JP2004049004A - 5-oxo-ETE receptor protein and its gene - Google Patents
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Abstract
【課題】生体内情報伝達機構の発見や新規薬物標的蛋白質の同定を可能とすることができる5−oxo−ETE受容体タンパク質やその遺伝子、5−oxo−ETE受容体のアゴニストやアンタゴニストを提供すること。
【解決手段】ヒトゲノム配列からG蛋白質共役受容体をコードすると思われる遺伝子を多数検索し、それらのいくつかをクローニングした。クローニングした遺伝子の3’末端部分にGi1のαサブユニットの遺伝子を結合したものを作製し、これらを昆虫細胞に導入し、受容体−Gi1α融合タンパク質を発現させた。この融合タンパク質の受容体部分にアゴニストが結合するとGi1αの部分に[35S]−GTPγSが結合することが、受容体とGタンパク質の性質から期待できる。そこで作製した融合タンパク質の中に5−oxo−ETEの用量依存的に[35S]−GTPγSの結合を増加させるものがあるかどうか検索した。[PROBLEMS] To provide a 5-oxo-ETE receptor protein, a gene thereof, and an agonist or antagonist of a 5-oxo-ETE receptor, which enable discovery of an in vivo signaling mechanism and identification of a novel drug target protein. thing.
Kind Code: A1 A large number of genes suspected to encode G protein-coupled receptors were searched from a human genome sequence, and some of them were cloned. The cloned gene was prepared by linking the gene of the α1 subunit of Gi1 to the 3 ′ terminal portion, and these were introduced into insect cells to express the receptor-Gi1α fusion protein. From the properties of the receptor and the G protein, it can be expected that [ 35 S] -GTPγS will bind to the Gi1α portion when the agonist binds to the receptor portion of this fusion protein. Therefore, we searched whether there is to increase the binding of 5-oxo-ETE in a dose-dependent manner [35 S] -GTPyS into the prepared fusion protein.
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、5−oxo−ETEや5−HPETEに対する受容体(以下、「5−oxo−ETE受容体」という)タンパク質をコードするDNAや、5−oxo−ETE受容体タンパク質や、該5−oxo−ETE受容体のアゴニスト又はアンタゴニスト等に関する。
【0002】
【従来の技術】
G蛋白質共役受容体(GPCR:G−protein coupled receptor)は、細胞膜上に存在し、細胞外からのいろいろな情報を受け取る蛋白質である。GPCRは膜を7回貫通するという共通構造をもつスーパーファミリーを形成しており、その一つひとつが光、匂い、味といった感覚のセンサーとして働いたり、ホルモン、神経伝達物質、生理活性物質、局所仲介物質等の細胞外リガンドと結合することによって、これら受容体のコンホメーションを変化させて、Gi、Gt、Gs、Go、Gq等のG蛋白質(GTP−binding protein)を活性化して、細胞内にシグナルを伝達することが知られている。また、各種生体の細胞内や臓器内の複雑な機能を調節する細胞外リガンドは、生体機能を調節する医薬品として活用されており、現在使用されている臨床薬の30〜50%はGPCRを標的とするリガンドではないかと考えられている。近年の遺伝子クローニング技術の発達により、そのリガンドが同定されていない“オーファンGPCR”の遺伝子が数多く見つかっており、新規GPCRの探索やその機能解明が求められており、かかる新規GPCR遺伝子をクローニングすることは、アゴニストやアンタゴニストなどのGPCRに特異的なリガンドの探索に有用であることが知られている。しかし、GPCRはその全てが明らかとされているわけではなく、配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質HEOAD54もGPCRファミリーとして知られている(特開平11−98988号公報)が、そのリガンドが何であるかは知られていなかった。
【0003】
一方、5−oxo−ETE(5−oxo6E,8Z,11Z,14Z−eicosa tetraenomic acid)、5−HETE(5(±)−Hydroxyeicosa−6E,8Z,11Z,14Z tetraenomic acid)及び5−HPETE(5(S)−Hydroperoxyeicosa−6E,8Z,11Z,14Z tetraenomic acid)はロイコトリエンなどの生理活性脂質が生じる過程での代謝中間体として広く理解されている。また、5−oxo−ETEや5−HPETEの好中球遊走活性が報告され、特に、5−oxo−ETEは、好酸球、単球、及び好中球等で合成され、少なくとも好酸球の組織への浸潤反応を起こし、また、PAF、LTB4、及びLTD4より強い遊走活性があると報告されている。5−oxo−ETEや5−HPETEの受容体の存在も示唆されているが、その具体的な生体内生理活性や受容体の実体は明らかではなく、これらは教科書レベルでは一般に生体内生理活性物質としては認識されていない。
【0004】
他方、SOSUI(http://sosui.proteome.bio.tuat.ac.jp/sosuiframe0.html)は蛋白質の一次構造からアミノ酸ごとの疎水性パラメーターなどを利用して、その膜貫通領域を予想するために開発されたプログラムである。すでに数多くの既知、および未知の蛋白質においてその構造予測に適応され、さらにゲノム遺伝子配列上で膜結合型蛋白質をコードする翻訳領域(ORF:open reading frame)を同定することなどに利用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
GPCR及びその内在性リガンドは、これらに作用する薬剤の研究や、当該遺伝子及びその変異体の遺伝治療等への応用など、新たな治療法への応用の可能性が期待される。また、新規GPCR遺伝子の解析を通して新しい生体内情報伝達機構の発見や新規薬物標的蛋白質の同定も期待できる。本発明の課題は、生体内情報伝達機構の発見や新規薬物標的蛋白質の同定を可能とすることができる5−oxo−ETE受容体タンパク質やその遺伝子、5−oxo−ETE受容体のアゴニストやアンタゴニストを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
これまでに5−oxo−ETEは好中球に対して正の走化性を誘導する物質であることが分かっていたが、その情報伝達を担う受容体の構造については不明であった。本発明者らはオーファンGPCRのリガンド探索法として、受容体とGαの融合蛋白質を用いる方法を考案した。本発明者らはヒトゲノム配列からG蛋白質共役受容体をコードすると思われる遺伝子を多数検索し、それらのいくつかをクローニングした。クローニングした遺伝子の3’末端部分にGi1のαサブユニットの遺伝子を結合したものを作製し、これらを昆虫細胞に導入し、受容体−Gi1α融合タンパク質を発現させた。この融合タンパク質の受容体部分にアゴニストが結合するとGi1αの部分に[35S]−GTPγSが結合することが、受容体とGタンパク質の性質から期待できる。そこで作製した融合タンパク質の中に5−oxo−ETEの用量依存的に[35S]−GTPγSの結合を増加させるものがあるかどうか検索したところ、ある融合タンパク質の作製に利用された遺伝子は、5−oxo−ETEや5−HPETEに対する受容体の遺伝子であることを確認し、オーファンGPCRのひとつのリガンドが5−oxo−ETEであることを見い出した。
【0007】
一方、このオーファンGPCRは、免疫系組織、血球系組織に高く発現しており、少なくとも各種リンパ球(ヘルパーT細胞、キラーT細胞、B細胞)、単球、好酸球、好塩基球、および等に発現していることも明らかにしている。これらの結果から、5−oxo−ETEは、免疫機能のこれら主役細胞に広範に作用する新しいタイプのケモカインと考えられる。今まで見出されているケモカインは内因性の白血球遊走・活性化作用を有する塩基性の強い、ヘパリン結含性活性ポリペプチドの総称であり、その構造から現在4つのサブファミリーに分けられている。今回、本発明者らが新たに見出したオーファンGPCRの内在性リガンド5−oxo−ETEは、他の脂質性の白血球遊走因子と同じくアラキドン酸代謝物であり、従来のペプチド性ケモカインとは別のタイプのケモカインと見なすことが出来る。
【0008】
上記融合タンパク質を用いた同様のアゴニストのスクリーニングから、5−oxo−ETEや5−HPETEに対する受容体には、5−oxo−ETEや5−HPETEが作用し、そのEC50はそれぞれ約1nM、17nMであることが分かった。また、これら5−oxo−ETEや5−HPETEだけでなく、5−HETEやアラキドン酸もアゴニストとして作用し、アラキドン酸は高濃度においてアゴニスト活性を示した。さらにこの融合タンパク質について5−oxo−ETE存在下での[35S]−GTPγSの取込みを阻害するアンタゴニストを検索したところ、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リノレン酸又はそれらの誘導体がアンタゴニストとして働くことが分かった。
本発明は、以上の知見に基づいて完成されるに至ったものである。
【0009】
すなわち本発明は、以下の(a)又は(b)の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA。(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質(b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質(請求項1)や、配列番号1に示される塩基配列又はその相補的配列並びにこれらの配列の一部または全部を含む5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA(請求項2)や、請求項2記載のDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA(請求項3)や、配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質(請求項4)や、配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質(請求項5)や、請求項4又は5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質と、マーカータンパク質及び/又はペプチドタグとを結合させた融合タンパク質(請求項6)や、請求項4又は5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質に特異的に結合する抗5−oxo−ETE受容体抗体(請求項7)や、請求項4又は5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質を産生することができる発現系を含むDNA(請求項8)や、請求項4又は5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現することができる発現系を含む宿主細胞(請求項9)や、請求項4又は5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子機能が染色体上で欠損し又は前記遺伝子が過剰発現する非ヒト動物(請求項10)や、請求項4若しくは5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質又は該5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞膜と、被検物質とを用いることを特徴とする5−oxo−ETE受容体の機能促進若しくは抑制物質又は5−oxo−ETE受容体の発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング方法(請求項11)や、請求項4若しくは5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質又は5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞膜と、5−oxo−ETEと、被検物質とを用いることを特徴とする5−oxo−ETE受容体の機能促進若しくは抑制物質又は5−oxo−ETE受容体の発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング方法(請求項12)や、請求項4若しくは5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞と、被検物質とを用いることを特徴とする5−oxo−ETE受容体の機能促進若しくは抑制物質又はG蛋白質共役受容体の発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング方法(請求項13)や、請求項10記載の非ヒト動物と、被検物質とを用いることを特徴とする5−oxo−ETE受容体の機能促進若しくは抑制物質又は5−oxo−ETE受容体の発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング方法(請求項14)や、非ヒト動物が、マウスであることを特徴とする請求項14記載の5−oxo−ETE受容体の機能促進若しくは抑制物質又は5−oxo−ETE受容体の発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング方法(請求項15)に関する。
