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WO2004019983A1 - 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法、分解阻害方法および分解阻害剤 - Google Patents

糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法、分解阻害方法および分解阻害剤 Download PDF

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WO2004019983A1
WO2004019983A1 PCT/JP2003/011046 JP0311046W WO2004019983A1 WO 2004019983 A1 WO2004019983 A1 WO 2004019983A1 JP 0311046 W JP0311046 W JP 0311046W WO 2004019983 A1 WO2004019983 A1 WO 2004019983A1
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WO
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calpain
transcription factor
degradation
gene
factor
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PCT/JP2003/011046
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hirofumi Doi
Gen Kudo
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Celestar Lexico Sciences Inc
Original Assignee
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Celestar Lexico Sciences Inc
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    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6472Cysteine endopeptidases (3.4.22)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Definitions

  • the present invention relates to a method for degrading a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, a degrading agent, a method for inhibiting degradation, and a degradation inhibitor. More specifically, hepatocyte nuclear factor 4 (hepatocyt, enuclear factor 4 ⁇ , hereinafter abbreviated as ">HNF-4a”), and hepatocyte nuclear factor 1a (hereinafter abbreviated as HNF-1).
  • the present invention relates to a method for degrading insulin promoter factor 1 (hereinafter abbreviated as IPF_1), a degrading agent, a method for inhibiting degradation, and a degradation inhibitor.
  • the present invention also relates to a method and an inhibitor for inhibiting the degradation of HNF-4, HNF-1 and IPF-1 by calpain, preferably m-calpain or ⁇ -calpain. And a method for promoting the production of a gene product of a gene in which at least one of IPF-1 and IPF-1 acts as a transcription factor, and at least one of HNF-4, HNF-1a and IPF-1.
  • the present invention relates to a method for preventing and / or treating diabetes caused by one type of degradation, for example, diabetes, as well as a preventive agent and / or a therapeutic agent, and the degradation of HNF-4 ⁇ , HNF-1 ⁇ and IPF-1 by calpain.
  • the present invention also relates to a method for identifying a compound that inhibits, a compound identified by the identification method, calpain, HNF-4, HNF-la, IPF-1, a polynucleotide encoding any of these, And a reagent kit comprising the contained vector.
  • Calpain (EC 3.4.22.17) is a calcium-dependent cystinp-oralase, an enzyme that cuts proteins to a limited extent and changes their structure and function. Calpain is known for many isozymes classified according to structural characteristics, tissue localization, calcium requirement, etc., and constitutes a superfamily of these isozymes. .
  • m-calpain is one of the calpain superfamilies, also called calpain 2, and is expressed in many tissues (Non-Patent Document 1). m-calpain is activated at a calcium concentration of about 1 mM and expresses enzymatic activity.
  • ⁇ -calpain is also called calpain 1 and is expressed in many tissues like m-calpain (Non-Patent Documents 1 and 2).
  • ⁇ -calpain has a lower calcium requirement than m-calpine and is activated at a calcium concentration of about several tens of M to express its enzymatic activity.
  • Calpain-degraded proteins have an amino acid motif that is preferentially cleaved by calpain (Non-Patent Document 6).
  • a hydrophobic amino acid residue such as a leucine residue (Leu) or a valine residue (Va1) followed by a tyrosine residue (Tyr), a methionine residue (Met) or an arginine residue ( A truncation between A rg) and the following amino acid residue.
  • N-Acety11-Leu-Leu-Met_CH- It is known as a competitive inhibitor of calpain (CALB IOCHEM, Non-Patent Document 7).
  • N-Acetyl-Leu-Leu-Nle-CHO is also known as a competitive inhibitor of ⁇ -force olepine (CAL BI OCHEM, Non-Patent Document 8).
  • Non-Patent Document 9 an irreversible calpain inhibitor ⁇ —L e uL e u-Ty r -CH 2 F (Non-Patent Document 9), Mu-Va 1 -HP h -CH 2 F (Non-Patent Document 10) and Leu—Leu—Pro—Chlorosome thylketone (Non-Patent Document 9) 11 1)
  • a reversible calpain inhibitor such as 4-fluorophenylsulfonyl (Va1—Leu—CHO (Non Patent Literature 12)) and the like are commercially available (CALB I OCHEM ).
  • Non-patent Documents 13 and 14 Since calpain is involved in the regulation of cell functions, various diseases are caused by incomplete control of calpain activity or deletion of its gene. For example, some diabetic model animals have enhanced calpain activity in tissues (Non-patent Documents 13 and 14). The calpain inhibitor enhanced the insulin secretory response to glucose in knee islands, suggesting the involvement of insulin in regulating insulin secretion and action (Non-Patent Document 15). In addition, a relationship between the mutation of the calpain 10 gene and the incidence of type 2 diabetes has been pointed out (Non-Patent Documents 16 and 17).
  • Non-Patent Document 2 It has been suggested that m-calpain and 2-calpain are involved in traumatic brain injury, Alzheimer's disease, stroke and cataract.
  • HNF-4a, HNF-1 ⁇ and IPF-1 all have a function as a transcription factor, and bind to promoters or enhancers of various genes to activate the transcription of the genes. It has been known. These form, for example, a transcription factor network in 8 cells of the knee (Non-patent Document 18), glucose transporter 2 (hereinafter sometimes abbreviated as GLUT 2), insulin and glycokinase, and the like. Is thought to regulate the expression of sugar metabolism-related genes.
  • HNF-4 is a nuclear receptor, expressed in the j3 cells of the kidney, liver, kidney and small intestine, and various genes encoding substances involved in metabolism of cholesterol, fatty acids and glucose, and in the development and differentiation of the liver. It is known to be a transcription factor.
  • HNF-4 ⁇ binds to the above transcription factor network in knee j8 cells In particular, it functions as a positive regulator of HNF_1 ⁇ , and regulates the expression of glucose, metabolism-related genes such as insulin, GLUT2, and dalcokinase (Non-Patent Documents 18 to 23). Conventionally, action against insulin gene expression. Of HNF- 4 ⁇ has been considered to be indirect via an increase in HNF- 1 a level. However, it has been reported that HNF_4 o; force binds to a cis element newly found in the insulin gene promoter and directly regulates its expression (Non-Patent Document 24).
  • HNF-4 ⁇ gene is a causative gene of hereditary type 2 diabetes MOD t1 (Maturity-onsetsediabeteseosoftheyoyng1) (Non-Patent Documents 25 and 26).
  • genes encoding factors VI I and IX which are factors involved in blood coagulation. Mutation of the HNF-4 ⁇ binding site in the promoter of the factor IX gene causes hemophilia (Non-Patent Documents 28 and 29). In addition, mutations in the ⁇ NF-4 ⁇ binding site in the promoter of the factor VI gene have been observed in patients with severe factor VI deficiency (severefafcactorVIIdeficiency) (Non-Patent Document 30).
  • HNF-1 is also called Transcription Factor 1 (TCF-1), and is expressed in knee j3 cells, liver and kidney, etc., and has many liver-specific genes such as albumin, fibrinogen and ⁇ 1 antitrypsin It is known that it regulates gene expression.
  • HNF- ⁇ is responsible for the above transcription factor in knee jS cells It controls transcription of IPF-1 and HNF-4 in a child network (Non-Patent Document 21).
  • Non-Patent Document 22 data suggesting that HNF-1 ⁇ regulates the expression of glucose metabolism-related genes such as GLUT2 and insulin.
  • HNF-1 ⁇ bound to the promoter region of the GLUT2 gene and enhanced its transcriptional activity (Non-Patent Document 22).
  • HNF-1 binds to the A3 region of the promoter of the insulin gene to enhance its transcriptional activity (Non-Patent Document 31). In addition, it has been reported that dominant-negative HNF-1 reduced insulin secretion in Teng cell line (Non-Patent Document 32).
  • HNF-1 spleen gene is a causative gene of hereditary type 2 diabetes mellitus MOD (3 (Maturity—onsettdiabeteseosoftheyoyng3) (Non-Patent Document 33).
  • HNF-1 ct has also been linked to hepatocellular adenomas.
  • HNF_1 ⁇ inactivation of HNF_1 ⁇ by an amino mutation causes hepatocellular adenoma
  • Non-Patent Document 35 remarkable hepatic hypertrophy due to abnormal proliferation of hepatocytes was observed in HNF-1 ⁇ knockout mice. Since hepatocellular adenomas are tumors with risk of transformation into hepatocellular carcinoma (hepatocellularcareino ma), inactivation of. HNF- 1 ⁇ hepatocellular adenoma, believed to induce thus hepatocellular carcinoma.
  • IPF-1 is also called Pancreas / duodenum homeobo 1 (PDX-1) or the like, and is expressed in i3 cells and ⁇ cells in the pancreas. It has been reported that the promoter region ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2 of HNF-4a has an IPF-1 binding site, and its mutation correlates with the onset of diabetes (Non-Patent Document 36). In addition, 1 ton_1 regulates the expression of genes related to glucose metabolism, such as 01 ⁇ 17 2 (Non-patent Document 37), insulin (Non-patent Document 38), and dalcokinase (Non-patent Document 39).
  • PDX-1 Pancreas / duodenum homeobo 1
  • Non-Patent Document 37 Data that suggests that IPF-1 acts directly on the GLUT2 gene and is involved in its expression. It has been clarified that the IPF-1 gene is a causative gene of hereditary type 2 diabetes MOD Y4 (Maturity-onsetdiabetesoftheyoung4) (Non-Patent Document 40).
  • Patent Document 1 International Publication No. WO 01Z6 729 9 pamphlet.
  • Non-Patent Document 1 Sorimachi Hiroyuki, "Biochemistry” 2000, Vol. 72, No. 1, p. 1297—1315.
  • Non-Patent Document 2 Huang, Y. eta1., “TREND SinMo1ecuuldarMedicine", 2001, Vol. 7, p. 355-362.
  • Non-Patent Document 3 Ma tsusi ma-Nishi waki, R. eta 1., “Bioch emical and Biophysical Research Communications", 1996, vol. 225, p. 946—951 o '
  • Non-Patent Document 4 Pariat, M., etal., "MoleculalarandCellulalarBiology", 1997, Vol. 17, Vol. 2, pp. 8061-2815.
  • Non-Patent Document 5 Wattt F. etal., "Nucleic Acids Res es a r ch hj 1993, Vol. 21, p. 50 92—5100.
  • Non-Patent Document 6 Sasaki, T. etal., "JournalofBiolgogicacalChemistry", 1984, Vol. 259, pp. 12489--12494.
  • Non-Patent Document 7 Ravid, T. etal., "JournalofBiologicicalChemistry", 2000, Vol. 275, p. 35840-35847.
  • Non-Patent Document 8 Debiasi, R.L.etal., "JournalfofVirology", 1999, Vol. 73, p. 695-701.
  • Non-Patent Document 9 Dutt, P. eta 1., "FEB SL etter” 1 9 1998, Vol. 436, p. 36 7—3 71.
  • Non-Patent Document 10 Esse r, R. E. etal., "Arthritisansand Rheumatism", 1994, Vol. 37, p. 236-247.
  • Non-Patent Literature l l Sasaki, T. etal., "JournalofBiocchemistryjj 1986, Vol. 9.9, p. 173—179.
  • Non-Patent Document 12 Nath, R.eta1., "BiochemicalanadBiopphyssicaalResearchChCommninikations", 2000, Vol. 274, p. 16—21.
  • Non-Patent Document 13 Brooks, B.A. etal., "AmericanJouranalofPhysio1ogy", 1983, Vol. 244, No. 3, p. C175_181.
  • Non-Patent Document 14 Kobayashishi, S.eta1., “EndocriniolgoijaJaponica", 1989, Vol. 36, No. 6, p. 833-1844.
  • Non-Patent Document 15 Seleman, S. K. eta1., "Diabets” 2001, Vol. 50, p.
  • Non-Patent Document 16 Horikawa, Y. etal., “NatuReneGenetics", 2000, Vol. 26, p. 163-175.
  • Non-Patent Document 17 Baier, L. J. et al., "Journ alof Clininica l Inv e st ti g ati on” 2000, Vol. 106, p. R69-73.
  • Non-Patent Document 18 S hih, DQ eta 1., "Proceedings of The National Academy of Sciences of The United States of America", 2001, Vol. 98, p. 141 9 1.
  • Non-Patent Document 19 "BIOC linica", 2002, Vol. 17, p. 410-414.
  • Non-Patent Document 20 S toffel, M. et al., "Proceedings of The National Acme of Sciences of The United States States of America, 1997, Vol. 94, p. 1320 9—1 3 214.
  • Non-Patent Document 21 Shih, D.Q.eta 1., "Diabetes", 2001, Vol. 50, p. 247 2—2480.
  • Non-Patent Document 22 Ban, N. etal., "Diabetesj 2002", Vol. 51, p. 1409-1414.
  • Non-Patent Document 23 Cah, J.Y.eta1., "ExperimnettMaltadcand MolceclanarMedicine” 2001, Vol. 3, Vol. 2, No. 5, 59-63.
  • Non-Patent Document 24 Bartooo vS hif man, R. eta 1., "Journa 1 of Biological Chemistr yj 2002, Vol. 277, No. 29, ⁇ ⁇ 2599-14-259 1 nine.
  • Non-Patent Document 25 Ryffel, G. U. etal., "JournalofMolleculal Endocryinology", 2001, Vol. 27, p.
  • Non-patent Document 26 “Clinical Pathology” 2001, Vol. 49, No. 2, p. 161-164.
  • Non-Patent Document 27 Gradinoli, C.eta1., “Diabetes”, 1997, Vol. 46, p. 1648—1651.
  • Non-Patent Document 28 Sladek, FM et al., "In Nuc 1 ear Receptorsand Genetic D isease", 2001, p. 309-36 1 Eds.TB Burrris & ERB M c Cabe, S an Diego; A cad emic Press.
  • Non-Patent Document 29 Marlene, J. R. eta 1., ⁇ Proceedings of The National Acme of Scien cesof The United States of America. 1992, Vol. 89, p. 6 300—6303.
  • Non-Patent Document 30 Carew, JA et al 1., "B LOOD" 2000, Vol. 15, Vol.
  • Non-Patent Document 3 l Okita, K. etal., ": BiochemiicalBiopphysicalReseRachc ommu nicattions", 1989, Vol. 263, p.566-569.
  • Non-Patent Document 32 Wang, H. et al., "EMB OJourna 1", 1989, Vol. 17, No. 22, p. 670 1—67 13.
  • Non-Patent Document 33 Yamagata, K. eta1., “Nature”, 1996, Vol. 384, ⁇ ⁇ 455-457.
  • Non-Patent Document 34 Blut eau, ⁇ . Eta1., “Naturegenetics", 2002, Vol. 32, p. 312—315.
  • Non-Patent Document 35 Pontoglio, M. etal., "Cell”, 1996, Vol. 84, ⁇ ⁇ 575-585.
  • Non-Patent Document 36 Thomas, H. eta 1., ": Human Malle cu lar GEn ti cs" 2001, Vol. 10, No. 19, p. 2089_20997.
  • Non-Patent Document 37 Waeberr, G. etal., "MoleculalarEndocryinology", 1996, Vol. 10, Vol. 1, pp. 1327-134.
  • Non-Patent Document 38 Ohlssone, H. etal., "EMB ⁇ Journal", 1993, Vol. 12, Vol. 42, pp. 425-14259.
  • Non-Patent Document 39 Wa da da, H. e ta 1., "Diab e t e s", 1996, Vol. 45, p.
  • Non-Patent Document 40 Stoffers, D.A.etal., “Naturegenewetcs”, 1997, Vol. 17, Vol. 13, p.
  • Non-Patent Document 41 U1mer, KM “Science” 1983, 21st Vol. 9, p. 6 6 6— 6 7 1.
  • Non-Patent Document 42 “Peptide Synthesis” (Japan), Maruzen Co., Ltd., 1979.
  • Non-Patent Document 43 “Peptide Synthesis (PeptideSynthhesis)” (United States), Interscience, 1996.
  • Non-Patent Document 44 Bjorklund, A.eta1., "Diabetes", 2000, Vol. 49, p.
  • Non-Patent Document 45 Maruyama, K.eta1., “Intenarnatioina1Jourannalof Moleccu larMedicine", 2000, Vol. 5, p. 269-127. Disclosure of the invention
  • one embodiment of the present invention relates to a method for degrading a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, which comprises allowing calpain to coexist with a transcription factor of a glucose metabolism-related gene in the presence of calcium.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for degrading a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, which comprises changing a degree of decomposition of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene by changing a calcium concentration.
  • one embodiment of the present invention provides a method for degrading a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, wherein m-calpain and / or ⁇ -calpain coexist with a transcription factor of a glucose metabolism-related gene in the presence of calcium.
  • the transcription factor of a sugar metabolism-related gene is at least one selected from hepatocyte nuclear factor 4a, hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1. It relates to the method of disassembling any of them.
  • HNF-4 is characterized by coexisting hepatocyte nuclear factor 1-4a (HNF-4a) with m-calpain and / or ⁇ -calpain in the presence of calcium.
  • HNF-4a hepatocyte nuclear factor 1-4a
  • the present invention relates to a method of disassembling a string.
  • one embodiment of the present invention provides a method for preparing HNF-1 ⁇ , comprising coexisting hepatocyte nuclear factor 1 (HNF-1a) with m-calpain and / or ⁇ -calpain in the presence of calcium. It relates to a decomposition method.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for degrading IPF-1 which comprises coexisting m-calpain and ⁇ or ⁇ -calpain with insulin promoter factor 1 (IPF-1) in the presence of calcium.
  • IPF-1 insulin promoter factor 1
  • Another embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, which comprises inhibiting calpain activity.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, which comprises inhibiting the cleavage of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene by calpain.
  • Still another embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, which comprises inhibiting the binding of calpain to a transcription factor of a glucose metabolism-related gene.
  • one embodiment of the present invention is characterized in that an in vitro sample containing at least calpain and a transcription factor of a glucose metabolism-related gene is treated with a substance that inhibits calpain activity, and the method comprises inhibiting the degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene. About the method.
  • one embodiment of the present invention provides a method for treating a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, which comprises treating at least cells expressing calpain and a transcription factor of a glucose metabolism-related gene with a substance that inhibits calpain activity. It relates to the inhibition method. Furthermore, one embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, wherein the cell is a cell carried by a mammal.
  • one embodiment of the present invention relates to the above-mentioned method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, wherein the cells carried by the mammal are gland 3 cells.
  • the substance that inhibits calpain activity is one or more substances selected from an antibody that recognizes calpain, an antibody that recognizes a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, and a calpain inhibitor.
  • the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of transcription factors of sugar metabolism-related genes.
  • the calpain inhibitor is N-Acety 1 —L eu—; L eu—Met—CH ⁇ , N—A cety 1—L eu—L e u_N le _CHO, Z_L eu — L eu— Ty r— CH 2 F, M u -V a 1— HP h— CH 2 F, 4-funoré Lofeninoresnorehoninole (Fluorophenylsulfonyl) — V a 1—L eu— CH ⁇ , L eu- L eu- P he- CH 2 C 1 or Z- V a 1 -P he- transcription factor inhibiting the degradation process of the metabolism-related gene is CH_ ⁇ relates.
  • the transcription of any one of the above-mentioned sugar metabolism-related genes is a peptide in which the substance that inhibits calpain activity is a peptide containing at least one amino acid sequence of a cleavage recognition site of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain.
  • the substance that inhibits calpain activity is a peptide containing at least one amino acid sequence of a cleavage recognition site of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain.
  • the substance that inhibits calpain activity comprises three or more consecutive amino acid residues in the amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 3 in the sequence listing; and
  • the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of any of the above-mentioned sugar metabolism-related genes, which is a peptide containing at least one amino acid sequence at the site where calpain recognizes the cleavage of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene.
  • the recognition site for cleavage of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain is Leu_Tyr, Leu-Met, Leu-Arg, Val-Tyr, Va1— Met and Va 1—selected from the group consisting of Ar g
  • the present invention also relates to a method for inhibiting the transcription factor degradation of the sugar metabolism-related gene.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of any of the sugar metabolism-related genes, wherein calpain is m-calpain and Z or ⁇ -calpain.
  • the transcription factor of a sugar metabolism-related gene is at least one selected from hepatocyte nuclear factor 4 ⁇ , hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1.
  • the present invention relates to a method for inhibiting transcription factor degradation of a sugar metabolism-related gene.
  • Still another embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of hepatocyte nuclear factor 4 ct, which comprises inhibiting the activity of m_calpain and Z or i-calpain.
  • Another embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ ;, which comprises inhibiting the activity of m-calpain and / or ⁇ -calpain.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the degradation of insulin promoter factor 1, which comprises inhibiting the activity of m-calpain and Z or ⁇ -calpain.
  • Still another aspect of the present invention relates to a transcription factor degrading agent for a gene related to sugar metabolism, which comprises an effective amount of calpain as an active ingredient.
  • one embodiment of the present invention relates to a transcription factor degrading agent for the sugar metabolism-related gene, wherein calpain is m-calpain and Z or ⁇ -calpain.
  • the transcription factor of a sugar metabolism-related gene is at least one selected from hepatocyte nucleus factor 1a, hepatocyte nucleus factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1.
  • the present invention relates to a transcription factor degrading agent for the sugar metabolism-related gene.
  • Still another embodiment of the present invention relates to a hepatocyte nucleus factor 4 degrading agent, which comprises m-calpain and ⁇ or -calpain as active ingredients in effective amounts.
  • a hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ degrading agent comprising m-calpain and Z or / z-calpain as active ingredients in an effective amount.
  • one embodiment of the present invention relates to a degrading agent for insulin promoter factor 1, which comprises m-calpain and / or ⁇ -calpain as an active ingredient in an effective amount.
  • one embodiment of the present invention relates to a transcription factor degradation inhibitor of a glucose metabolism-related gene, which is characterized by inhibiting calpain activity.
  • Another embodiment of the present invention relates to an inhibitor of transcription factor degradation of a glucose metabolism-related gene, which inhibits cleavage of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene by calpain. Further, one embodiment of the present invention relates to an inhibitor of degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, which inhibits binding between calpain and a transcription factor of a glucose metabolism-related gene. Furthermore, one embodiment of the present invention relates to a transcription factor degradation inhibitor of a sugar metabolism-related gene, which comprises a substance that inhibits calpain activity as an active ingredient in an effective amount.
  • the sugar metabolism wherein the substance inhibiting calpain activity is at least one substance selected from an antibody recognizing calpain, an antibody recognizing a transcription factor of a glucose metabolism-related gene, and a calpain inhibitor. It relates to a transcription factor degradation inhibitor of a related gene.
  • the calpain inhibitor is Ac—Ac etyl—Leu—Leu—Met—CHO, N—Acety 1—Leu—Leu—Nle—CHO, Z—Leu— L eu— Ty r— CH 2 F, Mu-V a1 -HP h -CH 2 F, 4-Funoleos Mouth (Fluorophenylsulfony 1)-V a1 -L e u-CHO, L eu— L eu- P he- CH 2 C 1 or Z -V a 1 -P he- CHO transcription factor degradation inhibitor of the glucose metabolism-related gene is related.
  • the substance that inhibits calpain activity is at least one amino acid sequence of a cleavage recognition site of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene by calpain.
  • the present invention relates to an inhibitor of degradation of the transcription factor of the sugar metabolism-related gene, which is a peptide comprising a sequence.
  • the substance that inhibits calpain activity comprises three or more consecutive amino acid residues in the amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 3 in the sequence listing, and
  • the present invention relates to a transcription factor degradation inhibitor of the sugar metabolism-related gene, which is a peptide containing at least one amino acid sequence at the cleavage recognition site of the transcription factor of the sugar metabolism-related gene.
  • the cleavage recognition site of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene by calpain is Leu-Tyr, Leu-Met, Leu-Arg, Val-Tyr, Va1.
  • the present invention relates to an inhibitor of the transcription factor degradation of the glucose metabolism-related gene, which is selected from the group consisting of -Met and Val—Arg.
  • one embodiment of the present invention relates to a transcription factor degradation inhibitor of any of the above-mentioned sugar metabolism-related genes, wherein calpain is m-calpain and Z or ⁇ -calpain.
  • the transcription factor of a sugar metabolism-related gene is at least one selected from hepatocyte nuclear factor 4a, hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ and inulin promoter factor 1. It relates to a decomposition inhibitor.
  • one embodiment of the present invention relates to a hepatocyte nucleus factor 4a degradation inhibitor, which inhibits the activity of m-calpain and Z or ⁇ -calpain.
  • one embodiment of the present invention relates to a hepatocyte nuclear 1-factor 1 degradation inhibitor, which inhibits the activity of m-calpain and ⁇ or ⁇ -calpain.
  • One embodiment of the present invention relates to an insulin promoter factor 1 degradation inhibitor, which inhibits the activity of m-calpain and Z or ⁇ -calpain.
  • one embodiment of the present invention provides a method of using a transcription factor for a sugar metabolism-related gene by using calpain.
  • the present invention relates to a method for inhibiting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises degrading.
  • one embodiment of the present invention relates to the method for inhibiting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, wherein calpain is m-calpain and / or ⁇ -calpain.
  • the aspect of the present invention is to Patosai Tonukurea one factor 4 alpha, to Patosai Tonukurea one factor 1 alpha Oyopi I at least one transcription factor selected from the emissions Shiyu phosphorus promoter factor 1 m-calpain and Z or ⁇ - Scarpa
  • the present invention relates to a method for inhibiting production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, characterized in that the method comprises degrading the gene using a sugar.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for inhibiting the production of a gene product of any one of the above-mentioned sugar metabolism-related genes, wherein the sugar metabolism-related gene is an insulin gene or a glucose transporter 2 gene.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises inhibiting the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of the sugar metabolism-related gene, wherein calpain is m-calpain and Z or monocalpain.
  • one embodiment of the present invention relates to at least one degradation selected from m-calpain and / or ⁇ -calpain, which is selected from hepatocyte nuclear factor 4a, hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ , and inulin promoter factor 1.
  • the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, wherein
  • one embodiment of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of any of the above-mentioned sugar metabolism-related genes, wherein the sugar metabolism-related gene is an insulin gene or a glucose transporter 2 gene.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for regulating the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises changing the degree of degradation of the sugar metabolism-related gene according to calcium concentration. Further, one embodiment of the present invention is characterized in that at least one degree of degradation selected from hepatocyte nuclear factor 1a, hepatocyte nuclear factor 1 and induculin promoter factor 1 is changed depending on the calcium concentration.
  • the present invention relates to a method for regulating gene product production of a sugar metabolism-related gene.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises using any one of the above-described methods for inhibiting transcription factor degradation. Further, one embodiment of the present invention is characterized in that any one of the above-described methods for inhibiting the degradation of a transcription factor is used, and wherein a small number selected from hepatocyte nuclear factor 4 ⁇ , hepatocyte 1, nuclear factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1 is provided. At least one relates to a method for promoting the production of a gene product of a gene that acts as a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of an insulin gene and / or a glucose transporter 2 gene, which comprises using any one of the above-described methods for inhibiting the degradation of a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, which comprises using any one of the above-described methods for inhibiting the degradation of a transcription factor.
  • At least one selected from the group consisting of hepatocyte nuclear factor 1 and hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1 is characterized by using any one of the above-mentioned methods for inhibiting transcription factor degradation. And methods for preventing and / or treating diseases caused by degradation. Further, one embodiment of the present invention relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by a decrease in a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises using any one of the above-described methods for inhibiting the degradation of a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention is characterized by using any one of the above-described methods for inhibiting transcription factor degradation, wherein the method is selected from hepatocyte nuclear factor 4a, hepatocyte nuclear factor 1 and insulin promoter factor 1.
  • the present invention relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by a decrease in a gene product of a gene at least one of which acts as a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention provides a method for preventing a disease caused by a decrease in the gene product of the insulin gene Z or the glucose transporter 2 gene, which comprises using any one of the above-described methods for inhibiting transcription factor degradation. And / or about treatment methods.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for preventing diabetes and a method for treating Z or treatment, comprising using any of the above-described methods for inhibiting transcription factor degradation.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises using any one of the above-described transcription factor degradation inhibitors.
