JP2007222001A - 疎水性ドメインを有するヒトタンパク質及びそれをコードするdna - Google Patents
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Abstract
【課題】疎水性ドメインを有するヒト蛋白質、それをコードしているcDNA、このcDNAの発現ベクター、およびこのcDNAを発現させた真核細胞を提供する。
【解決手段】配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいずれかを含む蛋白質、この蛋白質をコードするDNA、例えば配列番号11から配列番号20で表される塩基配列を含むcDNA、このcDNAの発現ベクター、およびこのcDNAを発現させた真核細胞。疎水性ドメインを有するヒト蛋白質をコードしているcDNAの組換え体を発現させることにより、この蛋白質並びにこの蛋白質を発現する真核細胞を提供することができる。
【選択図】 なし
【解決手段】配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいずれかを含む蛋白質、この蛋白質をコードするDNA、例えば配列番号11から配列番号20で表される塩基配列を含むcDNA、このcDNAの発現ベクター、およびこのcDNAを発現させた真核細胞。疎水性ドメインを有するヒト蛋白質をコードしているcDNAの組換え体を発現させることにより、この蛋白質並びにこの蛋白質を発現する真核細胞を提供することができる。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、疎水性ドメインを有するヒト蛋白質、それをコードしているDNA、このDNAの発現ベクター、およびこのDNAを発現させた真核細胞に関する。本発明の蛋白質は、医薬品として、あるいはこの蛋白質に対する抗体を作製するための抗原として用いることができる。本発明のヒトcDNAは、遺伝子診断用プローブや遺伝子治療用遺伝子源として用いることができる。また、このcDNAがコードしている蛋白質を大量生産するための遺伝子源として用いることができる。これらの遺伝子を導入して分泌蛋白質や膜蛋白質を大量発現させた細胞は、対応するレセプターやリガンドの検出、新しい低分子医薬のスクリーニングなどに利用できる。
【0002】
【従来の技術】
細胞は多くの蛋白質を細胞外に分泌している。これらの分泌蛋白質は、細胞の増殖制御、分化誘導、物質輸送、生体防御などにおいて重要な役割を果たしている。分泌蛋白質は細胞内蛋白質と異なり細胞外で作用するので、注射や点滴などによる体内投与が可能であり、医薬としての可能性を秘めている。事実、インターフェロン、インターロイキン、エリスロポイエチン、血栓溶解剤など、多くのヒト分泌蛋白質が現在医薬として使用されている。また、これら以外の分泌蛋白質についても臨床試験が進行中であり、医薬品を目指した用途開発がなされている。ヒト細胞は、まだ多くの未知の分泌蛋白質を生産していると考えられており、これらの分泌蛋白質並びにそれをコ−ドしている遺伝子が入手できれば、これらを用いた新しい医薬品開発が期待できる。
【0003】
一方、膜蛋白質は、シグナルレセプター、イオンチャンネル、トランスポーターなどとして、細胞膜を介する物質輸送や情報伝達において重要な役割を担っている。例えば、各種サイトカインに対するレセプター、ナトリウムイオン・カリウムイオン・塩素イオン等に対するイオンチャンネル、糖・アミノ酸等に対するトランスポーターなどが知られており、その多くはすでに遺伝子もクローン化されている。これらの膜蛋白質の異常は、これまで原因不明であった多くの病気と関連していることがわかってきた。従って、新しい膜蛋白質が見い出せれば、多くの病気の原因解明につながるものと期待され、膜蛋白質をコードする新たな遺伝子の単離が望まれている。
【0004】
従来、これらの分泌蛋白質や膜蛋白質は、ヒト細胞から精製することが困難なので、遺伝子の方からのアプローチによって単離されたものが多い。一般的な方法は、cDNAライブラリーを真核細胞に導入して、cDNAを発現させたのち、目的とする活性を有する蛋白質を分泌発現あるいは膜表面上に発現している細胞をスクリーニングする、いわゆる発現クローニング法である。しかしこの方法では機能のわかった蛋白質の遺伝子しかクローン化できない。
【0005】
一般に分泌蛋白質や膜蛋白質は、蛋白質内部に少なくとも一個所疎水性ドメインを有しており、リボソームで合成された後、このドメインが分泌シグナルとして働いたり、リン脂質膜内に留まり膜にトラップされる。従って、完全長cDNAの全塩基配列を決定してやり、そのcDNAがコードしている蛋白質のアミノ酸配列の中に疎水性の高い領域が存在すれば、そのcDNAは分泌蛋白質や膜蛋白質をコードしていると考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、疎水性ドメインを有する新規のヒト蛋白質、この蛋白質をコードするDNA、このDNAの発現ベクター、およびこのDNAを発現しうる形質転換真核細胞を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究の結果、ヒト完全長cDNAバンクの中から疎水性ドメインを有する蛋白質をコードするcDNAをクローン化し、本発明を完成した。すなわち、本発明は疎水性ドメインを有するヒト蛋白質である、配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいずれかを含む蛋白質を提供する。また本発明は上記蛋白質をコードするDNA、例えば配列番号11から配列番号30で表される塩基配列のいずれかを含むcDNA、並びにこのDNAをインビトロ翻訳あるいは真核細胞内で発現しうる発現ベクタ−、及びこのDNAを発現し上記蛋白質を生産しうる形質転換真核細胞を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の蛋白質は、ヒトの臓器、細胞株などから単離する方法、本発明のアミノ酸配列に基づき化学合成によってペプチドを調製する方法、あるいは本発明の疎水性ドメインをコードするDNAを用いて組換えDNA技術で生産する方法などにより取得することができるが、組換えDNA技術で取得する方法が好ましく用いられる。例えば、本発明のcDNAを有するベクターからインビトロ転写によってRNAを調製し、これを鋳型としてインビトロ翻訳を行なうことによりインビトロで蛋白質を発現できる。また翻訳領域を公知の方法により適当な発現ベクターに組換えてやれば、大腸菌、枯草菌等の原核細胞や、酵母、昆虫細胞、哺乳動物細胞等の真核細胞で、コードしている蛋白質を大量に発現させることができる。
【0009】
本発明の蛋白質を、インビトロ翻訳でDNAを発現させて生産させる場合には、このcDNAの翻訳領域を、RNAポリメラーゼプロモーターを有するベクターに組換え、プロモーターに対応するRNAポリメラーゼを含む、ウサギ網状赤血球溶解物や小麦胚芽抽出物などのインビトロ翻訳系に添加してやれば、本発明の蛋白質をインビトロで生産することができる。RNAポリメラーゼプロモーターとしては、T7、T3、SP6などが例示できる。これらのRNAポリメラーゼプロモーターを含むベクターとしては、pKA1、pCDM8、pT3/T718、pT7/3 19、pBluescript IIなどが例示できる。また、反応系にイヌ膵臓ミクロソームなどを添加してやれば、本発明の蛋白質を分泌型あるいはミクロソーム膜に組み込まれた形で発現することができる。
【0010】
本発明の蛋白質を、大腸菌などの微生物でDNAを発現させて生産させる場合には、微生物中で複製可能なオリジン、プロモーター、リボソーム結合部位、cDNAクローニング部位、ターミネーター等を有する発現ベクターに、本発明のcDNAの翻訳領域を組換えた発現ベクターを作成し、この発現ベクターで宿主細胞を形質転換したのち、得られた形質転換体を培養してやれば、このcDNAがコードしている蛋白質を微生物内で大量生産することができる。この際、任意の翻訳領域の前後に開始コドンと停止コドンを付加して発現させてやれば、任意の領域を含む蛋白質断片を得ることができる。あるいは、他の蛋白質との融合蛋白質として発現させることもできる。この融合蛋白質を適当なプロテアーゼで切断することによってこのcDNAがコードする蛋白質部分のみを取得することもできる。大腸菌用発現ベクターとしては、pUC系、pBluescript II、pET発現システム、pGEX発現システムなどが例示できる。
【0011】
本発明の蛋白質を、真核細胞でDNAを発現させて生産させる場合には、このcDNAの翻訳領域を、プロモーター、スプライシング領域、ポリ(A)付加部位等を有する真核細胞用発現ベクターに組換え、真核細胞内に導入してやれば、本発明の蛋白質を分泌生産あるいは膜蛋白質として細胞膜表面上で生産することができる。発現ベクターとしては、pKA1、pED6dpc2、pCDM8、pSVK3、pMSG、pSVL、pBK−CMV、pBK−RSV、EBVベクター、pRS、pYES2などが例示できる。真核細胞としては、サル腎臓細胞COS7、チャイニーズハムスター卵巣細胞CHOなどの哺乳動物培養細胞、出芽酵母、分裂酵母、カイコ細胞、アフリカツメガエル卵細胞などが一般に用いられるが、本蛋白質を発現できるものであれば、いかなる真核細胞でもよい。発現ベクターを真核細胞に導入するには、電気穿孔法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法など公知の方法を用いることができる。
【0012】
本発明の蛋白質を原核細胞や真核細胞で発現させたのち、培養物から目的蛋白質を単離精製するためには、公知の分離操作を組み合わせて行うことができる。例えば、尿素などの変性剤や界面活性剤による処理、超音波処理、酵素消化、塩析や溶媒沈殿法、透析、遠心分離、限外濾過、ゲル濾過、SDS−PAGE、等電点電気泳動、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性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、逆相クロマトグラフィーなどがあげられる。