【0010】
また本発明は、5−oxo−ETE受容体のアゴニスト(請求項16)や、5−HETE又はアラキドン酸である請求項16記載のアゴニスト(請求項17)や、5−oxo−ETE受容体のアンタゴニスト(請求項18)や、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リノレン酸又はそれらの誘導体である請求項18記載のアンタゴニスト(請求項19)や、5−oxo−ETE受容体の機能促進又は発現増強を必要としている患者を治療するのに用いられる医薬組成物であって、有効成分として、請求項4若しくは5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質、請求項16若しくは17記載のアゴニスト、又は請求項1〜3のいずれか記載のDNAを含む医薬組成物(請求項20)や、5−oxo−ETE受容体の機能又は発現の抑制を必要としている患者を治療するのに用いられる医薬組成物であって、有効成分として、請求項18若しくは19記載のアンタゴニスト、又は請求項1〜3のいずれか記載のDNAの発現を抑制するDNA若しくはRNAを含む医薬組成物(請求項21)や、検体中の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA配列を、請求項4若しくは5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA配列と比較することを特徴とする5−oxo−ETE受容体の機能又は発現に関連する疾病の診断方法(請求項22)や、請求項4若しくは5記載の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA又はRNAのアンチセンス鎖の全部又は一部からなる5−oxo−ETE受容体の機能又は発現に関連する疾病の診断用プローブ(請求項23)や、請求項23記載の診断用プローブ及び/又は請求項7記載の抗体を含有する5−oxo−ETE受容体の機能又は発現に関連する疾病の診断薬(請求項24)に関する。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNAとしては、配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質や、配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNAを挙げることができ、これら5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNAは、そのDNA配列情報等に基づき、例えばヒト由来の5−oxo−ETE受容体遺伝子においてはヒト遺伝子ライブラリーやヒトcDNAライブラリーなどから公知の方法により調製することができる。
【0012】
また、本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNAとしては、配列番号1に示される塩基配列又はその相補的配列並びにこれらの配列の一部または全部を含むDNAや、これらDNAをプローブとして、ヒト由来のDNAライブラリーに対してストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーションし、かつ5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNAを挙げることができる。かかるDNAを取得するためのハイブリダイゼーションの条件としては、例えば、42℃でのハイブリダイゼーション、及び1×SSC、0.1%のSDSを含む緩衝液による42℃での洗浄処理を挙げることができ、65℃でのハイブリダイゼーション、及び0.1×SSC,0.1%のSDSを含む緩衝液による65℃での洗浄処理をより好ましく挙げることができる。
【0013】
本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質としては、配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質や、配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなる5−oxo−ETEに対するタンパク質や、これらの組換えタンパク質を具体的に挙げることができる。かかる5−oxo−ETE受容体タンパク質は、そのDNA配列情報等に基づき公知の方法で調製することができる。
【0014】
上記配列番号1に示される塩基配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNAの等価物として、配列番号3に示される塩基配列からなるDNA(31%)、配列番号5に示される塩基配列からなるDNA(31%)、配列番号7に示される塩基配列からなるDNA(32%)、又は配列番号9に示される塩基配列からなるDNA(3%)を挙げることができる(カッコ内の数値は配列番号1に示される塩基配列からなるDNAとのホモロジーを示す)。また、配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる5−oxo−ETE受容体タンパク質の等価物として、配列番号4、6、8又は10にそれぞれ示されるアミノ酸配列からなるGPCRタンパク質を挙げることができる。
【0015】
本発明の融合タンパク質とは、本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質に、マーカータンパク質及び/又はペプチドタグを結合させたものをいい、マーカータンパク質としては、従来知られているマーカータンパク質であればどのようなものでもよく、例えば、アルカリフォスファターゼ、抗体のFc領域、HRP、GFPなどを具体的に挙げることができ、また本発明におけるペプチドタグとしては、Mycタグ、Hisタグ、FLAGタグ、GSTタグなどの従来知られているペプチドタグを具体的に例示することができる。かかる融合タンパク質は、常法により作製することができ、Ni−NTAとHisタグの親和性を利用した5−oxo−ETE受容体タンパク質の精製や、5−oxo−ETE受容体タンパク質の検出や、5−oxo−ETE受容体タンパク質に対する抗体の定量や、その他当該分野の研究用試薬としても有用である。
【0016】
本発明の抗5−oxo−ETE受容体抗体としては、5−oxo−ETE受容体タンパク質に特異的に結合する抗体であればどのようなものでもよく、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、キメラ抗体、一本鎖抗体、ヒト化抗体等の免疫特異的な抗体を具体的に挙げることができ、これらは上記5−oxo−ETE受容体タンパク質を抗原として用い、常法により作製することができるが、その中でもモノクローナル抗体がその特異性の点でより好ましい。かかるモノクローナル抗体等の5−oxo−ETE受容体タンパク質に特異的に結合する抗体は、例えば、5−oxo−ETE受容体タンパク質の変異又は欠失に起因する疾病の診断や5−oxo−ETE受容体タンパク質の分子機構を明らかにする上で有用である。
【0017】
上記5−oxo−ETE受容体タンパク質に対する抗体は、慣用のプロトコールを用いて、動物(好ましくはヒト以外)に該5−oxo−ETE受容体タンパク質若しくはエピトープを含む断片、又は該タンパク質を膜表面に発現した細胞を投与することにより産生され、例えばモノクローナル抗体の調製には、連続細胞系の培養物により産生される抗体をもたらす、ハイブリドーマ法(Nature 256, 495−497, 1975)、トリオーマ法、ヒトB細胞ハイブリドーマ法(Immunology Today 4,72, 1983)及びEBV−ハイブリドーマ法(MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY, pp.77−96, Alan R.Liss, Inc., 1985)など任意の方法を用いることができる。以下に5−oxo−ETE受容体タンパク質として、マウス由来の5−oxo−ETE受容体タンパク質を例に挙げてマウス由来の5−oxo−ETE受容体タンパク質に対して特異的に結合するモノクローナル抗体、すなわち抗マウス5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体の作製方法を説明する。
【0018】
抗マウス5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体は、抗マウス5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体産生ハイブリドーマをインビボ又はインビトロで常法により培養することによって生産することができる。例えば、インビボ系においては、齧歯動物、好ましくはマウス又はラットの腹腔内で培養することにより、またインビトロ系においては、動物細胞培養用培地で培養することにより得ることができる。インビトロ系でハイブリドーマを培養するための培地としては、ストレプトマイシンやペニシリン等の抗生物質を含むRPMI1640又はMEM等の細胞培養培地を例示することができる。
【0019】
抗マウス5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体産生ハイブリドーマは、例えば、マウス以外の動物種の5−oxo−ETE受容体タンパク質を用いてBALB/cマウスを免疫し、免疫されたマウスの脾臓細胞とマウスNS−1細胞(ATCC TIB−18)とを、常法により細胞融合させ、免疫蛍光染色パターンによりスクリーニングすることにより、抗マウス5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを作出することができる。また、かかるモノクローナル抗体の分離・精製方法としては、タンパク質の精製に一般的に用いられる方法であればどのような方法でもよく、アフィニティークロマトグラフィー等の液体クロマトグラフィーを具体的に例示することができる。
【0020】
また、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質に対する一本鎖抗体をつくるためには、一本鎖抗体の調製法(米国特許第4,946,778号)を適用することができる。また、ヒト化抗体を発現させるために、トランスジェニックマウス又は他の哺乳動物等を利用したり、上記抗体を用いて、その5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現するクローンを単離・同定したり、アフィニティークロマトグラフィーでそのポリペプチドを精製することもできる。5−oxo−ETE受容体タンパク質に対する抗体は、5−oxo−ETE受容体タンパク質の分子機構を明らかにする上で有用である。
【0021】
また上記抗5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体等の抗体に、例えば、FITC(フルオレセインイソシアネート)又はテトラメチルローダミンイソシアネート等の蛍光物質や、125I、32P、14C、35S又は3H等のラジオアイソトープや、アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ又はフィコエリトリン等の酵素で標識したものや、グリーン蛍光タンパク質(GFP)等の蛍光発光タンパク質などを融合させた融合タンパク質を用いることによって、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質の機能解析を行うことができる。また免疫学的測定方法としては、RIA法、ELISA法、蛍光抗体法、プラーク法、スポット法、血球凝集反応法、オクタロニー法等の方法を挙げることができる。
【0022】