  • one embodiment of the present invention is characterized in that any one of the above-described transcription factor degradation inhibitors is used, and is selected from hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ , hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1.
  • one aspect of the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of a gene in which at least one of which acts as a transcription factor, further comprising using any one of the above-described inhibitors of transcription factor degradation, comprising:
  • the present invention relates to a method for promoting the production of a gene product of a transporter 2 gene.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by degradation of a transcription factor of a bran metabolism-related gene, which comprises using any one of the above-described transcription factor degradation inhibitors.
  • one embodiment of the present invention is characterized by using any one of the above-described transcription factor degradation inhibitors, comprising a hepatocyte nucleus factor 4 ⁇ , a hepatocyte nucleus factor 1 ⁇ and an insulin promoter factor 1. It relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by at least one selected degradation. Further, one embodiment of the present invention relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by a decrease in a gene product of a sugar metabolism-related gene, which comprises using any one of the above-described transcription factor degradation inhibitors.
  • one embodiment of the present invention is characterized by using any one of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors, and is selected from hepatocyte nuclear factor 4 ⁇ , hepatocyte nuclear factor 1 ⁇ and insulin promoter factor 1.
  • the present invention relates to a method for preventing and / or treating a disease caused by a decrease in a gene product of a gene at least one of which acts as a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention provides a method for preventing a disease caused by a decrease in an insulin gene and / or a gene product of a glucose transporter 2 gene, which comprises using any one of the transcription factor degradation inhibitors. And / or treatment method.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for preventing and / or treating diabetes, which comprises using any one of the above-mentioned inhibitors of transcription factor degradation.
  • one embodiment of the present invention relates to an agent for promoting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, comprising an effective amount of any one of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors.
  • one embodiment of the present invention is selected from hepatocyte nuclear factor 4 and hepatocyte nuclear datata 1 1 ⁇ and insulin promoter factor 1, comprising an effective amount of any of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors.
  • the present invention relates to an agent for promoting the production of a gene product of at least one gene acting as a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention relates to an agent for promoting the production of a gene product of the induulin gene and / or the glucose transporter 2 gene, which comprises an effective amount of any of the above-mentioned inhibitors of transcription factor degradation.
  • one aspect of the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising an effective amount of any of the above-mentioned inhibitors of transcription factor degradation.
  • one embodiment of the present invention relates to an agent for preventing and / or treating a disease caused by degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, comprising an effective amount of any of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors.
  • one embodiment of the present invention relates to a hepatocyte nuclear factor 4 ⁇ , a hepatocyte nuclear factor, comprising an effective amount of any of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors.
  • the present invention relates to an agent for preventing and / or treating a disease caused by at least one degradation selected from ter1 ⁇ and insulin promoter factor 1.
  • one embodiment of the present invention relates to an agent for preventing and / or treating a disease caused by a decrease in a gene product of a sugar metabolism-related gene, comprising an effective amount of any one of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors.
  • a hepatocyte nuclear factor 4a selected from the group consisting of an effective amount of any one of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors, a hepatocyte nuclear factor 1a and an inulin promoter factor 1. And / or a therapeutic agent for a disease caused by a decrease in the gene product of a gene at least one of which acts as a transcription factor.
  • one embodiment of the present invention relates to an agent for preventing and / or treating a disease caused by a decrease in the gene product of the insulin gene and / or the glucose transporter 2 gene, which comprises an effective amount of any of the above-mentioned transcription factor degradation inhibitors.
  • Agent Still further, one embodiment of the present invention relates to an agent for preventing and / or treating diabetes, comprising an effective amount of any of the above-mentioned inhibitors of transcription factor degradation.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for preventing hepatocytes: adenoma or hepatocellular carcinoma, and a method for treating or treating hepatocellular carcinoma, characterized by using the method for inhibiting degradation.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for preventing hepatocellular adenoma or hepatocellular carcinoma and a method for treating or treating hepatocellular adenoma or hepatocellular carcinoma, wherein the method uses the degradation inhibitor.
  • one embodiment of the present invention relates to an agent for preventing and / or treating hepatocellular adenoma or hepatocellular carcinoma, comprising an effective amount of the degradation inhibitor.
  • Another aspect of the present invention is a method for identifying a compound that inhibits calpain-induced degradation of a transcription factor of a bran metabolism-related gene, wherein the method comprises the steps of:
  • the test compound is brought into contact with a test compound by detecting the presence or absence or change of the signal and / or the marker using a system that uses a signal and / or a marker for detecting the degradation of the transcription factor by lipain.
  • the test compound is calpain-mediated transcription factor
  • An identification method comprising determining whether to inhibit cleavage.
  • one embodiment of the present invention is a method for identifying a compound that inhibits the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain, wherein the method comprises the steps of: A test compound is brought into contact with a transcription factor, and a signal and / or a marker for detecting the amount of the transcription factor or the degradation factor of the transcription factor and a system using Z or a marker are used.
  • the present invention relates to an identification method comprising determining whether a test compound inhibits cleavage of the transcription factor by calpain by detecting a change.
  • one embodiment of the present invention is a method for identifying a compound that inhibits the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain, wherein the method comprises the steps of: A transcription factor is brought into contact with a test compound, and a signal for detecting the binding of calpain to the transcription factor and a system using Z or a marker are used to determine the presence or absence or change of this signal and / or marker.
  • the present invention relates to an identification method comprising determining whether a test compound inhibits binding between calpain and the transcription factor by detecting the compound.
  • One embodiment of the present invention relates to any one of the aforementioned identification methods, wherein calpain is m-calpain or ⁇ -calpain.
  • the transcription factor of a sugar metabolism-related gene is at least one selected from the group consisting of hepatocyte nuclear factor factor 1 4 ⁇ and hepatocyte nuclear factor factor 1 hyopinsulin promoter factor 1. It relates to either identification method.
  • one embodiment of the present invention relates to a compound identified by any of the identification methods described above.
  • one embodiment of the present invention relates to at least one of calpain, a polynucleotide encoding calpain, and a vector containing a polynucleotide encoding calpain, and the transfer of a sugar metabolism-related gene degraded by calpain.
  • a transcription factor, a polynucleotide encoding the transcription factor, and the polynucleotide The present invention relates to a reagent kit comprising at least one of the contained vectors.
  • one embodiment of the present invention relates to at least one of calpain, a polynucleotide encoding calpain, and a vector containing a polynucleotide encoding calpain, and a hepatocyte nuclear factor 4 ⁇ , a hepatocyte.
  • the present invention relates to a reagent kit comprising at least one of the following: a nucleic acid factor-1 ⁇ and an insulin promoter factor-11; a polynucleotide encoding any one of them; and a vector containing the polynucleotide.
  • one embodiment of the present invention relates to the above reagent kit, wherein the calpain is m-calpain or / one calpain.
  • FIG. 1 shows the cleavage recognition site of HNF-4a (SEQ ID NO: 1) by m-calpain or ⁇ -calpain.
  • the amino acid sequence is represented by one letter, and the cleavage recognition site is underlined.
  • FIG. 2 shows the cleavage recognition site of HNF-1a (SEQ ID NO: 2) by m-calpain or ⁇ -calpain.
  • the amino acid sequence is represented by one letter, and the cleavage recognition site is underlined.
  • FIG. 3 shows the recognition site of cleavage of IPF-1 (SEQ ID NO: 3) by m-calpain or ⁇ -calpain.
  • the amino acid sequence is represented by one letter, and the cleavage recognition site is underlined.
  • FIG. 4 shows the results of predicting the interaction between m-calpain and HNF-4 ⁇ in in silico.
  • FIG. 4 (d) shows a region showing a high score as a result of local alignment between human m-calpain and human HNF-4 (SEQ ID NO: 1).
  • FIG. 4B shows a region that showed a high score as a result of local alignment between the egret m-calpain and human HNF-4 ⁇ (SEQ ID NO: 1). Amino acid sequence is represented by one letter did.
  • FIG. 5 illustrates that egret m-calpain degraded human HNF-4a in vitro in the presence of calcium.
  • FIGS. 5A and 5B show the results of Western blotting using an anti-HNF-4 ⁇ antibody and an anti-Xpress antibody, respectively. + And one in the figure indicate the presence or absence of each composition. Arrowheads indicate the band of HNF-4 ⁇ .
  • the numerical values described in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 6 illustrates that human m-calpain and human HNF-4 ⁇ bound intracellularly.
  • Lane 1 shows a cell sample in which m-calpain (FLAG-tagged) and HNF-4 ⁇ (Xpress-tagged) were co-expressed, and lane 2 only expressed m-calpain (FLAG-tagged).
  • FIG. 6A and FIG. 6B show the results of ⁇ ⁇ ⁇ stanblotting (Blot) using anti-FLAG M2 antibody and anti-Xpress antibody, respectively.
  • IP indicates that immunoprecipitation was performed using an anti-HNF-4 ⁇ antibody
  • 1 ysate indicates a cell sample without immunoprecipitation.
  • FIG. 7 illustrates that human m-calpain degraded human HNF-4a in vitro in the presence of calcium.
  • Lysates of insect cells in which human m-calpain and calpainsmall subunit 1 were co-expressed were used as human m-calpain.
  • Insect cell lysate that does not express calpain and a sample without lysate (designated as control in the figure) were used as a negative control, and rat m-force lupine was used as a positive control.
  • + And one in the figure indicate the presence or absence of calcium.
  • FIG. 8 illustrates that human mu-calpain degraded human HNF-4 ⁇ in vitro in the presence of calcium. + And one in the figure indicate the presence or absence of calcium. Egret m-calpain and rat m-calpain were used as positive controls.
  • the figure shows the results of Western blotting using an anti-HNF-4 ⁇ antibody.
  • the arrowhead indicates the band of HNF-4 ⁇ .
  • the numbers in the left column of the figure are molecular weight markers Is the molecular weight of
  • FIG. 9 illustrates that the addition of ionophore degraded HNF-4 ⁇ in cells.
  • FIGS. 9 (a) and 9 (b) show the degradation of HNF-4 ⁇ in the nuclear and cytoplasmic fractions, respectively.
  • the figure shows the results of Western blotting using an anti-HNF-4 antibody.
  • the arrowhead indicates the band of the degraded product of HNF-4.
  • the numerical values shown in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 10 illustrates that human mu-calpain, rabbit heron m-calpain and rat m-calpain degraded human HNF-1 ⁇ in vitro in the presence of calcium. Controls represent samples without calpain. + And one in the figure indicate the presence or absence of calcium.
  • the upper and lower figures are the results of Western blotting using an anti-Omni ZM21 antibody and an anti-HNF-1 ⁇ antibody, respectively, and the arrowheads indicate the HNF-1 ⁇ band.
  • the numbers in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 11 illustrates that human m-calpain degraded human HNF-1a in the presence of calcium in vitro.
  • a lysate of insect cells in which human m-calpain and calpainsmall supplement 1 were co-expressed was used as human m-calpain.
  • Insect cell lysate that does not express calpain shown as control sf-19 cell lysate in the figure
  • a sample without lysate shown as control in the figure
  • rats were used as positive controls.
  • m-calpain was used.
  • + And one in the figure indicate the presence or absence of calcium.
  • the figure shows the results of Western blotting using an anti-HNF-1 ct antibody, and the arrowhead indicates the band of HNF-1a.
  • the numerical values described in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 12 illustrates that the addition of the ionophore degraded HNF-1 ⁇ in cells.
  • the figure shows the results of Western blotting using an anti-HNF-1 antibody.
  • the asterisk (*) indicates the band of the degradation product of HNF-1 ⁇ .
  • the numerical values shown in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 13 shows human mu-calpain, magpie m-calpain and rat m-calpain.
  • FIG. 2 illustrates that pine degraded human IPF_1 in the presence of calcium in vitro. Controls represent samples without calpain. The + and one in the figure indicate the presence or absence of calcium.
  • FIG. 13A and FIG. 13B show the results of Western blotting using an anti-Xpress antibody and an anti-IPF-1 antibody, respectively. Arrowheads and asterisks (*) indicate the band of IPF-1 and the degradation product of IPF-1 by calpain, respectively. The numbers in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 14 illustrates that human m-calpain degraded human IPF-1 in the presence of calcium in vitro.
  • Lysates of insect cells in which human m-calpain and calpainsmall subunit 1 were co-expressed were used as human ⁇ _calpain.
  • Insect cell lysate that does not express calpain (indicated as control sf-19 cell lysate in the figure) and a sample without lysate (indicated as control in the figure) were used as negative controls.
  • Rat m-calpain was used. + And one in the figure indicate the presence or absence of calcium.
  • the figure shows the results of ⁇ stanblotting using an anti-IPF-1 antibody. Arrowheads and asterisks (*) indicate the band of IPF-1 and the degradation product of IPF-1 by calpain, respectively.
  • the numbers in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers.
  • FIG. 15 illustrates that the addition of ionophore degraded IPF-1 in cells.
  • the figure shows the results of Western blotting using an anti-IPF-1 antibody.
  • An asterisk (*) indicates a band of a degradation product of IPF-1.
  • the numbers in the left column of the figure are the molecular weights of the molecular weight markers. '. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION'
  • the present invention relates to Japanese Patent Application Nos. 2002-254973, 2003-96370, 2003-96370, and 2003-96371, which are incorporated herein by reference. Claims priority from 200 3-96 3 72.
  • Technical and scientific terms used in this specification are not defined separately. As long as it has the meaning commonly understood by those skilled in the art. Reference is made herein to various methods known to those of skill in the art. Publications and other materials disclosing such cited known methods are deemed to be fully incorporated herein by reference in their entirety.
  • HNF_4a HNF-1 ⁇ and IPF_1 acting as transcription factors of sugar metabolism-related genes were degraded by both m-calpain and monocalpain.
  • HNF-4 ⁇ SEQ ID NO: 1
  • Fig. 1 Amino acid sequence between arginine (R) following ninth palin (V) and lysine ( ⁇ ); arginine (R) following 21st leucine (L) and alanine
  • arginine (R) followed by arginine (R), followed by serine (S)
  • methionine ( ⁇ ) following 384th leucine (L).
  • HNF-1a (SEQ ID NO: 2) was presumed to be cleaved by m-calpain or ⁇ -calpain at the following nine cleavage recognition sites (Fig. 2): Leucine at position 16 of amino acid sequence ( L) followed by tyrosine ( ⁇ ) followed by threonine ( ⁇ ); 167th valine (V) followed by arginine (R) followed by lysine ( ⁇ ); 26th Between the second valine (V) followed by arginine (R) and subsequent palin (V); the second and fourth palin (V) followed by tyrosine ( ⁇ ) and subsequent asparagine ( ⁇ ) Between; between arginine (R) following valine (V) at position 320 and amino acid residues following (undefined, but reported to be tyrosine); position 411 Between the methionine ( ⁇ ) following the valine (V) and the threonine ( ⁇ ) following the 476; Between the leucine (L), followed by the methionine ( ⁇
  • IPF-1 (SEQ ID NO: 3) was presumed to be cleaved by m-calpain or ⁇ -calpain at the following three cleavage recognition sites (Fig. 3): Leucine (L) at the 1st and 3rd amino acid sequence The first tyrosine ( ⁇ ) followed by a lysine ( ⁇ ); the sixth leucine (L) followed by a tyrosine ( ⁇ ) followed by a methionine ( ⁇ ); and the 18th first Between valine (V) followed by methionine ( ⁇ ) followed by leucine (L).
  • amino acids may be represented by one letter or three letters.
  • Peptide also refers to any peptide containing two or more amino acids joined together by peptide bonds or modified peptide bonds, and is also known as an oligomer or an isolated or synthetic full-length peptide. Includes short-chain peptides such as oligopeptides, as well as isolated or synthetic full-length polypeptides—long-chain peptides such as isolated or synthetic full-length proteins.
  • HNF-4 which functions as a transcription factor
  • HNF-1 ⁇ and IPF-1 are degraded by calpain.
  • HNF-4 ⁇ regulates the expression of various genes encoding substances involved in various functions such as cholesterol, fatty acid and glucose metabolism and blood coagulation.
  • HNF-1 ⁇ regulates the expression of many liver-specific genes, such as albumin, fibrinogen and ⁇ 1 antitrypsin.
  • IPF-1 controls the expression of genes related to glucose metabolism such as GLUT2, insulin and dalcokinase.
  • the degradation of a transcription factor due to its degradation reduces the expression of the gene on which it acts, and thus causes abnormalities in biological functions leading to diseases caused by a decrease in the gene product of the gene. Therefore, prevention and treatment of a disease caused by a decrease in the gene product of a gene on which each of these transcription factors acts becomes possible by inhibiting the degradation of the transcription factor by calpain.
  • HNF-4a, HNF-1 ⁇ and IPF-1 are known to form a transcription factor network in kidney cells in one of their functions, and are involved in the expression of genes related to glucose metabolism.
  • Glucose metabolism-related genes are genes that encode substances that regulate sugar metabolism (sugar absorption, sugar transport, glycolysis, etc.) in the living body, and include, for example, insulin, dalcokinase, and G LUT2. . Decreases or deficiencies in transcription factors related to the expression of these glucose metabolism-related genes lead to disruption of the transcription factor network in the knee / 3 cells, resulting in abnormal glucose metabolism and causing diseases such as diabetes. It is considered to be.
  • One of the causes of a decrease in the transcription factor of a glucose metabolism-related gene or a deficient function is, for example, its degradation.
  • By inhibiting the degradation of transcription factors of glucose metabolism-related genes it is possible to prevent and prevent diseases caused by a decrease in the transcription factor or loss of function, or diseases caused by a decrease in the gene product of a gene on which the transcription factor acts. / Or treatment is possible.
  • One embodiment of the present invention achieved by these findings relates to a method for degrading a transcription factor of a sugar metabolism-related gene and a degrading agent, wherein calpain is used.
  • HNF-4 ⁇ , HNF_1a, and IPF-1 can be exemplified as transcription factors involved in the expression of glucose metabolism-related genes.
  • the transcription factors of sugar metabolism-related genes to which the decomposition method according to the present invention can be applied are not limited to these specific examples. As long as it is applicable to any of them. Detection of degradation by calpain can be carried out using a known method such as the Western blot method after contacting calpain with a transcription factor in the presence of calcium.
  • Calpain includes all proteases belonging to the calpain superfamily. Proteases belonging to the calpain superfamily include m-calpain, ⁇ -calpain, calpain 3, calpain 5, calpain 8, calpain 9, calpain 10, calpain 11, calpain 12 and calpain 13. However, it is not limited to these. Preferably, it is m-calpain or monocalpain.
  • One calpain has a lower calcium requirement than rn-calpain and is activated by lower concentrations of calcium. Therefore, ⁇ -calpain is more likely to be activated by an increase in calcium concentration than m-calpain, and may possibly act mainly in vivo.
  • calpain is not limited to one that specifically degrades one kind of protein, and may be one that is involved in degradation of a plurality of proteins, for example, a plurality of transcription factors.
  • the agent for decomposing a transcription factor of a sugar metabolism-related gene comprises calpain as an active ingredient in an effective amount.
  • the method for degrading a transcription factor of a sugar metabolism-related gene according to the present invention is characterized in that calpain and the transcription factor coexist.
  • calpain is a calcium-dependent protease
  • coexistence of calpain and a transcription factor of a sugar metabolism-related gene is preferably carried out in the presence of calcium.
  • the concentration of calcium should be such that calpain can be activated to induce their enzymatic activity, taking into account the calcium requirement of calpain.
  • a calcium concentration of preferably about 1 mM or more is suitable.
  • a calcium concentration of preferably at least about 10 ⁇ m ⁇ , more preferably at least about 20 ⁇ m ⁇ , still more preferably at least about 30 ⁇ m ⁇ ⁇ is suitable.
  • calpain regulates the degradation of transcription factors of these sugar metabolism-related genes by calpain. It can be adjusted to the desired degree.
  • a method for degrading a transcription factor of a sugar metabolism-related gene characterized by such regulation of calcium concentration is also included in the scope of the present invention.
  • the construction and use of a transcription factor degradation system comprising at least calpain and one or two or more transcription factors, wherein calpain and the transcription factor coexist, are also described. This is possible in the present invention.
  • the method and system for degrading the transcription factor of the sugar metabolism-related gene may be in vitro or in vivo. More specifically, a decomposition method and a decomposition system in which calpain and a transcription factor coexist in the presence of calcium, for example, in a test tube or a multiwell plate in the presence of calcium can be exemplified. Alternatively, a degradation method and a degradation system using cells in which calpine and a transcription factor are co-expressed can be exemplified. Cells generally used for expression of a protein can be used as cells for expression. Expression of these proteins can be realized using known genetic engineering techniques.
  • the use of ionophores is preferable for controlling the intracellular calcium concentration, for example, for controlling the concentration at which lipase is activated.
  • the ionophore a known one such as ⁇ 23187 can be used.
  • the transcription in the non-human animal can be improved. It is possible to provide factor decomposition methods and decomposition systems. '
  • the transcription factors for calpain and sugar metabolism-related genes used in the present invention include cells in which one or two or more of them are expressed by genetic engineering techniques, cell-free synthetic products, chemical synthetic products, or the cells. Or a substance prepared from a biological sample, or a substance further purified therefrom. In addition, these proteins may have another protein peptide, etc., directly or at their C-terminal side or C-terminal side. It may be labeled by adding it indirectly via a peptide or the like using a genetic engineering technique or the like.
  • the interaction between calpain and the transcription factor of a sugar metabolism-related gene and the function of these proteins, such as contact between virupain and the transcription factor, the enzymatic activity of calpain and the function of the transcription factor are not inhibited. Labeling is desirable.
  • Labeling substances include, for example, enzymes (glutathione S-transferase, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase or jS_galactosidase, etc.), tag peptides (His-tag, Myc-tag, HA-tag, FLAG) — Tag or X press-tag), fluorescent proteins (green fluorescent protein, fluoresceinisothiocynate, such as phycoerythrin), maltose binding protein, and immunoglobulin F c fragment, or force, including but not limited to biotin. Alternatively, labeling with a radioisotope is also possible.
  • enzymes glutase, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase or jS_galactosidase, etc.
  • tag peptides His-tag, Myc-tag, HA-tag, FLAG
  • fluorescent proteins green fluorescent protein, fluoresceinisothiocynate, such as
  • one kind of labeling substance may be added, or a plurality of kinds may be added in combination.
  • Genes respectively encoding calpine and a transcription factor used for gene transfer can be prepared from a human cDNA library by a genetic engineering technique known per se. These genes can be introduced into an appropriate expression vector DNA, for example, a vector derived from a bacterial plasmid by a known genetic engineering technique, and a vector containing each of the above genes can be obtained and used for gene introduction. Gene transfer can be carried out using a genetic engineering technique known per se.
  • Degradation agents, degradation methods and degradation systems for transcription factors of sugar metabolism-related genes can be used to elucidate the functions of the transcription factors, research on transcription factor networks involving the transcription factors, and diseases caused by the degradation of the transcription factors. For example, it is useful for studies at the molecular level regarding the involvement of the transcription factor and calpain in diabetes. In addition, a method for identifying a compound that inhibits the degradation of the transcription factor using the degradation method and the degradation system is described. It is also possible to build.
  • Another embodiment of the present invention relates to an inhibitor and a method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene.
  • the inhibitor and the inhibition method are characterized by inhibiting calpain activity, inhibiting cleavage of the transcription factor by calpain, or inhibiting binding of calpine to the transcription factor.
  • Inhibition of calpain activity or inhibition of cleavage of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain can be carried out, for example, by inhibiting the enzyme activity of calpain.
  • the inhibitor of degradation of the transcription factor of a sugar metabolism-related gene according to the present invention comprises an effective amount of at least one substance that inhibits calpain activity as an active ingredient.
  • the method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene according to the present invention is characterized in one aspect using at least one substance that inhibits calpain activity.
  • the target to which the inhibitor and the method of inhibition according to the present invention are applied includes a target containing at least calpain and a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, for example, an in vitro sample containing at least these.
  • Preferred examples of the transcription factor include HNF-4a, HNF-1 and IPF-1, and an in vitro sample containing at least one of these and lipain is more preferable as the target.
  • cells expressing at least lipain and a transcription factor of a sugar metabolism-related gene, such as mammals carrying such cells, such as, for example, T cells are also included in the subject.
  • the substance having an effect of inhibiting calpain activity include peptides, antibodies, and low molecular weight compounds having an antagonistic effect.
  • calpine inhibitor Acetyl-LeuLeu—Met-CHO, NAc ⁇ ty1-LeuLeuL le-CHO, Z—Leu—Leu — Ty r— CH 2 F, Mu-Val_HP h— CH 2 F, 4-Fluorophenylsnorrehoninole V a 1—L e u_CH ⁇ , L eu— L e u_P he _CH 2 C 1 or Z— V a 1—P he—CHO and the like can be exemplified.
  • the antibody examples include an antibody that recognizes and binds to a transcription factor of calpain or a sugar metabolism-related gene, and that inhibits the degradation of the transcription factor by calpain. As such an antibody More preferably, those that do not inhibit the function of the transcription factor, for example, the activity of the transcription factor, are suitable.
  • An antibody can be obtained by a known antibody production method using calpain or the transcription factor itself, a partial peptide derived therefrom, or a peptide consisting of an amino acid sequence of a site where these interact with each other as an antigen.
  • the low molecular weight compound include compounds that inhibit the enzyme activity of calpain, and preferably compounds that specifically inhibit the enzyme activity.
  • Such a compound can be obtained, for example, by identifying a compound that inhibits the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain using the decomposition method or the decomposition system according to the present invention.
  • a compound that inhibits the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene by calpain using the decomposition method or the decomposition system according to the present invention.
  • To specifically inhibit calpain means that it strongly inhibits calpain but does not inhibit or weakly inhibits other enzymes.
  • Inhibition of calpain cleavage of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene can also be carried out by inhibiting the binding of calpain to the transcription factor.
  • the inhibitor of degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene according to the present invention comprises an effective amount of at least one substance that inhibits binding between calpain and the transcription factor as an active ingredient.
  • the method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene according to the present invention is characterized by using at least one substance that inhibits binding between calpain and the transcription factor. The binding between calpain and the transcription factor can be inhibited, for example, using a peptide comprising an amino acid sequence at the site where both proteins interact.
  • a peptide examples include a site that is cleaved by calpain in the amino acid sequence of the transcription factor, that is, a peptide that includes the amino acid sequence at the recognition site of the cleavage site.
  • the amino acid sequence at the cleavage recognition site of m-calpain or ⁇ -calpain may be LY, LM, LR, VY, VM or VR.
  • Peptides containing at least one amino acid sequence of such a cleavage recognition site are preferred. Such peptides are thought to competitively inhibit the degradation of the transcription factor by calpain.
  • amino acid sequence of the transcription factor for example, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, or SEQ ID NO: 3, consisting of three or more consecutive amino acid residues, and calpain Containing the amino acid sequence of the cleavage recognition site C.
  • Inhibition of binding between calpain and a transcription factor of a sugar metabolism-related gene can also be carried out using a peptide comprising the amino acid sequence of the binding site between calpain and the transcription factor.
  • a peptide derived from HNF-4 which serves as a substrate for m-calpain, such as peptide YKLLPG (SEQ ID NO: 5, see Examples 1 and 4) or a peptide containing the peptide.
  • the peptide is thought to competitively inhibit the interaction of both proteins.
  • the peptide is designed from the amino acid sequence of the transcription factor of calpain or a sugar metabolism-related gene and synthesized from a peptide synthesis method known per se.
  • the cleavage of the transcription factor by calpain and / or It can be obtained by selecting a substance that inhibits the binding of the factor.
  • Mutations such as deletions, substitutions, additions, or insertions of one or several amino acids into the peptides identified in this manner are also possible as long as they inhibit the binding of levuline to the transcription factor of the glucose metabolism-related gene. Is included in the scope of the present invention. It is preferable that the peptide into which such a mutation is introduced further inhibits cleavage of the transcription factor by calpain.
  • the peptide having a mutation may be a naturally occurring peptide, or may have a mutation introduced therein. Means for introducing a mutation such as deletion, substitution, addition or insertion are known per se, and for example, the technique of Ulmer (Non-patent Document 41) can be used.