【0013】
本発明の蛋白質には、配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいかなる部分アミノ酸配列を含むペプチド断片(5アミノ酸残基以上)も含まれる。これらのペプチド断片は抗体を作製するための抗原として用いることができる。また、本発明の蛋白質の中でシグナル配列を有するものは、シグナル配列が除去された後、成熟蛋白質の形で分泌される。したがって、これらの成熟蛋白質は本発明の蛋白質の範疇にはいる。成熟蛋白質のN末端アミノ酸配列は、シグナル配列切断部位決定法[特開平8ー187100]を用いて容易に求めることができる。また、いくつかの膜蛋白質は、細胞表面でプロセシングを受けて分泌型となる。このような分泌型となった蛋白質あるいはペプチドも本発明の蛋白質の範疇にはいる。アミノ酸配列の中に糖鎖結合部位が存在すると、適当な真核細胞で発現させれば糖鎖が付加した蛋白質が得られる。したがって、このような糖鎖が付加した蛋白質あるいはペプチドも本発明の蛋白質の範疇にはいる。
【0014】
本発明のDNAには、上記蛋白質をコードするすべてのDNAが含まれる。このDNAは、化学合成による方法、cDNAクローニングによる方法などを用いて取得することができる。
【0015】
本発明のcDNAは、例えばヒト細胞由来cDNAライブラリーからクローン化することができる。cDNAはヒト細胞から抽出した ポリ(A)+RNAを鋳型として合成する。ヒト細胞としては、人体から手術などによって摘出されたものでも培養細胞でも良い。cDNAは、岡山−Berg法[Okayama,H. and Berg,P.,Mol.Cell.Biol. 2:161−170(1982)]、Gubler−Hoffman法[Gubler,U. and Hoffman,J.,Gene 25:263−269(1983)]などいかなる方法を用いて合成してもよいが、完全長クローンを効率的に得るためには、実施例にあげたようなキャッピング法[Kato,S. et al.,Gene 150:243−250(1994)]を用いることが望ましい。また市販のヒトcDNAライブラリーを用いることもできる。cDNAライブラリーから本発明のcDNAをクローン化するには、本発明のcDNAの任意の部分の塩基配列に基づいてオリゴヌクレオチドを合成し、これをプローブとして用いて、公知の方法によりコロニーあるいはプラークハイブリダイゼーションによるスクリーニングを行えばよい。また、目的とするcDNA断片の両末端にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを合成し、これをプライマーとして用いて、ヒト細胞から単離したmRNAからRT−PCR法により、本発明のcDNA断片を調製することもできる。
【0016】
本発明のcDNAは、配列番号11から配列番号20で表される塩基配列あるいは配列番号21から配列番号30で表される塩基配列のいずれかを含むことを特徴とするものである。それぞれのクローン番号(HP番号)、cDNAクローンが得られた細胞、cDNAの全塩基数、コードしている蛋白質のアミノ酸残基数をそれぞれ表1にまとめて示した。
【0017】
【表1】
表1
【0018】
なお、配列番号11から配列番号30のいずれかに記載のcDNAの塩基配列に基づいて合成したオリゴヌクレオチドプローブを用いて、本発明で用いたヒト細胞株やヒト組織から作製したcDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、本発明のcDNAと同一のクローンを容易に得ることができる。
【0019】
一般にヒト遺伝子は個体差による多型が頻繁に認められる。従って配列番号11から配列番号30において、1又は複数個のヌクレオチドの付加、欠失および/又は他のヌクレオチドによる置換がなされているcDNAも本発明の範疇にはいる。
【0020】
同様に、これらの変更によって生じる、1又は複数個のアミノ酸の付加、欠失および/又は他のアミノ酸による置換がなされている蛋白質も、配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列を有するそれぞれの蛋白質の活性を有する限り、本発明の範疇に入る。
【0021】
本発明のcDNAには、配列番号11から配列番号20で表される塩基配列あるいは配列番号21から配列番号30で表される塩基配列のいかなる部分塩基配列を含むcDNA断片(10bp以上)も含まれる。また、センス鎖およびアンチセンス鎖からなるDNA断片もこの範疇にはいる。これらのDNA断片は遺伝子診断用のプローブとして用いることができる。
【0022】
【実施例】
次に実施例により発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。DNAの組換えに関する基本的な操作および酵素反応は、文献[”Molecular Cloning.A Laboratory Manual”,Cold Spring Harbor Laboratory、1989]に従った。制限酵素および各種修飾酵素は特に記載の無い場合宝酒造社製のものを用いた。各酵素反応の緩衝液組成、並びに反応条件は付属の説明書に従った。cDNA合成は文献[Kato,S. et al.,Gene 150:243−250(1994)]に従った。
【0023】
(1)疎水性ドメインを有する蛋白質をコードしているcDNAの選別
cDNAライブラリーとして、フィブロサルコ−マ細胞株HT−1080cDNAライブラリー(WO98/11217)、骨肉腫細胞株Saos−2cDNAライブラリー(WO97/33993)、類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリー(WO98/11217)、手術によって摘出された肝臓組織cDNAライブラリー(WO98/21328)を用いた。個々のライブラリーから完全長cDNAクローンを選択し、その全塩基配列決定を行い、完全長cDNAクローンからなるホモ・プロテインcDNAバンクを構築した。ホモ・プロテインcDNAバンクに登録された完全長cDNAクローンがコードしている蛋白質について、Kyte−Doolittleの方法[Kyte,J & Doolittle,R.F.,J.Mol.Biol. 157:105−132(1982)]により、疎水性/親水性プロフィールを求め、疎水性ドメインの有無を調べた。コードしている蛋白質のアミノ酸配列中に分泌シグナルや膜貫通ドメインと思われる疎水的な領域があるクローンを候補クローンとして選別した。
【0024】
(2)インビトロ翻訳による蛋白質合成
本発明のcDNAを有するプラスミドベクターを用いて、TNTウサギ網状赤血球溶解物キット(プロメガ社製)によるインビトロ転写/翻訳を行なった。この際[35S]メチオニンを添加し、発現産物をラジオアイソトープでラベルした。いずれの反応もキットに付属のプロトコールに従って行なった。プラスミド2μgを、TNTウサギ網状赤血球溶解物12.5μl、緩衝液(キットに付属)0.5μl、アミノ酸混合液(メチオニンを含まない)2μl、[35S]メチオニン(アマーシャム社)2μl(0.37MBq/μl)、T7RNAポリメラーゼ0.5μl、RNasin20Uを含む総量25μlの反応液中で30℃で90分間反応させた。また、膜系存在下の実験は、この反応系に、イヌ膵臓ミクロソ−ム画分(プロメガ)2.5μlを添加して行った。反応液3μlにSDSサンプリングバッファー(125mMトリス塩酸緩衝液、pH6.8、120mM2−メルカプトエタノール、2%SDS溶液、0.025%ブロモフェノールブルー、20%グリセロール)2μlを加え、95℃3分間加熱処理した後、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけた。オートラジオグラフィーを行ない、翻訳産物の分子量を求めた。
【0025】
(3)COS7による発現
本発明の蛋白質の発現ベクターを有する大腸菌を100μg/mlアンピシリン含有2xYT培地2ml中で37℃2時間培養した後、ヘルパーファージM13KO7(50μl)を添加し、37℃で一晩培養した。遠心によって分離した上澄からポリエチレングリコール沈殿によって一本鎖ファージ粒子を得た。これを100μlの1mMトリス−0.1mMEDTA、pH8(TE)に懸濁した。
【0026】
サル腎臓由来培養細胞COS7は、10%ウシ胎児血清を含むダルベッコ改変イーグル(DMEM)培地中、5%CO2存在下、37℃で培養した。1x105個のCOS7細胞を6穴プレート(ヌンク社、穴の直径3cm)に植え、5%CO2存在下、37℃で22時間培養した。培地除去後、リン酸緩衝液で細胞表面を洗浄し、さらに50mMトリス塩酸(pH7.5)を含むDMEM(TDM EM)で再度洗浄した。この細胞に一本鎖ファージ懸濁液1μl、DMEM 培 地0.6ml、TRANSFECTAMTM(IBF社)3μlを懸濁したものを添加し、5%CO2存在下、37℃で3時間培養した。サンプル液を除去後、 TDMEMで細胞表面を洗浄し、10%ウシ胎児血清含有DMEMを1穴あたり2ml加え、5%CO2存在下、37℃にて2日間培養した。培地を[35S]システインあるいは[35S]メチオニンを含む培地に交換した後、1時間培養した。遠心分離によって、培地と細胞を分けたあと、培地画分と細胞膜画分の蛋白質をSDSーPAGEにかけた。
【0027】
(4)クローン例
<HP02539>(配列番号1、11、21)
ヒト骨肉腫細胞株Saos−2cDNAライブラリーから得られたクローンHP02539のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、188bpの5’非翻訳領域、1944bpのORF、2353bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは647アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に推定分泌シグナルが、C末端側に6箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図1にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。