本発明はまた、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質を産生することができる発現系を含むDNAや、5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現することができる発現系を含む宿主細胞に関する。かかる5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子DNAの宿主細胞への導入は、Davisら(BASIC METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, 1986)及びSambrookら(MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989)などの多くの標準的な実験室マニュアルに記載される方法、例えば、リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション、トランスベクション(transvection)、マイクロインジェクション、カチオン性脂質媒介トランスフェクション、エレクトロポレーション、形質導入、スクレープローディング (scrape loading)、弾丸導入(ballistic introduction)、感染等により行うことができる。そして、宿主細胞としては、大腸菌、ストレプトミセス、枯草菌、ストレプトコッカス、スタフィロコッカス等の細菌原核細胞や、酵母、アスペルギルス等の真菌細胞や、ドロソフィラS2、スポドプテラSf9等の昆虫細胞や、L細胞、CHO細胞、COS細胞、HeLa細胞、C127細胞、BALB/c3T3細胞(ジヒドロ葉酸レダクターゼやチミジンキナーゼなどを欠損した変異株を含む)、BHK21細胞、HEK293細胞、Bowesメラノーマ細胞、卵母細胞等の動植物細胞などを挙げることができる。
【0023】
また、発現系としては、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質を宿主細胞内で発現させることができる発現系であればどのようなものでもよく、染色体、エピソーム及びウイルスに由来する発現系、例えば、細菌プラスミド由来、酵母プラスミド由来、SV40のようなパポバウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルス、レトロウイルス由来のベクター、バクテリオファージ由来、トランスポゾン由来及びこれらの組合せに由来するベクター、例えば、コスミドやファージミドのようなプラスミドとバクテリオファージの遺伝的要素に由来するものを挙げることができる。これら発現系は、発現を起こさせるだけでなく、発現を調節する制御配列を含んでいてもよい。
【0024】
上記発現系を含んでなる宿主細胞は、5−oxo−ETE受容体タンパク質の製造に用いることができる。例えば上記宿主細胞を培養し、培養物から5−oxo−ETE受容体タンパク質を回収し精製することにより製造することができる。5−oxo−ETE受容体タンパク質を細胞培養物から回収し精製するには、硫酸アンモニウムまたはエタノール沈殿、酸抽出、アニオンまたはカチオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィーおよびレクチンクロマトグラフィーを含めた公知の方法、好ましくは、高速液体クロマトグラフィーが用いられる。特に、アフィニティークロマトグラフィーに用いるカラムとしては、例えば、抗5−oxo−ETE受容体モノクローナル抗体等の抗5−oxo−ETE受容体抗体を結合させたカラムや、上記5−oxo−ETE受容体に通常のペプチドタグを付加した場合は、このペプチドタグに親和性のある物質を結合したカラムを用いることにより、かかる5−oxo−ETE受容体を得ることができる。
【0025】
本発明において、上記5−oxo−ETE受容体をコードする遺伝子が過剰発現する非ヒト動物とは、野生型非ヒト動物に比べてかかる5−oxo−ETE受容体タンパク質の発現レベルが上昇し、5−oxo−ETE受容体タンパク質を大量に産生する非ヒト動物をいい、また、5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子機能が染色体上で欠損した非ヒト動物とは、染色体上の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子の一部若しくは全部が破壊・欠損・置換等の遺伝子変異により不活性化され、5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現する機能を失なった非ヒト動物をいう。そして、本発明における非ヒト動物としては、ウサギや、マウス、ラット等の齧歯目動物などの非ヒト動物を具体的に挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0026】
ところで、メンデルの法則に従い出生してくるホモ接合体非ヒト動物には、5−oxo−ETE受容体タンパク質欠損型又は過剰発現型とその同腹の野生型とが含まれ、これらホモ接合体非ヒト動物における欠損型又は過剰発現型とその同腹の野生型を同時に用いることによって個体レベルで正確な比較実験をすることができることから、野生型の非ヒト動物、すなわち5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子機能が染色体上で欠損又は過剰発現する非ヒト動物と同種の動物、さらには同腹の動物を、種々の実験等に際して併用することが好ましい。かかる5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子の機能が染色体上で欠損又は過剰発現する非ヒト動物の作製方法を、5−oxo−ETE受容体タンパク質のノックアウトマウスやトランスジェニックマウスを例にとって以下説明する。
【0027】
例えば、5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子の機能が染色体上で欠損したマウス、すなわち5−oxo−ETE受容体タンパク質ノックアウトマウスは、マウス遺伝子ライブラリーからPCR等の方法により得られた遺伝子断片を用いて、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子をスクリーニングし、スクリーニングされた5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子を、ウイルスベクター等を用いてサブクローンし、DNAシーケンシングにより特定する。このクローンの5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子の全部又は一部をpMC1ネオ遺伝子カセット等に置換し、3’末端側にジフテリアトキシンAフラグメント(DT−A)遺伝子や単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子等の遺伝子を導入することによって、ターゲットベクターを作製する。
【0028】
この作製されたターゲティングベクターを線状化し、エレクトロポレーション(電気穿孔)法等によってES細胞に導入し、相同的組換えを行い、その相同的組換え体の中から、G418やガンシクロビア(GANC)等の抗生物質により相同的組換えを起こしたES細胞を選択する。また、この選択されたES細胞が目的とする組換え体かどうかをサザンブロット法等により確認することが好ましい。その確認されたES細胞のクローンをマウスの胚盤胞中にマイクロインジェクションし、かかる胚盤胞を仮親のマウスに戻し、キメラマウスを作製する。このキメラマウスを野生型のマウスとインタークロスさせると、ヘテロ接合体マウスを得ることができ、また、このヘテロ接合体マウスをインタークロスさせることによって、本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質ノックアウトマウスを作製することができる。また、5−oxo−ETE受容体タンパク質ノックアウトマウスが生起しているかどうかを確認する方法としては、例えば、上記の方法により得られたマウスからRNAを単離してノーザンブロット法等により調べたり、またこのマウスの発現をウエスタンブロット法等により調べる方法がある。
【0029】
5−oxo−ETE受容体タンパク質のトランスジェニックマウスは、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするcDNAにチキンβ−アクチン、マウスニューロフィラメント、SV40等のプロモーター、及びラビットβ−グロビン、SV40等のポリA又はイントロンを融合させて導入遺伝子を構築し、該導入遺伝子をマウス受精卵の前核にマイクロインジェクションし、得られた卵細胞を培養した後、仮親のマウスの輸卵管に移植し、その後被移植動物を飼育し、産まれた仔マウスから前記cDNAを有する仔マウスを選択することによりかかるトランスジェニックマウスを創製することができる。また、cDNAを有する仔マウスの選択は、マウスの尻尾等より粗DNAを抽出し、導入した5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードする遺伝子をプローブとするドットハイブリダイゼーション法や、特異的プライマーを用いたPCR法等により行うことができる。
【0030】
本発明はまた、5−oxo−ETE受容体のアゴニストやアンタゴニストに関する。5−oxo−ETE受容体のアゴニスト等の機能促進物質又は5−oxo−ETE受容体のアンタゴニスト等の機能抑制物質のスクリーニング方法としては、前記本発明の5−oxo−ETE受容体遺伝子の3’末端部分にGilのαサブユニットの遺伝子が結合したものを作製し、これらを昆虫細胞に導入し、5−oxo−ETE受容体タンパク質−Gilα融合タンパク質を発現させ、この融合タンパク質の受容体部分にGDP及び[35S]−GTPγS存在下で各種リガンド候補化合物等の被検物質を作用させ、膜画分に取り込まれた[35S]GTPγSの取り込み量を指標に、5−oxo−ETEに対するアゴニストやアンタゴニストのスクリーニングを行うことができる。また、上記スクリーニングの他の態様として、5−oxo−ETE受容体タンパク質又は5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞膜と、被検物質とを用いる方法や、5−oxo−ETE受容体タンパク質又は5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞膜と、5−oxo−ETEと、被検物質とを用いる方法や、5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞と、被検物質とを用いる方法や、5−oxo−ETE受容体タンパク質のノックアウトマウスやトランスジェニックマウス等の非ヒト動物と、被検物質とを用いる方法等を挙げることができる。
【0031】
上記5−oxo−ETE受容体タンパク質又は5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞膜と被検物質とを用いたスクリーニング方法としては、5−oxo−ETE受容体タンパク質又は細胞膜表面に発現している5−oxo−ETE受容体タンパク質と被検物質とを接触せしめ、5−oxo−ETE受容体タンパク質又は細胞膜表面に発現している5−oxo−ETE受容体タンパク質と、被検物質との結合状態を測定評価する方法を挙げることができる。また、上記5−oxo−ETE受容体タンパク質又は5−oxo−ETE受容体タンパク質を発現している細胞膜と、5−oxo−ETEと、被検物質とを用いる方法としては、5−oxo−ETE受容体タンパク質又は細胞膜表面に発現している5−oxo−ETE受容体タンパク質と5−oxo−ETEと被検物質とを接触せしめ、5−oxo−ETE受容体タンパク質又は細胞膜表面に発現している5−oxo−ETE受容体タンパク質と、5−oxo−ETEとの結合状態を測定評価する方法を挙げることができる。
【0032】
上記5−oxo−ETE受容体タンパク質のノックアウトマウスやトランスジェニックマウス等の非ヒト動物と、被検物質とを用いる方法としては、かかる非ヒト動物から得られる5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞と被検物質とをあらかじめインビトロで接触せしめた後、かかる5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞を5−oxo−ETEの存在下で培養し、該5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞における5−oxo−ETEに対する応答を測定・評価する方法や、前記非ヒト動物から得られる5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞と5−oxo−ETEとをあらかじめインビトロで接触せしめた後、該5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞を被検物質の存在下で培養し、該5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞における5−oxo−ETEとの結合状態等の5−oxo−ETEに対する応答を測定・評価する方法や、前記非ヒト動物にあらかじめ被検物質を投与した後、該非ヒト動物から得られる5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞を5−oxo−ETEの存在下で培養し、該5−oxo−ETE受容体タンパク質発現細胞における5−oxo−ETEに対する応答を測定・評価する方法を挙げることができる。
【0033】
