-mt」:変異型p53を導入したT98G細
胞。
されていたが、p53のいずれのタイプのDNA導入に
よってもその発現レベルに変化がなかった。
は検出されなかった。この細胞株においては、p53の
いずれのタイプのDNA導入によってもp53の発現は
認められなかった。
構造的に非常に類似しているにもかかわらず、それらの
発現調節は同一ではないものと結論付けすることができ
る。
なかったので、他の膠芽腫細胞株におけるその発現を試
験した。
図6に準じて、図11に示す。
SW1088、SW1783及びU373MGにおい
て、非常に低いか又は完全に失われていた。A172及
びT98Gにおいては、40サイクルの増幅によっても
PCR産物は検出されなかった。
は増殖抑制を惹起するので、BAI3のかかる発現低下
制御(down-regulation)も膠芽腫の発生や進展に重要
な役割を果たしているものと考えられる。
性ある2つの新規なヒト遺伝子、BAI2及びBAI
3、を単離した。両遺伝子の推定蛋白は、BAI1のそ
れに著しい類似性を有する。特に、そのタイプ1リピー
ト及び膜通過ドメインは高度に保存されている。
ト組織におけるBAI2及びBAI3転写物の発現パタ
ーンもまたBAI1のそれに類似しており、これら3つ
の遺伝子は同一タイプの脳細胞において発現されるもの
と考えられる。
似の機能を有していることを示唆しており、BAI2及
びBAI3もまた、BAI1と同様に血管新生を抑制す
るものと考えられる。
が、BAI2及びBAI3の発現はp53によっては影
響されなかった。しかしながら、BAI3mRNAレベ
ルは、試験した9種の膠芽腫細胞株中5種において発現
低下制御され、該5種中3種の細胞株においては完全に
消失していた。
I2及びBAI3は、細胞外マトリクスと相互作用し及
び/又は細胞間相互作用に関与し、不適当な条件下では
増殖しないとするシグナルを伝達するものと考えられ
る。
チドA1)は、常法〔E. Atherton & R.C. Sheppard, "
Solid phase peptide synthesis: a practicalapproac
h", IRL PRESS at Oxford University Press 1989, ED.
by D. Richwood, B.D. Hames, p25-161〕に従い、ペプ
チド合成機(PSSM-8, 島津製作所)を使用して固相合成
された。
脂(0.1 mmol)に、所望のアミノ酸配列に従う次の各ア
ミノ酸(各4倍当量)を順次反応させた: Fmoc-Thr(tBoc)、Fmoc-Arg(Pmc)、Fmoc-Thr(tBoc)、Fmo
c-Gln(trt)、Fmoc-Trp(Boc)、Fmoc-Gly、Fmoc-Glu(OtB
u)、Fmoc-Gly、Fmoc-Ala、Fmoc-Thr(tBoc)、Fmoc-Ser(t
Bu)、Fmoc-Ser(tBu)、Fmoc-Ala、Fmoc-Val、Fmoc-Ser(t
Bu)、Fmoc-Trp(Boc)、Fmoc-Pro 及び Fmoc-Ser(tBu)。
(Reagent K: 82.5% TFA, 5% phenol, 5% H2O, 5% thio
anisole, 2.5% ethandithiol)にて室温で2時間処理す
ることにより、ペプチドの脱保護を行った。樹脂と溶液
を分離し、TFA及び揮発性スカベンジャーを除去後、
ジエチルエーテルにて粗ペプチドを沈殿させた。粗ペプ
チドを逆相クロマトグラフィー(VYDAC, 218TP54カラ
ム)に付し、0.1%の水性TFAと100%アセトニ
トリル(0.1% TFA)により得られる勾配で目的分画を回
収し、濃縮、凍結乾燥して精製された目的ペプチド(ペ
プチドA1)を得た。
のタイプ1リピートに相当するアミノ酸配列を有するペ
プチドであり、当該リピートの第7番目のアミノ酸(Se
r)から第25番目のアミノ酸(Arg)までの19アミノ
酸(2個のシステイン残基はいずれもアラニン残基に置
換されている)で構成されている。
成した。
るアミノ酸配列のペプチド) 該ペプチドA2は、BAI1遺伝子の第3のタイプ1リ
ピートに相当するアミノ酸配列を有するペプチドであ
り、当該リピートの第7番目のアミノ酸(Ser)から第
25番目のアミノ酸(Arg)までの19アミノ酸(2個
のシステイン残基はいずれもアラニン残基に置換されて
いる)で構成されている。
るアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドA3は、BA
I1遺伝子の第4のタイプ1リピートに相当するアミノ
酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7番
目のアミノ酸(Ser)から第25番目のアミノ酸(Arg)
までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいずれも
アラニン残基に置換されている)で構成されている。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドA4は、B
AI1遺伝子の第5のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Ala)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドB1は、B
AI2遺伝子の第1のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Ser)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドB2は、B
AI2遺伝子の第2のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Gly)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドB3は、B
AI2遺伝子の第3のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Gly)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドB4は、B
AI2遺伝子の第4のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Asn)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドC1は、B
AI3遺伝子の第1のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Ser)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
れるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドC2は、B
AI3遺伝子の第2のタイプ1リピートに相当するアミ
ノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第7
番目のアミノ酸(Ser)から第25番目のアミノ酸(Ar
g)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
されるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドC3は、
BAI3遺伝子の第3のタイプ1リピートに相当するア
ミノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第
7番目のアミノ酸(Ser)から第25番目のアミノ酸(A
rg)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
されるアミノ酸配列のペプチド):該ペプチドC4は、
BAI3遺伝子の第4のタイプ1リピートに相当するア
ミノ酸配列を有するペプチドであり、当該リピートの第
7番目のアミノ酸(Gly)から第25番目のアミノ酸(A
rg)までの19アミノ酸(2個のシステイン残基はいず
れもアラニン残基に置換されている)で構成されてい
る。
(流速:1.0 ml/min、緩衝液A:0.1%TFA、緩衝液B:
0.1% TFA / 90% acetonitrile、グラジエント:0-60% B
in 45min)による純度分析の結果、いずれも95〜1
00%の純度を有していた。また、各ペプチドは、アミ
ノ酸組成分析〔新生化学実験講座1「蛋白質II 一次構
造」日本生化学会編、東京化学同人、40-48頁、1990
年〕により、いずれも理論値に一致するアミノ酸の検出
を与えたことより、所望の配列を有するペプチドである
ことを確認した。
atos Kompact MALDI 1V4.0.0;島津製作所、飛行時間型
質量分析)の結果(M+H)を表3に示す。
のタイプ1リピート又は同第3、第4及び第5のタイプ
1リピートを有する本発明ペプチド(組換え蛋白)を、
グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)との融