  • homologous amino acids polar amino acid, non-polar amino acid, Mutual substitutions between hydrophobic amino acids, hydrophilic amino acids, positively charged amino acids, negatively charged amino acids and aromatic amino acids
  • Peptides that can inhibit the binding of calpain to transcription factors of sugar metabolism-related genes can be modified to a degree that does not involve a significant change in function, such as by modifying the constituent amino group or carboxyl group, for example, by amidation It is. In particular, it is commonly used to stabilize the bond between the peptide and other proteins and make it difficult to dissociate the peptide. Modifications, such as C-terminal aldehyde or N-terminal acetylation, are useful to increase the effectiveness of the peptide in inhibiting the binding of calpain to the transcription factor.
  • the peptides can be prepared by common methods known in peptide chemistry. For example, methods described in known documents (Non-patent Document 42 and Non-Patent Document 43) are exemplified, but not limited thereto, and known methods can be widely used.
  • the inhibitor of the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene comprises: a substance inhibiting binding of the transcription factor to calpain; a substance inhibiting cleavage of the transcription factor by calpain; and a substance inhibiting calpain activity.
  • An effective amount of at least one active ingredient is contained.
  • the inhibitor of the transcription factor degradation is effective at least one of a binding inhibitor of one kind of transcription factor and calpain, an inhibitor of cleavage of the transcription factor by calpain, and an inhibitor of calpain activity. It can be an inhibitor containing a certain amount.
  • an inhibitor containing a combination of a plurality of such inhibitors for each transcription factor can also be used.
  • an inhibitor of the binding of HNF-4, HNF-1 ⁇ or IPF-1 to calpain an inhibitor of the cleavage of HNF-4 ⁇ , HNF-1 ⁇ or IPF-1 ⁇ by calpain It is preferable that at least one of the calpain activity-inhibiting substances is contained as an active ingredient in an effective amount.
  • the method for inhibiting the degradation of a transcription factor of a sugar metabolism-related gene includes, in one embodiment thereof, a substance that inhibits binding between the transcription factor and calpain, a substance that inhibits cleavage of the transcription factor by calpain, and calpain activity. It is characterized by using at least one inhibitor.
  • a substance that inhibits the binding of one type of transcription factor to calpain at least one of a substance that inhibits the binding of one type of transcription factor to calpain, a substance that inhibits cleavage of the transcription factor by calpain, and a substance that inhibits calpain activity is used.
  • a plurality of such inhibitors for each transcription factor can be used in combination.
  • an inhibitor of the binding of HNF-4 ⁇ , HNF-1 ⁇ or IPF-1 to human calpain or an inhibitor of HNF-4 ⁇ , HNF-1 ⁇ or IPF-1 ⁇ It is preferable to use at least one of a pine cleavage inhibitor and a calpain activity inhibitor.
  • Yet another embodiment of the present invention relates to a method for regulating the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene.
  • the method for regulating the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene according to the present invention is characterized in that the degradation of a transcription factor related to the expression of a gene encoding the gene by calpain is regulated to regulate the production of the gene product of the gene.
  • One aspect of the method for regulating the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene is a method for promoting the production of a gene product of a sugar metabolism-related gene, which is characterized by inhibiting the degradation of a transcription factor involved in the gene expression by calpain.
  • the production promoting method can be achieved by using the transcription factor degradation inhibitor or the transcription factor degradation inhibiting method.
  • An agent for promoting gene product production of a bran metabolism-related gene, comprising the above-mentioned degradation inhibitor, is also included in the scope of the present invention.
  • the concentration of a glucose metabolism-related gene is regulated by adjusting the concentration of calcium to regulate the degree of degradation of a transcription factor related to the expression of the factor.
  • Methods for regulating the production of the gene product of the gene are included.
  • Examples of a gene product of a gene on which a transcription factor relating to the expression of a sugar metabolism-related gene acts include a gene product of a gene having a binding site of the transcription factor in a promoter or enhancer.
  • genes that have an HNF-4 ⁇ binding site in the promoter or enhancer such as the insulin gene, the HNF_1 ⁇ gene, and the blood coagulation factor VII gene, as the genes on which HNF-4 acts.
  • HNF-1 ⁇ binding site in the promoter or enhancer as a gene produced by HNF-1 ⁇
  • Examples of the gene include the insulin gene, GLUT2 gene, HNF-4 gene and IPF-1 gene.
  • Examples of a gene on which IPF-1 acts include a gene having an IPF-1 binding site in a promoter or enhancer, such as the GLUT2 gene.
  • Still another embodiment of the present invention relates to an agent for preventing and / or treating a disease caused by degradation of a transcription factor relating to the expression of a gene related to sugar metabolism, and a method for preventing the disease and a method for treating Z or the disease.
  • the preventive agent Z or the therapeutic agent for the disease comprises the above-mentioned degradation inhibitor.
  • the method for preventing and treating the disease or the method for treating Z can be achieved by using the above-mentioned degradation inhibitor or the above-mentioned degradation inhibition method.
  • Examples of the disease caused by degradation of a transcription factor related to expression of a sugar metabolism-related gene include a disease caused by a decrease in a gene product of a gene on which the transcription factor acts.
  • HNF-4 acts on the inulin gene and contributes to the production of the gene product of the gene.
  • HNF-1 ⁇ acts on the insulin gene and the GLUT2 gene and contributes to the production of gene products of these genes.
  • HNF-1 ⁇ and HNF-4 ⁇ act as transcription factors for each other's genes and promote the production of their gene products, thereby further contributing to the production of the gene product of the insulin gene.
  • IPF— Ui and G LUT2 genes and contributes to gene product production of the genes.
  • IPF-1 also acts as a transcription factor on HNF-4 to promote its expression, and thus contributes to the production of the gene product of the insulin gene through promotion of HNF-4 ⁇ production.
  • diseases caused by degradation of transcription factors related to expression of sugar metabolism-related genes include diseases caused by decrease in gene products of sugar metabolism-related genes, such as diseases caused by decrease in insulin ⁇ G LUT2. it can. More specifically, examples include diseases caused by abnormal glucose metabolism, such as diabetes.
  • Non-Patent Document 15 calpain and glucose metabolism-related gene expression No association with transcription factors is disclosed.
  • the knee island if the hyperglycemic state is maintained, the intracellular calcium concentration increases, and desensitization of glucose-stimulated insulin secretion occurs (Non-Patent Document 44).
  • the increase in intracellular calcium concentration due to long-term hyperglycemia activates calpain, and as a result, transcription factors involved in the expression of genes related to glucose metabolism are degraded. It is thought that there is a power scale that disrupts the transcription factor network in the cell and causes abnormalities in glucose metabolism, which in turn induces a condition similar to type 2 diabetes.
  • the above cascade can inhibit the degradation of the transcription factor related to the expression of the glucose metabolism-related gene by calpain, so that the glucose metabolism can be normalized and the decrease in the gene product of the glucose metabolism-related gene can be achieved. It can prevent and / or treat diseases such as diabetes.
  • HNF - 4 alpha is known to act as a transcription factor in genes other than glucose metabolism-related gene.
  • the HNF-4 ⁇ binding site is present in the promoter or enhancer site of the blood coagulation factor VII gene or the factor IX gene. This suggests that HNF-4 degradation may cause hemorrhagic diseases such as hemophilia and severe factor VII deficiency due to deficiency of the gene products of these genes.
  • the degradation inhibitor or the degradation inhibition method according to the present invention is useful for treatment.
  • Non-patent Document 3 4 Non-patent Document 3 4
  • hepatocellular adenoma and the hepatocellular carcinoma transformed with it are caused by HNF-1 ⁇ degradation, and the degradation inhibitor or degradation inhibitor according to the present invention is used for prevention and / or treatment of these diseases.
  • the method is useful.
  • Another embodiment of the present invention relates to a method for identifying a compound that inhibits the degradation of a transcription factor related to expression of a glucose metabolism-related gene by calpain.
  • the identification method can be constructed using a drug screening system known per se.
  • test compound and examples thereof include compounds derived from chemical libraries and natural products, and compounds obtained by drug design based on the primary structure and tertiary structure of transcription factors of calpain and glucose metabolism-related genes.
  • a compound obtained by drug design based on the peptide structure at the site where the transcription factor is cleaved by calpain is also suitable as the test compound.
  • a condition that enables calpain to cleave a transcription factor relating to the expression of a gene related to glucose metabolism is selected, and calpain and / or the transcription factor are brought into contact with a test compound under the conditions to degrade the transcription factor. Detection of the presence or absence or change of this signal and Z or marker using a system that uses a signal to detect Compounds that inhibit can be identified.
  • Conditions that allow cleavage of the transcription factor by calpain include, for example, the presence of calcium at a concentration that activates calpain. The conditions may be in vitro or in vivo. For example, cells in which calpain and the transcription factor are co-expressed can be used.
  • the contact of the test compound with calpain and / or the transcription factor may be performed before the degradation reaction of the transcription factor by calpain, or may be performed by coexisting with the decomposition reaction.
  • a signal refers to a signal that can be directly detected by its physical or chemical properties
  • a marker refers to a signal that can be detected indirectly by using its physical or biological properties as an index.
  • Signals include luciferase, green fluorescent protein, and radioactive isotopes; markers include reporter genes, such as the chloramphenic acid acetyltransferase gene; or epitopic tags for detection, such as the 6XHis-tag Any of the labeling substances used in the method for identifying a compound can be used.
  • the degradation of the transcription factor of the sugar metabolism-related gene depends on the presence of the transcription factor or the amount of the transcription factor degradation product. Alternatively, it can be detected by measuring the absence and / or change.
  • the amount of the transcription factor or the amount of the degradation product of the transcription factor can be quantified by a known method for detecting a protein or a peptide, for example, a Western blotting method.
  • the degradation of the transcription factor can be detected by measuring the presence or absence and Z or change of the transcription factor activity.
  • a cell expressing the transcription factor and calpain contains a reporter gene having a promoter region of an insulin gene incorporated upstream thereof.
  • the desired compound can be identified.
  • a transcription factor that acts on the GLUT2 gene a plasmid containing a reporter gene having the GLUT2 gene open motor region upstream thereof is added to cells expressing the transcription factor and calpain.
  • the transfection can be performed, and the compound can be identified in the same manner.
  • compounds can be identified using a reporter gene that incorporates the promoter region of a gene on which a transcription factor that is degraded by calpain acts.
  • calpain and Z or a transcription factor are brought into contact with a test compound under the conditions to detect the binding of calpain to the transcription factor.
  • a compound that inhibits the degradation of the transcription factor by calpain can be identified by detecting the presence or absence or change of the signal and / or marker using a system that uses the signal and / or marker that generates the signal.
  • the binding between calpain and the transcription factor can be detected using a detection method known per se, for example, a Western plotting method.
  • the compound obtained by such an identification method can be used as an inhibitor of degradation of a transcription factor of a glucose metabolism-related gene or as a gene product production promoter of a gene on which the transcription factor acts. It is necessary to select a transcription factor degradation inhibitor or a gene product production promoter of a gene on which the transcription factor acts in consideration of a balance between biological availability and toxicity. Thus, it can be prepared as a pharmaceutical composition. In the preparation of a pharmaceutical composition, these inhibitors and accelerators can be used alone or in combination of two or more.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention is preferably produced using one or more pharmaceutical carriers.
  • Pharmaceutical carriers include diluents and fillers such as fillers, extenders, binders, humectants, disintegrants, surfactants, and lubricants that are commonly used depending on the form of use of the preparation. And the like, which are appropriately selected and used depending on the administration form of the obtained preparation.
  • water pharmaceutically acceptable organic solvents, collagen, polyvinyl alcohol, polybierpyrrolidone, carboxybininole polymer, sodium anoregate, water-soluble dextran, carboxymethyl starch sodium, pectin, xanthan gum , Gum arabic, casein, gelatin, agar, glycerin, propylene glycol, polyethylene glycol, cellulose, paraffin, stearyl alcohol, stearic acid, human serum albumin, mannitol, sorbitol, ratatose and the like.
  • These are used singly or in combination of two or more depending on the dosage form according to the present invention.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention can be used as a preventive and / or therapeutic agent for a disease caused by the degradation of a transcription factor related to the expression of a glucose metabolism-related gene. Further, it can be used for a method for preventing and / or treating the disease.
  • the dose range of the pharmaceutical composition is not particularly limited, and the efficacy of the contained components, dosage form, administration route, type of disease, nature of the subject (body weight, age, medical conditions, whether or not other drugs are used, etc.) ) And the judgment of the doctor in charge.
  • a suitable dose is, for example, in the range of about 0.01 g to 100 mg, preferably about 0.1 ⁇ g to 1 mg per kg of the subject's body weight.
  • the dosage can be varied using routine experimentation for optimization well known in the art.
  • the above dosage should be administered once or several times a day It may be administered intermittently once every few days or weeks.
  • the pharmaceutical composition may be used alone, or may be used together with other compounds or medicaments necessary for treatment.
  • the administration route can be selected from either systemic administration or local administration.
  • an appropriate administration route is selected according to the disease, symptoms and the like.
  • parenteral routes include normal intravenous and intraarterial administration, as well as subcutaneous, intradermal and intramuscular administration.
  • oral administration is also possible.
  • transmucosal or transdermal administration is possible.
  • dosage forms can be selected according to the purpose of treatment, and typical examples are solid dosage forms such as tablets, pills, powders, powders, fine granules, granules, capsules, etc. It includes aqueous forms, ethanol solution preparations, suspensions, fat emulsions, liposome preparations, clathrates such as cyclodextrin, and liquid dosage forms such as syrups and elixirs.
  • these may also be oral, parenteral (drip, injection), nasal, inhalant, vaginal, suppository, sublingual, eye, ear, ointment, ointment It is classified into reaming agents, transdermal absorbing agents, transmucosal absorbing agents, etc., and can be prepared, mixed, molded, and prepared according to the usual methods.
  • Powders, pills, capsules and tablets include excipients such as ratatose, glucose, sucrose and mannitol; disintegrants such as starch and sodium alginate; lubricants such as magnesium stearate and talc; It can be produced using a binder such as polyvinyl alcohol, hydroxypropylcellulose and gelatin, a surfactant such as fatty acid ester, and a plasticizer such as glycerin.
  • solid pharmaceutical carriers are used for manufacturing tablets and capsules.
  • Suspensions can be prepared using water, sugars such as sucrose, sorbitol, fructose, glycols such as PEG, and oils.
  • Injectable solutions can be prepared using carriers consisting of saline, glucose, or a mixture of saline and glucose.
  • a solution in which a phospholipid is dissolved in an organic solvent (such as black form) is added to a solution in which the substance is dissolved in a solvent (such as ethanol), and then the solvent is distilled off. After adding the solution, shaking, sonicating and centrifuging, the supernatant may be filtered and collected.
  • Fat emulsification involves, for example, mixing the substance, oil components (vegetable oils such as soybean oil, sesame oil, olive oil, MCT, etc.), emulsifiers (phospholipids, etc.), etc.
  • oil components vegetable oils such as soybean oil, sesame oil, olive oil, MCT, etc.
  • emulsifiers phospholipids, etc.
  • milking and homogenization can be performed using an emulsifier (eg, a high-pressure injection type or ultrasonic type). It can also be lyophilized.
  • an emulsifying aid may be added. Examples of the emulsifying aid include glycerin disaccharides (eg, glucose, sorbitol, fructose, etc.).
  • cyclodextrin inclusion for example, a solution prepared by dissolving the substance in a solvent (such as ethanol), adding a solution prepared by heating cyclodextrin in water or the like is added, and then cooling. It can be performed by sterilizing and drying.
  • a solvent such as ethanol
  • X may be selected according to the size of the substance, and cyclodextrin ( ⁇ , / 3, ⁇ type) having a different pore diameter may be appropriately selected.
  • Still another embodiment of the present invention provides at least one of calpain, a polynucleotide encoding calpain, and a vector containing a polynucleotide encoding calpain, and a transcription factor involved in the expression of a sugar metabolism-related gene.
  • a reagent kit comprising a polynucleotide encoding the transcription factor and at least one of vectors containing the polynucleotide.
  • the transcription factors included in the reagent kit include HNF-4 ⁇ , HNF-la and IPF-1.
  • the transcription factor can be contained in a reagent kit in combination of plural types. The reagent kit can be used, for example, in the identification method according to the present invention.
  • a reagent comprising the above-mentioned peptide and the compound obtained by the above-mentioned identification method, and a reagent kit containing these are also included in the scope of the present invention.
  • the reagent kit performs measurement of signals and Z or markers for detecting the degradation of transcription factors of sugar metabolism-related genes by calpain, such detection agents, reaction diluents, buffers, detergents, and reaction stop solutions.
  • reagents and reagent kits can be used, for example, for studying the transcription factor network of sugar metabolism-related genes and at the molecular level regarding the involvement of the transcription factor and calpain in diseases caused by dysfunction or degradation of the transcription factor, such as diabetes. It is useful for research of various kinds.
  • a protein that interacts with m-calpain was predicted according to the method described in Patent Document 1. First, the amino acid sequence of m-calpain was decomposed into peptides of a certain length, and the amino acid sequence of each peptide or a protein having an amino acid sequence homologous to the amino acid sequence was searched in a database. Next, local alignment was performed between the obtained protein and m-calpine, and those with a high local alignment score were predicted to interact with m-dynamic lupine.
  • a peptide YKLLPG (SEQ ID NO: 5) homologous to the peptide FKLPPG (SEQ ID NO: 4) consisting of 6 amino acid residues derived from m_calpain is known to control the expression of the liver gene. It was found to be present in the amino acid sequence of HNF-4 ⁇ , one of the transcription factors (Figs. 4 (1) and (2)).
  • Fig. 4 ⁇ shows the results of local alignment between human m-calpain and human HNF-4 ⁇ .
  • 4 Figure B shows the results of local alignment of Egret m-calpain and human HNF-4 o ;.
  • the amino acid sequence is represented by one letter.
  • HNF-4 ⁇ was predicted to be a protein that interacts with m-calpain.
  • sequence information registered in the NCBI database for the egret ⁇ -calpain contains only a region corresponding to the sequence after the 279th amino acid residue of human m-calpain. Since its identity is 94%, it can be considered that ⁇ sagi m-calpain is almost equivalent to human ⁇ -calpine in the amino acid sequence before the 278th amino acid.
  • the HNF-4 ⁇ expression plasmid was constructed as follows. First, human HNF-4 ac DNA was obtained from human brain po1yA + RNA by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). The base substitution that was considered to be a PCR error was corrected using QuikChangeSite-DirecctedMutageneskiskit (CD TARATAGENE). After that, the plasmid was incorporated into an expression plasmid for animal cells, pcDNA3.1 / His (Invitrogen), to which His-tag and Xpress-tag were added to the N-terminus at the EcoRI site. An expression plasmid was constructed.
  • RT-PCR reverse transcription polymerase chain reaction
  • CD TARATAGENE QuikChangeSite-DirecctedMutageneskiskit
  • the amino acid translation sequence of the cloned HNF-4ac DNA was identical to the NCBI database accession number XP-009514 (the registered gene name was HNF4A).
  • the accession number XP-095514 has been changed from 2000 to the accession number P411235 of the Swss-Prot database.
  • HNF-4 ⁇ protein using HNF-4 expression plasmid was performed using TNT ⁇ 7 Quick Coupled Transcriptio. This was performed using nrans 1ation System (Promega). That is, HNF-4a expression plasmid and TNT T7 Quick Master Mix were mixed and incubated for 1.5 hours at 30 ° C in the presence of methionine to synthesize HNF-4a.
  • HNF-4a As shown in FIGS. 5A and B, the degradation of HNF-4a by ephedra m-calpain was observed.
  • heron m-calpain and human m-calpain have a high homology of about 94%, it is considered that human m-calpain also degrades HNF-4.
  • calpain cDNA was obtained from human liver po1 yA + RNA (Ciontech) by RT-PCR.
  • the base substitution that was considered to be a PCR error was corrected by QuikChangeSite—Direcctedutageneweskiskit.
  • the plasmid was incorporated into pCMV-Tag4 (STARATAGENE), an expression plasmid for animal cells that adds FLAG-tag to the C-terminus, at a Sal-I site to construct an m-calpain expression plasmid.
  • the amino acid translation sequence of the c-cloned m-calpain cDNA is the accession number AAA355645 (registered gene name is CAPN2) of the NCBI database and the 73rd and 74th amino acids are methionine-arginine. (MR) except that it was replaced with isoleucine monodaltamate (IE). This substitution with IE is described in Conflict (Conflict) in Swiss-Prt (P17655).
  • the human HNF-4 expression plasmid used was the one prepared in Example 2.
  • the m-calpain gene and HNF-4 ⁇ ; gene were co-transfected into HEK 293 T cells. Specifically, after 4 hours of culture in the presence of 5% Rei_0 2 at at HEK 2 93 T cells 3 7 cell number 1. 3 X 1 0 6 (60 mm diameter Petri dish), 5 mu g of HNF-4 ⁇ expression plasmid or pc DNA3.1 / His plasmid as a negative control together with 5 g of m-calpain expression plasmid together with Fu GENE 6 Transfection Reagent (Roche tube).
  • the cells were washed with cold phosphate buffered saline (1) [hereinafter referred to as PBS (-)], and 500 ⁇ l of cell lysis buffer [2 OmM HE PES, pH 7.5 / 150 mM NaC 1/1 mM EDTA / 1% Triton X-100 / 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride (PMS F)).
  • PBS (-) cold phosphate buffered saline
  • PMS F Triton X-100 / 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride
  • the collected lysate was added with Protein GS epharose 4 Fast Plow (Amersham Pharmacia Biotech) pretreated with TBS (pH 8.0) containing 0.1% bovine serum albumin. Add 1 and mix by inverting at 4 ° C for 2 hours, then collect the supernatant by centrifugation.Add the anti-HNF-4 antibody / HNF-4a (C-19) antibody to the collected supernatant. Add 6 ⁇ g, mix by inversion at 4 ° C for 1 hour, add 20 ⁇ l of Protein GS epharose 4 Fast Flow, and mix by inversion at 4 ° C for 1 hour.
  • human HNF_4a one prepared using HNF-4 ⁇ expression plasmid in the same manner as in Example 2 was used.
  • Human m-calpain expressed in insect cells was used.
  • human ⁇ -calpain cDNA was prepared in the same manner as in Example 3.
  • calpains small subunit 1 cDNA was obtained from human skeletal muscle cDNA (C1ontech) by PCR, and the sequence was confirmed by sequencing.
  • the amino acid translation sequence of calpain small subunit 1c DNA was identical to the NCBI database accession number NP-010174 (registered gene name is CAPNS 1). Protein expression was carried out in an insect cell (night roth moth sf-9 cell) expression system using baculovirus.
  • each cDNA was incorporated into pFastBac DUAL plasmid (Invitrogen) and Bac-to-BacBaculovirus E Using xpression Systems (Invitrogen), m-calpain and calpainsmall subunit 1 were co-expressed in sf-19 cells.
  • the sf-9 cells expressing these proteins were washed with chilled PBS (-) and then disrupted by freeze-thawing. Then, add 20 mM Tris—HC1 (pH 7.5) / 5 mM EDTA / 10 mM—mercaptoethanol, sonicate in ice, and centrifuge (15, OOO rpm for 30 minutes).
  • cell lysate A lysate of non-protein-expressing sf-9 cells was similarly prepared and used as a negative control. The presence or absence of m_calpain activity of the lysate was confirmed using casein as a substrate (Non-Patent Document 45). Rat m-calpain (Cal pain 2, ratreco mb inant, E. coli, Calbiochem) was used as a positive control. ⁇ Method>
  • the in vitro proteolysis test was performed by adding m-calpain, rat m-force lupain or calpain non-expressing sf-9 cell lysate to HNF-4 ⁇ , and adding 200 mM Tris-HC1 (pH 7.8) / 1 at mM DTT / 6 mM C a C 1 2 presence in 3 7 ° C was carried out by incubation for 1 hour.
  • the final concentration of human m-calpain in the reaction system was 2.33 mgZmL as the protein concentration of the sf-9 cell lysate that expressed the protein.
  • the final concentration of rat m-calpain in the reaction system was 59 units / mL.
  • the degradation test of human HNF-4a by human ⁇ -calpain was performed in vitro using human; u-calpine.
  • HNF-4 ⁇ protein a protein prepared using the HNF-4 ⁇ expression plasmid in the same manner as in Example 2 was used.
  • ⁇ -calpain was extracted from human erythrocytes (Calpain1, human erythhroccytes, Calbiochem) and used.
  • ⁇ -calpain was added to HNF-4 cells to a final concentration of 50 units / mL, and 200 mM Tris-HC1 (pH'7.8) / 1 mM DTT / 6 mM C It was done by 1 hour incubator Beshiyon at 3 7 ° C in a C 1 2 presence.
  • Egret m-calpain was added to a final protein concentration of 50 gZmL, or rat m-calpain (see Example 4) to a final concentration of 59 units / mL. Incubation was performed under similar conditions.
  • HNF-4 ⁇ As shown in FIG. 8, degradation of HNF-4 ⁇ by human ⁇ -calpain was observed. On the other hand, HNF-4 ⁇ was not degraded in the absence of calcium or in the sample without ⁇ -calpain. These forces revealed that HNF-4 ⁇ was degraded by ⁇ -calpain in the presence of calcium.
  • HNF-4 ⁇ degradation test was performed by adding a calcium myonophore.
  • the negative control group was replaced with a medium supplemented with dimethyl sulfoxide (DMSO) instead of the ionophore.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • ⁇ -calpain was derived from human (see Example 5).
  • the m-calpine was derived from a egret (see Example 2) and a rat (see Example 4).
  • human HNF-1ac DNA was obtained from human liver po1yA + RNA by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and the nucleotide sequence was confirmed by sequencing.
  • RT-PCR reverse transcription polymerase chain reaction
  • the amino acid translation sequence of the cloned HNF-1c DNA was the same as the accession number ⁇ _00005336 (the registered gene name was TCF1) in the NCCFI database.
  • HNF-1 ⁇ expression plasmid Using the HNF-1 ⁇ expression plasmid, the synthesis of HNF-1 spleen protein was performed in vitro using the TNTNT7 Quick Coupled Transcription / Translation System. That is, HNF-111 expression plasmid and TNT T7 Quick Master Mix were mixed, and incubated at 30 ° C for 1.5 hours in the presence of methionine to synthesize HNF-la. Add anti-Xpress antibody to synthesized HNF-1a and add 4 ° C After inverting and mixing for 1 hour, Protein GS epharose 4 Fast F 1 ow was added, and the mixture was inverted and mixed at 4 ° C for 1 hour to perform immunoprecipitation.
  • TNTNT7 Quick Coupled Transcription / Translation System That is, HNF-111 expression plasmid and TNT T7 Quick Master Mix were mixed, and incubated at 30 ° C for 1.5 hours in the presence of methionine to synthesize HNF-la. Add anti-Xpress antibody to synth
  • HNF-1 ⁇ slurry the Protein GS epharose is collected by centrifugation, and the washing buffer (50 mM Tris — HC 1, pH 7.5 / 150 mM NaC 1 /0.2% Nonidet P—40) After washing three times, the sample was rinsed with 200 mM Tris-HC1 (pH 7.8) to obtain a 20% slurry, which was used as an HNF-1 ⁇ sample (hereinafter referred to as HNF-1 ⁇ slurry). ).
  • the in vitro proteolysis test was performed by adding ⁇ -calpine or m-calpain to HNF-1 slurry and adding 200 mM Tris—HC1 (pH 7.8) / 1 mM DTT / 6 mM It was done by 1 hour incubation Chillon at 3 7 ° C in C a C 1 2 presence.
  • the final concentration of each calpain in the reaction system was 50 units / mL for human ⁇ -calpain, 50 ⁇ g ZmL for protein concentration of Persian m-calpain, and 59 units / mL for rat m-calpain.
  • the HNF-1 ⁇ slurry was similarly incubated in the presence of calcium without the addition of calpain.
  • Example 7 Human HNF-1 ⁇ , the one prepared in Example 7 (HNF-1 slurry) was used.