本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質のアゴニスト等の機能促進物質若しくは5−oxo−ETE受容体タンパク質のアンタゴニスト等の機能抑制物質や、5−oxo−ETE受容体タンパク質の発現促進物質若しくは発現抑制物質等は、上記スクリーニング方法により得ることができる。本発明の5−oxo−ETE受容体のアゴニストとして、具体的に5−HETE、アラキドン酸等を挙げることができ、5−oxo−ETE受容体のアンタゴニストとして、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リノレン酸又はそれらの誘導体を挙げることができ、エイコサペンタエン酸の誘導体としては、具体的に5,8,11,14−Eicosatetraynoic acid、5,8,11−Eicosatriynoic acid、Eicosa−11Z,14Z,17Z−trienoic acid、N−Acetyl−S−geranylgeranyl−L−cystaine等を挙げることができる。また、ドコサヘキサエン酸の誘導体としては、ドコサヘキサエン酸のエステル、アミド等を挙げることができる。
【0034】
また、本発明の医薬組成物、特に、5−oxo−ETE受容体タンパク質の機能促進又は発現増強を必要としている患者を治療するのに用いられる医薬組成物としては、有効成分として5−oxo−ETE受容体タンパク質や、その部分ペプチドの他、前記5−HPETE等のアゴニストなどの5−oxo−ETE受容体タンパク質の機能促進物質や、5−oxo−ETE受容体タンパク質の発現促進物質を含んでものであれば特に制限されるものではなく、また、他方、5−oxo−ETE受容体の機能又は発現の抑制を必要としている患者を治療するのに用いられる医薬組成物としては、有効成分として5,8,11,14−Eicosatetraynoic acid等のアンタゴニストなどの5−oxo−ETE受容体タンパク質の機能抑制物質や、前記本発明のDNAの発現を抑制するDNA若しくはRNAなどの発現抑制物質を含んでものであれば特に制限されるものではなく、これら医薬組成物を医薬品として用いる場合は、薬学的に許容される通常の担体、結合剤、安定化剤、賦形剤、希釈剤、pH緩衝剤、崩壊剤、可溶化剤、溶解補助剤、等張剤などの各種調剤用配合成分を添加することができる。これら医薬組成物は、5−oxo−ETE受容体の機能促進又は発現増強を必要としている疾病や、5−oxo−ETE受容体の機能又は発現の抑制を必要としている疾病の予防若しくは治療方法に用いることができる。またこれら予防若しくは治療方法においては、患者の性別・体重・症状に見合った適切な投与量の上記医薬組成物を、経口的又は非経口的に投与することができる。すなわち通常用いられる投与形態、例えば粉末、顆粒、カプセル剤、シロップ剤、懸濁液等の剤型で経口的に投与することができ、あるいは、例えば溶液、乳剤、懸濁液等の剤型にしたものを注射の型で非経口投与することができる他、スプレー剤の型で鼻孔内投与することもできる。
【0035】
本発明の5−oxo−ETE受容体の機能又は発現に関連する疾病の診断方法としては、検体中の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA配列を、本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA配列と比較する方法であればどのような方法でもよく、また、本発明の5−oxo−ETE受容体の機能又は発現に関連する疾病の診断用プローブとしては、前記本発明の5−oxo−ETE受容体タンパク質をコードするDNA又はRNAのアンチセンス鎖の全部又は一部からなるものであれば特に制限されるものではなく、本発明の5−oxo−ETE受容体の機能又は発現に関連する疾病の診断薬としては、上記診断用プローブや前記5−oxo−ETE受容体タンパク質を特異的に認識する抗体を含有するものであれば特に制限されるものではない。
【0036】
【実施例】
以下に、実施例を揚げてこの発明を更に具体的に説明するが、この発明の範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
実施例A(材料と方法)
[ヒトゲノムデータからの推定GPCR遺伝子の抽出]
解析が完了した配列(2000年8月8日現在のもの)を用いて、GPCR遺伝子の候補となりうるオープンリーディングフレーム(ORF:Open Reading Frame)を抽出し、SOSUIによる分析を行った。なお、今回用いたヒトゲノムデータには、同一の確定されていない配列を重複して含んでいるため、ヒトゲノム全体が約3G塩基対であるのに対してこのデータは約4.5G塩基対からなる。ヒトゲノムデータから、200〜1500のアミノ酸残基をコードするDNAからなる約33万5千個のORFを抽出し、この中からDNAの繰り返し配列に由来すると思われるORFや不確定なアミノ酸が多いORFや、同じアミノ酸を20%以上含むORFを排除することによって約27万個のORFを得た。
【0037】
[ホモロジー(BLAST)検索]
上記約27万個のORFをSOSUIにより分析した結果、膜貫通領域を6〜8個含むORFが7780個得られた。得られたGPCR候補7780個のORFの配列を、BLASTを用いて2000年8月20日現在のデータベース“nr”と照会し、既知のGPCRとの相同性を調べてみた結果、既知のGPCRとホモロジーを持つものが1714個得られた。さらにこれらの配列から重複したものを除くことによって、既知の嗅覚受容体遺伝子41種類と、既知の味覚受容体遺伝子11種類と、嗅覚受容体や味覚受容体以外の既知のGPCR遺伝子128種類を同定することができた。一方、新規の嗅覚受容体遺伝子281種類、新規の味覚受容体遺伝子11種類、嗅覚受容体や味覚受容体以外の新規なGPCR遺伝子を50個同定した。
【0038】
[ヒトゲノムからのGPCR遺伝子のクローニング]
PCR法を用いてこれら新規GPCR遺伝子をヒトゲノムDNA(genomicDNA)からクローニングした。PCR増幅の条件としては、始めに98℃で1分間変性させた後、98℃で30秒間変性させ、65℃で30秒間アニーリングし、74℃で90秒間伸長反応させるというサイクルを30回繰返し、最後に74℃で3分間伸長反応を行い、その後4℃にてストックした。プライマーとしては、F; 5’−AAAGCGGCCGCATGTTGTGTCACCGTGGTGGCC−3’(配列番号11)とR; 5’−GGCGCTCAGCGTACAGCCCATGCCCTGGGAGGAGCCTTCCT−3’(配列番号12)を用い、またPCR反応液として以下(表1)の組成のものを用いた。
【0039】
【表1】
【0040】
さらにそこから終止コドンを除いた配列とGi1αサブユニットの遺伝子(FEBS Lett. 197, 1−2, 305−310, 1986)との融合遺伝子を作製し、バキュロウイルスベクターpFASTBacに組み込んだ。この融合遺伝子をもったウイルスを昆虫細胞Sf9(ATCC CRL−1711)に感染させ、GPCR−Gi1α融合タンパク質を発現させた。細胞を回収し、膜画分を調整して、本発明者らが作製したGi1αに対する抗体でウエスタンブロッティングを行い、融合タンパク質の発現を確認した。
【0041】
[アゴニスト活性物質のスクリーニング]
融合タンパク質にGDPおよび[35S]−GTPγS存在下で各種リガンド候補化合物を作用させ、膜画分に取り込まれた[35S]−GTPγSの取り込み量を指標に、各GPCRに対するアゴニストのスクリーニングを行った。化合物にアゴニスト活性がある場合は化合物がGPCRに結合し、結果としてGi1αが活性化されるので[35S]−GTPγSの取り込み量が上昇する。各種リガンド候補物質として約1000種類の化学物質を検索し、96穴プレートの放射活性を自動測定できるパッカード社の液体シンチレーションカウンター「トップカウント」を用いてハイスループットスクリーニングを行った。
【0042】
[5−oxo−ETE受容体の発現部位]
以上のスクリーニングとは別に、各GPCRに対して各種臓器から調整したmRNAを鋳型にRT−PCRを行い、発現部位の分布を調べた。プライマーとしては、F; 5’−AAAGCGGCCGCATGTTGTGTCACCGTGGTGGCC−3’(配列番号11)とR; 5’−GGCGCTCAGCGTACAGCCCATGCCCTGGGAGGAGCCTTCCT−3’(配列番号12)を用い、PCR増幅の条件としては、始めに98℃で1分間変性させた後、98℃で30秒間変性させ、65℃で30秒間アニーリングし、74℃で90秒間伸長反応させるというサイクルを30回繰返し、最後に74℃で3分間伸長反応を行い、その後4℃にてストックした。またPCR反応液として以下の組成のものを用いた。
【0043】
【表2】
【0044】
実施例B(結果)
[アゴニストのスクリーニング]
上記スクリーニングにより、TH24−Giと命名した特定の融合タンパク質に対して5−oxo−ETE[化1]、5−HPETE[化2]、5−HETE[化3]、アラキドン酸などがアゴニストとしての活性を持つことがわかった(図1)。各化合物のおおよそのEC50は、アラキドン酸;約1×10−6M、5−HETE;約1×10−6M、5−HPETE;約3×10−8M、5−oxo−ETE;約4×10−9Mであったことから、TH24のアミノ酸配列をもつ受容体を5−oxo−ETE受容体と同定した。
【0045】
【化1】
【0046】
【化2】
【0047】
【化3】
【0048】
これらの物質をTH24−Gi融合タンパク質に作用させるとGi1α部分のGDPに対する親和性を減少させることが確認できた。5−HPETEを用いたときの結果をリガンドが存在しない対照(−)ligandと共に図2に示す。これは5−HPETE等の物質が5−oxo−ETE受容体に対してアゴニスト活性を持つことを支持するものである。
【0049】
[アンタゴニストのスクリーニング]
さらに5−oxo−ETEを用いて5−oxo−ETE受容体に対するアンタゴニストのスクリーニングを行った。その結果、高濃度(約1×10−5M以上)であればアラキドン酸よりさらに炭素鎖の長いエイコサペンタエン酸やその誘導体であるeicosatrienoic acid(5,8,11−Eicosatriynoic acid)、ドコサヘキサエン酸などの他、α−リノレン酸(linolenic acid)もアンタゴニストとして働くことがわかった(図3)。これはこれらの脂肪酸がアラキドン酸と類似する構造をもつ一方で、5−HPETE、5−oxo−ETE、5−HETEに共通な5位の酸素を持たないことを考えると妥当な結果である。今後、5位に過酸化酸素やカルボニル酸素を導入した化合物は極めて有用な5−oxo−ETE受容体に対するアンタゴニストとして働くことが期待できる。
【0050】
[5−oxo−ETE受容体の発現分布]
5−oxo−ETE受容体の発現分布をRT−PCRで確認した結果は、広く全身に発現しているものの、肝臓や結腸などに比較的強く発現していることがわかった(図4)。RT−PCRの結果では5−oxo−ETE受容体は全身に発現しているとの結果を得たが、おそらくその活性の性質や他の活性脂質の特性との類似性から、リンパ球、特に好中球に発現して機能していると推察される。我々の予備的な実験もそれを支持しているが、一方で臓器の細胞自身が5−oxo−ETE受容体を発現している可能性も依然として考えるべきである。
【0051】
[まとめ]
以上のことから5−HPETE、5−oxo−ETEに対する受容体の存在が可能性として示唆されてきたが、今回見出された5−oxo−ETE受容体が、5−oxo−ETEや5−HPETEに対する生体内受容体である可能性が極めて高い。[35S]−GTPγS結合活性から測定したEC50の値が、これまで報告されている5−oxo−ETEや5−HPETEの生理活性のEC50の値とよく一致することもその理由の一つとして挙げることができる。
【0052】
【発明の効果】
本発明により新しく同定された5−oxo−ETE受容体は、5−oxo−ETEや5−HPETEの好中球遊走活性を調節していると考えられることから、5−oxo−ETEや5−HPETEの他そのアゴニストなどの5−oxo−ETE受容体の作動剤や、5−oxo−ETE受容体のアンタゴニストなどの作動抑制剤は、各種免疫系細胞の遊走を活性化・不活性化することで、主に免疫系全般の腑活化・失活化を行う可能性があり、炎症やアレルギーの他、腫瘍の治療薬になる可能性が大きく、それらの疾患に関する薬剤の研究や遺伝子治療などによる新しい応用への可能性も期待される。
【0053】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の5−oxo−ETE受容体のアゴニストのスクリーニング結果を示す図である。
【図2】
本発明の5−oxo−ETE受容体のアゴニストのスクリーニング結果を示す図である。
【図3】
本発明の5−oxo−ETE受容体のアンタゴニストのスクリーニング結果を示す図である。
【図4】
本発明の5−oxo−ETE受容体の発現分布についてのRT−PCRの結果を示す図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a DNA encoding a receptor for 5-oxo-ETE or 5-HPETE (hereinafter, referred to as “5-oxo-ETE receptor”), a 5-oxo-ETE receptor protein, The present invention relates to an oxo-ETE receptor agonist or antagonist and the like.