合蛋白として得た。
R法により、BAI1のアミノ酸340−495(タイ
プ1A)又は同386−568(タイプ1B)に相当す
るcDNA断片を増幅し、制限酵素SmaIで切断後、
アガロースゲルから目的のDNA断片を調製した。
(ファルマシア社)の制限酵素SmaI部位に組込み、
BAI1タイプ1A又は同タイプ1BとGSTとの融合
蛋白発現プラスミドを構築した。該発現プラスミドを、
エレクトロポレーション法に従い大腸菌株DH10Bへ
導入し、1mMのIPTGによって発現誘導した。発現
された目的の融合蛋白は、不溶性ペレットより同社(フ
ァルマシア社)仕様書に従うグルタチオンのアフィニテ
ィークロマトグラフィーにより回収及び精製した。
のアミノ酸340−495又は同386−568に相当
するペプチドとGSTとの融合蛋白であり、順次、GS
T−BAI1−タイプ1A及びGST−BAI1−タイ
プ1Bと名付けた。
al cells)の増殖及び遊走に対する本発明ペプチドの作
用を試験した〔Journal of Cellular Biochemistry, 5
3, 74-84 (1993)〕。
胞を、1%FBS含有E’MEM培地(以下「培地」)
で1×105/mlに調製した。この50μlを、96
穴プレート(コーニング)の各ウエルに播種し(5×1
03細胞/ウエル)、CO2インキュベーターにて約10
分間培養した。培地にて所定濃度に調製した塩基性線維
芽細胞増殖因子(bFGF、R&D)及び被検試料のそれぞ
れ25μlづつを各ウエルに添加し、72時間培養後、
MTTの5mg/mlPBS(−)溶液(シグマ)を各
ウエルに10μlづつ添加し、同インキュベーター内に
4時間放置した。可溶化溶液(10% SDS-0.01NHCl)を各
ウエルに100μlずつ添加し、570及び630nm
での吸光度を24時間後に測定し(Titertek Multiscan
MCC/340、大日本製薬)、その吸光度の差を細胞増殖の
指標とした。
いコントロール(C)の結果に対する百分率(T/C)
にて評価した。
間インキュベートし、収穫し、培地に懸濁させ、次いで
ケモタキセル(chemotaxicel, Kurabo)の上表面に、1
ng/mlのbFGF及び所定濃度の被検試料と共に、
1×105細胞/ウエルとなるように加えた。37℃で
4時間培養して遊走させた後、チェンバーごと24穴プ
レート中で固定及び染色し、フィルターの底に遊走した
細胞数を9ハイパワーフィールド(9HPF)でカウン
トした。
C増殖に与える結果を示しており、図12はペプチドA
1、図13はペプチドA2、図14はペプチドA3及び
図15はペプチドA4における各結果である。これらの
図面において、縦軸はT/C(%)を、横軸は被検試料
の濃度(μg/ml)をそれぞれ示し、結果は平均値(n=
3)で示されている。
同様に示しており、図16はヒトTSP1(R&D)、
図17はTSP1タイプ1リピート由来ペプチド(実施
例3(1)と同様にして得たTSP1アミノ酸368〜
386の合成ペプチド:MalI)及び図18はTSP1
タイプ1リピート由来ペプチド(実施例3(1)と同様に
して得たTSP1アミノ酸424〜442の合成ペプチ
ド:MalII)における各結果である。
(2)で得た組換え蛋白)及び対照(実施例3(2)に
おけるGST蛋白「GST」及び同実施例と同様にして得
たTSP1のアミノ酸341〜523のGST融合蛋白
「GST-TSP1-type1」)における各結果を示しており、結
果は平均±SD(n=3)で示されている。
された、本発明ペプチド及び対照のBCEC遊走に与え
る結果を示している。同図において、縦軸は、遊走細胞
数(数/9HPF)を、横軸は、被検試料の濃度を示す。結
果は、平均±SD(n=3)で示されている。
依存的にBCECの増殖を抑制することが判る。また、
合成ペプチドにおけるその強さは、TSP1タイプ1リ
ピートに由来する対照ペプチド(MalI及びMalII)に比
較してより強力であり、殊にペプチドA1が最も強力
で、1ng/mlbFGF存在下でのIC50値(50%
阻害濃度)は約46μg/ml(24μM;分子量約 1,90
0)であった。
GFによって誘導される内皮細胞の遊走を抑制したこと
が判る。
は対照のGST−TSP1−タイプ1と共にインキュベ
ートした細胞は、丸くなり培養皿から脱離するという形
態学的変化を示した。
を評価するため、角膜ポケットアッセイ(Journal of C
ell Biology, 122(2) 497-511 (1993))に従い、本発明
