JP2000510327A - 医薬的に活性な化合物の同定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＣＳＢＰ／ｐ３８は、ストレス、エンドトキシン、インターロイキン１および腫瘍壊死因子に応答して活性化されるＭＡＰキナーゼである。触媒的に不活性なヒトＣＳＢＰ２の突然変異体（Ｄ１６８Ａ）を酵母ツーハイブリッドスクリーンにおけるおとりとして使用し、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２に対するアミノ酸同一性〜７０％であり、従ってこれをＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３と称したキナーゼをクローニングした。ＣＳＢＰのＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３に対する結合を、インビトロではエピトープタグ化ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２およびＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）ならびに哺乳動物細胞に由来する内因性ＣＳＢＰを、細菌発現したＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３融合タンパク質により沈降させることにより、インビボではＨｅＬａ細胞で同時発現したエピトープタグ化タンパク質と同時沈降させることにより確認した。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３はＣＳＢＰ１およびＣＳＢＰ２の両方でリン酸化され、次いでインビトロでＨＳＰ２７をリン酸化できる。ＨｅＬａ細胞をソルビトールまたはＴＮＦで処理した結果、ＣＳＢＰおよびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３が活性化され、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の活性化は、細胞を４−（４−フルオロフェニル）−２−（４−メチルスルフィニルフェニル）−５−（４−ピリジル）−１Ｈ−イミダゾールとプレインキュベーションすることにより遮断できた。これらのデータによりＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３がストレスおよびサイトカインにより活性化され、インビトロおよびインビボの両方でＣＳＢＰの新規の基質であることが示唆される。医薬的に活性な化合物を同定するためのスクリーニングにおけるＭＡＰＫＡＰキナーゼの使用を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 医薬的に活性な化合物の同定方法発明の分野 本発明は医薬的に活性な化合物の同定方法に関する。詳細には、本発明はＭＡ Ｐ（マイトジェン活性化プロテイン）キナーゼカスケードの中間体の相互作用に 影響を及ぼすことができる化合物の同定方法に関する。さらに詳細には本発明は ＭＡＰＫＡＰ（マイトジェン活性化プロテインキナーゼ活性化タンパク質）キナ ーゼの活性および／または相互作用に影響する化合物を検出するのに有用なスク リーニング方法に関する。発明の背景 サイトカインは炎症およびその他の免疫機能中の細胞性応答の制御において重 要な働きをする。特に興味深いのはサイトカイン、インターロイキン−１（ＩＬ −１、αおよびβ）および腫瘍壊死因子（ＴＮＦ、αおよびβ）であり、これら は炎症応答カスケードの最初の工程に関与する細胞内タンパク質である(Araiら 、Ann．Rev．Biochem．59:783-836(1990))。従って、最近、炎症性刺激に応答し たＩＬ−１およびＴＮＦの産生の妨害に関して相当量の研究が為されている。 治療のための研究には、転写および／または翻訳および／または分泌のレベル でのＩＬ−１およびＴＮＦの産生の抑制が含まれる。特定のピリジニルイミダゾ ールに関連する作用により、ＣＳＡＩＤ^TM(登録商標)化合物（図１）と称される 化合物のクラスに導かれる。これらの化合物は、翻訳レベルで際立ってＩＬ−１ およびＴＮＦの発現を阻止するようであり、転写に及ぼす影響の少ないことが観 察されているが、その他の工程に及ぼす影響に関しては排除できない。 ピリジニルイミダゾール、５−（４−ピリジル）−６（４−フルオロフェニル ）２，３−ジヒドロイミダゾ（２，１−ｂ）チアゾール（ＳＫ＆Ｆ８６００２） がＣＳＡＩＤ^TM化合物の原型として同定された。その活性に関する基礎は確立さ れ ており、特徴づけされている(Leeら、Int'l．