[0002]
[Prior art]
G protein-coupled receptors (GPCRs) are proteins that exist on cell membranes and receive various information from outside the cells. GPCRs form a superfamily with a common structure that penetrates the membrane seven times, each of which acts as a sensor for the sensation of light, smell, taste, etc., hormones, neurotransmitters, bioactive substances, local mediators By changing the conformation of these receptors by binding to extracellular ligands such as GTP, G proteins such as Gi, Gt, Gs, Go and Gq (GTP-binding proteins) are activated, It is known to transmit signals. In addition, extracellular ligands that regulate complex functions in cells and organs of various living organisms are used as pharmaceuticals that regulate biological functions, and 30 to 50% of currently used clinical drugs target GPCRs. Is considered to be a ligand. With the development of gene cloning technology in recent years, many genes of "orphan GPCRs" whose ligands have not been identified have been found, and there is a need to search for new GPCRs and elucidate their functions, and to clone such new GPCR genes. This is known to be useful for searching for ligands specific to GPCRs such as agonists and antagonists. However, not all GPCRs have been elucidated, and the protein HEOAD54 consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is also known as a GPCR family (JP-A-11-98988). What it was was unknown.
[0003]
On the other hand, 5-oxo-ETE (5-oxo6E, 8Z, 11Z, 14Z-eicosatetraenoic acid), 5-HETE (5 (±) -Hydroxyeicosa-6E, 8Z, 11Z, 14Z tetraenoic acid) and 5-HPETE (5) (S) -Hydroxyxyeicosa-6E, 8Z, 11Z, 14Z tetraenomic acid) is widely understood as a metabolic intermediate in the process of producing a bioactive lipid such as leukotriene. In addition, neutrophil migration activity of 5-oxo-ETE and 5-HPETE has been reported. In particular, 5-oxo-ETE is synthesized by eosinophils, monocytes, neutrophils and the like, and at least eosinophils. Has been reported to cause an invasion reaction into tissues and has a higher migration activity than PAF, LTB4, and LTD4. The existence of 5-oxo-ETE and 5-HPETE receptors has also been suggested, but the specific biological activity and the nature of the receptor are not clear, and these are generally bioactive substances at the textbook level. Is not recognized as.
[0004]
On the other hand, SOSUI (http://sosui.proteome.bio.tuat.ac.jp/sosuiframe0.html) is used to predict the transmembrane region of a protein from the primary structure using the hydrophobicity parameter of each amino acid and the like. It is a program developed in. It has already been applied to the prediction of the structure of many known and unknown proteins, and is used for identifying a translation region (ORF: open reading frame) encoding a membrane-bound protein on a genomic gene sequence.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
GPCRs and their endogenous ligands are expected to be applied to new therapeutic methods, such as research on drugs acting on them and application of the gene and its mutants to genetic therapy. In addition, the discovery of a new in vivo signaling mechanism and the identification of a novel drug target protein can be expected through analysis of a novel GPCR gene. An object of the present invention is to provide a 5-oxo-ETE receptor protein and a gene thereof capable of discovering an in vivo signaling mechanism and identifying a novel drug target protein, and agonists and antagonists of a 5-oxo-ETE receptor. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Until now, 5-oxo-ETE was known to be a substance that induces positive chemotaxis to neutrophils, but the structure of the receptor responsible for its signal transmission was unknown. The present inventors have devised a method using a fusion protein of a receptor and Gα as a ligand search method for an orphan GPCR. The present inventors have searched a large number of genes that are thought to encode G protein-coupled receptors from the human genome sequence, and cloned some of them. The cloned gene was prepared by linking the gene of the α1 subunit of Gi1 to the 3 ′ terminal portion, and these were introduced into insect cells to express the receptor-Gi1α fusion protein. When an agonist binds to the receptor portion of this fusion protein, the Gi1α portion becomes [ 35 The binding of [S] -GTPγS can be expected from the properties of the receptor and the G protein. The fusion protein thus prepared contained 5-oxo-ETE in a dose-dependent manner [ 35 When a search was made to see if there was one that increases the binding of [S] -GTPγS, it was confirmed that the gene used to produce a certain fusion protein was a receptor gene for 5-oxo-ETE or 5-HPETE. Found that one ligand of the orphan GPCR was 5-oxo-ETE.
[0007]
On the other hand, this orphan GPCR is highly expressed in immune system tissues and blood cell tissues, and at least various lymphocytes (helper T cells, killer T cells, B cells), monocytes, eosinophils, basophils, And that it is also expressed. These results suggest that 5-oxo-ETE is a new type of chemokine that acts extensively on these key cells of immune function. The chemokines discovered so far are a general term for strongly basic, heparin-binding active polypeptides having endogenous leukocyte migration and activation, and are currently divided into four subfamilies based on their structures. . The orphan GPCR endogenous ligand 5-oxo-ETE, which the present inventors have newly found, is an arachidonic acid metabolite like other lipid leukocyte chemotactic factors, and is different from the conventional peptide chemokine. Can be considered as a type of chemokine.
[0008]
From the same agonist screening using the above fusion protein, 5-oxo-ETE and 5-HPETE act on the receptor for 5-oxo-ETE and 5-HPETE. 50 Was about 1 nM and 17 nM, respectively. In addition, not only 5-oxo-ETE and 5-HPETE but also 5-HETE and arachidonic acid acted as agonists, and arachidonic acid showed an agonist activity at a high concentration. In addition, the fusion protein in the presence of 5-oxo-ETE [ 35 When an antagonist that inhibits the uptake of [S] -GTPγS was searched, it was found that eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, linolenic acid, or a derivative thereof worked as an antagonist.
The present invention has been completed based on the above findings.
[0009]
That is, the present invention provides a DNA encoding the following (a) or (b) 5-oxo-ETE receptor protein. (A) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2; (b) a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 (claim DNA encoding a 5-oxo-ETE receptor protein containing 1) or the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a sequence complementary thereto, and a part or all of these sequences (claim 2); DNA that hybridizes with the DNA described under stringent conditions and encodes a 5-oxo-ETE receptor protein (Claim 3), or a 5-oxo-ETE receptor consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2. In the body protein (claim 4) or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, one or several amino acids are deleted or substituted. Or a 5-oxo-ETE receptor protein comprising an added amino acid sequence (claim 5), the 5-oxo-ETE receptor protein according to
[0010]
In addition, the present invention relates to an agonist of 5-oxo-ETE receptor (claim 16), an agonist of claim 16 which is 5-HETE or arachidonic acid (claim 17), and an agonist of 5-oxo-ETE receptor. An antagonist (Claim 18) or an antagonist (Claim 19) according to Claim 18 which is eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, linolenic acid or a derivative thereof, and promotes the function or enhances the expression of 5-oxo-ETE receptor. A pharmaceutical composition used for treating a patient in need thereof, wherein the active ingredient is a 5-oxo-ETE receptor protein according to
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The DNA encoding the 5-oxo-ETE receptor protein of the present invention may be a 5-oxo-ETE receptor protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2; DNA encoding a 5-oxo-ETE receptor protein consisting of an amino acid sequence in which several amino acids have been deleted, substituted or added can be mentioned, and DNAs encoding these 5-oxo-ETE receptor proteins include: Based on the DNA sequence information and the like, for example, a human-derived 5-oxo-ETE receptor gene can be prepared from a human gene library or a human cDNA library by a known method.