【0028】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、マウスfrizzled−1(GenBankアクセション番号AF054623)と類似性を有していた。表2に、本発明のヒト蛋白質(HP)とマウスfrizzled−1(MM)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、90.4%の相同性を有していた。
【0029】
【表2】
表2
【0030】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA010020)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0031】
<HP02770>(配列番号2、12、22)
ヒトフィブロサルコ−マ細胞株HT−1080cDNAライブラリーから得られたクローンHP02770のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、252bpの5’非翻訳領域、1053bpのORF、204bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは350アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、2箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図2にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量38,274よりやや大きい42kDaの翻訳産物が生成した。
【0032】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒトRING亜鉛フィンガ−蛋白質(GenBankアクセション番号AF037204)と類似性を有していた。表3に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒトRING亜鉛フィンガ−蛋白質(ZN)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、56.0%の相同性を有していた。
【0033】
【表3】
表3
【0034】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA434312)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0035】
<HP02869>(配列番号3、13、23)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP02869のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、229bpの5’非翻訳領域、621bpのORF、2209bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは206アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、2箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図3にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量22,367とほぼ同じ22kDaの翻訳産物が生成した。
【0036】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA278247)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0037】
<HP02956>(配列番号4、14、24)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP02956のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、68bpの5’非翻訳領域、642bpのORF、1657bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは213アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、3箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図4にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量23,902とほぼ同じ22kDaの翻訳産物が生成した。
【0038】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒトテトラスパンNET−4(GenBankアクセション番号あF065389)と類似性を有していた。表4に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒトテトラスパンNET−4(TS)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。C末端側119アミノ酸残基が、58.8%の相同性を有していた。
【0039】
【表4】
表4
【0040】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号T05279)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0041】
<HP02962>(配列番号5、15、25)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP02962のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、19bpの5’非翻訳領域、1788bpのORF、548bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは595アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に推定分泌シグナルが存在した。図5にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量67,549よりやや大きい70kDaの翻訳産物が生成した。この際、ミクロソ−ムを添加すると、糖鎖が付加されたと考えられる85kDaの産物が生成した。分泌シグナル配列切断部位予測法である(−3、−1)規則を適用すると、成熟蛋白質は23番目のアラニンから始まると予想される。なお、この蛋白質のアミノ酸配列の中には、N−グリコシレ−ションが起こる可能性がある部位が4箇所(75番目Asn−Thr−Thr、153番目Asn−Gln−Thr、237番目Asn−Tyr−Thr、360番目Asn−Ser−Ser)存在する。
【0042】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒト仮想蛋白質KIAA0584(GenBankアクセション番号AB011156)と類似性を有していた。表5に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒト仮想蛋白質KIAA0584(KI)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、52.9%の相同性を有していた。
【0043】
【表5】
表5
【0044】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA358896)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0045】
<HP03014>(配列番号6、16、26)
ヒト肝臓cDNAライブラリーから得られたクローンHP3014のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、26bpの5’非翻訳領域、795bpのORF、203bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは264アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、1箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図6にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量28,471よりやや大きい31kDaの翻訳産物が生成した。
【0046】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、マウスWWドメイン結合蛋白質1(GenBankアクセション番号U40825)と類似性を有していた。表6に、本発明のヒト蛋白質(HP)とマウスWWドメイン結合蛋白質1(MM)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、85.1%の相同性を有していた。
【0047】
【表6】
表6
【0048】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号W24575)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0049】
<HP10608>(配列番号7、17、27)