J．Immunopharm．10(7):835-843（ 1988）；Agents and Actions，27(3/4):277-279(1989)およびInt'l．J.Immunoth er，6(1):1-12(1990))。ＳＡＲ研究により、ピリジニルイミダゾールのサイトカ イン抑制効果は、エイコサノイドおよびロイコトリエン産生に及ぼす阻害効果と は無関係に独特の活性を呈することが示唆される。しかしながら、最初の一連の 化合物で、サイトカイン抑制作用に選択的であるか、または特に強力な化合物は なかった。 ＣＳＡＩＤ^TM化合物はとりわけ新規抗炎症治療用薬として実質的な可能性があ るので、分子レベルで作用メカニズムを特徴付けること、ならびに選択性および 効力が増強された化合物を得ることは非常に興味深い。ある研究は、炎症に関与 する生化学的過程の理解を深め、より効力のある抗炎症剤を設計しスクリーニン グする助けとなる分子標的の同定および特徴づけに関する。１９９５年３月２３ 日公開のＰＣＴ出願ＷＯ９５／０７９２２は、とりわけかかる分子の一つである ＣＳＡＩＤ結合タンパク質（ＣＳＢＰ）の精製および特徴づけを開示している。 エフェクターサイトカインのそのレセプタータンパク質への結合は、事象のカ スケードのまさに第一の工程であることが今では理解されている。サイトカイン を包含する種々の細胞性刺激に対する応答の一つは、ＭＡＰ（マイトーゲン活性 化タンパク質）キナーゼカスケードとして知られる一連のタンパク質キナーゼ工 程に関与する。Ammerer,G.，Curr．Opin．Genet．Dev．4:90-95（1994）；Cobb ら、J.Biol.Chem.270:14843-14846（1995）；およびHerskowitz,I.,Cell，80:18 7-197(1995)。幾つかの遺伝的に区別されたＭＡＰキナーゼ経路が酵母において 明確にされており哺乳動物細胞では少なくとも３種存在する(Ammerer、前掲、お よびCobbら、前掲)。哺乳動物ＭＡＰキナーゼは細胞外シグナル制御キナーゼ(ex tracellular signal regulated kinase：ＥＲＫｓ)、ｃ−ジュンＮ−末端キナー ゼ（c-Jun N-terminal kinases：ＪＮＫｓ）およびＣＳＢＰ／ｐ３８／ＲＫ／Ｍ ｐｋ２キナーゼ（Cobbら、前掲）を包含する。これらのキナーゼは、別個の上流 の二重の特異的キナーゼ（ＭＡＰキナーゼキナーゼ）により活性化され、これは 全てのＭＡＰキナーゼに存在する制御ＴＸＹ（Ｔｈｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ、式中 Ｘは任意のアミノ酸を意味する）ループにおいてトレオニンおよびチロシンの両 方をリン酸化する。一度活性化されると、これらのＭＡＰキナーゼは、その活性 に付随する効果によりセリンおよび／またはトレオニン残基でその基質をリン酸 化する。例えば、ＪＮＫによるｃ−ＪｕｎおよびＡＴＦ２のリン酸化（Guptaら 、Science，267:389-393（1995）；およびDerijardら、Cell，76:1025-1037(199 4)）はその転写活性を刺激する。 ＣＳＢＰ（ｐ３８、ＰＫおよびｍｐｋ２としても知られる）（Leeら、Nature, 372:739-746（1994）；Hanら、Science，265:808-811（1994）；およびRouseら 、Cell，78:1027-1037(1994)）は、高浸透圧培地における酵母の生育に必要な酵 母Ｈｏｇ１タンパク質の哺乳動物相同体（Brewsterら、Science，259:1760-1762 (1993)）であり、酵母におけるｈｏｇＩ欠損を部分的に補うことができる(Hanら 、前掲；およびKumarら、J.Biol.Chem.270:29043-29046(1995))。ＣＳＢＰは、 高浸透圧、ＵＶ光、熱ショック、亜ヒ酸塩、ならびにインターロイキン−１（Ｉ Ｌ−１）および腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）のごときエンドトキシンまたはサイトカ インのごとき環境的または化学的ストレスにより、哺乳動物細胞中で活性化され る(Leeら、前掲;Hanら、前掲;Rouseら、前掲;Freshneyら、Cell,78:1039-1049(1 994);およびRaingeaudら、J.Biol.Cehm.270:7420-7426(1995))。ストレスに応答 して、少なくとも２種のＭＡＰキナーゼ、ＭＫＫ３およびＭＫＫ４（ＳＡＰＫと しても知られる）によるリン酸化により、ＣＳＢＰキナーゼ活性が活性化される (Derijardら、Science，267:682-685（1995）；およびLinら、Science,268:286- 290(1995))。