[0012]
Examples of the DNA encoding the 5-oxo-ETE receptor protein of the present invention include a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence thereof, a DNA containing a part or all of these sequences, or a DNA containing these DNAs. Examples of the probe include a DNA that hybridizes with a human-derived DNA library under stringent conditions and encodes a 5-oxo-ETE receptor protein. Hybridization conditions for obtaining such DNA include, for example, hybridization at 42 ° C. and washing at 42 ° C. with a buffer containing 1 × SSC and 0.1% SDS. , 65 ° C., and a washing treatment at 65 ° C. with a buffer containing 0.1 × SSC, 0.1% SDS.
[0013]
The 5-oxo-ETE receptor protein of the present invention includes a 5-oxo-ETE receptor protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. Specific examples thereof include a protein against 5-oxo-ETE consisting of an amino acid sequence in which is deleted, substituted or added, and a recombinant protein thereof. Such a 5-oxo-ETE receptor protein can be prepared by a known method based on its DNA sequence information and the like.
[0014]
As an equivalent of the DNA encoding the 5-oxo-ETE receptor protein consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 (31%) is shown in SEQ ID NO: 5. A DNA consisting of the base sequence (31%), a DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7 (32%), or a DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 9 (3%) can be mentioned (in parentheses). Indicates the homology with the DNA consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.) In addition, as an equivalent of the 5-oxo-ETE receptor protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, a GPCR protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4, 6, 8 or 10 can be mentioned.
[0015]
The fusion protein of the present invention refers to a protein obtained by binding a marker protein and / or a peptide tag to the 5-oxo-ETE receptor protein of the present invention. The marker protein may be a conventionally known marker protein. Any one may be used, and specific examples thereof include alkaline phosphatase, the Fc region of an antibody, HRP, GFP, and the like. Examples of the peptide tag of the present invention include Myc tag, His tag, FLAG tag, and GST. Conventionally known peptide tags such as tags can be specifically exemplified. Such a fusion protein can be prepared by a conventional method, and purifies 5-oxo-ETE receptor protein using affinity of Ni-NTA and His tag, detects 5-oxo-ETE receptor protein, It is also useful as a quantification of an antibody against the 5-oxo-ETE receptor protein and as a research reagent in other fields.
[0016]
The anti-5-oxo-ETE receptor antibody of the present invention may be any antibody that specifically binds to a 5-oxo-ETE receptor protein, such as a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a chimeric antibody, Specific examples thereof include immunospecific antibodies such as a main chain antibody and a humanized antibody, and these can be prepared by a conventional method using the above-mentioned 5-oxo-ETE receptor protein as an antigen. Among them, a monoclonal antibody is more preferable in terms of its specificity. Antibodies that specifically bind to the 5-oxo-ETE receptor protein, such as the monoclonal antibody, can be used, for example, for diagnosing a disease caused by mutation or deletion of the 5-oxo-ETE receptor protein and for 5-oxo-ETE receptor protein. It is useful for elucidating the molecular mechanism of body proteins.
[0017]
The antibody against the 5-oxo-ETE receptor protein can be obtained by using a conventional protocol to prepare a fragment containing the 5-oxo-ETE receptor protein or epitope in an animal (preferably other than a human), or to apply the protein to a membrane surface. The hybridoma method (Nature 256, 495-497, 1975), the trioma method, which is produced by administering the expressed cells, for example, the preparation of monoclonal antibodies, results in antibodies produced by continuous cell line cultures. B cell hybridoma method (Immunology Today 4, 72, 1983) and EBV-hybridoma method (MONOCRONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY, pp. 77-96, Alan R. Lis, Inc., 1985). Meaning the method can be used. Hereinafter, as a 5-oxo-ETE receptor protein, a monoclonal antibody that specifically binds to a mouse-derived 5-oxo-ETE receptor protein, using a mouse-derived 5-oxo-ETE receptor protein as an example, That is, a method for producing an anti-mouse 5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody will be described.
[0018]
The anti-mouse 5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody can be produced by culturing an anti-mouse 5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody-producing hybridoma in vivo or in vitro by a conventional method. For example, it can be obtained by culturing intraperitoneally in rodents, preferably mice or rats in an in vivo system, and by culturing in an animal cell culture medium in an in vitro system. Examples of a medium for culturing a hybridoma in an in vitro system include a cell culture medium such as RPMI1640 or MEM containing an antibiotic such as streptomycin or penicillin.
[0019]
Anti-mouse 5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody-producing hybridomas are obtained, for example, by immunizing BALB / c mice with 5-oxo-ETE receptor protein of an animal species other than mouse, and spleen cells of immunized mice. A mouse NS-1 cell (ATCC TIB-18) is subjected to cell fusion by a conventional method, and screening is performed using an immunofluorescence staining pattern, whereby an anti-mouse 5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody-producing hybridoma can be produced. . As a method for separating and purifying such a monoclonal antibody, any method may be used as long as it is a method generally used for protein purification, and specific examples thereof include liquid chromatography such as affinity chromatography. .
[0020]
In addition, in order to prepare a single-chain antibody against the 5-oxo-ETE receptor protein, a method for preparing a single-chain antibody (US Pat. No. 4,946,778) can be applied. Further, in order to express a humanized antibody, a transgenic mouse or another mammal is used, and a clone expressing the 5-oxo-ETE receptor protein is isolated and identified using the above-mentioned antibody. Alternatively, the polypeptide can be purified by affinity chromatography. Antibodies to the 5-oxo-ETE receptor protein are useful for elucidating the molecular mechanism of the 5-oxo-ETE receptor protein.
[0021]
Antibodies such as the above-mentioned anti-5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody include, for example, fluorescent substances such as FITC (fluorescein isocyanate) or tetramethylrhodamine isocyanate, 125 I, 32 P, 14 C, 35 S or 3 The use of a fusion protein obtained by fusing a radioisotope such as H, a protein labeled with an enzyme such as alkaline phosphatase, peroxidase, β-galactosidase or phycoerythrin, or a fluorescent protein such as green fluorescent protein (GFP) is used. Functional analysis of the 5-oxo-ETE receptor protein can be performed. Examples of immunological measurement methods include RIA, ELISA, fluorescent antibody, plaque, spot, hemagglutination, and octalony.
[0022]
The present invention also relates to a DNA containing an expression system capable of producing the above-mentioned 5-oxo-ETE receptor protein and a host cell containing an expression system capable of expressing the 5-oxo-ETE receptor protein. Introduction of the gene DNA encoding the 5-oxo-ETE receptor protein into host cells has been described by Davis et al. (BASIC METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, 1986) and Sambrook et al. (MOLECULAR CLONING: ALABORATORY MANUAL. Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989), including methods described in many standard laboratory manuals, such as calcium phosphate transfection, DEAE-dextran mediated transfection, transvection, Microinjection, cationic lipid-mediated transfection ® down, electroporation, transduction, (scrape loading), bullet introduced (ballistic introduction), it can be carried out by infection. As host cells, bacterial prokaryotic cells such as Escherichia coli, Streptomyces, Bacillus subtilis, Streptococcus, Staphylococcus, yeast, fungal cells such as Aspergillus, insect cells such as Drosophila S2, Spodoptera Sf9, L cells, Animal and plant cells such as CHO cells, COS cells, HeLa cells, C127 cells, BALB / c3T3 cells (including mutants lacking dihydrofolate reductase and thymidine kinase), BHK21 cells, HEK293 cells, Bowes melanoma cells, oocytes, etc. And the like.
[0023]
The expression system may be any expression system capable of expressing the 5-oxo-ETE receptor protein in a host cell, and may be any expression system derived from chromosomes, episomes and viruses, for example, A vector derived from a bacterial plasmid, a yeast plasmid, a papovavirus such as SV40, a vaccinia virus, an adenovirus, a fowlpox virus, a pseudorabies virus, a retrovirus-derived vector, a bacteriophage-derived, a transposon-derived and combinations thereof, Examples include those derived from genetic elements of plasmids and bacteriophages such as cosmids and phagemids. These expression systems may contain control sequences that not only cause expression but also regulate expression.
[0024]
A host cell comprising the above expression system can be used for producing a 5-oxo-ETE receptor protein. For example, it can be produced by culturing the above host cell, collecting and purifying the 5-oxo-ETE receptor protein from the culture. To recover and purify the 5-oxo-ETE receptor protein from cell culture, ammonium sulfate or ethanol precipitation, acid extraction, anion or cation exchange chromatography, phosphocellulose chromatography, hydrophobic interaction chromatography, affinity chromatography Known methods including, for example, hydroxyapatite chromatography and lectin chromatography, preferably high performance liquid chromatography are used. In particular, as a column used for affinity chromatography, for example, a column to which an anti-5-oxo-ETE receptor antibody such as an anti-5-oxo-ETE receptor monoclonal antibody is bound, or the above-mentioned 5-oxo-ETE receptor When a normal peptide tag is added, such a 5-oxo-ETE receptor can be obtained by using a column to which a substance having an affinity for the peptide tag is bound.
[0025]
In the present invention, a non-human animal in which the gene encoding the 5-oxo-ETE receptor is overexpressed has an increased expression level of the 5-oxo-ETE receptor protein as compared to a wild-type non-human animal, A non-human animal that produces a large amount of 5-oxo-ETE receptor protein means a non-human animal whose gene function encoding the 5-oxo-ETE receptor protein is defective on the chromosome. Non-human in which part or all of the gene encoding the -oxo-ETE receptor protein has been inactivated by gene mutation such as disruption, deletion, or substitution, and has lost the function of expressing the 5-oxo-ETE receptor protein. An animal. Examples of the non-human animal in the present invention include, but are not limited to, non-human animals such as rabbits and rodents such as mice and rats.