  • Human m-calpain was expressed in an insect cell sf-9 expression system according to the method described in Example 4, and the insect cell lysate was used as human m-calpain.
  • a lysate of non-protein-expressing sf-9 cells was prepared in the same manner and used as a negative control. The presence or absence of m-calpain activity of the lysate was confirmed using casein as a substrate (Non-Patent Document 45). Rat m-calpain was used as a positive control.
  • the in vitro proteolysis test was performed in the same manner as in Example 7, except that lysates of sf-9 cells co-expressed with m-calpain and calpainsmall subunit 1 were used as m-calpain.
  • the final concentration of the sf-9 cell lysate expressing these proteins in the reaction system was 1.75 mg / mL as the protein concentration.
  • the final concentration of rat m-calpain in the reaction system was 59 unit ZmL.
  • Detection of HNF-la was carried out in the same manner as in Example 7, except that only the anti-HNF-1a antibody ⁇ NF-1H (C-19) antibody was used.
  • the 2 ⁇ g HNF- 1 Facial Expression Plasmids were transfected using FuGENE 6 Transfection Reagent. After culturing for 2 days, the medium was replaced with a medium containing 10 g / mL of ionophore A23187 (Sigma) and 0.2% DMSO, and cultured for 4 hours. The negative control group was replaced with a medium containing 0.2% DMSO.
  • the cells were washed with cold PBS (1), suspended in 3501 hypotonic cell lysis buffer, and left on ice for 20 minutes. After crushing the cells with a homogenizer, the cells were centrifuged at 600 g for 10 minutes at 4 ° C, and the supernatant was collected as a cytoplasmic fraction and the precipitate was collected as a nuclear fraction. The nuclear fraction was further suspended in a solution consisting of 2 XPB SZ 1% Nonidet P-40 / 0.1% SDS and disrupted by sonication. The cell concentration was measured for protein concentration using a Comomassie Plus Plus Assay Reagent Kit (PIERCE). To each of the prepared samples, an equal volume of 2 ⁇ SDS sample buffer was added, heated for 5 minutes, and the supernatant was separated by 5-20% SDS-PAGE. HNF-1 ⁇ was detected in the same manner as in Example 8.
  • PIERCE Comomassie Plus Plus Assay Reagent Kit
  • IPF-1 The degradation of IPF-1 by m-calpain and; u-calpain was examined in an in vitro proteolysis test.
  • ⁇ -calpain was derived from human (see Example 5).
  • the m-calpine used was one from egrets (see Example 2) and one from rats (see Example 4).
  • Human IPF-1 was obtained by constructing an IPF-1 expression plasmid as described below, and synthesizing a protein using the plasmid.
  • human IPF-1c DNA was obtained from human liver po1yA + RNA by RT-PCR, and the nucleotide sequence was confirmed by sequencing. Thereafter, an expression plasmid for animal cells that adds His-tag and Xpress-tag to the N-terminus is incorporated into pcDNA3.1 / His at the BamHI and EcoRI sites, and the IPF-1 expression plasmid is added.
  • the amino acid translation sequence of the cloned IPF-1c DNA was identical to the NCB I database accession number NP-000200 (the registered gene name was IPF).
  • IPF-1 expression plasmid Using the IPF-1 expression plasmid, synthesis of the IPF-1 protein was performed in vitro using the TNT T7 Quick Coupled Transcription / Translation System. That is, IPF-1 expression plasmid and TNT T7 QuickMaster Mix were mixed and incubated at 30 ° C. for 1.5 hours in the presence of methionine to synthesize IPF-1. Method>
  • IPF-1 in vitro degradation of IPF-1 by human / -calpain, magpie m-carpine and rat m-calpain was observed.
  • IPF_1 was not degraded in the absence of calcium or without m-calpain. From the above results, it was clarified that IPF-1 was degraded by / z-calpain and ⁇ -viperpine in the presence of calcium.
  • Example 10 As the human IPF-1, the one prepared in Example 10 was used.
  • Human m-calpain was expressed in an insect cell sf-9 expression system according to the method described in Example 4, and the insect cell lysate was used as human m-calpain.
  • a lysate of protein-nonexpressing sf-9 cells was similarly prepared and used as a negative control.
  • the presence or absence of m-calpain activity of the lysate was confirmed using casein as a substrate (Non-Patent Document 45). Rat m-calpain was used as a positive control.
  • the in vitro proteolysis test was performed in the same manner as in Example 10 except that a lysate of sf-9 cells in which m-calpain and calpainsmall subunit 1 were co-expressed was used as m-calpain.
  • the final concentration of the sf-19 cell lysate expressing these proteins in the reaction system was 2.33 mg / mL as the protein concentration.
  • the final concentration of rat m-calpain in the reaction system was 59 unit / ml.
  • the detection of IPF-1 was performed in the same manner as in Example 10 except that only anti-IPF-1 antibody / N-.18 was used.
  • the cells were washed with cooled PBS ( ⁇ ), suspended in 350 ⁇ l of hypotonic cell lysis buffer, and left on ice for 20 minutes. After crushing the cells with a homogenizer, the mixture was centrifuged at 600 g for 10 minutes at 4 ° C, and the supernatant was recovered as a cytoplasmic fraction and the precipitate as a nuclear fraction. The nuclear fraction was further suspended in a solution consisting of 2 XPBS / 1% Nonidet P-40 / 0.1% SDS and disrupted by sonication. The nuclear fraction and the cell fraction were added to an equal volume of 2 ⁇ SDS sample buffer, heated for 5 minutes, and then separated by 5-20% SDS-PAGE. Detection of 1-1 was carried out in the same manner as in Example 10.
  • IPF_1 As shown in FIG. 15, degradation of IPF_1 was observed by addition of ionophore. This suggests that IPF_1 was degraded by calpain, a calcium ion-dependent cysteine protease, with an increase in calcium concentration in cells.
  • HNF-4a, HNF-1 ⁇ and IPF-1caS having a function as a transcription factor are degraded by calpain
  • a decomposition method, a decomposition inhibition method and a decomposition inhibitor were provided. These transcription factors are involved in the transcription factor network in kidney cells. It is known to be involved in the expression of genes related to glucose metabolism such as insulin GLUT2 and to be a causative gene of hereditary type 2 diabetes. From these results, it is considered that a decrease in transcription factors involved in the expression of genes related to glucose metabolism and a deficiency in function due to calpain degradation may cause diabetes.
  • the present invention provides a transcription factor degradation inhibitor involved in the expression of a sugar metabolism-related gene and Z or the method for inhibiting the degradation of a transcription factor, thereby promoting the production of a gene product of a gene on which the transcription factor acts, for example, inulin It is possible to promote the production of the gene insulin.
  • the present invention is very useful for preventing and / or treating diseases caused by excessive degradation of transcription factors involved in the expression of genes related to glucose metabolism. Sequence listing free text
  • SEQ ID NO: 4 Human m-calpain or partial heron m-calpain peptide showing a high score in the local alignment of human m-calpain or Egret m_calpain and human HNF-4a (SEQ ID NO: 1) .
  • SEQ ID NO: 5 Partial peptide of human HNF-4 ⁇ (SEQ ID NO: 1) showing a high score in the local alignment of human m-calpain or ephedra m-calpain and human HNF-4a (SEQ ID NO: 1) .

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Abstract

m−カルパインまたはμ−カルパインが、膵臓β細胞において糖代謝関連遺伝子の発現に関与する転写因子ネットワークを形成する、ヘパトサイトヌクレアーファクター4α(HNF−4α)、ヘパトサイトヌクレアーファクター1α(HNF−1α)およびインシュリンプロモーターファクター1(IPF−1)を分解することを見出し、これら転写因子の分解方法;分解阻害方法;分解阻害剤;これらが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物産生促進剤および産生促進方法;これら転写因子の分解に起因する疾患の防止剤および/または治療剤並びに防止方法および/または治療方法;カルパインによるこれら転写因子分解を阻害する化合物の同定方法;該同定方法で得られた化合物;さらにカルパイン、これら転写因子、これら転写因子をコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含有するベクターを含んでなる試薬キットを提供した。

Description

明細書 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法、 分解阻害方法および分解阻害剤 技術分野
本発明は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法、 分解剤、 分解阻害方法お よび分解阻害剤に関する。 より詳しくは、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 (h e p a t o c y t, e n u c l e a r f a c t o r 4 α、 以 ">HNF -4 aと略称する。)、 へパトサイ トヌクレア一ファクター l a (h e p a t o c y t e n u c l e a r f a c t o r 1 a , 以下 HNF— 1 と略称する。) およぴィンシユリンプロモーターファクタ一 1 ( i n s u l i n p r o mo t e r f a c t o r 1、 以下 I P F _ 1と略称する。) の分解方法、 分解剤、 分 解阻害方法および分解阻害剤に関する。 より具体的にはカルパイン,(c a 1 p a i n)、好ましくは m—カルパインまたは μ—カルパインを用いることを特徴とす る HNF— 4 (¾、 HNF— 1 ひおょぴ I P F— 1の分解方法おょぴ分解剤に関す る。 また、 カルパイン、 好ましくは m—カルパインまたは μ—カルパインによる HNF— 4ひ、 HNF— 1 ひおよび I P F— 1の分解阻害方法および分解阻害剤 に関する。 さらに、 HNF— 4 α、 HN F— 1 ひおよび I P F— 1のうちの少な くとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法および 産生促進剤に関する。 また、 HNF— 4 ひ、 HNF— 1 aおよび I P F— 1のう ちの少なくとも 1つの分解に起因する疾患、 例えば糖尿病の防止方法および Ζま たは治療方法並びに防止剤および Ζまたは治療剤に関する。 さらに、 HNF— 4 α、 HNF- 1 αおよび I P F— 1のカルパインによる分解を阻害する化合物の 同定方法おょぴ該同定方法により同定された化合物に関する。また、カルパイン、 HNF— 4 ひ、 HNF— l a、 I P F— 1、 これらのいずれかをコードするポリ ヌクレオチド、 該ポリヌクレオチドを含有するベクターを含んでなる試薬キット に関する。 背景技術
カルパイン (EC 3. 4. 22. 1 7) は、 カルシウム依存性システィンプ 口テアーゼであり、 蛋白質を限定的に切断してその構造や機能を変化させる酵素 である。 カルパインには、 構造的特徴、 組織局在およびカルシウム要求性などに よって分類される多くのアイソザィムが知られており、 これらからなるスーパー ファミ リーを構成している。 .
m—カルパインは、 カルパインスーパーファミ リーの 1つであり、 カルパイン 2とも呼ばれ、 多くの組織で発現している (非特許文献 1)。 m—カルパインは 1 mM程度のカルシウム濃度で活性化され、 酵素活性を発現する。
μ—カルパインは、 カルパイン 1 とも呼ばれ、 m—カルパインと同様に多くの 組織で発現している (非特許文献 1および 2)。 μ—カルパインは、 m—カルパイ ンと比較してカルシウム要求性が低く、 数十 M程度のカルシウム濃度で活性化 され、 その酵素活性を発現する。
m—カルパインおよび μ—カルパインにより分解される蛋白質としては、 ρ 5 3ゃレチノィ ド Xレセプター(RXR)など多くの転写因子が報告されている (非 特許文献 3〜5)。 カルパインにより分解される蛋白質には、カルパインによって 優先的に切断されるアミノ酸モチーフが存在する (非特許文献 6)。 例えば、 ロイ シン残基 (L e u) またはバリン残基 (V a 1 ) などの疎水性アミノ酸残基に続 く、チロシン残基(Ty r )、 メチォニン残基(Me t) またはアルギニン残基(A r g) とそれに続くアミノ酸残基との間で切断される。 現在、 いくつかのカルパ ィン阻害剤が市販されているが、 このような切断モチーフを含むアミノ酸配列か らなるぺプチド N— A c e t y 1一 L e u— L e u— M e t _CH〇が m—カル パインの競合阻害剤として知られている (CALB I OCHEM社、 非特許文献 7)。 また N— A c e t y l—L e u— L e u— N l e— CHOは、 β—力ノレパイ ンの競合阻害剤として知られている (CAL B I OCHEM社、 非特許文献 8)。 その他、 不可逆的カルパイン阻害剤である Ζ— L e u-L e u-Ty r -CH2 F (非特許文献 9)、 Mu-Va 1 -HP h -CH2F (非特許文献 1 0 ) および L e u— L e u— P r o—クロロメチノレケトン (Ch l o r ome t h y l k e t o n e) (非特許文献 1 1)、 可逆的カルパイン阻害剤である 4一フルオロフ ェニノレスノレホニノレ (F l u o r o p h e n y l s u l f o n y l ) — V a 1— L e u—CHO (非特許文献 1 2) などが市販されている (CALB I OCHEM 社 )。
カルパインは細胞機能の調節に関与しているため、 カルパインの活性制御の不 全やその遺伝子の欠損などにより種々の疾患が引き起こされる。 例えば、 いくつ かの糖尿病モデル動物では組織のカルパイン活性が亢進している (非特許文献 1 3および 14)。カルパイン阻害剤により膝島におけるグルコースに対するインシ ュリン分泌応答が増強されたことから、 インシュリンの分泌と作用の調節への力 ルパインの関与が示唆されている (非特許文献 1 5)。 また、 カルパイン 1 0遺伝 子の変異と 2型糖尿病罹患率との間の関連性が指摘されている (非特許文献 1 6 および 1 7)。
m—カルパインおよび 2—カルパインについては、 外傷性脳損傷、 ァルツハイ マー病、 脳卒中および白内障に関与していることが示唆されている (非特許文献 2)。
一方、 HNF— 4 a、 HNF— 1 αおよび I P F— 1はいずれも転写因子とし ての機能を有し、 種々の遺伝子のプロモーターまたはェンハンサ一に結合し、 当 該遺伝子の転写を活性化することが知られている。 これらは例えば、 膝臓の )8細 胞において転写因子ネットワークを形成し(非特許文献 1 8)、 グルコーストラン スポーター 2 (以下 GLUT 2と略称することもある。)、 インシュリンおよぴグ ルコキナーゼなどの糖代謝関連遺伝子の発現を制御すると考えられる。
HNF— 4 は核内レセプターであり、 腾臓の j3細胞、 肝臓、 腎臓および小腸 で発現し、 コレステロール、 脂肪酸およびグルコースなどの代謝や肝臓の発生お よび分化に関与する物質をコードする種々の遺伝子の転写因子であることが知ら れている。 HNF— 4 α:は、 膝臓の j8細胞における上記転写因子ネットワークに おいて、 特に HNF _ 1 αのポジティブレギュレーターとして機能し、 インシュ リン、 GLUT 2およびダルコキナーゼなどの糖代謝関連遺伝子の発現を制御す る (非特許文献 1 8〜2 3)。 従来、 HNF— 4 αのインシュリン遺伝子発現.に対 する作用は、 HNF— 1 aレベルの上昇を介した間接的なものであると考えられ てきた。 しかし、 HNF_4 o;力 インシュリン遺伝子プロモーター内で新規に 見出されたシスエレメント (c i s e l e m e n t) に結合し、 直接的にその 発現を調節することが報告された (非特許文献 24)。
HNF— 4 α遺伝子については、 遺伝性 2型糖尿病 MOD Υ 1 (M a t u r i t y— o n s e t d i a b e t e s o f t h e y o u n g 1 )の原因這 伝子であることが明らかにされている (非特許文献 2 5および 2 6)。
さらに、 HNF— 4 ひ結合部位に自然変異を有するヒ ト遺伝子が、 今までに複 数同定されている。 プロモーター内の HNF— 4 ひ結合部位に変異を有する変異 体が見出されている遺伝子の 1つは、 上述の HNF— 1 ひをコードする遺伝子で ある。 HNF— 1 αプロモーターにおける HNF— 4 α結合部位の変異により Η NF— 4 ひがプロモーターに結合せず、 その結果 HNF— 1 αの発現が低減し、 遺伝性 2型糖尿 >病 MOD Υ 3が惹起される (非特許文献 2 7)。
かかる遺伝子としてはその他に、 血液凝固に関与する因子である第 V I I因子 および第 I X因子をそれぞれコードする遺伝子が挙げられる。 第 I X因子遺伝子 のプロモーターにおける HNF— 4 α結合部位の変異は血友病の原因となる (非 特許文献 2 8および 2 9)。また、第 V I I因子遺伝子のプロモーターにおける Η NF-4 α結合部位の変異は重症第 V I I因子欠損症 (s e v e r e f a c t o r V I I d e f i c i e n c y) の患者で認められている (非特許文献 3 0)。
HNF - 1 ひはトランスクリプションファクター 1 (TCF— 1 )とも呼ばれ、 膝臓の j3細胞、 肝臓および腎臓などで発現し、 多くの肝特異的遺伝子、 例えばァ ルブミン、 フイブリノーゲンや α 1アンチトリプシンなどの遺伝子発現を調節し ていることが知られている。 HNF— Ι αは、 膝臓の jS細胞における上記転写因 子ネットワークにおいて、 I P F— 1や HNF— 4 ひの転写を制御している (非 特許文献 2 1)。 また、 HNF— 1 αが、 GLUT 2およびインシュリンなどの糖 代謝関連遺伝子の発現を制御していることを示唆するデータが開示されている (非特許文献 2 2)。例えば、 HNF— 1 αは GLUT 2遺伝子のプロモーター領 域に結合してその転写活性を亢進した (非特許文献 2 2)。 また、 HNF— 1 ひは ィンシュリン遺伝子のプロモーターの A 3領域に結合してその転写活性を亢進し た (非特許文献 3 1)。 その他、 ドミナントネガティブ体の HNF— 1 が滕臓 細胞株でインシュリン分泌を低下させたことが報告されている(非特許文献 3 2)。
HNF— 1 ひ遺伝子については、 遺伝性 2型糖尿病 MOD Υ 3 (M a t u r i t y— o n s e t d i a b e t e s o f t h e y o u n g 3) の原因 遺伝子であることが明らかにされている (非特許文献 3 3)。
HNF— 1 ctはまた、 肝細胞腺腫 ( l i v e r a d e n o m a ) との関連も 指摘されている。 例えば、 ァミノ変異による HNF_ 1 αの不活性化が肝細胞腺 腫の原因となることが示された (非特許文献 3 4)。 また、 HNF— 1 αのノック アウトマウスにおいて肝細胞の異常増殖による著しい肝肥大が認められた (非特 許文献 3 5)。肝細胞腺腫は肝細胞癌(h e p a t o c e l l u l a r c a r e i n o ma) へ形質転換する危険性を有する腫瘍なので、. HNF— 1 αの不活性 化は肝細胞腺腫、 ひいては肝細胞癌を誘発すると考えられる。
I P F - 1はパンクレアス ·デュオディナムホメオボックス 1 (P a n c r e a s /d u o d e n um h o m e o b o 1 ; P D X— 1 )などとも呼ばれ、 睥臓の i3細胞および δ細胞で発現している。 HNF— 4 aのプロモーター領域 Ρ 2には I P F— 1結合部位が存在し、 その変異が糖尿病の発症と相関することが 報告されている (非特許文献 3 6)。 また、 1卩 _ 1が01^17丁 2 (非特許文献 3 7)、 インシュリン (非特許文献 3 8)、 およびダルコキナーゼ (非特許文献 3 9 ) などの糖代謝関連遺伝子の発現を制御していることを示唆するデータが開示 されている。 GLUT 2遺伝子には I P F— 1が直接作用してその発現に関与す る (非特許文献 3 7)。 I P F— 1遺伝子については、 遺伝性 2型糖尿病 MOD Y 4 (M a t u r i t y— o n s e t d i a b e t e s o f t h e y o u n g 4) の原因 伝子であることが明らかにされている (非特許文献 40)。
以下に、 本明細書で引用した文献を列記する。
特許文献 1 :国際公開第 WO 01Z6 7 29 9号パンフレッ ト。
非特許文献 1 :反町洋之、 「生化学」 20 00年、 第 72卷、 第 1 1号、 p. 1 297— 1 3 1 5。
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本発明においては、 カルパインと相互作用する蛋白質を見出し、 カルパインに よる当該蛋白質の分解に起因する疾患の防止手段および/または治療手段を提供 すべく種々の検討を重ねた。 その結果、 カルパインが転写因子の 1つである HN F - 4 αと相互作用することをインシリコで予測し、 さらにカルパインによる Η NF— 4 ひの分解を実験的に証明した。 さらに、 HNF— 4 ひ と滕臓 細胞にお いて転写因子ネットワークを形成する HNF _ 1 αおよび I P F— 1がカルパイ ンにより分解されることを見出して、 本発明を完成した。
すなわち本発明の一態様は、 カルシウムの存在下、 カルパインと糖代謝関連遺 伝子の転写因子とを共存させることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子 分解方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルシウム濃度により糖代謝関連遺伝子の転写因子分 解程度を変えることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解方法に関す る。
さらに本発明の一態様は、 カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび/また は μ—カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子とを共存させることを特徴とす る、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解方法に関する。 さらにまた本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、 へパトサイト ヌクレアーファクター 4 a , へパトサイ トヌクレアーファクター 1 αおよびイン シュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 前記い ずれかの分解方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび/または μ—カルパインとへパトサイ トヌクレアーファクタ一 4 a ( H N F - 4 a ) を共 存させることを特徴とする、 H N F— 4 ひの分解方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび/また は μ—カルパインとへパトサイ トヌクレア一ファクター 1 ( H N F - 1 a ) を 共存させることを特徴とする、 H N F— 1 αの分解方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび Ζ または μ一カルパインとインシュリンプロモーターファクター 1 ( I P F— 1 ) を共存させることを特徴とする、 I P F— 1の分解方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害することを特徴とする糖代謝関 連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子切断 を阻害することを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関す る。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子との 結合を阻害することを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に 関する。
また本発明の一態様は、 少なくともカルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子 とを含む生体外試料をカルパイン活性を阻害する物質で処理することを特徴とす る、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 少なくともカルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因 子とを発現している細胞をカルパイン活性を阻害する物質で処理することを特徴 とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。 さらにまた本発明の一態様は、 細胞が哺乳動物に担持されている細胞である前 記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
また本発明の一態様は、 哺乳動物に担持されている細胞が腾臓 ]3細胞である前 記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質が、 カルパインを認 識する抗体、 糖代謝関連遺伝子の転写因子を認識する抗体およびカルパインィン ヒビターから選ばれる 1つ以上の物質である前記いずれかの糖代謝関連遺伝子の 転写因子分解阻害方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインインヒ ビターが、 N— Ac e t y 1 —L e u—; L e u— Me t— CH〇、 N— A c e t y 1一 L e u— L e u_N l e _CHO、 Z_L e u— L e u— Ty r— CH2F、 M u - V a 1— HP h— CH2 F、 4ーフノレ才ロフエニノレスノレホニノレ (F l u o r o p h e n y l s u l f o n y l ) — V a 1— L e u— CH〇、 L e u— L e u— P h e— C H 2 C 1 または Z— V a 1 -P h e— CH〇である前記 代謝関連遺伝子の転写因子分解 阻害方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質がカルパインによる糖 代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位の少なくとも 1つのアミノ酸配列を含 むぺプチドである前記いずれかの糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関 する。
さらに本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質が、 配列表の配列番 号 1から 3のいずれかに記載のアミノ酸配列のうちの連続する 3つ以上のアミノ 酸残基からなり、 且つカルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識 部位の少なくとも 1つのアミノ酸配列を含むペプチドである前記いずれかの糖代 謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子 の切断認識部位が L e u_Ty r、 L e u—Me t、 L e u— Ar g、 Va l— Ty r, V a 1—Me tおよび Va 1— Ar gからなる群より選ばれるものであ る前記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルパインが m—カルパインおよび Zまたは μ—カル パインである前記いずれかの糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。 さらに本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、 へパトサイトヌク レアーファクター 4 α、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよびインシュ リンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 前記いずれ かの糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 m _カルパインおよび Zまたは i—カルパイン の活性を阻害することを特徴とするへパトサイ トヌクレアーファクター 4 ctの分 解阻害方法に関する。
また本発明の一態様は、 m—カルパインおよび/または ^—カルパインの活性 を阻害することを特徴とするへパトサイ トヌクレアーファクター 1 ο;の分解阻害 方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 m—カルパインおよび Zまたは^一カルパインの活 性を阻害することを特徴とするィンシュリンプロモーターファクター 1の分解阻 害方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインを活性成分として有効量含んでなる 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解剤に関する。
また本発明の一態様は、 カルパインが m—カルパインおよび Zまたは μ—カル パインである前記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、 へパトサイトヌク レア一ファクタ一 4 a、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよぴインシュ リンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 前記糖代謝 関連遺伝子の転写因子分解剤に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 m—カルパインおよび Ζまたは —カルパイン を活性成分として有効量含んでなるへパトサイトヌクレアーファクター 4 の分 解剤に関する。 また本発明の一態様は、 m—カルパインおよび Zまたは/ z—カルパインを活性 成分として有効量含んでなるへパトサイトヌクレア一ファクター 1 αの分解剤に 関する。
さらに本発明の一態様は、 m—カルパインおよび/または μ—カルパインを活 性成分として有効量含んでなるィンシュリンプロモーターファクター 1の分解剤 に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害することを特徴とする糖 代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤に関する。