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ-２(Rouseら、前掲；Freshneyら、前掲；お よびCuendaら、FEBS Lett.。364:229-231(1995))、ミエリン塩基性タンパク質（ ＭＢＰ）（Leeら、前掲；およびKumarら、前掲）およびＡＴＦ２（Derijardら、 前掲）を包含するＣＳＢＰのインビトロ基質のうち、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２ のみがインビボ基質として知られている。というのは、細胞をＣＳＢＰの特異的 阻害剤である、４−（４−フルオロフェニル）−２−（４−メチルスルフィニル フェニル）−５−（４−ピリジル）−１Ｈ−イミダゾールで前処理することによ り、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２の活性化が阻止されるから である。代わって、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２は小型熱ショックタンパク質ＨＳ Ｐ２５／２７をインビトロおよびインビボでリン酸化する(Rouseら、前掲；Fres hneyら、前掲；およびCuendaら、前掲)。ＣＳＢＰの阻害剤はまた、ＬＰＳ刺激 ヒト単球（Leeら、前掲）およびＩＬ−１刺激内皮細胞からの（Leeら、Ann．N． Y．Acad．Sci．696:149-170(1993)）炎症性サイトカインの産生を遮断し、さら に最近では、ＣＳＢＰは成長因子除去に関係するニューロンのアポプトシスに関 連づけられている(Xiaら、Science，270:1326-1331(1995))。 ＣＳＢＰを活性化する多くのシグナルがあり、それがいくつかの細胞性応答に おいて関与する可能性がある場合、さらなる活性化剤および基質を見出すことは 興味深い。本明細書に開示するように、酵母ツーハイブリッドスクリーン(Hield sら、Nature，340:245-247(1989)）においてヒトＣＳＢＰをおとりとして用いて 、ＣＳＢＰと結合し、インビボおよびインビトロのＣＳＢＰの基質であるセリン −トレオニンタンパク質キナーゼ、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を同定した。この キナーゼはSithanandam，G．らにより、「Tyrosine Phosphorylation and Cell Signaling」（Abst）Cold Spring Harbor Laboratory，Cold Spring Harbor，N. Y.，May3-7，1995，page 172およびMol．Celluar Biol．16(3):868-876(1996)に 開示された。 本明細書に開示する具体的な配列のごとき本発明のＤＮＡは、新規ＭＡＰＫＡ Ｐキナーゼの発現に必要な遺伝的情報をコードするので有用である。加えて、こ の配列はＭＡＰＫＡＰキナーゼファミリーの任意のさらなるメンバーを単離し、 同定するためのプローブとして用いることができ、またＭＡＰＫＡＰキナーゼ遺 伝子の異常な発現または活性化により特徴づけられる病状に対するアンチセンス 治療の基礎を築くのにも用いることができる。新規タンパク質自体は、直接的に 診断用薬として、ならびにエフェクター活性のアンタゴニストまたはアゴニスト である化合物のスクリーニング系における成分として有用である。このタンパク 質はまた異種の種における抗体産生を誘導するのにも有用であり、該抗体は前記 した診断、治療および適応症のスクリーニングにも有用である。本明細書に記載 した試薬のこれらのおよび付加的な用途は、この明細書を読むことにより当業者 に明白となろう。発明の簡単な記載 本発明は、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をコードする、ｍＲＮＡ、ＤＮＡ、ｃＤ ＮＡおよびそれのアンチセンスアナログならびに生物学的に活性で診断用または 治療用に有用なそれのフラグメントを包含する単離核酸分子を提供する。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼまたはペプチドの組み換え製造において 試薬として有用なクローニングおよび発現プラスミドのごとき組み換えベクター 、ならびにＭＡＰＫＡＰキナーゼをコードする核酸配列を含む組み換え原核およ び／または真核宿主細胞を提供する。 本発明はまた、既知リガンドと比較して同定するリガンドの結合を測定するこ とにより、ＭＡＰＫＡＰキナーゼに結合できるリガンド（例えば相互作用タンパ ク質または基質）を同定する方法をも提供する。