ヒト骨肉腫細胞株Saos−2cDNAライブラリーから得られたクローンHP10608のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、23bpの5’非翻訳領域、1032bpのORF、182bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは343アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、5箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図7にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量40,584よりやや小さい37kDaの翻訳産物が生成した。
【0050】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号T35406)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0051】
<HP10609>(配列番号8、18、28)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP10609のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、38bpの5’非翻訳領域、735bpのORF、559bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは244アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に1箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図8にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量27,756とほぼ同じ27kDaの翻訳産物が生成した。
【0052】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒト結核菌仮想蛋白質Rv1147(GenBankアクセション番号Z95584)と類似性を有していた。表7に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒト結核菌仮想蛋白質Rv1147(MT)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、31.7%の相同性を有していた。
【0053】
【表7】
表7
【0054】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号T60981)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0055】
<HP10611>(配列番号9、19、29)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP10611のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、37bpの5’非翻訳領域、912bpのORF、983bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは303アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に推定分泌シグナルが存在した。図9にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量33,856よりやや小さい31kDaの翻訳産物が生成した。この際、ミクロソ−ムを添加すると、36kDaの産物が生成した。分泌シグナル配列切断部位予測法である(−3、−1)規則を適用すると、成熟蛋白質は34番目のロイシンから始まると予想される。
【0056】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、C末端218アミノ酸残基がヒトグルコシダ−ゼII(SWISSーPROTアクセション番号Q06003)と一致していた。しかし、N末端側は類似性を示さなかった。
【0057】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号H14054)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0058】
<HP10617>(配列番号10、20、30)
ヒトフィブロサルコ−マ細胞株HT−1080cDNAライブラリーから得られたクローンHP10617のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、72bpの5’非翻訳領域、483bpのORF、569bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは160アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、4箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図10にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、高分子量の翻訳産物が生成した。
【0059】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号H67672)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0060】
【発明の効果】
本発明は疎水性ドメインを有するヒト蛋白質、それをコードしているDNA、このDNAの発現ベクター、およびこのDNAを発現させた真核細胞を提供する。本発明の蛋白質は、いずれも分泌されるかあるいは細胞膜に存在するので、細胞の増殖や分化を制御している蛋白質と考えられる。したがって、本発明の蛋白質は、細胞の増殖や分化の制御に関わる制癌剤などの医薬品として、あるいはこの蛋白質に対する抗体を作製するための抗原として用いることができる。本発明のDNAは、遺伝子診断用プローブや遺伝子治療用遺伝子源として用いることができる。また、このDNAを用いることにより、この蛋白質を大量に発現することができる。これら遺伝子を導入してこの蛋白質を発現させた細胞は、対応するレセプターやリガンドの検出、新しい低分子医薬のスクリーニングなどに利用できる。
【0061】
【配列表】
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
【0077】
【0078】
【0079】
【0080】
【0081】
【0082】
【0083】
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】
【0088】
【0089】
【0090】
【0091】
【0092】
【0093】
【図面の簡単な説明】
【図1】 クローンHP02539がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図2】 クローンHP02770がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図3】 クローンHP02869がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図4】 クローンHP02956がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図5】 クローンHP02962がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図6】 クローンHP03014がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図7】 クローンHP10608がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図8】 クローンHP10609がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図9】 クローンHP10611がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図10】 クローンHP10617がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、疎水性ドメインを有するヒト蛋白質、それをコードしているDNA、このDNAの発現ベクター、およびこのDNAを発現させた真核細胞に関する。本発明の蛋白質は、医薬品として、あるいはこの蛋白質に対する抗体を作製するための抗原として用いることができる。本発明のヒトcDNAは、遺伝子診断用プローブや遺伝子治療用遺伝子源として用いることができる。また、このcDNAがコードしている蛋白質を大量生産するための遺伝子源として用いることができる。これらの遺伝子を導入して分泌蛋白質や膜蛋白質を大量発現させた細胞は、対応するレセプターやリガンドの検出、新しい低分子医薬のスクリーニングなどに利用できる。
【0002】
【従来の技術】
細胞は多くの蛋白質を細胞外に分泌している。これらの分泌蛋白質は、細胞の増殖制御、分化誘導、物質輸送、生体防御などにおいて重要な役割を果たしている。分泌蛋白質は細胞内蛋白質と異なり細胞外で作用するので、注射や点滴などによる体内投与が可能であり、医薬としての可能性を秘めている。事実、インターフェロン、インターロイキン、エリスロポイエチン、血栓溶解剤など、多くのヒト分泌蛋白質が現在医薬として使用されている。また、これら以外の分泌蛋白質についても臨床試験が進行中であり、医薬品を目指した用途開発がなされている。ヒト細胞は、まだ多くの未知の分泌蛋白質を生産していると考えられており、これらの分泌蛋白質並びにそれをコ−ドしている遺伝子が入手できれば、これらを用いた新しい医薬品開発が期待できる。