また本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子切断を 阻害することを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤に関する。 さらに本発明の一態様は、 カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子との結合 を阻害することを特徴とする、糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤に関する。 さらにまた本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質を活性成分とし て有効量含んでなる、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤に関する。
また本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質が、 カルパインを認識 する抗体、 糖代謝関連遺伝子の転写因子を認識する抗体およびカルパインインヒ ビターから選ばれる 1つ以上の物質である前記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解 阻害剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 カルパインインヒビターが、 Ν— Ac e t y l— L e u— L e u— M e t— CHO、 N— Ac e t y 1— L e u— L e u— N l e— CHO、 Z— L e u— L e u— Ty r— CH2F、 Mu - V a 1 -HP h -CH2 F、 4ーフノレオ口フエニノレスノレホニノレ (F l u o r o p h e n y l s u l f o n y 1 ) - V a 1 -L e u-CHO, L e u— L e u— P h e— C H 2 C 1または Z -V a 1 -P h e— CHOである前記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤 に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質がカルパインに よる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位の少なくとも 1つのアミノ酸配 列を含むぺプチドである前記糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害剤に関する。 また本発明の一態様は、 カルパイン活性を阻害する物質が、 配列表の配列番号 1力 ら 3のいずれかに記載のアミノ酸配列のうちの連続する 3つ以上のアミノ酸 残基からなり且つカルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位 の少なくとも 1つのァミノ酸配列を含むぺプチドである前記糖代謝関連遺伝子の 転写因子分解阻害剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切 断認識部位が L e u— T y r、 L e u— Me t、 L e u— A r g、 V a l — T y r、 V a 1 -Me tおよび V a l —A r gからなる群より選ばれるものである前 記糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインが m—カルパインおよび Zまたは μ 一カルパインである前記いずれかの糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤に関 する。
また本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、 へパトサイ トヌタレ ァーファクター 4 a、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよびインシユリ ンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 前記いずれか の分解阻害剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 m—カルパインおよび Zまたは μ—カルパインの活 性を阻害することを特徴とする、 へパトサイトヌクレアーファクター 4 a分解阻 害剤に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 m—カルパインおよび Ζまたは μ—カルパイン の活性を阻害することを特徴とする、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 ひ分 解阻害剤に関する。
また本発明の一態様は、 m—カルパインおよび Zまたは μ—カルパインの活性 を阻害することを特徴とする、 インシュリンプロモーターファクター 1分解阻害 剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子をカルパインを用いて 分解することを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻害方法に関す る。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインが m—カルパインおよび/または^ 一カルパインである前記糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻害方法に関する。 また本発明の一態様は、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 α、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよぴィンシユリンプロモーターファクター 1から 選ばれる少なくとも 1つの転写因子を m—カルパインおよび Zまたは μ—カルパ ィンを用いて分解することを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻 害方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子がィンシュリン遺伝子またはダル コース トランスポーター 2遺伝子である前記いずれかの糖代謝関連遺伝子の遺伝 子産物産生阻害方法に関する。
.さらにまた本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子 分解を阻害することを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法 に関する。
また本発明の一態様は、 カルパインが m—カルパインおよび Zまたは 一カル パインである前記糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 m—カルパインおよび/または μ—カルパインによ るへパトサイ トヌクレアーファクター 4 a、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよびインシユリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なく とも 1つ の分解を阻害することを特徴とする糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法 に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子がィンシュリン遺伝子または グルコース トランスポーター 2遺伝子である前記いずれかの糖代謝関連遺伝子の 遺伝子産物産生促進方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルシウム濃度により糖代謝関連遺伝子の分解程度を 変えることを特徴とする、糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生調節方法に関する'。 さらに本発明の一態様は、 カルシウム濃度によりへパトサイトヌクレアーファ クタ一 4 a , へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 およびィンシユリンプロモ 一ターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解程度を変えることを特徴 とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生調節方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いる ことを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法に関する。 また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いることを 特徴とする、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 α、 へパトサイ 1、ヌクレアー ファクター 1 αおよびインシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少な くとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法に関す る。
さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いること を特徴とする、 インシュリン遺伝子および/またはグルコース トランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いる ことを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解に起因する疾患の防止方 法および/または治療方法に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いることを 特徴とする、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4、 へパトサイ トヌク レアーフ アクター 1 αおよびインシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なく とも 1つの分解に起因する疾患の防止方法および Ζまたは治療方法に関する。 さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いること を特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止方法 および/または治療方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いる ことを特徴とする、 へパトサイトヌクレアーファクター 4 a、 へパトサイ トヌク レアーファクター 1 およびインシュリンプロモーターファクター 1から選ばれ る少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の減少に起因す る疾患の防止方法および Zまたは治療方法に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いることを 特徴とする、 インシュリン遺伝子おょぴ Zまたはグルコース トランスポーター 2 遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止方法および/または治療方法に 関する。
さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害方法を用いること を特徴とする、 糖尿病の防止方法および Zまたは治療方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いるこ とを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いることを特 徴とする、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 α、 へパトサイ トヌクレアーフ 了クタ一 1 αおよびィンシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なく とも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法に関する さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いることを 特徴とする、 インシュリン遺伝子および Ζまたはグルコース トランスポーター 2 遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いるこ とを特徴とする、 糠代謝関連遺伝子の転写因子の分解に起因する疾患の防止方法 および Ζまたは治療方法に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いることを特 徴とする、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 α、 へパトサイトヌクレアーフ ァクタ一 1 αおよびィンシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なく とも 1つの分解に起因する疾患の防止方法および/または治療方法に関する。 さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いることを 特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止方法お よび/または治療方法に関する。 さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いるこ とを特徴とする、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 α、 へパトサイ トヌクレ ァーファクター 1 αおよびィンシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる 少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する 疾患の防止方法およひンまたは治療方法に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いることを特 徴とする、 インシュリン遺伝子および/またはグルコーストランスポーター 2遺 伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止方法およぴ Ζまたは治療方法に関 する。
さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を用いることを 特徴とする、 糖尿病の防止方法および/または治療方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含 んでなる、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進剤に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含んでな る、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 ひ、 へパトサイ トヌクレアーファタタ 一 1 αおよびインシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1 つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の産生促進剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含んで なる、 インジユリン遺伝子および/またはグルコーストランスポーター 2遺伝子 の遺伝子産物の産生促進剤に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含 んでなる医薬組成物に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含んでな る、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解に起因する疾患の防止剤および Ζまたは 治療剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含んで なる、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 α、 へパトサイ トヌクレアーファタ ター 1 αおよびインシュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解に起因する疾患の防止剤および または治療剤に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含 んでなる、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止剤および /または治療剤に関する。
また本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含んでな る、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 a、 へパトサイ トヌクレア一ファクタ 一 1 ひおよびィンシユリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1 つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止剤 および/または治療剤に関する。
さらに本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含んで なる、 ィンシュリン遺伝子および/またはグルコース トランスポーター 2遺伝子 の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止剤および Zまたは治療剤に関する。 さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの転写因子分解阻害剤を有効量含 んでなる、 糖尿病の防止剤および/または治療剤に関する。
また本発明の一態様は、 前記分解阻害方法を用いることを特徴とする、 肝細胞 :腺腫または肝細胞癌の防止方法および Zまたは治療方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 前記分解阻害剤を用いることを特徴とする、 肝細胞 腺腫または肝細胞癌の防止方法および Zまたは治療方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記分解阻害剤を有効量含んでなる、 肝細胞腺 腫または肝細胞癌の防止剤およぴ /または治療剤に関する。
また本発明の一態様は、 カルパインによる糠代謝関連遺伝子の転写因子分解を 阻害する化合物の同定方法であって、 カルパインによる該転写因子切断を可能に する条件下、 カルパインおよび Zまたは該転写因子と被検化合物を接触させ、 力 ルパインによる該転写因子の分解を検出するシグナルおよび/またはマーカーを 使用する系を用い、 このシグナルおよび/またはマーカーの存在若しくは不存在 または変化を検出することにより、 被検化合物がカルパインによる該転写因子の 切断を阻害するか否かを決定することを含む同定方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の分 解を阻害する化合物の同定方法であって、 カルパインによる該転写因子の切断を 可能にする条件下、 カルパインおよび/または該転写因子と被検化合物を接触さ せ、 該転写因子量または該転写因子分解物量を検出するシグナルおよび Zまたは マーカーを使用する系を用い、 このシグナルおよび/またはマーカーの存在若し くは不存在または変化を検出することにより、 被検化合物がカルパインによる該 転写因子の切断を阻害するか否かを決定することを含む同定方法に関する。 さらにまた本発明の一態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子 の分解を阻害する化合物の同定方法であって、 カルパインと該転写因子の結合を 可能にする条件下、 カルパインおよび Zまたは該転写因子と被検化合物を接触さ せ、 カルパインと該転写因子の結合を検出するシグナルおよぴ Zまたはマーカー を使用する系を用い、 このシグナルおよび/またはマーカーの存在若しくは不存 在または変化を検出することにより、 被検化合物がカルパインと該転写因子の結 合を阻害するか否かを決定することを含む同定方法に関する。
また本発明の一態様は、 カルパインが、 m—カルパインまたは^一カルパイン である前記いずれかの同定方法に関する。
さらに本発明の一態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、 へパトサイ トヌク レアーファクタ一 4 α、 へパトサイ トヌク レアーファクター 1 ひおょぴィンシュ リンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つである前記いずれか の同定方法に関する。
さらにまた本発明の一態様は、 前記いずれかの同定方法で同定された化合物に 関する。
また本発明の一態様は、 カルパイン、 カルパインをコードするポリヌクレオチ ドおよびカルパインをコ一ドするポリヌクレオチドを含有するベクターのうちの 少なくともいずれか 1つと、 カルパインにより分解される糖代謝関連遺伝子の転 写因子、 該転写因子をコードするポリヌクレオチドおよぴ該ポリヌクレオチドを 含有するベクターのうちの少なく ともいずれか 1つとを含んでなる試薬キッ トに 関する。
さらに本発明の一態様は、 カルパイン、 カルパインをコードするポリヌクレオ チドおよびカルパインをコ一ドするポリヌクレオチドを含有するベクターのうち の少なく ともいずれか 1つ、 並びにへパトサイ トヌクレア一ファクター 4 α、 へ パトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよびインシュリンプロモーターファクタ 一 1およびこれらいずれかをコードするポリヌクレオチドおよび該ポリヌクレオ チドを含有するベクターのうちの少なく ともいずれか 1つを含んでなる試薬キッ トに関する。
さらにまた本発明の一態様は、 カルパインが、 m—カルパインまたは/ 一カル パインである前記試薬キットに関する。 図面の簡単な説明
第 1図は m—カルパインまたは μ—カルパインによる H N F— 4 a (配列番号 1 ) の切断認識部位を示す。 ァミノ酸配列は 1文字表記し、 切断認識部位は下線 で示した。
第 2図は m—カルパインまたは μ—カルパインによる H N F— 1 a (配列番号 2 ) の切断認識部位を示す。 アミノ酸配列は 1文字表記し、 切断認識部位は下線 で示した。
第 3図は m—カルパインまたは μ—カルパインによる I P F— 1 (配列番号 3 ) の切断認識部位を示す。 ァミノ酸配列は 1文字表記し、 切断認識部位は下線で示 した。
第 4図は m—カルパインと H N F— 4 αの相互作用をィンシリコで予測した結 果を示す。 第 4図 Αはヒ ト m—カルパインとヒ ト H N F— 4 ひ (配列番号 1 ) と のローカルァライメントの結果、 高いスコアを示した領域を表示した。 第 4図 B はゥサギ m—カルパインとヒ ト H N F— 4 α (配列番号 1 ) とのローカルァライ メントの結果、 高いスコアを示した領域を表示した。 アミノ酸配列は 1文字表記 した。
第 5図はゥサギ m—カルパインがインビトロでヒ ト HNF— 4 aをカルシウム 存在下で分解したことを説明する。 第 5図 Aおよび第 5図 Bはそれぞれ、 抗 HN F— 4 α抗体および抗 X p r e s s抗体を用いたウェスタンブロッティングの結 果を示す。 図中の +および一は各組成の有無を示す。 矢頭は HNF— 4 αのバン ドを示す。 図の左列に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。
第 6図はヒ ト m—カルパインとヒ ト HNF— 4 αが細胞内で結合したことを説 明する。 レーン 1は m—カルパイン(F LAG— t a g付加) と HNF— 4 α (X p r e s s - t a g付加) を共発現させた細胞試料、 レーン 2は m—カルパイン (F LAG— t a g付加) のみを発現させた細胞試料である。 第 6図 Aおよび第 6図 Bはそれぞれ、 抗 F LAG M2抗体おょぴ抗 X p r e s s抗体を用いたゥ エスタンブロッテイング (B l o t ) の結果を示す。 図中、 I Pは抗 HNF— 4 α抗体を用いて免疫沈降を行なったことを、 1 y s a t eは免疫沈降していない 細胞試料を示す。 図の左列に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。 第 7図はヒ ト m—カルパインがインビトロでヒ ト HNF— 4 aをカルシウム存 在下で分解したことを説明する。 ヒ ト m—カルパインとカルパインスモールサブ ュニット 1とを共発現させた昆虫細胞のライセートをヒ ト m—カルパインとして 用いた。 陰性対照としてカルパイン非発現の昆虫細胞ライセートおよびライセー ト無添加試料 (図中では対照と表示。) を用い、 陽性対照としてラット m—力ルパ インを用いた。 図中の +および一はカルシウムの有無を示している。 図は抗 HN F— 4 α抗体を用いたウェスタンブロッティングの結果であり、 矢頭は HNF— 4 aのバンドを示す。図の左列に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。 第 8図はヒ ト μ一カルパインがインビトロでヒ ト HNF— 4 αをカルシウム存 在下で分解したことを説明する。 図中の +および一はカルシウムの有無を示して いる。 陽性対照としてゥサギ m—カルパインおよびラッ ト m—カルパインを用い た。 図は抗 HNF— 4 α抗体を用いたウェスタンブロッテイングの結果であり、 矢頭は HNF— 4 αのパンドを示す。 図の左列に記載した数値は分子量マーカー の分子量である。
第 9図はィオノフォアの添加により細胞内で HNF— 4 αが分解されたことを 説明する。 第 9図 Αおよぴ第 9図 Βはそれぞれ、 核画分および細胞質画分におけ る HNF— 4 αの分解を示す。 図は抗 HNF— 4 抗体を用いたウェスタンブロ ッティングの結果であり、 矢頭は HNF— 4 ひの分解物のバン ドを示す。 図の左 列に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。
第 1 0図はヒ ト μ一カルパイン、 ゥサギ m—カルパインおよぴラット m—カル パインが、 インビトロでヒ ト HNF— 1 αをカルシウム存在下で分解したことを 説明する。 対照は、 カルパイン無添加の試料を表わす。 図中の +および一はカル シゥムの有無を示している。 上図および下図はそれぞれ、 抗 Omn i ZM2 1抗 体および抗 HNF— 1 α抗体を用いたウェスタンブロッティングの結果であり、 矢頭は HNF— 1 αのバンドを示す。 図の左列に記載した数値は分子量マーカー の分子量である。
第 1 1図はヒ ト m—カルパインがィンビトロでヒ ト HNF— 1 aをカルシウム 存在下で分解したことを説明する。 ヒ ト m—カルパインとカルパインスモールサ プュニット 1とを共発現させた昆虫細胞のライセートをヒ ト m—カルパインとし て用いた。 陰性対照としてカルパイン非発現の昆虫細胞ライセート (図中ではコ ントロール s f 一 9細胞ライセートと表示。)およぴライセ一ト無添加試料(図中 では対照と表示。) を用い、 陽性対照としてラット m—カルパインを用いた。 図中 の +および一はカルシウムの有無を示している。 図は抗 HNF— 1 ct抗体を用い たウェスタンブロッティングの結果であり、矢頭は HNF— 1 aのバンドを示す。 図の左列に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。
第 1 2図はィオノフォアの添加により細胞内で HNF— 1 αが分解されたこと を説明する。 図は抗 HNF— 1 ひ抗体を用いたウェスタンプロッティングの結果 であり、 アスタリスク (*) は HNF— 1 αの分解物のバンドを示す。 図の左列 に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。
第 1 3図はヒ ト μ一カルパイン、 ゥサギ m—カルパインおよぴラット m—カル パインが、 インビトロでヒ ト I P F_ 1をカルシウム存在下で分解したことを説 明する。 対照は、 カルパイン無添加の試料を表わす。 図中の +および一はカルシ ゥムの有無を示す。 第 1 3図 Aおよび第 1 3図 Bはそれぞれ、 抗 Xp r e s s抗 体および抗 I P F— 1抗体を用いたウェスタンプロッティングの結果である。 矢 頭およびアスタリスク (*) はそれぞれ、 I P F— 1のバンドおよびカルパイン による I P F— 1の分解物を示す。 図の左列に記載した数値は分子量マーカーの 分子量である。
第 14図はヒ ト m—カルパインがインビトロでヒ ト I P F— 1をカルシウム存 在下で分解したことを説明する。 ヒ ト m—カルパインとカルパインスモールサブ ユニット 1とを共発現させた昆虫細胞のライセートをヒ ト πι_カルパインとして 用いた。 陰性対照としてカルパイン非発現の昆虫細胞ライセート (図中ではコン トロール s f 一 9細胞ライセートと表示。)およぴライセ一ト無添加試料(図中で は対照と表示。) を用い、 陽性対照としてラッ ト m—カルパインを用いた。 図中の +および一はカルシウムの有無を示している。 図は抗 I P F— 1抗体を用いたゥ エスタンブロッテイングの結果である。 矢頭およびアスタリスク (*) はそれぞ れ、 I P F— 1のバンドおよびカルパインによる I P F— 1の分解物を示す。 図 の左列に記載した数値は分子量マーカーの分子量である。
第 1 5図はィオノフォアの添加により細胞内で I P F— 1が分解されたことを 説明する。 図は抗 I P F— 1抗体を用いたウェスタンプロッティングの結果であ り、 アスタリスク (*) は I P F— 1の分解物のバンドを示す。 図の左列に記載 した数値は分子量マーカーの分子量である。 ' . 発明を実施するための最良の形態 '
本発明は、 参照によりここに援用されるところの、 日本国特許出願番号第 20 02— 254 9 7 3号、 同第 2003— 96 3 70号、 同第 2003— 96 3 7 1号および同第 200 3- 96 3 72号からの優先権を請求するものである。 本明細書中で使用されている技術的おょぴ科学的用語は、 別途定義されていな い限り、 当業者により普通に理解される意味を持つ。 本明細書中では当業者に既 知の種々の方法が参照されている。 そのような引用されている公知の方法を開示 する刊行物などの資料は、 引用により、 本明細書中にそれらの全体が完全に記載 されているものと見なす。
以下、 本発明について、 発明の実施の態様をさらに詳しく説明する。 以下の詳 細な説明は例示であり、 説明のためのものに過ぎず、 本発明を何ら限定するもの ではない。 本発明においては、 m—カルパインと HN F— 4 αが相互作用することを特許 文献 1記載の方法に従ってインシリコ ( i n s i 1 i c o ) で予測した。 さら に実験的に、 πι—カルパインが HN F— 4 αと結合すること、 および m—力ルパ インが HNF— 4 αを分解することを初めて明らかにした。 また、 m—カルパイ ンと同じくカルパインスーパーファミリ一に属する β—カルパインが同様に ΗΝ F— 4 ひを分解することを見出した。 m—カルパインが HNF— 4 aと結合して これを分解すること、および μ—カルパインが HNF— 4 ひを分解することから、 μ一カルパインも HN F— 4 αに結合すると考えられる。
さらに、 HNF _ 4 aと同様、 糖代謝関連遺伝子の転写因子として作用する H NF - 1 αおよび I P F _ 1が m—カルパインおよび 一カルパインのいずれに よっても分解されることを見出した。
カルパインによる切断認識部位のアミノ酸モチーフから、 HN F— 4 α (配列 番号 1 ) は m—カルパインまたは μ—カルパインにより、 下記 4箇所の切断認識 部位で切断されると推定した (第 1図) : アミノ酸配列第 7 9番目のパリン (V) に続くアルギニン (R) とそれに続く リジン (Κ) との間 ;第 2 1 1番目のロイ シン (L) に続くアルギニン (R) とそれに続くァラニン (Α) との間;第 3 0 2番目のロイシン (L) に続くアルギニン (R) とそれに続くセリン (S) との 間;および第 3 8 4番目のロイシン (L) に続くメチォニン (Μ) とそれに続く グルタミン (Q) との間。 HNF - 1 a (配列番号 2) は m—カルパインまたは μ—カルパインにより、 下記 9箇所の切断認識部位で切断されると推定した (第 2図):ァミノ酸配列第 1 6 2番目のロイシン (L) に続くチロシン (Υ) とそれに続く トレオニン (Τ) との間;第 1 6 7番目のバリン (V) に続くアルギニン (R) とそれに続く リジ ン (Κ) との間 ;第 2 6 2番目のバリン (V) に続くアルギニン (R) とそれに 続くパリ ン (V) との間 ;第 2 6 4番目のパリン (V) に続くチロシン (Υ) と それに続くァスパラギン (Ν) との間;第 3 2 0番目のバリン (V) に続くアル ギニン (R) とそれに続くアミノ酸残基 (不確定であるが、 チロシンであるとい う報告がある) との間 ;第 4 1 1番目のバリン (V) に続くメチォニン (Μ) と それに続く トレオニン (Τ) との間 ;第 4 7 6番目のロイシン (L) に続くメチ ォニン (Μ) とそれに続くプロリン (Ρ) との間;第 5 0 2番目のロイシン (L) に続くチロシン (Υ) とそれに続くセリン (S) との間 ; およぴ第 5 9 7番目の ロイシン (L) に続くチロシン (Υ) とそれに続くグルタミン (Q) との間。
I P F— 1 (配列番号 3) は m—カルパインまたは μ—カルパインにより、 下 記 3箇所の切断認識部位で切断されると推定した (第 3図):アミノ酸配列第 1 3 番目のロイシン (L) に続くチロシン (Υ) とそれに続く リジン (Κ) との間 ; 第 3 6番目のロイシン (L) に続くチロシン (Υ) とそれに続くメチォニン (Μ) との間 ;および第 1 8 1番目のバリン (V) に続くメチォニン (Μ) とそれに続 く ロイシン (L) との間。
本明細書においては、アミノ酸を 1文字表記または 3文字表記することがある。 また、 ペプチドとは、 ペプチド結合または修飾されたペプチド結合により互いに 結合している 2個またはそれ以上のアミノ酸を含む任意のぺプチドを意味し、 ォ リゴマーとも称する単離された若しくは合成の完全長オリゴペプチドなどの短鎖 ぺプチド、 並びに単離された若しくは合成の完全長ポリべプチドゃ単離された若 しくは合成の完全長蛋白質などの長鎖ぺプチドを包含する。
このように本発明においては、 転写因子としての機能を有する HNF— 4 ひ、 HNF- 1 αおよび I P F— 1力 カルパインにより分解されることを明らかに した。 HNF— 4 αは、 コレステロール、 脂肪酸およびグルコースの代謝や血液 凝固などの様々な機能に関与する物質をコードする種々の遺伝子発現を調節して いる。 HNF— 1 αは、 多くの肝特異的遺伝子、 例えばアルブミン、 フイブリノ 一ゲンや α 1アンチトリプシンなどの遺伝子発現を調節している。 また、 I P F — 1は、 GLUT 2、 インシュリンおよびダルコキナーゼなどの糖代謝関連遺伝 子の発現を制御していることが報告されている。 転写因子の分解による減少は、 それが作用する遺伝子の発現を低減させ、 ひいては該遺伝子の遺伝子産物の減少 に起因する疾患に繋がる生体機能の異常を引き起こす。 したがって、 これら転写 因子がそれぞれ作用する遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止および 治療が、 カルパインによる該転写因子の分解を阻害することにより可能になる。
HNF— 4 a、HNF— 1 αおよび I P F— 1は、それら機能の 1つにおいて、 腌臓 細胞における転写因子ネットワークを形成し、 糖代謝関連遺伝子発現に関 与していることが知られている。糖代謝関連遺伝子とは、生体において糖代謝(糖 吸収、 糖輸送および糖分解など) を調節している物質をコードする遺伝子のこと であり、 例えばィンシュリン、 ダルコキナーゼ、 G LUT 2などが挙げられる。 これら糖代謝関連遺伝子の発現に係わる転写因子の減少や機能欠損は、 膝臓 /3細 胞において転写因子ネットワークの破綻を招き、 その結果糖代謝異常を引き起こ して糖尿病などの疾患の原因になると考えられる。
糖代謝関連遺伝子の転写因子の減少や機能欠損の原因の 1つとして、 例えばそ の分解が挙げられる。糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解を阻害することにより、 該転写因子の減少や機能欠損に起因する疾患、 あるいは該転写因子が作用する遺 伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止および/または治療が可能になる。 これら知見により達成した本発明の 1態様は、 カルパインを用いることを特徴 とする糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法および分解剤に関する。
糖代謝関連遺伝子の発現に係わる転写因子としては、 HNF— 4 α、 HNF_ 1 aおよび I P F— 1が例示できる。 本発明に係る分解方法を適用し得る糖代謝 関連遺伝子の転写因子はこれら具体例に限らず、 カルパインにより分解されるも のである限りにおいて、 何れにも適用可能である。 カルパインによる分解の検出 は、 カルパインと転写因子とをカルシウム存在下で接触させた後にウェスタンブ 口ット法などの公知方法を使用して実施可能である。
カルパインはカルパインスーパーファミリ一に属するプロテアーゼを全て包含 する。 カルパインスーパーファミリーに属するプロテアーゼとしては、 m—カル パイン、 ^一カルパイン、 カルパイン 3、 カルパイン 5、 カルパイン 8、 カルパ イン 9、 カルパイン 1 0、 カルパイン 1 1、 カルパイン 1 2およびカルパイン 1 3などが挙げられるが、 これらに限定されない。 好ましくは m—カルパインまた は 一カルパインである。 一カルパインは rn—カルパインと比較してカルシゥ ム要求性が低く、 より低濃度のカルシウムで活性化される。 そのため、 μ—カル パインは m—カルパインと比較してカルシウム濃度上昇により活性化され易く、 生体内で主に作用している可能性が考えられることから、 より好ましくは 一力 ルパインである。 これら各プロテアーゼを使用するときは、 これらを単独で用い てもよいし、 2つ以上を組合せて用いることもできる。 またカルパインは、 1種 類の蛋白質を特異的に分解するものに限らず、 複数の蛋白質、 例えば複数の転写 因子の分解に関与するものであってもよい。
本発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解剤は、 カルパインをその活性 成分として有効量含んでなる。
本発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法は、 カルパインと該転写 因子を共存させることを特徴とする。