ペプチドを含む徐放性ペレット(ethylene-vinyl-aceta
te: EVA pellets)を調製し、これをラット角膜に移植
し、bFGFによって誘導される角膜縁からの新しい血
管補充に与えるその効果を評価した。
GST蛋白(対照)又は本発明ペプチド(GST-BAI1-タイフ
゜1A 又は GST-BAI1-タイフ゜1B)を含むEVAペレットを
調製し、1群5匹のSD雄性ラット(200-400 g)の角
膜に移植した。新生血管形成は、移植第5日及び第7日
に顕微鏡下に評価した。
生血管形成の感受性の個体差を除去する為、対照ペレッ
ト(bFGF 及び GST 含有ペレット)と試験ペレット(bF
GF及び本発明ペプチド含有ペレット)を同一個体の左目
と右目に移植した。
でのbFGF誘導新生血管形成をインビボで抑制し、特
に、GST−BAI1−タイプ1Aにおいては、全5匹
のラットにおいて新生血管形成の顕著な抑制が認められ
た。
は、第7日目におけるペレット移植部位の血管を示す図
面代用写真であり、「A」〜「F」は次のとおりであ
る。
ペレット移植群 ・F:bFGF及びGST−BAI1−タイプ1B含有
ペレット移植群。
の結果を示す図面代用写真である。
示す。
子構造を示す模式図である。
TSP2の各タイプ1リピートアミノ酸配列の整列をし
た図面である。
の種々ヒト組織における遺伝子発現を調べた結果を示す
図面代用写真である。
現をRT−PCR分析により調べた結果を示す図面代用
写真である。
造を示す模式図である。
AI3遺伝子の種々ヒト組織における遺伝子発現を調べ
た結果を示す図面代用写真である。
AI3遺伝子のヒト脳組織における遺伝子発現を調べた
結果を示す図面代用写真である。
伝子の発現制御の結果を示す図面代用写真である。
発現をRT−PCR分析により調べた結果を示す図面代
用写真である。
示すグラフである。
示すグラフである。
示すグラフである。
示すグラフである。
である。
である。
である。
示すグラフである。
示すグラフである。
示す図面代用写真である。
Claims (12)
- 【請求項1】配列番号:1で示されるアミノ酸配列をコ
ードする塩基配列を含む遺伝子及びそのファミリー遺伝
子から選択されるヒトBAI遺伝子。 - 【請求項2】配列番号:1、2又は3で示されるアミノ
酸配列の全部又は一部をコードする塩基配列を含む請求
項1に記載の遺伝子。 - 【請求項3】配列番号:4で示される塩基配列の全部又
は一部を含む請求項1に記載の遺伝子。 - 【請求項4】配列番号:5で示される塩基配列の全部又
は一部を含む請求項1に記載の遺伝子。 - 【請求項5】配列番号:6で示される塩基配列の全部又
は一部を含む請求項1に記載の遺伝子。 - 【請求項6】請求項1に記載のヒトBAI遺伝子がコー
ドするタイプ1リピートに相当するアミノ酸配列を有す
ることを特徴とするペプチド。 - 【請求項7】配列番号:1で示されるアミノ酸配列から
なるヒトBAI1遺伝子産物の第1、第2、第3、第4
及び第5のタイプ1リピートから選択される少なくとも
ひとつのリピートに相当するアミノ酸配列を有する請求
項6に記載のペプチド。 - 【請求項8】配列番号:2で示されるアミノ酸配列から
なるヒトBAI2遺伝子産物の第1、第2、第3及び第
4のタイプ1リピートから選択される少なくともひとつ
のリピートに相当するアミノ酸配列を有する請求項6に
記載のペプチド。 - 【請求項9】配列番号:3で示されるアミノ酸配列から
なるヒトBAI3遺伝子産物の第1、第2、第3及び第
4のタイプ1リピートから選択される少なくともひとつ
のリピートに相当するアミノ酸配列を有する請求項6に
記載のペプチド。 - 【請求項10】タイプ1リピートに相当するアミノ酸配
列が、システイン残基をアラニン残基に置換したアミノ
酸配列からなる請求項6に記載のペプチド。 - 【請求項11】配列番号:7、8、9、10、11、1
2、13、14、15、16、17及び18で示される
アミノ酸配列から選択される少なくともひとつの配列を
含む請求項6に記載のペプチド。 - 【請求項12】請求項6に記載のペプチドを有効成分と
する医薬。
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- 1997-06-16 JP JP17648597A patent/JP4001976B2/ja not_active Expired - Fee Related
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