【0003】
一方、膜蛋白質は、シグナルレセプター、イオンチャンネル、トランスポーターなどとして、細胞膜を介する物質輸送や情報伝達において重要な役割を担っている。例えば、各種サイトカインに対するレセプター、ナトリウムイオン・カリウムイオン・塩素イオン等に対するイオンチャンネル、糖・アミノ酸等に対するトランスポーターなどが知られており、その多くはすでに遺伝子もクローン化されている。これらの膜蛋白質の異常は、これまで原因不明であった多くの病気と関連していることがわかってきた。従って、新しい膜蛋白質が見い出せれば、多くの病気の原因解明につながるものと期待され、膜蛋白質をコードする新たな遺伝子の単離が望まれている。
【0004】
従来、これらの分泌蛋白質や膜蛋白質は、ヒト細胞から精製することが困難なので、遺伝子の方からのアプローチによって単離されたものが多い。一般的な方法は、cDNAライブラリーを真核細胞に導入して、cDNAを発現させたのち、目的とする活性を有する蛋白質を分泌発現あるいは膜表面上に発現している細胞をスクリーニングする、いわゆる発現クローニング法である。しかしこの方法では機能のわかった蛋白質の遺伝子しかクローン化できない。
【0005】
一般に分泌蛋白質や膜蛋白質は、蛋白質内部に少なくとも一個所疎水性ドメインを有しており、リボソームで合成された後、このドメインが分泌シグナルとして働いたり、リン脂質膜内に留まり膜にトラップされる。従って、完全長cDNAの全塩基配列を決定してやり、そのcDNAがコードしている蛋白質のアミノ酸配列の中に疎水性の高い領域が存在すれば、そのcDNAは分泌蛋白質や膜蛋白質をコードしていると考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、疎水性ドメインを有する新規のヒト蛋白質、この蛋白質をコードするDNA、このDNAの発現ベクター、およびこのDNAを発現しうる形質転換真核細胞を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究の結果、ヒト完全長cDNAバンクの中から疎水性ドメインを有する蛋白質をコードするcDNAをクローン化し、本発明を完成した。すなわち、本発明は疎水性ドメインを有するヒト蛋白質である、配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいずれかを含む蛋白質を提供する。また本発明は上記蛋白質をコードするDNA、例えば配列番号11から配列番号30で表される塩基配列のいずれかを含むcDNA、並びにこのDNAをインビトロ翻訳あるいは真核細胞内で発現しうる発現ベクタ−、及びこのDNAを発現し上記蛋白質を生産しうる形質転換真核細胞を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の蛋白質は、ヒトの臓器、細胞株などから単離する方法、本発明のアミノ酸配列に基づき化学合成によってペプチドを調製する方法、あるいは本発明の疎水性ドメインをコードするDNAを用いて組換えDNA技術で生産する方法などにより取得することができるが、組換えDNA技術で取得する方法が好ましく用いられる。例えば、本発明のcDNAを有するベクターからインビトロ転写によってRNAを調製し、これを鋳型としてインビトロ翻訳を行なうことによりインビトロで蛋白質を発現できる。また翻訳領域を公知の方法により適当な発現ベクターに組換えてやれば、大腸菌、枯草菌等の原核細胞や、酵母、昆虫細胞、哺乳動物細胞等の真核細胞で、コードしている蛋白質を大量に発現させることができる。
【0009】
本発明の蛋白質を、インビトロ翻訳でDNAを発現させて生産させる場合には、このcDNAの翻訳領域を、RNAポリメラーゼプロモーターを有するベクターに組換え、プロモーターに対応するRNAポリメラーゼを含む、ウサギ網状赤血球溶解物や小麦胚芽抽出物などのインビトロ翻訳系に添加してやれば、本発明の蛋白質をインビトロで生産することができる。RNAポリメラーゼプロモーターとしては、T7、T3、SP6などが例示できる。これらのRNAポリメラーゼプロモーターを含むベクターとしては、pKA1、pCDM8、pT3/T718、pT7/3 19、pBluescript IIなどが例示できる。また、反応系にイヌ膵臓ミクロソームなどを添加してやれば、本発明の蛋白質を分泌型あるいはミクロソーム膜に組み込まれた形で発現することができる。
【0010】
本発明の蛋白質を、大腸菌などの微生物でDNAを発現させて生産させる場合には、微生物中で複製可能なオリジン、プロモーター、リボソーム結合部位、cDNAクローニング部位、ターミネーター等を有する発現ベクターに、本発明のcDNAの翻訳領域を組換えた発現ベクターを作成し、この発現ベクターで宿主細胞を形質転換したのち、得られた形質転換体を培養してやれば、このcDNAがコードしている蛋白質を微生物内で大量生産することができる。この際、任意の翻訳領域の前後に開始コドンと停止コドンを付加して発現させてやれば、任意の領域を含む蛋白質断片を得ることができる。あるいは、他の蛋白質との融合蛋白質として発現させることもできる。この融合蛋白質を適当なプロテアーゼで切断することによってこのcDNAがコードする蛋白質部分のみを取得することもできる。大腸菌用発現ベクターとしては、pUC系、pBluescript II、pET発現システム、pGEX発現システムなどが例示できる。
【0011】
本発明の蛋白質を、真核細胞でDNAを発現させて生産させる場合には、このcDNAの翻訳領域を、プロモーター、スプライシング領域、ポリ(A)付加部位等を有する真核細胞用発現ベクターに組換え、真核細胞内に導入してやれば、本発明の蛋白質を分泌生産あるいは膜蛋白質として細胞膜表面上で生産することができる。発現ベクターとしては、pKA1、pED6dpc2、pCDM8、pSVK3、pMSG、pSVL、pBK−CMV、pBK−RSV、EBVベクター、pRS、pYES2などが例示できる。真核細胞としては、サル腎臓細胞COS7、チャイニーズハムスター卵巣細胞CHOなどの哺乳動物培養細胞、出芽酵母、分裂酵母、カイコ細胞、アフリカツメガエル卵細胞などが一般に用いられるが、本蛋白質を発現できるものであれば、いかなる真核細胞でもよい。発現ベクターを真核細胞に導入するには、電気穿孔法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法など公知の方法を用いることができる。
【0012】
本発明の蛋白質を原核細胞や真核細胞で発現させたのち、培養物から目的蛋白質を単離精製するためには、公知の分離操作を組み合わせて行うことができる。例えば、尿素などの変性剤や界面活性剤による処理、超音波処理、酵素消化、塩析や溶媒沈殿法、透析、遠心分離、限外濾過、ゲル濾過、SDS−PAGE、等電点電気泳動、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性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、逆相クロマトグラフィーなどがあげられる。
【0013】
本発明の蛋白質には、配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいかなる部分アミノ酸配列を含むペプチド断片(5アミノ酸残基以上)も含まれる。これらのペプチド断片は抗体を作製するための抗原として用いることができる。また、本発明の蛋白質の中でシグナル配列を有するものは、シグナル配列が除去された後、成熟蛋白質の形で分泌される。したがって、これらの成熟蛋白質は本発明の蛋白質の範疇にはいる。成熟蛋白質のN末端アミノ酸配列は、シグナル配列切断部位決定法[特開平8ー187100]を用いて容易に求めることができる。また、いくつかの膜蛋白質は、細胞表面でプロセシングを受けて分泌型となる。このような分泌型となった蛋白質あるいはペプチドも本発明の蛋白質の範疇にはいる。アミノ酸配列の中に糖鎖結合部位が存在すると、適当な真核細胞で発現させれば糖鎖が付加した蛋白質が得られる。したがって、このような糖鎖が付加した蛋白質あるいはペプチドも本発明の蛋白質の範疇にはいる。
【0014】
本発明のDNAには、上記蛋白質をコードするすべてのDNAが含まれる。このDNAは、化学合成による方法、cDNAクローニングによる方法などを用いて取得することができる。
【0015】
本発明のcDNAは、例えばヒト細胞由来cDNAライブラリーからクローン化することができる。cDNAはヒト細胞から抽出した ポリ(A)+RNAを鋳型として合成する。ヒト細胞としては、人体から手術などによって摘出されたものでも培養細胞でも良い。cDNAは、岡山−Berg法[Okayama,H. and Berg,P.,Mol.Cell.Biol. 2:161−170(1982)]、Gubler−Hoffman法[Gubler,U. and Hoffman,J.,Gene 25:263−269(1983)]などいかなる方法を用いて合成してもよいが、完全長クローンを効率的に得るためには、実施例にあげたようなキャッピング法[Kato,S. et al.,Gene 150:243−250(1994)]を用いることが望ましい。また市販のヒトcDNAライブラリーを用いることもできる。cDNAライブラリーから本発明のcDNAをクローン化するには、本発明のcDNAの任意の部分の塩基配列に基づいてオリゴヌクレオチドを合成し、これをプローブとして用いて、公知の方法によりコロニーあるいはプラークハイブリダイゼーションによるスクリーニングを行えばよい。また、目的とするcDNA断片の両末端にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを合成し、これをプライマーとして用いて、ヒト細胞から単離したmRNAからRT−PCR法により、本発明のcDNA断片を調製することもできる。
【0016】