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼおよび／またはＣＳＢＰと相互作用し、 これに結合する化合物を同定するための薬物スクリーニングの方法をも提供する 。タンパク質は溶液中で単離された形態、または固定化された形態であってもよ く、あるいは、遺伝子操作して例えばファージディスプレイ系においてまたは融 合タンパク質としての組み換え宿主細胞の表面に発現させてもよい。また別に、 ＭＡＰＫＡＰキナーゼおよびＣＳＢＰを含む完全細胞またはサイトゾル分画をス クリーニングプロトコルにおいて用いることができる。タンパク質の形態に関わ らず、多数の化合物を化合物／結合タンパク質／キナーゼ複合体を形成するのに 十分な条件下でキナーゼおよび結合タンパク質と接触させ、該複合体を形成し、 これを増強または妨害できる化合物を検出する。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ様配列に特異的にハイブリダイズするの に十分な長さの核酸分子を含んでなる核酸プローブをも提供する。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼをコードするｍＲＮＡと結合し、該ｍＲ ＮＡの発現または翻訳を防御できる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチ ドをも提供する。好ましくは、このオリゴヌクレオチド配列は配列番号１の相補 的配列の全てまたは一部であり、好ましくは約１０から約１００ヌクレオチド残 基、より好ましくは約５０から約８０ヌクレオチド残基、最も好ましくは約２０ から約４０ヌクレオチドのポリヌクレオチドである。配列番号１のオリゴヌクレ オチドの相補鎖のリボソーム結合部位、開始コドンまたは停止コドンを含むアン チセンスオリゴヌクレオチドもまた好ましい。ポリアデニル化領域、スプライシ ング部位、およびプロモーターを包含するがこれらに限定するものではないＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ（特にＭＡＰＫＡＰ−２およびＭＡＰＫＡＰ−３）遺伝子発現 調節エレメントに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドもまた好ましい。 本発明はまた、ＫＡＰＫＡＰキナーゼをコードする核酸分子を含んでなるかま たは欠失するヒト以外のトランスジェニック動物をも提供する。また本発明は、 ＭＡＰＫＡＰキナーゼの分別発現、突然変異およびＳＡＲ評価、ならびにリガン ドおよび薬物スクリーニングのためのモデルとしての該トランスジェニック動物 の使用方法をも提供する。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰ結合ドメインおよび分析的に検出可能なシグナル を提供できる結合タンパク質／リガンド結合インジケータードメインを含む融合 タンパク質をも提供する。また本発明は、検出可能なシグナルで形成、増強また は妨害することによる薬物のスクリーニング方法をも提供する。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰタンパク質に結合するこれらの化合物を同定する ための化合物のスクリーニング方法をも提供し、この方法は：その表面にＭＡＰ ＫＡＰタンパク質を発現する組み換え宿主細胞を提供し、該タンパク質は化合物 の該タンパク質への結合に応答して検出可能なシグナルを提供できる２次成分と 結合しており；多数の候補化合物を該宿主細胞とを、化合物が結合タンパク質に 結合するのに十分な条件下で接触させ；該２次成分により産生されるシグナルを 検出することにより、結合できるこれらの化合物を同定することを含む。図面の簡単な説明 図１は、ヒトＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２および３の配列および整列化を図示す る。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の推定アミノ酸配列およびＭＡＰＫＡＰキナーゼ −２Ａ（Stokoeら、Biochem．J．296:843-849(1993)）およびＭＡＰＫＡＰキナ ーゼ−２Ｂ（Ｚｕら、Biochem.Biophys.Res.Commun.200:1118-1124(1994)）との 整列化。整列化はＭＥＧＡＬＩＧＮ（DNASTAR，Inc.）を用いて実施した。