カルパインはカルシウム依存性プロテアーゼであるため、 カルパインと糖代謝 関連遺伝子の転写因子の共存はカルシウム存在下で行なうことが好ましい。 カル シゥム濃度は、 カルパインのカルシウム要求性を考慮し、 カルパインを活性化し てそれらの酵素活性を誘発できる濃度を用いる。 例えば、 m—カルパインを活性 化するためには、 好ましくは約 1 mM以上のカルシウム濃度が好適である。 μ— カルパインを活性化するためには、 好ましくは約 1 0 /ί Μ以上、 より好ましくは 約 2 0 μ Μ以上、 さらに好ましくは約 3 0 μ Μ以上のカルシウム濃度が好適であ る。 また、 カルパインによる H N F— 4 α、 H N F— 1 αおよび I P F— 1の分 解はカルシウム依存性であったことから、 カルシウム濃度を調節することにより カルパインによるこれら糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解を所望の程度に調節 することができる。 かかるカルシウム濃度の調節を特徴とする糖代謝関連遺伝子 の転写因子の分解方法も本発明の範囲に包含される。 また、 カルパインと転写因 子の 1つまたは 2つ以上とを少なくとも含んでなり、 カルパインと該転写因子と を共存させることを特徴とする該転写因子の分解系の構築およぴその利用も、 本 発明において可能である。
糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解方法および分解系は、 インビトロのもので あってよく、 インビボのものであってもよい。 より具体的には、 カルパインと転 写因子を、 例えば試験管内やマルチウエルプレート内で、 カルシウムの存在下で 共存させて分解させる分解方法および分解系が例示できる。 あるいは、 カルパイ ンと転写因子を共発現させた細胞を用いた分解方法および分解系を例示できる。 発現に用いる細胞は、 蛋白質の発現のために一般的に使用されている細胞を使用 可能である。 これら蛋白質の発現は、 公知の遺伝子工学的手法を用いて実現する ことができる。 かかる細胞を用いた分解方法および分解系において、 細胞内カル シゥム濃度を調節する、例えば力ルパインが活性化する濃度に調節するためには、 ィオノフォアの使用が好適である。 ィオノフォアは、 Α 2 3 1 8 7など公知のも のを用いることができる。 また、 非ヒ ト動物にカルパインをコードする遺伝子、 さらに糖代謝関連遺伝子の転写因子をコードする各遺伝子を自体公知の遺伝子ェ 学的手法を用いて導入することにより、 非ヒ ト動物における該転写因子の分解方 法および分解系を提供することが可能である。 '
本発明において使用するカルパインおよび糖代謝関連遺伝子の転写因子は、 こ れらの 1つまたは 2つ以上を遺伝子工学的手法で発現させた細胞、 無細胞系合成 産物、 化学合成産物、 または該細胞や生体試料から調製したものであってよく、 これらからさらに精製されたものであってもよい。 また、 これら蛋白質は、 それ らの Ν末端側や C末端側に別の蛋白質ゃぺプチドなどを、 直接的にまたはリ ンカ 一ペプチドなどを介して間接的に、 遺伝子工学的手法などを用いて付加すること により標識化したものであってもよい。 好ましくは、 カルパインと糖代謝関連遺 伝子の転写因子との相互作用およびこれら蛋白質の機能、 例えば力ルパインと該 転写因子の接触、 カルパインの酵素活性および転写因子の機能などが阻害されな いような標識化が望ましレ、。標識物質としては、例えば酵素類(グルタチオン S —トランスフェラーゼ、 ホースラディッシュパーォキシダーゼ、 アルカリホスフ ァターゼまたは jS _ガラクトシダーゼなど)、 タグペプチド類 (H i s— t a g、 My c— t a g、 HA- t a g、 F LAG— t a gまたは X p r e s s - t a g など)、 蛍光蛋白質類 〔グリーン蛍光蛋白質、 フルォレセインイソチオシァネート ( f l u o r e s c e i n i s o t h i o c y a n a t e) にはフィ コエリ スリン (p h y c o e r y t h r i n) など〕、 マルトース結合蛋白質、 免疫グロ プリンの F c断片、またはビォチンなどが挙げられる力、これらに限定されない。 あるいは放射性同位元素による標識も可能である。 標識化するとき、 1種類の標 識物質を付加してもよいし複数を組合せて付加することもできる。 これら標識物 質自体またはその機能を測定することにより、 力ルパインによる糖代 関連遺伝 子の転写因子の分解を検出することが可能である。 遺伝子導入に用いるカルパイ ンおよび転写因子をそれぞれコードする遺伝子は、 ヒ ト c DN Aライブラリーか ら自体公知の遺伝子工学的手法により調製することができる。 これら遺伝子を適 当な発現ベクター DNA、 例えば細菌プラスミ ド由来のベクターなどに自体公知 の遺伝子工学的手法で導入し、 上記各遺伝子を含有するベクターを得て、 遺伝子 導入に利用することができる。 遺伝子導入は、 自体公知の遺伝子工学的手法を用 いて実施可能である。
糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解剤、 分解方法および分解系は、 該転写因子 の機能解明ゃ該転写因子が関与する転写因子ネットワークについての研究、 およ び該転写因子の分解に起因する疾患、 例えば糖尿病における該転写因子やカルパ インの関与についての分子レベルでの研究などに有用である。 また、 当該分解方 法および分解系を用いて、 当該転写因子の分解を阻害する化合物の同定方法を構 築することも可能である。
本発明の別の 1態様は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害剤および阻害 方法に関する。 当該阻害剤および阻害方法は、 カルパイン活性を阻害すること、 またはカルパインによる当該転写因子の切断を阻害すること、 あるいはカルパイ ンと当該転写因子の結合を阻害することを特徴とする。
カルパイン活性の阻害またはカルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子切 断の阻害は例えば、 カルパインの酵素活性を阻害することにより実施できる。 本 発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害剤は、 1態様において、 カル パイン活性を阻害する物質の少なくとも 1つを活性成分として有効量含んでなる。 また、 本発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害方法は、 1態様にお いて、 カルパイン活性を阻害する物質の少なくとも 1つを用いることを特徴とす る。 本発明に係る阻害剤および阻害方法を適用する対象物としては、 少なくとも カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子とを含む対象物、 例えば少なくともこ れらを含む生体外試料が挙げられる。 転写因子としては、 HNF— 4 a、 HNF 一 1 ひおよび I P F— 1が好ましく例示でき、 これらのうち少なくとも 1つと力 ルパインとを含む生体外試料が対象物としてより好ましい。 また、 少なくとも力 ルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子とを発現している細胞、 例えば滕臓 ]3細 胞など、並ぴにかかる細胞を担持している哺乳動物なども当該対象物に含まれる。 カルパイン活性を阻害する効果を有する物質としては、 拮抗阻害効果を有する ペプチド類、 抗体および低分子化合物などが例示できる。 具体的には、 カルパイ ンインヒビターとして知られている Ν— Ac e t y l -L e u-L e u— Me t 一 CHO、 N-A c Θ t y 1 -L e u-L e u-N l e -CHO, Z— L e u— L e u— Ty r— CH2F、 Mu - V a l _HP h— CH2F、 4—フルオロフェ ニルスノレホニノレ一 V a 1一 L e u_CH〇、 L e u— L e u_P h e _CH2C 1または Z— V a 1— P h e—CHOなどが例示できる。 抗体としては、 カルパ インまたは糖代謝関連遺伝子の転写因子を認識して結合する抗体であって、 カル パインによる該転写因子の分解を阻害する抗体が挙げられる。 かかる抗体として さらに好ましくは、 当該転写因子の機能、 例えば転写因子活性を阻害しないもの が好適である。 抗体は、 カルパインまたは当該転写因子自体、 これら由来の部分 ぺプチド、 あるいはこれらが相互作用する部位のアミノ酸配列からなるぺプチド を抗原として自体公知の抗体作製法により得ることができる。 低分子化合物とし ては、 カルパインの酵素活性を阻害する化合物、 好ましくは該酵素活性を特異的 に阻害する化合物が挙げられる。 かかる化合物は、 例えば、 本発明に係る分解方 法または分解系を利用して、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の分 解を阻害するものを同定することにより得ることができる。 カルパインを特異的 に阻害するとは、 カルパインを強く阻害するが、 他の酵素は阻害しないか、 弱く 阻害することを意味する。
カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子切断の阻害はまた、 カルパイン と該転写因子との結合を阻害することにより実施できる。 本発明に係る糖代謝関 連遺伝子の転写因子分解の阻害剤は、 1態様において、 カルパインと該転写因子 との結合を阻害する物質の少なくとも 1つを活性成分として有効量含んでなる。 本発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子分解の阻害方法は、 1態様において、 カルパインと該転写因子との結合を阻害する物質の少なくとも 1つを用いること を特徴とする。 カルパインと当該転写因子との結合の阻害は、 例えば両蛋白質が 相互作用する部位のァミノ酸配列からなるぺプチドを用いて実施可能である。 か かるぺプチドとして、 当該転写因子のァミノ酸配列においてカルパインにより切 断される部位、 すなわち切断部認識位のアミノ酸配列を含むぺプチドが例示でき る。 例えば、 m—カルパインまたは μ—カルパインの切断認識部位のアミノ酸配 列は、 L Y、 L M、 L R、 V Y、 VMまたは V Rであると考えられる。 このよう な切断認識部位のアミノ酸配列を少なくとも 1つ含むぺプチドが好ましい。 かか るべプチドは、 カルパインによる当該転写因子分解を競合的に阻害すると考えら れる。 より好ましくは、 当該転写因子のァミノ酸配列、 例えば配列番号 1、 配列 番号 2または配列番号 3に記載のァミノ酸配列のうちの連続する 3つ以上のァミ ノ酸残基からなり、 且つカルパインの切断認識部位のアミノ酸配列を含むぺプチ ドが挙げられる。
カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子との結合の阻害はまた、 カルパイン と該転写因子の結合部位のアミノ酸配列からなるペプチドを用いて実施可能であ る。 具体的には、 m—カルパインの基質となる H N F— 4 ひ由来のかかるぺプチ ド、 例えばペプチド Y K L L P G (配列番号 5、 実施例 1およぴ第 4図を参照) または該ぺプチドを含むぺプチドは、 両蛋白質の相互作用を競合的に阻害すると 考えられる。
上記ぺプチドは、 カルパインまたは糖代謝関連遺伝子の転写因子のァミノ酸配 列から設計し、 自体公知のペプチド合成法により合成したものから、 カルパイン による該転写因子の切断および/または力ルパインと該転写因子の結合を阻害す るものを選択することにより得ることができる。
このように特定されたペプチドに 1個乃至数個のアミノ酸の欠失、 置換、 付加 または揷入などの変異を導入したものも、 力ルバインと糖代謝関連遺伝子の転写 因子の結合を阻害する限りにおいて、 本発明の範囲に包含される。 このような変 異を導入したペプチドは、 さらにカルパインによる当該転写因子の切断を阻害す るものが好ましい。 変異を有するぺプチドは天然に存在するものであってよく、 また変異を導入したものであってもよい。 欠失、 置換、 付加または揷入などの変 異を導入する手段は自体公知であり、 例えばウルマーの技術 (非特許文献 4 1 ) を利用できる。このような変異の導入において、当該べプチドの基本的な性質(物 性、 機能または免疫学的活性など) を変化させないという観点から、 例えば、 同 族アミノ酸(極性ァミノ酸、非極性ァミノ酸、疎水性ァミノ酸、親水性ァミノ酸、 陽性荷電アミノ酸、 陰性荷電アミノ酸および芳香族アミノ酸など) の間での相互 置換は容易に想定される。
カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子との結合を阻害し得るぺプチドは、 その構成アミノ基またはカルボキシル基などを、 例えばアミ ド化修飾するなど、 機能の著しい変更を伴わない程度に改変が可能である。 特に、 ペプチドと他の蛋 白質との結合を安定化し、 ぺプチドを解離し難くするために通常よく使用される 修飾、 例えば C末端のアルデヒ ド化または N末端のァセチル化などの修飾は、 力 ルパインと当該転写因子の結合を阻害するペプチドの有効性を高めるために有用 である。
上記べプチドは、 ぺプチド化学において知られる一般的な方法で製造できる。 例えば、 公知文献に記載の方法 (非特許文献 42および非特許文献 43) が例示 されるが、 これらに限らず公知の方法が広く利用可能である。
本発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害剤は、 その 1態様におい て、 該転写因子とカルパインとの結合阻害物質、 該転写因子のカルパインによる 切断阻害物質、 およびカルパイン活性阻害物質の少なくとも 1つを活性成分とし て有効量含有してなる。 このとき、 当該転写因子分解の阻害剤は、 1種類の転写 因子とカルパインとの結合阻害物質、 該転写因子のカルパインによる切断阻害物 質、 およびカルパイン活性阻害物質の少なくとも 1つを活性成分として有効量含 有してなる阻害剤であることができる。 また、 各転写因子に対するかかる阻害物 質を複数組合せて含有する阻害剤であることもできる。 より具体的には、 例えば HNF - 4ひ、 HNF— 1 αまたは I P F— 1 とカルパインとの結合阻害物質、 HNF— 4 α、 HNF— 1 αまたは I PF— 1 αのカルパインによる切断阻害物 質、 カルパイン活性阻害物質の少なくとも 1つを活性成分として有効量含有して なることが好ましい。
本発明に係る糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害方法は、 その 1態様にお いて、 該転写因子とカルパインとの結合阻害物質、 該転写因子のカルパインによ る切断阻害物質、 およびカルパイン活性阻害物質の少なくとも 1つを用いること を特徴とする。 このとき、 当該転写因子分解の阻害方法においては、 1種類の転 写因子とカルパインとの結合阻害物質、 該転写因子のカルパインによる切断阻害 物質、 およびカルパイン活性阻害物質の少なくとも 1つを用いることができ、 ま た、 各転写因子に対するかかる阻害物質を複数組合せて用いることもできる。 よ り具体的には、 例えば HNF— 4ひ、 HNF- 1 αまたは I P F— 1 ひとカルパ インとの結合阻害物質、 HNF— 4 α、 HNF— 1 ひまたは I P F— 1 αのカル パインによる切断阻害物質、 カルパイン活性阻害物質の少なくとも 1つを用いる ことが好ましい。
本発明のまた別の 1態様は、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の産生調節方法に 関する。 本発明に係る糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の産生調節方法は、 それら をコードする遺伝子の発現に係る転写因子のカルパインによる分解を調節して、 該遺伝子の遺伝子産物の産生を調節することを特徴とする。
糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生調節方法の 1態様は、 糖代謝関連遺伝子の 遺伝子産物産生促進方法であり、 該遺伝子発現に係る転写因子のカルパインによ る分解を阻害することを特徴とする。 当該産生促進方法は具体的には、 当該転写 因子の分解阻害剤または当該転写因子の分解阻害方法を使用することにより達成 できる。 上記分解阻害剤を含んでなる、 糠代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進 剤も本発明の範囲に包含される。
糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生調節方法の別の 1態様としては、 カルシゥ ム濃度を調節して該因子の発現に係る転写因子の分解程度を所望の程度に調節す ることにより、糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生を調節する方法が挙げられる。 カルシウム濃度を高濃度にしてカルパインを活性化させることにより糖代謝関連 遺伝子発現に係る転写因子を分解することができるため、 該転写因子が作用する 遺伝子の遺伝子産物の産生を低下させることができる。 カルシウム濃度を低濃度 にしてカルパインの酵素活性を減弱させることにより、 該転写因子の分解を阻害 することができるため、 当該遺伝子産物の産生を促進することができる。
糖代謝関連遺伝子発現に係る転写因子が作用する遺伝子の遺伝子産物としては、 例えば、 該転写因子の結合部位をプロモーターまたはェンハンサー内に有する遣 伝子の遺伝子産物が挙げられる。 具体的には、 H N F— 4 ひが作用する遺伝子と して、 H N F— 4 α結合部位をプロモーターまたはェンハンサー内に有する遺伝 子、 例えばィンシュリ ン遺伝子、 H N F _ 1 α遺伝子、 血液凝固第 V I I因子遺 伝子、 および血液凝固第 I X因子遺伝子などが挙げられる。 H N F— 1 αが作 ¾ する遺伝子として、 H N F— 1 α結合部位をプロモーターまたはェンハンサー内 に有する遺伝子、 例えば、 インシュリン遺伝子、 GLUT 2遺伝子、 HNF— 4 ひ遺伝子および I P F— 1遺伝子などが挙げられる。 I P F— 1が作用する遺伝 子として、 I P F— 1結合部位をプロモーターまたはェンハンサー内に有する遺 伝子、 例えば、 GLUT 2遺伝子などが挙げられる。
本発明のさらに別の 1態様は、 糖代謝関連遺伝子発現に係る転写因子の分解に 起因する疾患の防止剤および/または治療剤、 並びに当該疾患の防止方法および Zまたは治療方法に関する。 当該疾患の防止剤おょぴ Zまたは治療剤は、 上記分 解阻害剤を含んでなる。 当該疾患の防止方法および Zまたは治療方法は、 上記分 解阻害剤または上記分解阻害方法を使用することにより達成できる。
糖代謝関連遺伝子発現に係る転写因子の分解に起因する疾患としては、 例えば 該転写因子が作用する遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患が挙げられる。 例えば HN F— 4 はインシユ リ ン遺伝子に作用し該遺伝子の遺伝子産物産生に 寄与している。 HNF— 1 αはィンシュリン遺伝子および GLUT 2遺伝子に作 用し、 これら遺伝子の遺伝子産物産生に寄与している。 また、 HNF— 1 αと H NF— 4 αは互いの遺伝子に転写因子として作用し、 その遺伝子産物産生を促進 することにより、 さらにィンシュリン遺伝子の遺伝子産物産生に寄与している。 また、 I P F— :Ui、 G LUT 2遺伝子に作用し遺伝子の遺伝子産物産生に寄与 している。 また、 I P F— 1は HNF— 4 に転写因子として作用してその発現 を促進するため、 HNF— 4 αの産生促進を介してィンシュリン遺伝子の遺伝子 産物産生に寄与している。
糖代謝関連遺伝子発現に係る転写因子の分解に起因する疾患として具体的には、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患、 例えばインシュリンゃ G LUT 2の減少に起因する疾患などが例示できる。 より具体的には、 糖代謝異常 による疾患、 例えば糖尿病などが挙げられる。
実際、 マウスの滕臓ランゲルハンス島にカルパイン阻害剤を暴露させるとダル コース刺激によるィンシュリン分泌が増加することが報告されている (非特許文 献 1 5)。 しかし、 この報告においては、 カルパインと糖代謝関連遺伝子発現に係 る転写因子との関連については開示されていない。 また、 膝島においては、 高血 糖状態が持続すると細胞内カルシウム濃度が上昇し、 グルコース刺激性ィンシュ リン分泌の脱感作が起こる (非特許文献 4 4 )。
本発明における知見とこれら情報から、 長期の高血糖による細胞内カルシゥム 濃度の上昇によりカルパインが活性化され、 その結果糖代謝関連遺伝子発現に係 る転写因子が分解されるために、 瞵臓 ]3細胞での転写因子ネットワークが破綻し て糖代謝の異常が起き、 ひいては 2型糖尿病と同様の病態が誘発されるという力 スケードが存在すると考えられる。
したがって本発明によれば、 上記カスケ一ドにおいてカルパインによる糖代謝 関連遺伝子発現に係る転写因子の分解を阻害できるため、糖代謝の正常化を図り、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患、 例えば糖尿病を防止およ び/または治療可能である。
H N F - 4 αは、 糖代謝関連遺伝子以外の遺伝子にも転写因子として作用する ことが知られている。 例えば、 H N F— 4 α結合部位が血液凝固第 V I I因子遺 伝子または第 I X因子遺伝子のプロモーターまたはェンハンサー部位に存在する ことが知られている。 このことから、 これら各遺伝子の遺伝子産物欠乏に起因す る出血性疾患、 例えば血友病や重症第 V I I因子欠損症が H N F— 4 分解によ り引き起こされると考えられ、 これら疾患の防止および Ζまたは治療に本発明に 係る分解阻害剤または分解阻害方法が有用である。
H N F _ l aは、 その不活化が肝細胞腺腫の原因となることが報告されている (非特許文献 3 4 )。 このことから、肝細胞腺腫ひいてはそれが形質転換した肝細 胞癌が H N F— 1 α分解により引き起こされると考えられ、 これら疾患の防止お よび/または治療に本発明に係る分解阻害剤または分解阻害方法が有用である。 本発明のまた別の 1態様は、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子発現に係る転 写因子の分解を阻害する化合物の同定方法に関する。 該同定方法は、 自体公知の 医薬品スクリーニングシステムを利用して構築可能である。 また、 本発明に係る 分解系または分解方法を利用して、 該同定方法を実施可能である。 被検化合物と しては、 例えば化学ライブラリーや天然物由来の化合物、 またはカルパインおよ ぴ糖代謝関連遺伝子の転写因子の一次構造や立体構造に基づいてドラッグデザィ ンして得られた化合物などが挙げられる。 あるいは、 当該転写因子のカルパイン による切断認識部位のぺプチドの構造に基づいてドラッグデザインして得られた 化合物なども被検化合物として好適である。
具体的には、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子発現に係る転写因子の切断を 可能にする条件を選択し、 当該条件下でカルパインおよび または該転写因子と 被検化合物を接触させ、 該転写因子の分解を検出するシグナルおよびノまたはマ 一力一を使用する系を用いて、 このシグナルおよび Zまたはマーカーの存在若し くは不存在または変化を検出することにより、 カルパインによる該転写因子の分 解を阻害する化合物を同定できる。 カルパインによる転写因子の切断を可能にす る条件としては、 例えばカルパインを活性化する濃度のカルシウムの存在下であ ることが挙げられる。 また、 該条件はインビトロのものであってよく、 インビボ のものであってもよい。 例えば、 カルパインと当該転写因子を共発現させた細胞 を用いることもできる。 カルパインおよびノまたは当該転写因子と被検化合物の 接触は、 カルパインによる当該転写因子の分解反応の前に行なってもよいし、 分 解反応に共存させることにより行なってもよい。 ここでシグナルとは、 そのもの 自体がその物理的または化学的性質により直接検出され得るものを指し、 マーカ 一とはそのものの物理的または生物学的性質を指標として間接的に検出され得る ものを指す。 シグナルとしてはルシフェラーゼ、 グリーン蛍光蛋白質、 および放 射性同位体など、 マーカーとしては、 レポーター遺伝子、 例えばクロラムフエ二 コールァセチルトランスフェラーゼ遺伝子など、または検出用のェピトープタグ、 例えば 6 X H i s— t a gなど、 一般的に化合物の同定方法に用いられている標 識物質であれば、 いずれを用いることもできる。 これらシグナルまたはマーカー は、 単独で使用してもよく、 2つ以上を組合せて用いてもよい。 これらシグナル またはマーカーの検出方法は当業者には周知のものである。 簡便には、 糖代謝関 違遺伝子の転写因子の分解は、 該転写因子または該転写因子分解物量の存在若し くは不存在および/または変化の測定により検出できる。 当該転写因子量または 当該転写因子分解物量の定量は、 自体公知の蛋白質またはべプチドの検出方法、 例えばウエスタンブロッテイング法などを用いて実施できる。 あるいは、 当該転 写因子の分解の検出は、 当該転写因子活性の存在若しくは不存在および Zまたは 変化の測定により行なうことができる。 具体的には、 例えば、 インシュリン遺伝 子に作用する転写因子であるときには、 該転写因子とカルパインとを発現してい る細胞に、 インシュリン遺伝子のプロモーター領域をその上流に組み込んだレポ 一ター遺伝子を含むプラスミ ドをトランスフエクシヨンし、 被検化合物とこの細 胞を接触させた場合のレポーター遺伝子の発現量を、 当該被検化合物と接触させ なかった場合のレポーター遺伝子の発現量と比較することにより、 所望の化合物 の同定を行なうことができる。 G L U T 2遺伝子に作用する転写因子であるとき には、 該転写因子とカルパインとを発現している細胞に、 G L U T 2遺伝子のプ 口モーター領域をその上流に組み込んだレポーター遺伝子を含むプラスミ ドをト ランスフエクシヨンし、 同様に化合物の同定を実施できる。 これら具体例に限ら ず、 カルパインにより分解される転写因子が作用する遺伝子のプロモーター領域 を組込んだレポータ一遺伝子を用いて、 化合物の同定が可能である。
その他、 カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子の結合を可能にする条件を 選択し、 当該条件下でカルパインおよび Zまたは転写因子と被検化合物を接触さ せ、 カルパインと該転写因子の結合を検出するシグナルおよび /またはマーカー を使用する系を用いて、 このシグナルおよびノまたはマーカーの存在若しくは不 存在または変化を検出することにより、 カルパインによる該転写因子の分解を阻 害する化合物を同定できる。 カルパインと当該転写因子の結合の検出は、 自体公 知の検出方法、 例えばウェスタンプロッティング法などを用いて実施できる。 かかる同定方法で得られた化合物は、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害 剤ある'いは該転写因子が作用する遺伝子の遺伝子産物産生促進剤として利用可能 である。 当該転写因子の分解阻害剤または該転写因子が作用する遺伝子の遺伝子 産物産生促進剤は、 生物学的有用性と毒性のバランスを考慮して選別することに より、 医薬組成物として調製可能である。 医薬組成物の調製において、 これら阻 害剤および促進剤は、 単独で使用することもできるし、 複数を組合せて使用する ことも可能である。
本発明に係る医薬組成物は、 通常は 1種または 2種以上の医薬用担体を用いて 製造することが好ましい。 医薬用担体としては、 製剤の使用形態に応じて通常使 用される、 充填剤、 増量剤、 結合剤、 付湿剤、 崩壊剤、 表面活性剤、 滑沢剤など の希釈剤や賦形剤などを例示でき、 これらは得られる製剤の投与形態に応じて適 宜選択使用される。 例えば水、 医薬的に許容される有機溶剤、 コラーゲン、 ポリ ビュルアルコール、 ポリ ビエルピロリ ドン、 カルボキシビニノレポリ マー、 ァノレギ ン酸ナトリ ウム、 水溶性デキス トラン、 カルボキシメチルスターチナトリ ゥム、 ぺクチン、 キサンタンガム、 アラビアゴム、 カゼイン、 ゼラチン、 寒天、 グリセ リン、 プロピレンダリ コール.、 ポリエチレングリコール、 ヮセリ ン、 パラフィン、 ステアリルアルコール、 ステアリン酸、 ヒ ト血清アルブミン、 マンニトール、 ソ ルビトール、 ラタ トースなどが挙げられる。 これらは、 本発明に係る剤形に応じ て適宜 1種類または 2種類以上を組合せて使用される。 所望により、 通常の蛋白 質製剤に使用され得る各種の成分、例えば安定化剤、殺菌剤、緩衝剤、等張化剤、 キレート剤、 p H調整剤、界面活性剤などを適宜使用して調製することもできる。 本発明に係る医薬組成物は、 糖代謝関連遺伝子発現に係る転写因子の分解に起 因する疾患の防止剤および Zまたは治療剤として使用することができる。 また、 当該疾患の防止方法および/または治療方法に使用することができる。
医薬組成物の用量範囲は特に限定されず、含有される成分の有効性、投与形態、 投与経路、 疾患の種類、 対象の性質 (体重、 年齢、 病状おょぴ他の医薬の使用の 有無など)、および担当医師の判断などに応じて適宜選択される。一般的には適当 な用量は、 例えば対象の体重 1 k gあたり約 0 . 0 1 g乃至 1 0 0 m g程度、 好ましくは約 0 . 1 μ g〜l m g程度の範囲であることが好ましい。 しかしなが ら、 当該分野においてよく知られた最適化のための一般的な常套的実験を用いて 用量を変更することができる。 上記投与量は 1 日 1〜数回に分けて投与すること ができ、 数日または数週間に 1回の割合で間欠的に投与してもよい。 本発明に係る医薬組成物を投与するときには、 該医薬組成物を単独で使用して もよく、 あるいは治療に必要な他の化合物または医薬と共に使用してもよい。 投与経路は、 全身投与または局所投与のいずれも選択することができる。 この 場合、 疾患、 症状などに応じた適当な投与経路を選択する。 例えば、 非経口経路 として、 通常の静脈内投与、 動脈内投与のほか、 皮下、 皮内、 筋肉内などへの投 与を挙げることができる。 あるいは経口による投与も可能である。 さらに、 経粘 膜投与または経皮投与も可能である。 腫瘍疾患に用いる場合は、 腫瘍に注射など により直接投与することが好ましい。
投与形態としては、 各種の形態が治療目的に応じて選択でき、 その代表的なも のとしては、 錠剤、 丸剤、 散剤、 粉末剤、 細粒剤、 顆粒剤、 カプセル剤などの固 体投与形態や、 水溶液製剤、 エタノール溶液製剤、 懸濁剤、 脂肪乳剤、 リポソ一 ム製剤、 シクロデキストリンなどの包接体、 シロップ、 ェリキシルなどの液剤投 与形態が含まれる。 これらは更に投与経路に応じて経口剤、 非経口剤 (点滴剤、 注射剤)、 経鼻剤、 吸入剤、 経膣剤、 坐剤、 舌下剤、 点眼剤、 点耳剤、 軟膏剤、 ク リーム剤、 経皮吸収剤、 経粘膜吸収剤などに分類され、 それぞれ通常の方法に従 レ、、 調合、 成形、 調製することができる。
散剤、 丸剤、 カプセル剤および錠剤は、 ラタ トース、 グルコース、 シユークロ ース、 マンニトールなどの賦形剤、 澱粉、 アルギン酸ソーダなどの崩壊剤、 マグ ネシゥムステアレート、 タルクなどの滑沢剤、 ポリビニルアルコール、 ヒ ドロキ シプロピルセルロース、 ゼラチンなどの結合剤、 脂肪酸エステルなどの界面活性 剤、 グリセリンなどの可塑剤などを用いて製造できる。 錠剤やカプセルを製造す るには、 固体の製薬担体が用いられる。
懸濁剤は、 水、 シユークロース、 ソルビトール、 フラク トースなどの糖類、 P E Gなどのグリコール類、 油類を使用して製造できる。
注射用の溶液は、 塩溶液、 グルコース溶液、 または塩水とグルコース溶液の混 合物からなる担体を用いて調製可能である。 リボソーム化は、 例えばリン脂質を有機溶媒 (クロ口ホルムなど) に溶解した 溶液に、 当該物質を溶媒 (エタノールなど) に溶解した溶液を加えた後、 溶媒を 留去し、これにリン酸緩衝液を加え、振とう、超音波処理および遠心処理した後、 上清をろ過処理して回収することにより行い得る。
脂肪乳剤化は、 例えば当該物質、 油成分 (大豆油、 ゴマ油、 ォリーブ油などの 植物油、 M C Tなど)、 乳化剤 (リン脂質など) などを混合、 加熱して溶液とした 後に、 必要量の水を加え、 乳化機 (ホモジナイザー、 例えば高圧噴射型や超音波 型など) を用いて、 乳ィヒ ·均質化処理して行い得る。 また、 これを凍結乾燥化す ることも可能である。 なお、 脂肪乳剤化するとき、 乳化助剤を添加してもよく、 乳化助剤としては、 例えばグリセリンゃ糖類 (例えばブドウ糖、 ソルビトール、 果糖など) が例示される。
シクロデキス トリ ン包接化は、 例えば当該物質を溶媒 (エタノールなど) に溶 解した溶液に、 シクロデキストリンを水などに加温溶解した溶液を加えた後、 冷 却して析出した沈殿をろ過し、 滅菌乾燥することにより行い得る。 このとき、 使 用されるシクロデキス トリンは、 当該物質の大きさに応じ X、 空隙直径の異なる シクロデキス トリン (α、 /3、 γ型) を適宜選択すればよい。
本発明のさらに別の 1態様は、 カルパイン、 カルパインをコードするポリヌク レオチド、 カルパインをコ一ドするポリヌクレオチドを含有するベクターのうち の少なくともいずれか 1つと、 糖代謝関連遺伝子発現に関与する転写因子、 該転 写因子をコードするポリヌクレオチドおよぴ該ポリヌクレオチドを含有するべク ターのうちの少なくともいずれか 1つとを含んでなる試薬キットに関する。 試薬 キットに含まれる転写因子としては好ましくは、 H N F— 4 α、 H N F— l aお よび I P F— 1が例示できる。 当該転写因子は複数種類を組合せて試薬キットに 含有させることもできる。 当該試薬キットは、 例えば本発明に係る同定方法に使 用可能である。
また、 上記べプチドおよび上記同定方法で得られた化合物からなる試薬および これらを含む試薬キットも本発明の範囲に包含される。 試薬キットは、 カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解を検出す るためのシグナルおよび Zまたはマーカー、 これらの検出剤、 反応希釈液、 緩衝 液、 洗浄剤および反応停止液など、 測定の実施に必要とされる物質を含むことが できる。さらに、安定化剤および/または防腐剤などの物質を含んでいてもよい。 製剤化にあたっては、 使用する各物質それぞれに応じた製剤化手段を導入すれば よい。
これら試薬および試薬キットは、 例えば糖代謝関連遺伝子の転写因子ネットヮ ークについての研究および該転写因子の機能不全や分解に起因する疾患、 例えば 糖尿病における該転写因子やカルパインの関与についての分子レベルでの研究な どに有用である。 実施例
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、 本発明は下記の実施例に 限定されない。
実施例 1
(m—カルパインと相互作用する蛋白質のィンシリコでの探索)
m—カルパインと相互作用する蛋白質を、 特許文献 1記載の方法に従って予測 した。 まず、 m—カルパインのアミノ酸配列をある長さのペプチドに分解し、 各 ぺプチドのァミノ酸配列あるいはそのアミノ酸配列と相同なァミノ酸配列を持つ た蛋白質をデータベース中で検索した。 ついで、 得られた蛋白質と m—カルパイ ンとの間でローカルァライメントを行い、 ローカルァライメントのスコアの高い ものを m—力ルパインと相互作用すると予測した。
解析の結果、 m _カルパイン由来の 6アミノ酸残基からなるぺプチド F K L P P G (配列番号 4 ) と相同性のあるペプチド Y K L L P G (配列番号 5 ) 力 肝 遺伝子の発現を制御することが知られている核転写因子の一つである H N F— 4 αのアミノ酸配列中に存在することが分かった(第 4図 Αおよび Β )。第 4図 Αは ヒ ト m—カルパインとヒ ト H N F— 4 αとのローカルァライメントの結果を、 第 4図 Bはゥサギ m—カルパインとヒ ト HNF— 4 o;とのローカルァライメントの 結果を示す。 ここにおいて、 アミノ酸配列は 1文字表記するものである。 この結 果から、 HNF— 4 αは m—カルパインと相互作用する蛋白質であると予測され た。 なお、 ゥサギ πι—カルパインについて NC B Iデータベースに登録された配 列情報には、 ヒ ト m—カルパインの 2 7 9番目のアミノ酸残基以降の配列に相当 する領域しか記載がないが、 この領域での同一性は 9 4%であることから、 2 7 8番目以前のアミノ酸配列についてもゥサギ m—カルパインはヒ ト πι—カルパイ ンとほぼ同等と考えられる。
実施例 2
(ゥサギ m—カルパインによるヒ ト HNF— 4 αの分解)
HNF- 4 αの m—カルパインによる分解を、 ゥサギ m—カルパインを用いた インビトロ分解試験で検討した。
<材料〉
HNF— 4 α発現プラスミ ドを以下のように構築した。 まず、 ヒ ト HNF— 4 a c DNAを、 ヒ ト脳 p o 1 y A + RNAから逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(R T一 P CR) により獲得した。 P CRエラーと思われる塩基置換は Q u i k C h a n g e S i t e— D i r e c t e d Mu t a g e n e s i s k i t ( CD TARATAGENE社) により修正した。 その後、 N末端に H i s— t a gお よび X p r e s s - t a gを付加させる動物細胞用発現プラスミ ド p c DNA 3. 1 /H i s ( I n v i t r o g e n社) に E c o R Iサイ トで組込み、 HNF— 4 ひ発現プラスミ ドを構築した。 クローニングした HNF— 4 a c DNAのァ ミノ酸翻訳配列は、 NCB Iデータベースのァクセッション番号 XP— 0 0 9 5 1 4 (登録遺伝子名は HNF 4 A。) と同一であった。 なお、 ァクセッション番号 XP— 0 0 9 5 1 4は、 2 0 0 3年より Sw i s s—P r o tデータベースのァ クセッション番号 P 4 1 2 3 5に変更されている。
HNF— 4 ひ発現プラスミ ドを用い、 インビトロでの HNF— 4 α蛋白質の合 成を、 TNT Τ 7 Q u i c k C o u p l e d T r a n s c r i p t i o n r a n s 1 a t i o n S y s t e rn (P r o me g a社) を使用して行 なった。すなわち、 HNF— 4 α発現プラスミ ドと TNT T 7 Qu i c k M a s t e r M i xを混合し、 メチォニン存在下で 3 0 °Cにて 1. 5時間インキ ュベーションして HNF— 4 aを合成した。
<方法 >
インビトロにおける蛋白質分解試験は、 合成した HNF— 4 αにゥサギの筋肉 より抽出した m—カルパイン (P ROTEAS E, C a l c i um A c t i v a t e d N e u t r a l , c a l p a i n, S i gma社) を最終濃度 5 0 μ gZmLとなるように添加し、 2 0 0mM T r i s — HC I (p H 7. 8) Z 1 mM ジチオスレィ トール (DTT) Z6mM C a C 1 2存在下で 3 7 °Cに て 1時間インキュベーションすることにより行なった。 また、 カルシウム非存在 下での分解試験を行なうために、 6 mM C a C 1 2の代わりに 1 0 mM ェチ レンジアミン四酢酸 (EDTA) を添加した試料を作製して同様にインキュベー ションした。 インキュベーション後の試料は、 等容量の 2 X ドデシル硫酸ナトリ ゥム (S D S) サンプルバッファー 〔4% S D S/ 1 2 5 mM T r i s一 H C 1, H 6. 8/2 0 % グリセ口ール/ 0. 0 1 % ブロムフエノールブノレ 一 (B P B) / 1 0 % ]3—メノレ力プトェタノ一ノレ (me r c a p t o e t h a n o 1 )〕 を加えて 5分間加熱し、 1 0% S D S— PAGEにより分離した。 そ の後、 抗 HNF— 4ひ抗体 ZHNF— 4 a (C一 1 9) 抗体 (S a n t a C r u z B i o t e c h n o l o g y社) および饥 X p r e s s饥体 丄 n v i t r o g e n社) を用いてウェスタンブロッテイング法により H N F— 4 αを検出 し 7こ。 検出 ίま E C L w e s t e r n b l o t t i n g d e t e c t i o n k i t (Am e r s h am P h a r ma c i a B i o t e c h社) を使用し て行なった。
ぐ結果〉 .