本発明のcDNAは、配列番号11から配列番号20で表される塩基配列あるいは配列番号21から配列番号30で表される塩基配列のいずれかを含むことを特徴とするものである。それぞれのクローン番号(HP番号)、cDNAクローンが得られた細胞、cDNAの全塩基数、コードしている蛋白質のアミノ酸残基数をそれぞれ表1にまとめて示した。
【0017】
【表1】
表1
【0018】
なお、配列番号11から配列番号30のいずれかに記載のcDNAの塩基配列に基づいて合成したオリゴヌクレオチドプローブを用いて、本発明で用いたヒト細胞株やヒト組織から作製したcDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、本発明のcDNAと同一のクローンを容易に得ることができる。
【0019】
一般にヒト遺伝子は個体差による多型が頻繁に認められる。従って配列番号11から配列番号30において、1又は複数個のヌクレオチドの付加、欠失および/又は他のヌクレオチドによる置換がなされているcDNAも本発明の範疇にはいる。
【0020】
同様に、これらの変更によって生じる、1又は複数個のアミノ酸の付加、欠失および/又は他のアミノ酸による置換がなされている蛋白質も、配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列を有するそれぞれの蛋白質の活性を有する限り、本発明の範疇に入る。
【0021】
本発明のcDNAには、配列番号11から配列番号20で表される塩基配列あるいは配列番号21から配列番号30で表される塩基配列のいかなる部分塩基配列を含むcDNA断片(10bp以上)も含まれる。また、センス鎖およびアンチセンス鎖からなるDNA断片もこの範疇にはいる。これらのDNA断片は遺伝子診断用のプローブとして用いることができる。
【0022】
【実施例】
次に実施例により発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。DNAの組換えに関する基本的な操作および酵素反応は、文献[”Molecular Cloning.A Laboratory Manual”,Cold Spring Harbor Laboratory、1989]に従った。制限酵素および各種修飾酵素は特に記載の無い場合宝酒造社製のものを用いた。各酵素反応の緩衝液組成、並びに反応条件は付属の説明書に従った。cDNA合成は文献[Kato,S. et al.,Gene 150:243−250(1994)]に従った。
【0023】
(1)疎水性ドメインを有する蛋白質をコードしているcDNAの選別
cDNAライブラリーとして、フィブロサルコ−マ細胞株HT−1080cDNAライブラリー(WO98/11217)、骨肉腫細胞株Saos−2cDNAライブラリー(WO97/33993)、類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリー(WO98/11217)、手術によって摘出された肝臓組織cDNAライブラリー(WO98/21328)を用いた。個々のライブラリーから完全長cDNAクローンを選択し、その全塩基配列決定を行い、完全長cDNAクローンからなるホモ・プロテインcDNAバンクを構築した。ホモ・プロテインcDNAバンクに登録された完全長cDNAクローンがコードしている蛋白質について、Kyte−Doolittleの方法[Kyte,J & Doolittle,R.F.,J.Mol.Biol. 157:105−132(1982)]により、疎水性/親水性プロフィールを求め、疎水性ドメインの有無を調べた。コードしている蛋白質のアミノ酸配列中に分泌シグナルや膜貫通ドメインと思われる疎水的な領域があるクローンを候補クローンとして選別した。
【0024】
(2)インビトロ翻訳による蛋白質合成
本発明のcDNAを有するプラスミドベクターを用いて、TNTウサギ網状赤血球溶解物キット(プロメガ社製)によるインビトロ転写/翻訳を行なった。この際[35S]メチオニンを添加し、発現産物をラジオアイソトープでラベルした。いずれの反応もキットに付属のプロトコールに従って行なった。プラスミド2μgを、TNTウサギ網状赤血球溶解物12.5μl、緩衝液(キットに付属)0.5μl、アミノ酸混合液(メチオニンを含まない)2μl、[35S]メチオニン(アマーシャム社)2μl(0.37MBq/μl)、T7RNAポリメラーゼ0.5μl、RNasin20Uを含む総量25μlの反応液中で30℃で90分間反応させた。また、膜系存在下の実験は、この反応系に、イヌ膵臓ミクロソ−ム画分(プロメガ)2.5μlを添加して行った。反応液3μlにSDSサンプリングバッファー(125mMトリス塩酸緩衝液、pH6.8、120mM2−メルカプトエタノール、2%SDS溶液、0.025%ブロモフェノールブルー、20%グリセロール)2μlを加え、95℃3分間加熱処理した後、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけた。オートラジオグラフィーを行ない、翻訳産物の分子量を求めた。
【0025】
(3)COS7による発現
本発明の蛋白質の発現ベクターを有する大腸菌を100μg/mlアンピシリン含有2xYT培地2ml中で37℃2時間培養した後、ヘルパーファージM13KO7(50μl)を添加し、37℃で一晩培養した。遠心によって分離した上澄からポリエチレングリコール沈殿によって一本鎖ファージ粒子を得た。これを100μlの1mMトリス−0.1mMEDTA、pH8(TE)に懸濁した。
【0026】
サル腎臓由来培養細胞COS7は、10%ウシ胎児血清を含むダルベッコ改変イーグル(DMEM)培地中、5%CO2存在下、37℃で培養した。1x105個のCOS7細胞を6穴プレート(ヌンク社、穴の直径3cm)に植え、5%CO2存在下、37℃で22時間培養した。培地除去後、リン酸緩衝液で細胞表面を洗浄し、さらに50mMトリス塩酸(pH7.5)を含むDMEM(TDM EM)で再度洗浄した。この細胞に一本鎖ファージ懸濁液1μl、DMEM 培 地0.6ml、TRANSFECTAMTM(IBF社)3μlを懸濁したものを添加し、5%CO2存在下、37℃で3時間培養した。サンプル液を除去後、 TDMEMで細胞表面を洗浄し、10%ウシ胎児血清含有DMEMを1穴あたり2ml加え、5%CO2存在下、37℃にて2日間培養した。培地を[35S]システインあるいは[35S]メチオニンを含む培地に交換した後、1時間培養した。遠心分離によって、培地と細胞を分けたあと、培地画分と細胞膜画分の蛋白質をSDSーPAGEにかけた。
【0027】
(4)クローン例
<HP02539>(配列番号1、11、21)
ヒト骨肉腫細胞株Saos−2cDNAライブラリーから得られたクローンHP02539のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、188bpの5’非翻訳領域、1944bpのORF、2353bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは647アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に推定分泌シグナルが、C末端側に6箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図1にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。
【0028】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、マウスfrizzled−1(GenBankアクセション番号AF054623)と類似性を有していた。表2に、本発明のヒト蛋白質(HP)とマウスfrizzled−1(MM)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、90.4%の相同性を有していた。
【0029】
【表2】
表2
【0030】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA010020)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0031】
<HP02770>(配列番号2、12、22)
ヒトフィブロサルコ−マ細胞株HT−1080cDNAライブラリーから得られたクローンHP02770のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、252bpの5’非翻訳領域、1053bpのORF、204bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは350アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、2箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図2にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量38,274よりやや大きい42kDaの翻訳産物が生成した。
【0032】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒトRING亜鉛フィンガ−蛋白質(GenBankアクセション番号AF037204)と類似性を有していた。表3に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒトRING亜鉛フィンガ−蛋白質(ZN)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、56.0%の相同性を有していた。
【0033】
【表3】
表3
【0034】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA434312)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0035】