ヒト ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３ ｃＤＮＡ配列はジーンバンクに寄託されている(受 託番号Ｕ４３７８４)。ローマ数字は種々キナーゼサブ・ドメインを示す(Hanks ら、前掲)。Ｎ末端のプロリンに富むモチーフおよびＣ末端での推定核局在化シ グナルはボックスになっている。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２においてＣＳＢＰ／ ｐ３８によりリン酸化された残基、および自動リン酸化部位（Ben-Levy，R.,Lei ghton，I．A.，Doza，Y．N.，Attwood，P.，Morrice，N.，Marshall，C．J．お よびCohen,P.，EMBO J．14（1995）In Press）は配列の下に各々アステリスクお よびドットで示す。 図２は、ＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３がＣＯＳおよびＨｅＬａ細胞由来 のＣＳＢＰに結合することを図示している。ＧＳＴまたはＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰ キナーゼ-３（５μｇ）を負荷したセファロースビーズ（２０μｌ）を、ＦＬＡ Ｇ−タグ化ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２またはＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）を各々発現 するＣＯＳ細胞溶解物と混合した。４℃で２時間インキュベーションした後、ビ ーズをペレットにし、溶解緩衝液で何度も洗浄し、抗ＦＬＡＧ抗体で免疫ブロッ トすることにより分析した。レーン７（標識「Ｃ」）は抗ＣＳＢＰで免疫沈降した ＣＳＢＰを発現する対照ＣＯＳ細胞溶解物を示す。同一の実験をまた内因性ＣＳ ＢＰの供給源として塩活性化したまたはしなかったＨｅＬａ溶解物(１００μｇ) でも繰り返し、抗ＣＳＢＰ抗体（Ｂ）で、または抗リン酸チロシン抗体（Ｃ）で ブロットした。分子量マーカーの位置（ｋＤａ）を左に示す。 図３は、インビトロでＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３がＣＳＢＰの基質であり、Ｈ ＳＰ２７がＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の基質であることを示す。イー・コリ（E. coli）発現ＧＳＴまたはＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ-３（１００μｇ／ｍｌ ）を、示したように、トランスフェクションし活性化したＣＯＳ細胞に由来する ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２もしくはＣＳＢＰ２(Ｄ１６８Ａ)、またはＨｅＬａ細胞 に由来する内因性ＣＳＢＰと共に、免疫複合体キナーゼアッセイにおける基 質として使用した。ＨＳＰ２７（１２０μｇ／ｍｌ）はレーン８および９に含ま れ、ＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をレーン９から排除した。分子量マーカ ーの位置（ｋＤａ）を左に示す。 図４は、ソルビトール−およびＴＮＦ−媒介の細胞刺激により、ＣＳＢＰおよ びＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３が活性化されることを図示している。Ａ；ＨｅＬａ 細胞はベクター単独（レーン１−３）か、またはＨＡ−タグ化ＭＡＰＫＡＰキナ ーゼ−３（レーン４−８）のいずれかでトランスフェクションし、１０μＭ４− （４−フルオロフェニル）−２−（４−メチルスルフィニルフェニル）−５−（ ４−ピリジル）−１Ｈ−イミダゾールで前処理し、および／または０．４Ｍソル ビトールまたは２０ｎｇ／ｍｌ ＴＮＦで示したように１０分間処理した。活性 化した後、細胞を溶解し、ＨＡ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を抗ＨＡ抗体で免疫 沈降し、基質としてＨＳＰ２７を用いて免疫複合体キナーゼアッセイを実施した (矢印で示す)。Ｂ；ＨｅＬａ細胞をＦＬＡＧ−ＣＳＢＰ２およびＨＡ−ＭＡＰＫ ＡＰキナーゼ−３（レーン１および２）か、またはベクター単独（レーン３およ び４）のいずれかで同時トランスフェクションし、０．４Ｍソルビトールで１０ 分間活性化し、抗ＨＡ抗体で免疫沈降させた。免疫沈降物を抗ＦＬＡＧ抗体を用 いて免疫ブロット法により分析し、同時沈降したＦＬＡＧ−ＣＳＢＰを検出した (矢印で示す)。矢印の頭は、免疫沈降に用いた抗ＨＡ抗体の重および軽鎖を示す 。