[0026]
By the way, homozygous non-human animals born according to Mendel's law include a 5-oxo-ETE receptor protein-deficient or overexpressed type and its homozygous wild type, By simultaneously using a defective or overexpressed animal and its littermate wild type in animals, an accurate comparative experiment can be performed at the individual level. Therefore, a wild-type non-human animal, that is, a 5-oxo-ETE receptor protein can be used. It is preferable to use an animal of the same species as the non-human animal whose encoded gene function is deficient or overexpressed on the chromosome, or an animal of the same litter in various experiments and the like. The method for producing a non-human animal in which the function of the gene encoding the 5-oxo-ETE receptor protein is deficient or overexpressed on the chromosome will be described by taking a knockout mouse or a transgenic mouse of the 5-oxo-ETE receptor protein as an example. This will be described below.
[0027]
For example, a mouse in which the function of the gene encoding the 5-oxo-ETE receptor protein is deficient on the chromosome, that is, a 5-oxo-ETE receptor protein knockout mouse was obtained from a mouse gene library by a method such as PCR. Using the gene fragment, a gene encoding the 5-oxo-ETE receptor protein is screened, and the gene encoding the screened 5-oxo-ETE receptor protein is subcloned using a virus vector or the like, Specified by DNA sequencing. All or part of the gene encoding the 5-oxo-ETE receptor protein of this clone is replaced with a pMC1 neo gene cassette or the like, and the diphtheria toxin A fragment (DT-A) gene or herpes simplex virus A target vector is prepared by introducing a gene such as the thymidine kinase (HSV-tk) gene.
[0028]
The prepared targeting vector is linearized, introduced into ES cells by electroporation (electroporation) or the like, and homologous recombination is performed. Among the homologous recombinants, G418 or ganciclovia (GANC) is used. ES cells that have undergone homologous recombination with the antibiotics are selected. Further, it is preferable to confirm whether the selected ES cells are the desired recombinant cells by Southern blotting or the like. The confirmed ES cell clone is microinjected into a mouse blastocyst, and the blastocyst is returned to a foster parent mouse to produce a chimeric mouse. When this chimeric mouse is crossed with a wild-type mouse, a heterozygous mouse can be obtained, and by intercrossing the heterozygous mouse, the 5-oxo-ETE receptor protein knockout of the present invention can be obtained. A mouse can be made. In addition, as a method for confirming whether or not a 5-oxo-ETE receptor protein knockout mouse has occurred, for example, RNA is isolated from a mouse obtained by the above method and examined by Northern blotting or the like. There is a method of examining the expression of this mouse by Western blotting or the like.
[0029]
The transgenic mouse of the 5-oxo-ETE receptor protein is obtained by adding the above-mentioned cDNA encoding the 5-oxo-ETE receptor protein to a promoter such as chicken β-actin, mouse neurofilament, SV40, and rabbit β-globin, SV40, etc. The transgene is constructed by fusing the poly A or intron of the present invention, the transgene is microinjected into the pronucleus of a mouse fertilized egg, and the obtained oocytes are cultured, transplanted into an oviduct of a foster parent mouse, and then coated. Such transgenic mice can be created by breeding transplanted animals and selecting pups having the cDNA from pups born. In addition, selection of offspring mice having cDNA can be performed by extracting a crude DNA from the tail of the mouse or the like, using a dot hybridization method using a gene encoding the introduced 5-oxo-ETE receptor protein as a probe, or using a specific primer. It can be performed by the used PCR method or the like.
[0030]
The present invention also relates to agonists and antagonists of the 5-oxo-ETE receptor. As a method for screening a function promoting substance such as a 5-oxo-ETE receptor agonist or a function suppressing substance such as a 5-oxo-ETE receptor antagonist, 3 ′ of the 5-oxo-ETE receptor gene of the present invention is used. Those having the gene of the α subunit of Gil bound to the terminal portion were introduced, introduced into insect cells, and expressed as a 5-oxo-ETE receptor protein-Gilα fusion protein. GDP and [ 35 In the presence of [S] -GTPγS, a test substance such as a candidate compound for various ligands was allowed to act, and was incorporated into the membrane fraction [ 35 [S] GTPγS uptake can be used as an index to screen for agonists and antagonists to 5-oxo-ETE. In addition, as another embodiment of the above screening, a method using a test substance and a cell membrane expressing a 5-oxo-ETE receptor protein or a 5-oxo-ETE receptor protein, a method using 5-oxo-ETE receptor protein, A cell membrane expressing a body protein or a 5-oxo-ETE receptor protein, a method using 5-oxo-ETE and a test substance, and a cell expressing a 5-oxo-ETE receptor protein. And a test substance, and a method using a non-human animal such as a knockout mouse or transgenic mouse of a 5-oxo-ETE receptor protein and a test substance.
[0031]
As a screening method using a test substance and a cell membrane expressing the 5-oxo-ETE receptor protein or the 5-oxo-ETE receptor protein, the 5-oxo-ETE receptor protein or the 5-oxo-ETE receptor protein is expressed on the cell membrane surface. Contacting the test substance with the 5-oxo-ETE receptor protein that is present, and then contacting the test substance with the 5-oxo-ETE receptor protein or the 5-oxo-ETE receptor protein expressed on the cell membrane surface. And a method for measuring and evaluating the bonding state of The method using the 5-oxo-ETE receptor protein or the cell membrane expressing the 5-oxo-ETE receptor protein, 5-oxo-ETE, and a test substance includes 5-oxo-ETE. Receptor protein or 5-oxo-ETE receptor protein expressed on the cell membrane surface and 5-oxo-ETE are brought into contact with a test substance to express 5-oxo-ETE receptor protein or the cell membrane surface. A method for measuring and evaluating the binding state between 5-oxo-ETE receptor protein and 5-oxo-ETE can be mentioned.
[0032]
As a method using a test substance and a non-human animal such as a knockout mouse or transgenic mouse of the above-mentioned 5-oxo-ETE receptor protein, a 5-oxo-ETE receptor protein-expressing cell obtained from the non-human animal can be used. And the test substance are contacted in vitro in advance, and then the 5-oxo-ETE receptor protein-expressing cells are cultured in the presence of 5-oxo-ETE, and the 5-oxo-ETE receptor protein-expressing cells A method for measuring / evaluating the response to 5-oxo-ETE, the method comprising contacting 5-oxo-ETE-expressing cells obtained from the non-human animal with 5-oxo-ETE in vitro in advance, -Oxo-ETE receptor protein-expressing cells are cultured in the presence of the test substance, and the 5-oxo-E A method for measuring / evaluating a response to 5-oxo-ETE such as a state of binding to 5-oxo-ETE in an E receptor protein-expressing cell, or a method for administering a test substance to the non-human animal in advance, Is cultured in the presence of 5-oxo-ETE, and the response to 5-oxo-ETE in the 5-oxo-ETE receptor protein-expressing cells is measured and evaluated. Methods can be mentioned.
[0033]
A function-promoting substance such as an agonist of the 5-oxo-ETE receptor protein or a function-suppressing substance such as an antagonist of the 5-oxo-ETE receptor protein of the present invention, or a substance promoting or expressing the 5-oxo-ETE receptor protein An inhibitor or the like can be obtained by the above screening method. Specific examples of the 5-oxo-ETE receptor agonist of the present invention include 5-HETE, arachidonic acid, and the like. Examples of the 5-oxo-ETE receptor antagonist include eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, and linolenic acid. And derivatives thereof. Specific examples of the derivatives of eicosapentaenoic acid include 5,8,11,14-Eicosatetranoic acid, 5,8,11-Eicosatrynoic acid, Eicosa-11Z, 14Z, 17Z-trienoic. acid, N-Acetyl-S-geranyylgeranyl-L-cysteine, and the like. Examples of the derivative of docosahexaenoic acid include esters and amides of docosahexaenoic acid.
[0034]
In addition, the pharmaceutical composition of the present invention, in particular, a pharmaceutical composition used to treat a patient in need of promoting the function of 5-oxo-ETE receptor protein or enhancing the expression of 5-oxo-ETE receptor protein, comprises 5-oxo- as an active ingredient. In addition to the ETE receptor protein and its partial peptide, it may contain a 5-oxo-ETE receptor protein function promoter such as the above-mentioned 5-HPETE agonist or a 5-oxo-ETE receptor protein expression promoter. The pharmaceutical composition used for treating a patient in need of suppressing the function or expression of 5-oxo-ETE receptor is not particularly limited as long as Of 5-oxo-ETE receptor proteins such as antagonists such as, 8,11,14-Eicosatrayanoic acid It is not particularly limited as long as it contains a function-suppressing substance or an expression-suppressing substance such as DNA or RNA that suppresses the expression of the DNA of the present invention. Add various compounding ingredients for preparation such as ordinary carriers, binders, stabilizers, excipients, diluents, pH buffers, disintegrants, solubilizers, solubilizers, isotonic agents, etc. be able to. These pharmaceutical compositions are useful for preventing or treating diseases requiring the promotion of 5-oxo-ETE receptor function or enhancement of expression, or those requiring suppression of the function or expression of 5-oxo-ETE receptor. Can be used. In these prophylactic or therapeutic methods, the above-mentioned pharmaceutical composition can be administered orally or parenterally at a dose appropriate for the sex, weight, and symptoms of the patient. That is, it can be orally administered in a commonly used dosage form, for example, a powder, granule, capsule, syrup, suspension or the like, or, for example, a solution, emulsion, suspension or the like. The preparation can be administered parenterally in the form of an injection, or can be administered intranasally in the form of a spray.