<HP02869>(配列番号3、13、23)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP02869のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、229bpの5’非翻訳領域、621bpのORF、2209bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは206アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、2箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図3にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量22,367とほぼ同じ22kDaの翻訳産物が生成した。
【0036】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA278247)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0037】
<HP02956>(配列番号4、14、24)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP02956のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、68bpの5’非翻訳領域、642bpのORF、1657bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは213アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、3箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図4にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量23,902とほぼ同じ22kDaの翻訳産物が生成した。
【0038】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒトテトラスパンNET−4(GenBankアクセション番号あF065389)と類似性を有していた。表4に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒトテトラスパンNET−4(TS)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。C末端側119アミノ酸残基が、58.8%の相同性を有していた。
【0039】
【表4】
表4
【0040】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号T05279)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0041】
<HP02962>(配列番号5、15、25)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP02962のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、19bpの5’非翻訳領域、1788bpのORF、548bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは595アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に推定分泌シグナルが存在した。図5にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量67,549よりやや大きい70kDaの翻訳産物が生成した。この際、ミクロソ−ムを添加すると、糖鎖が付加されたと考えられる85kDaの産物が生成した。分泌シグナル配列切断部位予測法である(−3、−1)規則を適用すると、成熟蛋白質は23番目のアラニンから始まると予想される。なお、この蛋白質のアミノ酸配列の中には、N−グリコシレ−ションが起こる可能性がある部位が4箇所(75番目Asn−Thr−Thr、153番目Asn−Gln−Thr、237番目Asn−Tyr−Thr、360番目Asn−Ser−Ser)存在する。
【0042】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒト仮想蛋白質KIAA0584(GenBankアクセション番号AB011156)と類似性を有していた。表5に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒト仮想蛋白質KIAA0584(KI)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、52.9%の相同性を有していた。
【0043】
【表5】
表5
【0044】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号AA358896)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0045】
<HP03014>(配列番号6、16、26)
ヒト肝臓cDNAライブラリーから得られたクローンHP3014のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、26bpの5’非翻訳領域、795bpのORF、203bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは264アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、1箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図6にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量28,471よりやや大きい31kDaの翻訳産物が生成した。
【0046】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、マウスWWドメイン結合蛋白質1(GenBankアクセション番号U40825)と類似性を有していた。表6に、本発明のヒト蛋白質(HP)とマウスWWドメイン結合蛋白質1(MM)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、85.1%の相同性を有していた。
【0047】
【表6】
表6
【0048】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号W24575)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0049】
<HP10608>(配列番号7、17、27)
ヒト骨肉腫細胞株Saos−2cDNAライブラリーから得られたクローンHP10608のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、23bpの5’非翻訳領域、1032bpのORF、182bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは343アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、5箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図7にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量40,584よりやや小さい37kDaの翻訳産物が生成した。
【0050】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号T35406)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0051】
<HP10609>(配列番号8、18、28)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP10609のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、38bpの5’非翻訳領域、735bpのORF、559bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは244アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に1箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図8にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量27,756とほぼ同じ27kDaの翻訳産物が生成した。
【0052】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、ヒト結核菌仮想蛋白質Rv1147(GenBankアクセション番号Z95584)と類似性を有していた。表7に、本発明のヒト蛋白質(HP)とヒト結核菌仮想蛋白質Rv1147(MT)のアミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。全領域にわたって、31.7%の相同性を有していた。
【0053】
【表7】
表7
【0054】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号T60981)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0055】
<HP10611>(配列番号9、19、29)