発明の詳細な記載 本発明をさらに記載するにあたり、さらに以下の用語を用い、以下に示すよう に定義するものとする。 「抗原」は、宿主の免疫系を刺激して、体液性および／または細胞性抗原特異 的応答を起こさせる１個またはそれ以上のエピトープを含有する分子を意味する 。この用語はまた、本明細書において「免疫原」なる用語と互換的に用いる。 「エピトープ」なる用語は、抗原またはハプテン上の、特異的抗体分子が結合 する部位を意味する。この用語はまた、「抗原決定基」または「抗原決定部位」 なる用語と互換的に用いる。 「融合タンパク質」は少なくとも２個の機能的に連結した異種性コーディング 配列の発現の結果得られたタンパク質である。ＣＳＡＩＤ^TM結合タンパク質また はそれのフラグメントおよび２番めの無関係なペプチド配列を含むタンパク質は 、融合タンパク質の一例である。 ＲＮＡポリメラーゼが２個のコーディング配列を単一のｍＲＮＡに転写し、つ いでそれを両方のコーディング配列に由来するアミノ酸を有する単一のポリペプ チドに翻訳する場合、コーディング配列は別のコーディング配列に「機能的に連 結されて」いる。発現される配列が最終的にプロセッシングされて望ましいタン パク質を産生する限り、コーディング配列は互いに隣接している必要はない。 「組み換え」ポリペプチドは、組み換えＤＮＡ技術により製造した；すなわち 所望のポリペプチドをコードする外因性ＤＮＡ構築物により形質転換した細胞か ら製造したポリペプチドを意味する。「合成」ポリペプチドは化学合成により製造 したポリペプチドである。 「レプリコン」はインビボでＤＮＡ複製の自立性ユニットとして機能する；す なわちそれ自体の制御下で複製できる、任意の遺伝的エレメント（例えばプラス ミド、染色体、ウイルス）である。 「ベクター」は、プラスミド、ファージまたはコスミドのごときレプリコンで あり、別のＤＮＡセグメントをそれに付着して、付着したセグメントを複製でき る。 「二本鎖ＤＮＡ分子」は、弛緩型および超らせん型の両方の二本鎖らせんのデ オキシリボヌクレオチド（塩基アデニン、グアニン、チミン、またはシトシン） のポリマー形態を意味する。この用語は分子の１次および２次構造のみを意味し 、特定の任意の３次構造に限定するものではない。従って、この用語は、とりわ け直鎖ＤＮＡ分子（例えば制限断片）ウイルス、プラスミド、および染色体にお いて見出される二本鎖ＤＮＡを包含する。特定の二本鎖ＤＮＡ分子の構造に関し て論じる場合、ＤＮＡの非転写鎖（すなわち、ｍＲＮＡに対して相同的な配列を 有する鎖）に沿って５’から３’の方向にある配列のみを示す慣例に準じて、本 明細書において配列を記載できる。 特定のタンパク質のＤＮＡ「コーディング配列」または特定のタンパク質を「コ ードするヌクレオチド配列」は、適当な制御配列の調節下におかれた場合、ポリ ペプチドに転写および翻訳されるＤＮＡ配列である。 「プロモーター配列」は、細胞内でＲＮＡポリメラーゼに結合し、下流（３’ 方向）のコーディング配列の転写を開始できるＤＮＡ制御領域である。本発明を 定義する目的で、プロモーター配列をコーディング配列の翻訳開始コドン（例え ばＡＴＧ）近くで３’末端で結合し、上流（５’方向）に伸長し、バックグラウ ンドより大きい検出可能なレベルで転写を開始するのに必要な塩基またはエレメ ントの最低数を包含する。プロモーター配列内で、転写開始部位(便宜上ヌクレ アーゼＳ１でのマッピングにより定義する)、ならびにＲＮＡポリメラーゼの結 合に寄与するタンパク質結合ドメインが見出される。真核生物プロモーターは、 いつもではないがしばしば「ＴＡＴＡ」ボックスおよび「ＣＡＴ」ボックスを含 有する。原核生物プロモーターは、−１０および−３５コンセンサス配列に加え てShine-Dalgarno配列を含有する。 ＤＮＡ「制御配列」は、プロモーター配列、リボソーム結合部位、ポリアデニル 化シグナル、転写終止配列、上流の制御ドメイン、エンハンサー等の総称であり 、包括的に宿主細胞におけるコーディング配列の発現（すなわち転写および翻訳 ）を提供する。 ＲＮＡポリメラーゼがプロモーター配列に結合し、コーディング配列をｍＲＮ Ａに転写し、次いでコーディング配列によりコードされるポリペプチドに翻訳す る場合、制御配列は細胞におけるコーディング配列の「発現を指示する」。 「宿主細胞」は、外因性ＤＮＡ配列により形質転換またはトランスフェクショ ンされた、または形質転換またはトランスフェクションできる細胞である。 かかる外因性ＤＮＡが細胞膜内に導入された場合、細胞は外因性ＤＮＡにより 「形質転換」されている。外因性ＤＮＡは細胞のゲノムを構成する染色体ＤＮＡ に（共有結合で）組み込まれていても組み込まれていなくてもよい。