[0035]
As a method for diagnosing a disease associated with the function or expression of the 5-oxo-ETE receptor of the present invention, a DNA sequence encoding a 5-oxo-ETE receptor protein in a sample is obtained by using the 5-oxo-ETE receptor of the present invention. Any method may be used as long as it can be compared with the DNA sequence encoding the receptor protein, and the probe for diagnosing a disease associated with the function or expression of the 5-oxo-ETE receptor of the present invention includes the aforementioned The 5-oxo-ETE receptor of the present invention is not particularly limited as long as it comprises all or part of the antisense strand of DNA or RNA encoding the 5-oxo-ETE receptor protein of the present invention. As diagnostic agents for diseases related to the function or expression of, the above diagnostic probes and the antibodies specifically recognizing the 5-oxo-ETE receptor protein are included. It is not particularly limited as long as it is a shall.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
Example A (Materials and Methods)
[Extraction of putative GPCR gene from human genome data]
An open reading frame (ORF: Open Reading Frame) that could be a GPCR gene candidate was extracted from the sequence that had been analyzed (as of August 8, 2000) and analyzed by SOSUI. In addition, since the human genome data used this time contains the same undefined sequence redundantly, this data consists of about 4.5 G base pairs, while the whole human genome is about 3 G base pairs. . Approximately 335,000 ORFs consisting of DNA encoding 200 to 1500 amino acid residues are extracted from the human genome data, and ORFs that are thought to be derived from DNA repeating sequences or ORFs containing many uncertain amino acids are extracted from these ORFs. By removing ORFs containing the same amino acid in an amount of 20% or more, about 270,000 ORFs were obtained.
[0037]
[Homology (BLAST) search]
As a result of analyzing about 270,000 ORFs by SOSUI, 7,780 ORFs containing 6 to 8 transmembrane regions were obtained. The sequence of the obtained 7,780 ORFs of the GPCR candidate was referred to the database “nr” as of August 20, 2000 using BLAST, and the homology with the known GPCR was examined. 1714 having homology were obtained. Further, by removing duplicates from these sequences, 41 known olfactory receptor genes, 11 known taste receptor genes, and 128 known GPCR genes other than olfactory receptors and taste receptors were identified. We were able to. On the other hand, 281 new olfactory receptor genes, 11 new taste receptor genes, and 50 new GPCR genes other than olfactory receptors and taste receptors were identified.
[0038]
[Cloning of GPCR gene from human genome]
These novel GPCR genes were cloned from human genomic DNA (genomic cDNA) using the PCR method. As the conditions for the PCR amplification, a cycle of denaturation at 98 ° C. for 1 minute, denaturation at 98 ° C. for 30 seconds, annealing at 65 ° C. for 30 seconds, and extension reaction at 74 ° C. for 90 seconds was repeated 30 times. Lastly, an extension reaction was performed at 74 ° C. for 3 minutes, and thereafter, stocked at 4 ° C. As the primers, F; 5'-AAAGCGGCCGCATGTTGTGTCACCGTGGTGGGCC-3 '(SEQ ID NO: 11) and R; 5'-GGCGGCTCAGCGTACAGCCCATGCCCTGGGAGGAGCTCTCCT-3' (SEQ ID NO: 12) Was used.
[0039]
[Table 1]
[0040]
Furthermore, a fusion gene of the sequence excluding the stop codon and the Gi1α subunit gene (FEBS Lett. 197, 1-2, 305-310, 1986) was prepared and incorporated into the baculovirus vector pFASTBac. The virus having this fusion gene was infected into insect cells Sf9 (ATCC CRL-1711) to express a GPCR-Gilα fusion protein. The cells were collected, the membrane fraction was adjusted, and Western blotting was performed using an antibody against Gi1α prepared by the present inventors to confirm the expression of the fusion protein.
[0041]
[Screening of agonist active substance]
GDP and [ 35 Various ligand candidate compounds were allowed to act in the presence of [S] -GTPγS, and incorporated into the membrane fraction [ 35 An agonist for each GPCR was screened using the amount of [S] -GTPγS taken as an index. If the compound has agonist activity, the compound binds to the GPCR, and as a result, Gi1α is activated, 35 S] -GTPγS uptake increases. About 1000 kinds of chemical substances were searched as various ligand candidate substances, and high-throughput screening was performed using a Packard liquid scintillation counter “Top Count” which can automatically measure the radioactivity of a 96-well plate.
[0042]
[Expression site of 5-oxo-ETE receptor]
Apart from the screening described above, RT-PCR was performed on each GPCR using mRNA prepared from various organs as a template, and the distribution of expression sites was examined. As primers, F; 5'-AAAGCGGCCGCATGTTGTGTCACCGTGGTGGGCC-3 '(SEQ ID NO: 11) and R; 5'-GGCGGCTCAGCGTACAGCCCATGCCCTGGGAGGAGCCTTCCT-3' (SEQ ID NO: 12) were used as the primers. After denaturation, the cycle of denaturation at 98 ° C. for 30 seconds, annealing at 65 ° C. for 30 seconds, and extension reaction at 74 ° C. for 90 seconds was repeated 30 times, and finally extension reaction was performed at 74 ° C. for 3 minutes, followed by 4 minutes Stocked at ° C. Further, a PCR reaction solution having the following composition was used.
[0043]
[Table 2]
[0044]
Example B (Results)
[Agonist screening]
As a result of the above screening, 5-oxo-ETE [Chemical Formula 1], 5-HPETE [Chemical Formula 2], 5-HETE [Chemical Formula 3], arachidonic acid, and the like are used as agonists for a specific fusion protein named TH24-Gi. It was found to have activity (FIG. 1). Approximate EC for each compound 50 Is arachidonic acid; about 1 × 10 -6 M, 5-HETE; about 1 × 10 -6 M, 5-HPETE; about 3 × 10 -8 M, 5-oxo-ETE; about 4 × 10 -9 M, the receptor having the amino acid sequence of TH24 was identified as a 5-oxo-ETE receptor.
[0045]
Embedded image
[0046]
Embedded image
[0047]
Embedded image
[0048]
It was confirmed that when these substances were allowed to act on the TH24-Gi fusion protein, the affinity of the Gi1α portion for GDP was reduced. The results using 5-HPETE are shown in FIG. 2 along with a control (-) ligand in the absence of ligand. This supports that a substance such as 5-HPETE has an agonist activity for a 5-oxo-ETE receptor.
[0049]
[Screening for antagonists]
Further, 5-oxo-ETE was used to screen for antagonists to the 5-oxo-ETE receptor. As a result, a high concentration (about 1 × 10 -5 M or more), eicosapentaenoic acid having a longer carbon chain than arachidonic acid and its derivative eicosatrienoic acid (5,8,11-Eicosatrinoic acid), docosahexaenoic acid, etc., and also α-linolenic acid (linolenic acid) It was found to work as an antagonist (FIG. 3). This is a reasonable result considering that these fatty acids have a structure similar to arachidonic acid, but do not have oxygen at the 5-position common to 5-HPETE, 5-oxo-ETE, and 5-HETE. In the future, compounds in which oxygen peroxide or carbonyl oxygen is introduced at the 5-position can be expected to function as an extremely useful antagonist for 5-oxo-ETE receptor.
[0050]
[Expression distribution of 5-oxo-ETE receptor]
As a result of confirming the expression distribution of the 5-oxo-ETE receptor by RT-PCR, it was found that the 5-oxo-ETE receptor was widely expressed throughout the body, but was relatively strongly expressed in the liver and colon (FIG. 4). RT-PCR results indicated that the 5-oxo-ETE receptor was expressed systemically, but probably due to its activity and similarity to other active lipid properties, lymphocytes, especially lymphocytes, It is presumed that it is expressed and functions in neutrophils. While our preliminary experiments support this, the possibility that organ cells themselves express the 5-oxo-ETE receptor should still be considered.
[0051]
[Summary]
From the above, the existence of a receptor for 5-HPETE and 5-oxo-ETE has been suggested as a possibility. It is very likely to be an in vivo receptor for HPETE. [ 35 EC measured from [S] -GTPγS binding activity 50 Is the EC of the physiological activity of 5-oxo-ETE or 5-HPETE which has been reported so far. 50 Can be cited as one of the reasons.
[0052]
【The invention's effect】
The 5-oxo-ETE receptor newly identified by the present invention is considered to regulate the neutrophil migration activity of 5-oxo-ETE and 5-HPETE, and thus 5-oxo-ETE and 5-OTE Agonists of 5-oxo-ETE receptor, such as HPETE and its agonists, and agonists of 5-oxo-ETE receptor, such as antagonists, activate and inactivate the migration of various immune system cells. Therefore, it may mainly activate and inactivate the entire immune system, and is likely to be used as a therapeutic agent for tumors in addition to inflammation and allergies. Potential for new applications is also expected.
[0053]
[Sequence list]
[Brief description of the drawings]
FIG.
It is a figure which shows the screening result of the agonist of the 5-oxo-ETE receptor of this invention.
FIG. 2
It is a figure which shows the screening result of the agonist of the 5-oxo-ETE receptor of this invention.
FIG. 3
It is a figure which shows the screening result of the antagonist of the 5-oxo-ETE receptor of this invention.
FIG. 4
It is a figure which shows the result of RT-PCR about the expression distribution of the 5-oxo-ETE receptor of this invention.
Claims (24)
(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質DNA encoding the following 5-oxo-ETE receptor protein (a) or (b).
(A) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 (b) a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2
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| WO2006137435A1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | National University Corporation Gunma University | Agonist to g protein-coupled receptor g2a and method of screening g2a activity controller |
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2002
- 2002-06-28 JP JP2002189777A patent/JP2004049004A/en active Pending
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