ヒト類表皮癌細胞株KBcDNAライブラリーから得られたクローンHP10611のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、37bpの5’非翻訳領域、912bpのORF、983bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは303アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、N末端に推定分泌シグナルが存在した。図9にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、ORFから予想される分子量33,856よりやや小さい31kDaの翻訳産物が生成した。この際、ミクロソ−ムを添加すると、36kDaの産物が生成した。分泌シグナル配列切断部位予測法である(−3、−1)規則を適用すると、成熟蛋白質は34番目のロイシンから始まると予想される。
【0056】
本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータベースを検索したところ、C末端218アミノ酸残基がヒトグルコシダ−ゼII(SWISSーPROTアクセション番号Q06003)と一致していた。しかし、N末端側は類似性を示さなかった。
【0057】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号H14054)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0058】
<HP10617>(配列番号10、20、30)
ヒトフィブロサルコ−マ細胞株HT−1080cDNAライブラリーから得られたクローンHP10617のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、72bpの5’非翻訳領域、483bpのORF、569bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた。ORFは160アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしており、4箇所の推定膜貫通ドメインが存在した。図10にKyte−Doolittleの方法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す。インビトロ翻訳の結果、高分子量の翻訳産物が生成した。
【0059】
また、本cDNAの塩基配列を用いてGenBankを検索したところ、ESTの中に、90%以上の相同性を有するもの(例えば、アクセション番号H67672)が登録されていたが、部分配列なので本発明の蛋白質と同じ蛋白質をコードしているかどうかは判定できない。
【0060】
【発明の効果】
本発明は疎水性ドメインを有するヒト蛋白質、それをコードしているDNA、このDNAの発現ベクター、およびこのDNAを発現させた真核細胞を提供する。本発明の蛋白質は、いずれも分泌されるかあるいは細胞膜に存在するので、細胞の増殖や分化を制御している蛋白質と考えられる。したがって、本発明の蛋白質は、細胞の増殖や分化の制御に関わる制癌剤などの医薬品として、あるいはこの蛋白質に対する抗体を作製するための抗原として用いることができる。本発明のDNAは、遺伝子診断用プローブや遺伝子治療用遺伝子源として用いることができる。また、このDNAを用いることにより、この蛋白質を大量に発現することができる。これら遺伝子を導入してこの蛋白質を発現させた細胞は、対応するレセプターやリガンドの検出、新しい低分子医薬のスクリーニングなどに利用できる。
【0061】
【配列表】
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
【0077】
【0078】
【0079】
【0080】
【0081】
【0082】
【0083】
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】
【0088】
【0089】
【0090】
【0091】
【0092】
【0093】
【図面の簡単な説明】
【図1】 クローンHP02539がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図2】 クローンHP02770がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図3】 クローンHP02869がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図4】 クローンHP02956がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図5】 クローンHP02962がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図6】 クローンHP03014がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図7】 クローンHP10608がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図8】 クローンHP10609がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図9】 クローンHP10611がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
【図10】 クローンHP10617がコードする蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示す図である。
Claims (6)
- 配列番号1から配列番号10で表されるアミノ酸配列のいずれかを含む蛋白質。
- 請求項1記載の蛋白質のいずれかをコードするDNA。
- 配列番号11から配列番号20で表される塩基配列のいずれかを含むcDNA。
- 配列番号21から配列番号30で表される塩基配列のいずれかからなる、請求項3記載のcDNA。
- 請求項2から請求項4のいずれかに記載のDNAをインビトロ翻訳あるいは真核細胞内で発現しうる発現ベクター。
- 請求項2から請求項4のいずれかに記載のDNAを発現し、請求項1記載の蛋白質を生産しうる形質転換真核細胞。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32625598A JP2007222001A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 疎水性ドメインを有するヒトタンパク質及びそれをコードするdna |
| PCT/JP1999/006412 WO2000029448A2 (en) | 1998-11-17 | 1999-11-17 | Human proteins having hydrophobic domains and dnas encoding these proteins |
| AU11819/00A AU1181900A (en) | 1998-11-17 | 1999-11-17 | Human proteins having hydrophobic domains and dnas encoding these proteins |
| EP99972227A EP1161536A1 (en) | 1998-11-17 | 1999-11-17 | Human proteins having hydrophobic domains and dnas encoding these proteins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32625598A JP2007222001A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 疎水性ドメインを有するヒトタンパク質及びそれをコードするdna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007222001A true JP2007222001A (ja) | 2007-09-06 |
Family
ID=38544394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32625598A Pending JP2007222001A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 疎水性ドメインを有するヒトタンパク質及びそれをコードするdna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007222001A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003505350A (ja) * | 1999-07-20 | 2003-02-12 | ジェネンテック・インコーポレーテッド | 免疫関連疾患の治療のための組成物と方法 |
| JP2003531811A (ja) * | 1999-03-08 | 2003-10-28 | ジェネンテック・インコーポレーテッド | 血管形成及び心臓血管新生の促進又は阻害 |
-
1998
- 1998-11-17 JP JP32625598A patent/JP2007222001A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531811A (ja) * | 1999-03-08 | 2003-10-28 | ジェネンテック・インコーポレーテッド | 血管形成及び心臓血管新生の促進又は阻害 |
| JP2003505350A (ja) * | 1999-07-20 | 2003-02-12 | ジェネンテック・インコーポレーテッド | 免疫関連疾患の治療のための組成物と方法 |
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