第 5図 Aおよび Bに示したように、 ゥサギ m—カルパインによる HNF— 4 a の分解が認められた。 一方、 HNF— 4ひはカルシウム非存在下または m—カル パイン無添加では分解されなかった。 ゥサギ m—カルパインとヒ ト m—カルパイ ンは約 94%の高い相同性を有することから、 ヒ ト m—カルパインも同様に HN F— 4ひを分解すると考えられる。 以上の結果から、 HNF— 4 αは m—カルパ インによりカルシウム存在下で分解されることが明らかになった。
実施例 3
(ヒ ト: m—カルパインとヒ ト HNF— 4 αの結合解析)
m—カルパインと HNF— 4 αの結合を、 細胞内共発現 Ζ免疫沈降法による結 合試験により検討した。
く材料 >
m—カルパイン発現プラスミ ドの構築は以下のように行なった。 まず、 カルパ イン c DNAを、 ヒ ト肝 p o 1 yA + RNA (C I o n t e c h社) から RT ― P C Rにより獲得した。 P CRエラーと思われる塩基置換は Q u i k C h a n g e S i t e— D i r e c t e d u t a g e n e s i s k i tにより修 正した。 その後、 C末端に F LAG— t a gを付加させる動物細胞用発現プラス ミ ド、 p CMV-T a g 4 (STARATAGENE社) へ S a l— Iサイ トで 組込み、 m—カルパイン発現プラスミ ドを構築した。 クローユングした m—カル パイン c DNAのアミノ酸翻訳配列は、 NCB Iデータベースのァクセッショ ン番号 AAA 3 5 64 5 (登録遺伝子名は C A P N 2。) と、 73番目おょぴ 74 番目のアミノ酸がメチォニン一アルギニン (MR) からイソロイシン一ダルタミ ン酸 ( I E) に置換されている以外は同一であった。 この I Eへの置換は Sw i s s - P r o t (P 1 76 55 ) においてコンフリク ト (C o n f l i c t) の 記載がある。
'ヒ ト HNF— 4 発現プラスミ ドは、 実施例 2で調製したものを用いた。
<方法 >
まず、 m—カルパイン遺伝子と HNF— 4 ο;遺伝子を HEK 293 T細胞に共 遺伝子導入した。 具体的には、 細胞数 1. 3 X 1 06の HEK 2 93 T細胞を 3 7でにて5%〇02の存在下で4時間培養した後 (直径 60 mmシャーレ)、 5 μ gの HNF— 4 α発現プラスミ ドまたは陰性対照として p c DNA3. 1 /H i sプラスミ ドを 5 gの m—カルパイン発現プラスミ ドと共に、 F u GENE 6 T r a n s f e c t i o n R e a g e n t (R o c h eネェ を用レヽてトフンス フエクシヨンした。 2日間培養後、 冷却したリン酸緩衝生理食塩水 (一) 〔以下、 P B S (-) と称する。〕 で細胞を洗浄し、 5 0 0 μ 1の細胞溶解バッファー 〔2 OmM HE P E S, p H 7. 5/1 5 0 mM N a C 1 / 1 mM EDT A/ 1 % T r i t o n X- 1 0 0/1 mM フエ二ルメチルスルホニルフルオリ ド (PMS F)〕 に懸濁し、 氷上で 2 0分間放置した。 その後、 4°Cにて 1 5, 0 0 0 r p mで 2 0分間遠心処理し、 その上清を回収して細胞ライセート (c e l l 1 y s a t e ) とした。 次に、 採取したライセートに、 0. 1 %の牛血清アルブ ミンを含む TB S ( p H 8. 0) で前処理した P r o t e i n G S e p h a r o s e 4 F a s t P l o w (Am e r s h a m P h a r m a c i a B i o t e c h社) を 1 8 1添加し、 4 °Cにて 2時間転倒混和した後、 遠心処 理により上清を回収した。回収した上清に抗 HNF— 4 抗体 /HNF— 4 a (C - 1 9)抗体を 0. 6 μ g添加し、 4°Cで 1時間転倒混和後、 P r o t e i n G S e p h a r o s e 4 F a s t F l o wを 2 0 μ 1カロえ、 さらに 4°Cで 1 時間転倒混和した。 その後、 遠心処理により P r o t e i n G S e p h a r o s eを回収し、 5 0 0 μ 1 の洗浄バッファー 〔5 OmM T r s i — HC 1 , p H 7. 5/ 1 5 OmM N a C l /0. 2 % ノニデッ ト P— 4 0 (N o n i d e t P— 4 0)〕で 3回洗浄した後、 3 0 μ 1の 2 X SD S サンプルバッフ ァーを加えて 5分間加熱後、 上清を 1 0% S D S— PAGEにより分離した。 その後、 抗 F LAG M2抗体 (S i gma社) およぴ抗 X p r e s s抗体を用 いてウェスタンプロッティング法により結合した蛋白質を検出した。 検出は E C L w e s t e r n b l o t t i n g d e t e c t i o n k i t 使用し て行なった。
<結果〉
第 6図 Aに示したように、 抗 HNF— 4 ひ抗体による免疫沈降 (図中 I Pと表 示) において、 m—カルパイン (F LAG— t a g付加) は、 HNF— 4 ひ (X p r e s s - t a g付加) と共発現させた試料(図中レーン 1)でのみ共沈した。
HNF-4 非発現細胞では m—カルパインの共沈降は認められなかった。 この ことから、この共沈降はァガロースビーズへの非特異的結合によるものではなく、 HNF-4 aと m—カルパインの結合を示すものであることが明らかになった。 両試料における m—カルパインの発現が同程度であることは、 抗 F LAG M2 抗体によるウェスタンブロッテイングの結果により確認した (第 6図 Aの 1 y s a t e参照)。 また、細胞内の X p r e s s -HNF- 4 が抗 HNF— 4 抗体 により回収されることは、 第 6図 Bに示した結果から確認できた。
実施例 4
(ヒ ト m—カルパインによる HNF— 4 αの分解)
ヒ ト m—カルパインによるヒ ト HNF— 4 ο;の分解について検討するために、 ヒ ト m—カルパイン発現昆虫細胞ライセートを用いてインビトロ分解試験を実施 した。
く材料〉
ヒ ト HNF_ 4 aは、 実施例 2と同様の方法で、 HNF— 4 α発現プラスミ ド を用いて作製したものを用いた。
ヒ ト m—カルパインは、 昆虫細胞で発現させたものを用いた。 まず、 ヒ ト πι— カルパイン c DNAを実施例 3 と同様に調製した。 また、 カルパインスモール サブュニッ ト 1 c DNA (c a l p a i n s ma l l s u b u n i t 1 c DNA) をヒ ト骨格筋 c DNA ( C 1 o n t e c h社) から P C Rにより獲得 し、 シーケンスにより配列を確認した。 カルパインスモールサブユニット 1 c DNAのアミノ酸翻訳配列は、 NCB Iデータベースのァクセッション番号 NP — 0 0 1 74 0 (登録遺伝子名は CAPNS 1。) と同一であった。 蛋白質発現は バキュロウィルスを用いた昆虫細胞(夜盗蛾 s f — 9細胞)発現系にて行なった。 すなわち、 各々の c DNAを p F a s t B a c DUALプラスミ ド ( I n v i t r o g e n社)に糸且込み、 B a c— t o— B a c B a c u l o v i r u s E x p r e s s i o n S y s t em s ( I n v i t r o g e n社) を用レヽて、 s f 一 9細胞に m—カルパインおよびカルパインスモールサブュニット 1を共発現 させた。 これら蛋白質を発現させた s f — 9細胞は、 冷却した PB S (—) で洗 浄後、凍結融解により破砕した。 ついで、 2 0mM T r i s— HC 1 (pH 7. 5) /5mM EDTA/ 1 0 mM —メルカプトエタノールを添加し、 氷中 で超音波処理した後に遠心処理 (1 5, O O O r p mで 3 0分間) し、 その上清 を活性体試料 (細胞ライセートと称する。) とした。 また、 蛋白質非発現 s f — 9 細胞のライセートを同様に調製し、 陰性対照として使用した。 ライセートの m_ カルパイン活性の有無は、 基質としてカゼインを用いて確認した (非特許文献 4 5)。 また、 陽性対照としてラッ ト m—カルパイン (C a 1 p a i n 2、 r a t r e c o mb i n a n t、 E . c o l i、 C a l b i o c h e m社) を用いた。 <方法〉
インビトロ蛋白質分解試験は、 HNF— 4 αに m—カルパイン、 ラット m—力 ルパインまたはカルパイン非発現 s f — 9細胞ライセートを添加し、 2 0 0mM T r i s -HC 1 ( p H 7. 8 ) / 1 mM DTT/6 mM C a C 1 2存在下 で 3 7°Cにて 1時間インキュベーションすることにより行なった。 ヒ ト m—カル パインの反応系での最終濃度は、 蛋白質を発現させた s f — 9細胞ライセートの 蛋白質濃度で 2. 3 3mgZmLとした。 ラット m—カルパインの反応系での最 終濃度は 5 9 u n i t/mLとした。 さらに、 カルパイン無添加の条件下で、 上 記同様に分解試験を行なった。 また、 カルシウム非存在下条件として 6 mM C a C 1 2の代わりに 1 0 mM E D T Aを添加した試料を作成し、 該試料につい て同様に分解試験を行なった。 インキュベーション後の試料は、 等容量の 2 X S D S サンプルバッファーを加え 5分間加熱し、 5— 2 0% SD S -PAGE により分離した。 その後、 抗 HNF— 4 α抗体/ HNF— 4 a (C一 1 9) 抗体 を用いたウェスタンブロッテイングにより HNF— 4 αを検出した。 検出は E C L w e s t e r n b l o t t i n g d e t e c t i o n k i tを使用し た。 <結果>
第 7図に示すように、 ヒ ト m—カルパインによるヒ ト HNF— 4 αの分解が認 められた。 —方、 カルシウム非存在下、 非発 ¾s f — 9細胞ライセートおよび力 ルパイン無添加ではいずれも HNF— 4 αの分解が認められなかった。 これら力 ら、 HNF— 4 αはヒ ト πι—カルパインによりカルシウム存在下で分解されるこ とが明らかになった。
実施例 5'
(ヒ ト μ—カルパインによる HNF— 4ひの分解)
ヒ ト μ—カルパインによるヒ ト HNF— 4 aの分解試験を、 ヒ ト; u—カルパイ ンを用いてインビトロで実施した。
<材料 >
HNF— 4 α蛋白質は、 実施例 2と同様の方法で、 HNF— 4 α発現プラスミ ドを用いて調製したものを用いた。
μ—カルパインは、 ヒ ト赤血球より抽出したもの (C a l p a i n 1、 ヒ ト e r y t h r o c y t e s、 C a l b i o c h e m社) を用レヽ 7こ。
ぐ方法〉
インビトロ蛋白質分解試験は、 HNF— 4ひに μ—カルパインを最終濃度 50 u n i t/mLとなるように添加し、 200 mM T r i s— HC 1 (pH'7. 8 ) / 1 mM DTT/6 mM C a C 1 2存在下で 3 7 °Cにて 1時間インキュ ベーシヨンすることにより行なった。 対照実験としてゥサギ m—カルパイン (実 施例 2参照)を最終蛋白質濃度 5 0 gZmL、またはラット m—カルパイン(実 施例 4参照) を最終濃度 5 9 u n i t/mLとなるように添加し、 上記同様の条 件下でインキュベーションした。また、カルシウム非存在下条件として 6mM C a C 1 2の代わりに 1 0 mM E D T Aを添加した試料を作成し、 該試料につい て同様に分解試験を行なった。 インキュベーション後の試料は、 等容量の 2 X S D S サンプルバッファーを加え 5分間加熱し、 5— 20% SDS-PAGE により分離した。 HNF— 4 αの検出は、 実施例 4と同様の方法で行なった。 <結果 >
第 8図に示したように、 ヒ ト μ一カルパインによる HN F— 4 αの分解が認め られた。 一方、 HNF— 4 αはカルシウム非存在下、 あるいは ^一カルパイン無 添加試料では分解は認められなかった。 これら力 ら、 HN F— 4 αは ^—カルパ インによりカルシウム存在下で分解されることが判明した。
実施例 6
(ィオノフォア添加によるヒ ト HNF— 4 ひの分解)
細胞内における HNF— 4 αのカルパインによる分解を検討するため、 カルシ ゥムィオノフォア添加による HNF— 4 α分解試験を実施した。
ぐ方法 >
細胞数 0. 7 X 1 06の11£1 2 9 3 Τ細胞を 3 7。Cにて 5 % C Ο 2存在下で 2 2時間培養した後(直径 6 0 mmシャーレ)、 2 μ gの HN F— 4 α発現プラスミ ド (実施例 2参照) を F U.GENE 6 T r a n s f e c t i o n R e a g e n tを用いてトランスフエクシヨンした。 2日間培養後、 ィオノフォア A 2 3 1 8 7 4— b r o m o— c a l c i u m i o n o p h o r e A 2 3 1 8 7 S i g m a社) を 1 0 μ gZmL添加した培地と交換し、 3時間培養した。 陰性 対照群はィオノフォアの代わりにジメチルスルホキシド (DMS O) を添加した 培地と交換した。 所定時間培養後、 細胞を冷却した P B S (-) で洗浄し、 3 0 0 μ 1 の低張細胞溶解バッファー ( 1 0 mM HE P E S , p H 7. 5 / l O m M M g C 1 2/4 2 mM KC 1 / 1 mM PMS F) に懸濁した後、 氷上で 2 0分間放置した。 細胞をホモジナイザーで破砕後、 4°Cにて 6 0 0 gで 1 0分 間遠心処理し、 その上清を細胞質画分、 沈殿を核画分として回収した。 核画分は さらに 2 X P B S/ 1 % ノニデット P— 4 0Z0. 1 % S D Sからなる溶液 に縣濁し、 超音波処理にて破砕した。 等容量の 2 X S D S サンプルバッファー を加え、 5分間加熱後、 その上清を 5— 2 0 % S D S— PAGEにより分離し た。 HNF— 4 αの検出は、 実施例 4と同様の方法で行なった。
<結果 > 第 9図 Aおよび Bに示したように、 ィオノフォア添加により HNF— 4 αの分 解が認められた。 このことから、 HNF— 4 αは、 細胞内においてカルシウム濃 度の上昇に伴い、 カルシウム依存性システィンプロテアーゼであるカルパインに よって分解されたと考えられる。
実施例 7
(カルパインによるヒ ト HNF— 1 αの分解)
m—カルパインおよび μ—カルパインによる HNF— 1 ひの分解を、 インビト 口蛋白質分解試験で検討した。
ぐ材料 >
μ—カルパインはヒ ト由来のもの (実施例 5参照) を使用した。 m—カルパイ ンはゥサギ由来のもの (実施例 2参照) およぴラット由来のもの (実施例 4参照) を使用した。
ヒ ト HN F— 1 αは、 HNF— 1 α発現プラスミ ドを下記のように構築し、 該 プラスミ ドを用いて蛋白質の合成を行なうことにより得た。 まず、 ヒ ト HN F— 1 a c DNAを、 ヒ ト肝 p o 1 y A + R N Aから逆転写ポリメラーゼ連鎖反応 (RT- P CR)により獲得し、シーケンスにより塩基配列を確認した。その後、 N末端に H i s - t a gおよび X p r e s s - t a gを付加させる動物細胞用発 現プラスミ ド p c DNA 3. 1 /H i sに E c o R Iおよぴ N o t Iサイ トで組 込み、 HN F— 1 α発現プラスミ ドを構築した。 クローニングした HN F— 1 c DNAのアミノ酸翻訳配列は、 NC Β Iデータベースのァクセッション番号 Ν Ρ_0 0 0 5 3 6 (登録遺伝子名は T C F 1。) と同一であった。
HN F - 1 α発現プラスミ ドを用い、 HN F— 1 ひ蛋白質の合成を、 TNT Τ 7 Q u i c k C o u p l e d T r a n s c r i p t i o n/ T r a n s 1 a t i o n S y s t e mを使用してインビトロで行なった。 すなわち、 HN F 一 1 ひ発現プラスミ ドと TNT T 7 Q u i c k Ma s t e r M i xを混 合し、 メチォニン存在下で 3 0°Cにて 1. 5時間インキュベーションして HN F - l aを合成した。合成した HNF— 1 aに、抗 X p r e s s抗体を添加して 4 °C で 1時間転倒混和後、 P r o t e i n G S e p h a r o s e 4 F a s t F 1 o wを加え、 4°Cでさらに 1時間転倒混和することにより免疫沈降を行なつ た。ついで、遠心処理により P r o t e i n G S e p h a r o s eを回収し、 洗浄バッファー ( 5 0 mM T r i s — HC 1 , p H 7. 5/ 1 5 0 mM N a C 1 / 0. 2 % ノニデット P— 4 0) で 3回洗浄した後に、 2 0 0 mM T r i s— HC 1 ( p H 7. 8 ) でリンスして 2 0 % スラリーとし、 HNF— 1 α 試料とした (以下 HNF— 1 αスラリーと称する。)。
ぐ方法 >
インビトロにおける蛋白質分解試験は、 HN F— 1 ひスラリーに μ一カルパイ ンまたは m—カルパインを添加し、 2 0 0 mM T r i s — H C 1 (p H 7. 8 ) / 1 mM D TT/ 6 mM C a C 1 2存在下で 3 7 °Cにて 1時間インキュベー シヨンすることにより行なった。 各カルパインの反応系での最終濃度は、 ヒ ト μ 一カルパインは 5 0 u n i t /mL, ゥサギ m—カルパインは蛋白質濃度として 5 0 μ gZmL、 およびラット m—カルパインは 5 9 u n i t /mLとした。 対 照実験として、 HN F— 1 αスラリーをカルパインを添加せずにカルシウム存在 下で同様にインキュベーションした。 また、 カルシウム非存在下での蛋白質分解 試験を行なうために、 6 mM C a C 1 2の代わりに 1 0 mM EDTAを添加 した試料を作製して同様にインキュベーションした。 インキュベーション後の試 料は、 等容量の 2 X S D S サンプルバッファーを加えて 5分間加熱し、 5— 2 0 % S D S— P AG Eにより分離した。 その後、 H i s — X p r e s s領域を 認識する抗 Omn i /M2 1抗体 (S a n t a C r u z B i o t e c h n o 1 o g y社) およぴ抗 H N F - 1 a抗体/ H N F - 1 a (C一 1 9) 抗体 ( S a n t a C r u z B i o t e c h n o l o g y社) を用いてウェスタンプロッ ティング法により HNF— 1 αを検出した。 検出は E C L w e s t e r n b l o t t i n g d e t e c t i o n k i tを使用して行なった。
ぐ結果 >
第 1 0図に示したように、 ヒ ト μ—カルパイン、 ゥサギ m—カルパインおよび ラッ ト m—カルパインによる HNF_ 1ひのインビトロでの分解が認められた。 —方、 カルシウム非存在下または m—カルパイン無添加では HNF— 1 αは分解 されなかった。 以上の結果から、 HNF— 1ひは^一カルパインおょぴ m—カル パインによりカルシウム存在下で分解されることが明らかになった。
実施例 8
(ヒ ト m—カルパインによる HNF— 1 αの分解)
ヒ ト m—カルパインによるヒ ト HNF— 1 αの分解について検討するために、 昆虫細胞で発現させたヒ ト m—力ルパインを用いてインビトロ蛋白質分解試験を 実施した。
<材料 >
ヒ ト HNF— 1 αは、 実施例 7で作製したもの (HNF— 1ひスラリー) を用 いた。
ヒ ト m—カルパインは、 実施例 4に記載の方法により昆虫細胞 s f — 9発現系 で発現させ、 該昆虫細胞ライセートをヒ ト m—カルパインとして用いた。 また、 蛋白質非発現 s f — 9細胞のライセートを同様に調製し、 陰性対照として使用し た。 ライセートの m—カルパイン活性の有無は、 基質としてカゼインを用いて確 認した(非特許文献 45)。また、陽性対照としてラッ ト m—カルパインを用いた。 ぐ方法〉
インビトロ蛋白質分解試験は、 m—カルパインとして、 m—カルパインおょぴ カルパインスモールサブユニット 1を共発現させた s f - 9細胞のライセートを 用いた以外は、 実施例 7と同様の方法で行なった。 これら蛋白質を発現させた s f — 9細胞ライセートの反応系における最終濃度は、 蛋白質濃度 ·として 1. 75 mg/mLとした。 ラッ ト m—カルパインの反応系での最終濃度は 59 u n i t ZmLとした。 HNF— l aの検出は、 抗 H N F— 1 a抗体 ΖΗ N F— 1ひ (C - 1 9) 抗体のみを用いた以外は実施例 7と同様の方法で行なった。
ぐ結果 >
第 1 1図に示すように、 ヒ ト m—カルパインによるヒ ト HNF— 1 αの分解が 認められた。一方、カルシウム非存在下、非発現 s f — 9細胞ライセート (図中、 コントロール s f _ 9細胞ライセートと表示) およびカルパイン無添加 (図中、 対照と表示)ではいずれも HN F - 1 αの分解が認められなかつた。これらから、 HNF- 1 αはヒ ト m—カルパインによりカルシウム存在下で分解されることが 明らかになった。
実施例 9
(ィオノフォア添加によるヒ ト HNF— 1 αの分解)
細胞內における HNF— 1 αのカルパインによる分解を検討するため、 カルシ ゥムィオノフォア添加による HNF— 1 ひ分解試験を実施した。
<方法 >
細胞数 0. 8 X 1 06の HE Κ 29 3 T細胞を 3 7°Cにて 5 %C02存在下で 5 時間培養した後(直径 60mmシャーレ)、 2 μ gの HNF— 1 ひ発現プラスミ ド (実施例 7参照) を F uGENE 6 T r a n s f e c t i o n R e a g e n tを用いてトランスフエクシヨンした。 2日間培養後、 ィオノフォア A23 1 8 7 (S i gma社) 1 0 g/mLおよび 0. 2% DMSOを含有する培地 と交換し、 4時間培養した。 陰性対照群は 0. 2% DM SO含有培地と交換し た。 所定時間培養後、 細胞を冷却した P B S (一) で洗浄し、 3 50 1の低張 細胞溶解バッファーに懸濁した後、 氷上で 20分間放置した。 細胞をホモジナイ ザ一で破砕後、 4°Cにて 600 gで 1 0分間遠心処理し、その上清を細胞質画分、 沈殿を核画分として回収した。 核画分はさらに 2 X P B SZ1 % ノニデット P -40/0. 1 % S D Sからなる溶液に縣濁し、 超音波処理にて破砕した。 細 胞 ΐϋ分は、 C o oma s s i e P l u s P r o t e i n A s s a y R e a g e n t K i t ( P I E R C E社) により蛋白質濃度を測定した。 作成した 各試料は等容量の 2 X SDS サンプルバッファーを加え、 5分間加熱後、 その 上清を 5— 20% SDS— PAGEにより分離した。 HNF— 1 αの検出は、 実施例 8と同様の方法で行なった。
く結果〉 第 1 2図に示したように、 ィオノフォア添加により HNF— 1 αの分解が認め られた。 このことから、 HNF— 1 ひは、 細胞内においてカルシウム濃度の上昇 に伴い、 カルシウムイオン依存性システィンプロテアーゼであるカルパインによ つて分解されたと考えられる。
実施例 1 0
(カルパインによるヒ ト I P F— 1の分解)
m—カルパインおよび; u—カルパインによる I P F— 1の分解を、 インビトロ 蛋白質分解試験で検討した。
<材料 >
μ—カルパインはヒ ト由来のもの (実施例 5参照) を使用した。 m—カルパイ ンはゥサギ由来のもの (実施例 2参照) およびラット由来のもの (実施例 4参照) を使用した。
ヒ ト I P F— 1は、 I P F— 1発現プラスミ ドを下記のように構築し、 該プラ スミ ドを用いて蛋白質の合成を行なうことにより得た。まず、ヒ ト I P F— 1 c DNAを、 ヒ ト肝 p o 1 y A + RNAから RT— P CRにより獲得し、 シーケン スにより塩基配列を確認した。 その後、 N末端に H i s— t a gおよび Xp r e s s - t a gを付加させる動物細胞用発現プラスミ ド p c DNA 3. 1 /H i s に B a mH Iおよび E c o R Iサイ トで組込み、 I P F— 1発現プラスミ ドを構 築した。 クローニングした I P F— 1 c DNAのアミノ酸翻訳配列は、 NCB Iデータベースのァクセッション番号 NP— 000200 (登録遺伝子名は I P F。) と同一であった。
I P F— 1発現プラスミ ドを用い、 I P F— 1蛋白質の合成を、 TNT T 7 Qu i c k C o u p l e d T r a n s c r i p t i o n/T r a n s l a t i o n S y s t e mを使用してインビトロで行なった。 すなわち、 I P F— 1 発現プラスミ ドと TNT T 7 Q i c k Ma s t e r M i xを混合し、 メチォニン存在下で 30°Cにて 1. 5時間インキュベーションして I PF— 1を 合成した。 ぐ方法〉
インビトロにおける蛋白質分解試験は、 I P F— 1に μ—カルパインまたは i —カルパインを添加し、 200 mM T r i s— HC 1 (p H 7. 8) /1 mM D TT/ 6 mM C a C 1 2存在下で 3 7°Cにて 1時間ィンキュベーションする ことにより行なった。 各カルパインの反応系での最終濃度は、 ヒ ト μ—カルパイ ンは 50 u n i t ZmL、 ゥサギ m—カルパインは蛋白質濃度として 50 μ gZ mL、 およびラット m—カルパインは 59 u n i tZmLとした。 対照実験とし て、 I P F— 1をカルパインを添加せずにカルシウム存在下で同様にィンキュベ ーシヨンした。 また、 カルシウム非存在下での蛋白質分解試験を行なうために、 6 mM C a C 1 2の代わりに 1 0 mM E D T Aを添加した試料を作製して同 様にインキュベーションした。 インキュベーション後の試料は、 等容量の 2 X S D S サンプルバッファーを加えて 5分間加熱し、 5— 20% SD S— PAG Eにより分離した。 その後、 抗 X p r e s s抗体および抗 I P F— 1 (PDX— 1 ) 抗体 ZN - 1 8 (S a n t a C r u z B i o t e c h n o l o g y社) を用いてウェスタンブロッティング法により I P F— 1を検出した。 検出は E C L we s t e r n b l o t t i n g d e t e c t i o n k i tを使用レ て行なった。
く結果〉
第 1 3図 Aおよび Bに示したように、 ヒ ト/ —カルパイン、 ゥサギ m—力ルパ ィンおよびラット m—カルパインによる I P F— 1のインビトロでの分解が認め られた。 一方、 カルシウム非存在下または m—カルパイン無添加では I P F_ 1 は分解されなかった。 以上の結果から、 I P F— 1は/ z—カルパインおよび πι— 力ルパインによりカルシウム存在下で分解されることが明らかになった。
実施例 1 1
(ヒ ト m—カルパインによる I P F— 1の分解)
ヒ ト m—カルパインによるヒ ト I P F— 1の分解について検討するために、 昆 虫細胞で発現させたヒ ト m—カルパインを用いてインビトロ蛋白質分解試験を実 施した。
<材料 >
ヒ ト I P F— 1は、 実施例 1 0で作製したものを用いた。
ヒ ト m—カルパインは、 実施例 4に記載の方法により昆虫細胞 s f — 9発現系 で発現させ、 該昆虫細胞ライセートをヒ ト m—カルパインとして用いた。 また、 蛋白質非発現 s f — 9細胞のライセートを同様に調製し、 陰性対照として使用し た。 ライセートの m—カルパイン活性の有無は、 基質としてカゼインを用いて確 認した(非特許文献 4 5 )。また、陽性対照としてラット m—カルパインを用いた。 ぐ方法〉
インビトロ蛋白質分解試験は、 m—カルパインとして、 m—カルパインおよび カルパインスモールサブュニット 1を共発現させた s f - 9細胞のライセートを 用いた以外は、 実施例 1 0と同様の方法で行なった。 これら蛋白質を発現させた s f 一 9細胞ライセートの反応系における最終濃度は、 蛋白質濃度として 2 . 3 3 m g /m Lとした。 ラット m—カルパインの反応系での最終濃度は 5 9 u n i t /m Lとした。 I P F— 1の検出は、 抗 I P F— 1抗体/ N— .1 8のみを用い た以外は実施例 1 0と同様の方法で行なった。
<結果>
第 1 4図に示すように、 ヒ ト m—カルパインによるヒ ト I P F— 1の分解が認 められた。 一方、 カルシウム非存在下、 非発現 s f — 9細胞ライセート (図中、 コントロール s f — 9細胞ライセートと表示) およびカルパイン無添加 (図中、 対照と表示) ではいずれも. I P F— 1の分解が認められなかった。 これら力、ら、 I P F— 1はヒ ト m—カルパインによりカルシウム存在下で分解されることが明 らカ こなった。
実施例 1 2 - (ィオノフォア添加によるヒ ト I P F— 1の分解)
細胞内における I P F— 1のカルパインによる分解を検討するため、 カルシゥ ムィオノフォア添加による I P F— 1分解試験を実施した。 ぐ方法 >
細胞数 0. 5 X 1 06の HE K 293 T細胞を 3 7°Cにて 5 %C〇2存在下で 2 4時間培養した後(直径 6 Ommシャーレ)、 2 μ gの I P F_ 1発現プラスミ ド (実施 111 0参照) を FuGENE 6 T r a n s f e c t i o n R e a g e n tを用いてトランスフエクシヨンした。 2日間培養後、 ィオノフォア A23 1 8 7 ( S i g m a社) 1 0 μ g /m Lを添加した培地と交換し、 4時間培養し た。 陰性対照群は 0. 2% DM S〇含有培地と交換した。 所定時間培養後、 細 胞を冷却した PB S (—) で洗浄し、 350 μ 1の低張細胞溶解バッファーに懸 濁した後、 氷上で 20分間放置した。 細胞をホモジナイザーで破砕後、 4°Cにて 600 gで 10分間遠心処理し、 その上清を細胞質画分、 沈殿を核画分として回 収した。 核画分はさらに 2 X P B S/ 1 % ノニデット P— 40/0. 1 % S D Sからなる溶液に縣濁し、超音波処理にて破砕した。核画分および細胞画分は、 等容量の 2 X SD S サンプルバッファーを加えて 5分間加熱後、 5— 2 0% SD S— PAGEにより分離した。 1 ? ー 1の検出は、 実施例 1 0と同様の方 法で行なった。
<結果 >
第 1 5図に示したように、 ィオノフォア添加により I P F_ 1の分解が認めら れた。 このことから、 I P F_ 1は、 細胞内においてカルシウム濃度の上昇に伴 い、 カルシウムイオン依存性システィンプロテアーゼであるカルパインによって 分解されたと考えられる。
産業上の利用可能性
本発明においては、 転写因子としての作用を有する HNF— 4 a、 HNF— 1 αおよび I PF— 1カS、 カルパインにより分解されることを見出したことに基づ き、 カルパインによるこれら転写因子の分解方法、 分解阻害方法および分解阻害 剤を提供した。 これら転写因子は、 鸱臓の 細胞において転写因子ネットワーク を形成しており、 インシュリンゃ G L U T 2などの糖代謝関連遺伝子発現に関与 していること、および遺伝性 2型糖尿病の原因遺伝子であることが知られている。 これらから、 カルパインの分解による糖代謝関連遺伝子発現に関与する転写因子 の減少や機能欠損は糖尿病の原因になると考えられる。 したがって、 本発明にお いて提供する糖代謝関連遺伝子発現に関与する転写因子分解阻害剤および Zまた は該転写因子分解阻害方法により、 該転写因子が作用する遺伝子の遺伝子産物の 産生促進、 例えばィンシユリン遺伝子のィンシユリンの産生促進が可能になる。 また、 該転写因子が作用する遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止お よび/または治療が可能になる。 具体的には、 例えばインシュリンの減少に起因 する疾患、 より具体的には糖尿病などの防止およぴノまたは治療が可能である。 このように本発明は、 糖代謝関連遺伝子発現に関与する転写因子の過剰な分解に 起因する疾患の防止および/または治療のために非常に有用である。 配列表フリーテキスト
配列番号 4 : ヒ ト m—カルパインまたはゥサギ m _カルパインとヒ ト H N F— 4 a (配列番号 1 ) のローカルァライメントにおいて高いスコアを示す、 ヒ ト m —カルパインまたはゥサギ m—カルパインの部分ぺプチド。
配列番号 5 : ヒト m—カルパインまたはゥサギ m—カルパインとヒ ト H N F— 4 a (配列番号 1 ) のローカルァライメントにおいて高いスコアを示す、 ヒ ト H N F - 4 α (配列番号 1 ) の部分べプチド。

Claims

請求の範囲
1. カルシウムの存在下、カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子とを共存 させることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解方法。
2. カルシウム濃度により糖代謝関連遺伝子の転写因子分解程度を変えるこ とを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解方法。
3. カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび/または 一カルパインと糖 代謝関連遺伝子の転写因子とを共存させることを特徴とする、 糖代謝関連遺 伝子の転写因子分解方法。
4. 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 ひ、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよびィンシユリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 請求の範囲第 1項から第 3 項のいずれか 1項に記載の分解方法。
5. カルシウムの存在下、. m—カルパインおよび /または ^一カルパインとへ パトサイ トヌクレアーファクター 4 a (HN F - 4 a ) を共存させることを 特徴とする、 HN F— 4 αの分解方法。
6. カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび/または μ—カルパインとへ パトサイ トヌクレアーファクター 1 a (HN F - 1 a) を共存させることを 特徴とする、 HN F— 1 ひの分解方法。
7. カルシウムの存在下、 m—カルパインおよび/または μ—カルパインとィ ンシュリンプ口モーターファクター 1 ( I P F— 1 ) を共存させることを特 徴とする、 1 ? ー 1の分解方法。
8. カルパイン活性を阻害することを特徴とする糖代謝関連遺伝子の転写因 子分解阻害方法。
9. カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子切断を阻害することを特 徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 0. カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子との結合を阻害することを特 徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 1. 少なくともカルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子とを含む生体外試 料をカルパイン活性を阻害する物質で処理することを特徴とする、 糖代謝関 連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 2. 少なくともカルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子とを発現している
'細胞をカルパイン活性を阻害する物質で処理することを特徴とする、 糠代謝 関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 3. 細胞が哺乳動物に担持されている細胞である請求の範囲第 1 2項に記載 の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 4. 哺乳動物に担持されている細胞が滕臓 細胞である請求の範囲第 1 3項 に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 5. カルパイン活性を阻害する物質が、 カルパインを認識する抗体、糖代謝関 連遺伝子の転写因子を認識する抗体およびカルパインインヒビターから選ば れる 1つ以上の物質である請求の範囲第 1 1項から第 14項のいずれか 1項 に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
1 6. 力ノレノヽ0ィンィンヒビターが、 N— Ac e t y 1一 L e u— L e u -M e t 一 CHO、 N— Ac e t y l— L e u— L e u— N l e _CH〇、 Z— L e u— L e u— Ty r— CH2F、 Mu— Va 1— HP h— CH2F、 4ーフノレ ォロフエニノレスノレホ二ノレ (F l u o r o p h e n y l s u l f o n y l ) 一 V a l— L e u— CHO、 し 6 11— 1^ 6 11— 116—〇112。 1または2—
V a 1一 P h e— CHOである請求の範囲第 1 5項に記載の糖代謝関連遺伝 子の転写因子分解阻害方法。
1 7. カルパイン活性を阻害する物質がカルパインによる糖代謝関連遺伝子の 転写因子の切断認識部位の少なくとも 1つのアミノ酸配列を含むぺプチドで ある請求の範囲第 1 1項から第 1 4項のいずれか 1項に記載の糖代謝関連遺 伝子の転写因子分解阻害方法。
1 8. カルパイン活性を阻害する物質が、配列表の配列番号 1カゝら 3のいずれか に記載のァミノ酸配列のうちの連続する 3つ以上のアミノ酸残基からなり、 且つカルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位の少なく とも 1つのアミノ酸配列を含むぺプチドである請求の範囲第 1 1項から第 1 4項のいずれか 1項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
5 1 9. カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位が L e u
一 T y r、 L e u— M e t、 L e u— A r g、 V a l — T y r、 V a 1 _M e tおよび V a 1 — A r gからなる群より選ばれるものである請求の範囲第 1 8項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
2 0. カルパインが m—カルパインおよび/または μ—カルパインである請求 10 の範囲第 8項から第 1 9項のいずれか 1項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写 因子分解阻害方法。
2 1. 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 «、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 aおよびィンシユリンプロモータ一フ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 請求の範囲第 8項から第 2 15 0項のいずれか 1項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害方法。
2 2. m—カルパインおよび/または 一カルパインの活性を阻害することを 特徴とするへパトサイ トヌクレアーファクター 4 の分解阻害方法。 —―
2 3. m—カルパインおよび/または μ—カルパインの活性を阻害することを 特徴とするへパトサイ トヌクレアーファクター 1 の分解阻害方法。
20 24. m—カルパインおよび/または ーカルパインの活性を阻害することを 特徴とするインシュリンプロモーターファクター 1の分解阻害方法。
2 5. カルパインを活性成分として有効量含んでなる糖代謝関連遺伝子の転写 因子分解剤。
2 6. カルパインが m—カルパインおよび Zまたは 一カルパインである請求 25 の範囲第 2 5項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解剤。
2 7. 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 ひ、 へパトサイ トヌクレアーファクタ一 1 αおよびィンシユリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つである、 請求の範囲第 25項または 第 26項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解剤。
28. m—カルパインおよび/または μ—カルパインを活性成分として有効量 含んでなるへパトサイ トヌクレアーファクター 4 の分解剤。
29. m—カルパインおょぴ Ζまたは μ—カルパインを活性成分として有効量 含んでなるへパトサイ トヌクレアーファクター 1 αの分解剤。
30. m—カルパインおよび Zまたは 一カルパインを活性成分として有効量 含んでなるインシュリンプロモーターファクター 1の分解剤。
3 1. カルパイン活性を阻害することを特徴とする糖代謝関連遺伝子の転写因 子分解阻害剤。
32. カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子切断を阻害することを特 徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤。
33. カルパインと糖代謝関連遺伝子の転写因子との結合を阻害することを特 徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤。
34. カルパイン活性を阻害する物質を活性成分として有効量含んでなる、糖代 謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤。
35. カルパイン活性を阻害する物質が、 カルパインを認識する抗体、糖代謝関 連遺伝子の転写因子を認識する抗体およびカルパインインヒビターから選ば れる 1つ以上の物質である請求の範囲第 34項に記載の糖代謝関連遺伝子の 転写因子分解阻害剤。
36. カルパインインヒビターが、 N— A c e t y 1一 L e u— L e u— M e t 一 CH〇、 N— A c e t y 1 — L e u— L e u— N I e— CHO、 Z - L e u_L e u— Ty r— CH2F、 Mu— V a 1— HP h— CH2F、 4—フル オロフェニルスノレホニル (F l u o r o p h e n y l s u l f o n y l ) ― V a l— L e u_CHO、 L e u— L e u_P h e— CH2C 1または Z—
V a 1一 P h e _CHOである請求の範囲第 3 5項に記載の糖代謝関連遺伝 子の転写因子分解阻害剤。 ' 3 7 . カルパイン活性を阻害する物質がカルパインによる糖代謝関連遺伝子の 転写因子の切断認識部位の少なく とも 1つのァミノ酸配列を含むぺプチドで ある請求の範囲第 3 4項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解阻害剤。
3 8 . カルパイン活性を阻害する物質が、配列表の配列番号 1から 3のいずれか 5 に記載のアミノ酸配列のうちの連続する 3つ以上のアミノ酸残基からなり且 つカルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位の少なく と も 1つのアミノ酸配列を含むぺプチドである請求の範囲第 3 4項に記載の糖 代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤。
3 9 . カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の切断認識部位が L e u 10 _ T y r、 L e u— M e t、 L e u— A r g、 V a l — T y r、 V a 1 — M e tおよび V a 1 - A r gからなる群より選ばれるものである請求の範囲第 3 8項に記載の糖代謝関連遺伝子の転写因子分解阻害剤。
4 0 . カルパインが m—カルパインおよび/または μ —カルパインである請求 の範囲第 3 1項から第 3 9項のいずれか 1項に記載の糖代謝関連遺伝子の転 15 写因子分解阻害剤。
4 1 . 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 α、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 aおよぴィンシユリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なく とも 1つである、 請求の範囲第 3 1項から第 4 0項のいずれか 1項に記載の分解阻害剤。
20 4 2 . m—カルパインおよび Zまたは μ —カルパインの活性を阻害することを 特徴とする、 へパトサイ トヌクレアーファクター 4 ひ分解阻害剤。
4 3 . m—カルパインおよび/または μ—カルパインの活性を阻害することを 特徴とする、 へパトサイ トヌクレアーファクター 1 ひ分解阻害剤。
4 4 . m—カルパインおよびノまたは μ —カルパインの活性を阻害することを 25 特徴とする、 インシュリンプロモーターファクター 1分解阻害剤。
4 5 . 糖代謝関連遺伝子の転写因子をカルパインを用いて分解することを特徴 とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻害方法。
4 6 . カルパインが m—カルパインおよび/または μ—カルパインである請求 の範囲第 4 5項に記載の糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻害方法。
4 7 . へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 α、へパトサイ トヌクレア一ファタ ター 1 αおよびィンシユリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なく とも 1つの転写因子を m—カルパインおよび Zまたは; 一カルパインを用い て分解することを特徴とする、糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻害方法。
4 8 . 糖代謝関連遺伝子がィ,ンシユリン遺伝子またはグルコース トランスポー ター 2遺伝子である請求の範囲第 4 5項から第 4 7項のいずれか 1項に記载 の糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生阻害方法。
4 9 . カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子分解を阻害することを特 徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法。
5 0 . カルパインが m—カルパインおよび Zまたは β一カルパインである請求 の範囲第 4 9項に記載の糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法。
5 1 . m—カルパインおよび Zまたは μ—カルパインによるへパトサイ トヌク レアーファクター 4ひ、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよびイン シュリンプロモーターファクター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解を阻 害することを特徴とする糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法。
5 2 . 糖代謝関連遺伝子がインシユリン遺伝子またはグルコーストランスポー ター 2遺伝子である請求の範囲第 4 9項から第 5 1項のいずれか 1項に記載 の糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進方法。
5 3 . カルシウム濃度により糖代謝関連遺伝子の分解程度を変えることを特徴 とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生調節方法。
5 4 . カルシウム濃度によりへパトサイ トヌクレアーファクター 4ひ、へパトサ イ トヌクレアーファクター 1 ひおょぴィンシュリンプロモーターファタター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解程度を変えることを特徴とする、 糖代 謝関連遺伝子の遺伝子産物産生調節方法。
5 5 . 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進 方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、へパトサイ トヌクレアーファクター 4ひ、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 aおよびィンシユリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の 遺伝子産物の産生促進方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 インシユリン遺伝子および/またはダル コース トランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 '4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解に起 因する疾患の防止方法および/または治療方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 aおよびィンシュリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解に起因する疾患の防止方法お よび/または治療方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に 起因する疾患の防止方法および/または治療方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 a、 へパトサイ トヌクレアーファタター 1 およびィンシュリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の 遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止方法および Zまたは治療方法。
. 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 ィンシュリン遺伝子および Zまたはダル コーストランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止 方法および/または治療方法。
6 3 . 請求の範囲第 8項から第 2 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解阻 害方法を用いることを特徴とする、 糖尿病の防止方法および/または治療方 法。
6 4 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進 方法。
6 5 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 ひ、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 αおよぴィンシユリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の 遺伝子産物の産生促進方法。
6 6 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、 ィンシュリン遺伝子および/またはグル コース トランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の産生促進方法。
6 7 . 請求の範囲第 3 1項から第 4' 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解に起 因する疾患の防止方法およひブまたは治療方法。
6 8 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 およびィンシユリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解に起因する疾患の防止方法お よび/または治療方法。
6 9 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に 起因する疾患の防止方法および zまたは治療方法。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 ひ、 へパトサイ トヌクレアーファクター 1 αおよびィンシュリンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の 遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止方法および Ζまたは治療方法。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用いることを特徴とする、 インシュリン遺伝子および/またはダル コーストランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止 方法おょぴノまたは治療方法。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を用レ、ることを特徴とする、 糖尿病の防止方法および/または治療方 法。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物産生促進剤。. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 ひ、 へパ トサイ トヌク レアーファクター 1 およびィンシュリ ンプロモーターファク ター 1から選ばれる少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝 子産物の産生促進剤。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 ィンシュリン遺伝子および/またはグルコース トランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の産生促進剤。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる医薬組成物。
. 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解に起因する 疾患の防止剤および/または治療剤。
7 8 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 α、 へパ トサイ トヌクレア一ファクター 1 およびィンシュリ ンプロモーターファタ ター 1から選ばれる少なくとも 1つの分解に起因する疾患の防止剤および/ または治療剤。
7 9 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 糖代謝関連遺伝子の遺伝子産物の減少に起因す る疾患の防止剤および Zまたは治療剤。
8 0 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 4 ひ、 へパ トサイ トヌクレア一ファクター 1 ひおよびインシュリンプロモーターファタ ター 1から選ばれる少なくとも 1つが転写因子として作用する遺伝子の遺伝 子産物の減少に起因する疾患の防止剤および/または治療剤。
8 1 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 インシュ リン遺伝子および/またはグルコース トランスポーター 2遺伝子の遺伝子産物の減少に起因する疾患の防止剤およ び Zまたは治療剤。
8 2 . 請求の範囲第 3 1項から第 4 4項のいずれか 1項に記載の転写因子分解 阻害剤を有効量含んでなる、 糖尿病の防止剤および Zまたは治療剤。
8 3 . 請求の範囲第 2 3項に記載の分解阻害方法を用いることを特徴とする、肝 細胞腺腫または肝細胞癌の防止方法および/または治療方法。
8 4 . 請求の範囲第 4 3項に記載の分解阻害剤を用いることを特徴とする、肝細 胞腺腫または肝細胞癌の防止方法および/または治療方法。
8 5 . 請求の範囲第 4 3項に記載の分解阻害剤を有効量含んでなる、肝細胞腺腫 または肝細胞癌の防止剤および/または治療剤。
8 6 . カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子分解を阻害する化合物の 同定方法であって、 力ルパインによる該転写因子切断を可能にする条件下、 力ルパインおよび Zまたは該転写因子と被検化合物を接触させ、 力ルパイン による該転写因子の分解を検出するシグナルおよび Zまたはマーカーを使用 する系を用い、 このシグナルおよび Zまたはマーカーの存在若しくは不存在 または変化を検出することにより、 被検化合物がカルパインによる該転写因 子の切断を阻害するか否かを決定することを含む同定方法。
. カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解を阻害する化合物 の同定方法であって、 カルパインによる該転写因子の切断を可能にする条件 下、 カルパインおよび/または該転写因子と被検化合物を接触させ、 該転写 因子量または該転写因子分解物量を検出するシグナルおよび/またはマーカ 一を使用する系を用い、 このシグナルおよぴ Zまたはマーカーの存在若しく は不存在または変化を検出することにより、 被検化合物がカルパインによる 該転写因子の切断を阻害するか否かを決定することを含む同定方法。
. カルパインによる糖代謝関連遺伝子の転写因子の分解を阻害する化合物 の同定方法であって、 カルパインと該転写因子の結合を可能にする条件下、 カルパインおよび/または該転写因子と被検化合物を接触させ、 力ルパイン と該転写因子の結合を検出するシグナルおよび/またはマーカーを使用する 系を用い、 このシグナルおよびノまたはマーカーの存在若しくは不存在また は変化を検出することにより、 被検化合物がカルパインと該転写因子の結合 を阻害するか否かを決定することを含む同定方法。
. カルパインが、 m—カルパインまたは μ —カルパインである請求の範囲第
8 6項から第 8 8項のいずれか 1項に記載の同定方法。
. 糖代謝関連遺伝子の転写因子が、へパトサイ トヌクレアーファクター 4 ひ、 へパトサイ トヌクレア一ファクター 1 ひおよびインシュリ ンプロモーターフ アクター 1から選ばれる少なくとも 1つである請求の範囲第 8 6項から第 8
9項のいずれか 1項に記載の同定方法。
. 請求の範囲第 8 6項から第 9 0項のいずれか 1項に記載の同定方法で同 定された化合物。
. カルパイン、カルパインをコードするポリヌクレオチドおよびカルパイン をコードするポリヌクレオチドを含有するベクターのうちの少なくともいず れか 1つと、 カルパインにより分解される糖代謝関連遺伝子の転写因子、 該 転写因子をコードするポリヌクレオチドおよぴ該ポリヌクレオチドを含有す るベクターのうちの少なく ともいずれか 1つとを含んでなる試薬キット。 . カルパイン、カルパインをコードするポリヌクレオチドおよびカルパイン をコードするポリヌクレオチドを含有するベクターのうちの少なくともいず れか 1つ、 並びにへパトサイ トヌクレアーファクター 4 α、 へパトサイ トヌ クレアーファクター 1 αおよびィンシユリンプロモーターファクタ一 1およ ぴこれらいずれかをコードするポリヌクレオチドおよび該ポリヌクレオチド を含有するベクターのうちの少なくともいずれか 1つを含んでなる試薬キッ 卜。
. カルパインが、 m—カルパインまたは μ—カルパインである請求の範囲第 9 2項または第 9 3項に記載の試薬キット。
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