原核生物お よび酵母では、例えば、外因性ＤＮＡはプラスミドのごときエピソームエレメン ト上に保持され得る。真核細胞に関しては、安定に形質転換されたまたはトラン スフェクトされた細胞は、外因性ＤＮＡが染色体に組み込まれて、染色体複製を 介して娘細胞に遺伝される細胞である。この安定性は、真核細胞が外因性ＤＮＡ を含有する娘細胞の集団を含んでなるセルラインまたはクローンを確立できる能 力により示される。 「クローン」は、単一の細胞または有糸***により共通の祖先に由来する細胞 集団である。「セルライン」は多世代にわたりインビトロで安定に生育できる１次 細胞のクローンである。 ２個のＤＮＡまたはポリペプチド配列の、少なくとも約８５％（好ましくは少 なくとも約９０％、および最も好ましくは少なくとも約９５％）のヌクレオチド またはアミノ酸が分子の所定の長さにわたり対合する場合、２個のＤＮＡまたは ポリペプチド配列は「実質的に相同である」または「実質的に同一である」。本明 細書で用いるように、実施的に相同であるとはまた、具体的なＤＮＡまたはポリ ペプチド配列に対して同一性を示す配列をも意味する。実質的に相同なＤＮＡ配 列を、例えばストリンジェントな条件下で、特定の系について規定したサザン・ ハイブリダイゼーション実験において同定できる。適当なハイブリダイゼーショ ン条件を規定することは当業者の範囲内である。例えば「Current Protocols in Mol.Biol．IおよびＩＩ巻、Wiley Interscience、Ausbelら（編）（1992）を参 照のこと。実質的に同一のタンパク質配列はタンパク質分解性消化、ゲル電気泳 動およびマイクロシークエンシングにより同定できる。 ＣＳＢＰに関して「機能的に等価」なる用語は、対象のタンパク質のアミノ酸 配列が本明細書で開示する結合活性を示す配列であることを意味する。 ＤＮＡ構築物の「異種性」領域は、天然には他の分子に付随して見出されない 、別のＤＮＡ分子内または別のＤＮＡ分子に付着したＤＮＡの同定可能なセグメ ントである。従って、異種性領域がレセプター遺伝子をコードする場合、遺伝子 は通常、源動物のゲノム内でその遺伝子が隣接しないＤＮＡが隣接する。異種性 コーディング配列の別の例は、コーディング配列自体が天然には見出されない構 築物（例えば、天然の遺伝子とは異なるコドンを有する合成配列）である。対立 遺伝子変種、別のスプライシング、または自然発生突然変異は、本明細書で用い る ＤＮＡの異種性領域を生じない。 以下の略語もまた本明細書において使用する：ＡＤ、活性化ドメイン；ＢＤ、 結合ドメイン；ＣＳＢＰ、ＣＳＡＩＤ^TM結合タンパク質；ＧＳＴ、グルタチオン Ｓ−トランスフェラーゼ；ＨＡ、ヘマグルチニン；ＨＳＰ、熱ショックタンパク 質；ＩＬ−１、インターロイキン−１；ＪＮＫ、ｃ−JunＮ−末端キナーゼ；Ｍ ＡＰキナーゼ、マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ；ＭＢＰ、ミエリン塩基 性タンパク質；ＭＡＰＫＡＰキナーゼ、マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ −活性化タンパク質キナーゼ；ＰＡＧＥ、ポリアクリルアミドゲル電気泳動；Ｓ ＤＳ、ドデシル硫酸ナトリウム；ＴＮＡ、腫瘍壊死因子；ＵＴＲ、非翻訳領域。 これらの化合物はリウマチ性関節炎、骨粗鬆症、および敗血症性ショック、発 作および損傷に由来する種々の虚血-再還流等の炎症性疾患に多く適応されるの で、ＣＳＢＰの基質を遮断する化合物はまた同一の範囲の疾患に適応される。以 下に示すように、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３はインビトロおよびインビボでＣＳ ＢＰの基質であり、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３活性はＣＳＢＰ活性を活性化する 同一の細胞性刺激、すなわち熱、化学的、浸透圧ストレス、ＵＶおよびサイトカ インＩＬ−１およびＴＮＦにより刺激される。従って、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ− ３活性またはＣＳＢＰによるその活性化の阻害剤はＣＳＡＩＤ^TM化合物に非常に 類似した治療用薬として可能性を秘めているが、これらの化合物はＣＳＡＩＤ^TM 化合物とは区別される独特の生物学的特性を有するものと考えられる。 標的としてのＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の使用の点から、本発明は潜在的阻害 剤をスクリーニングするための以下のアッセイを意図する： １．天然のＣＳＢＰ、スプライス変種、またはＣＳＢＰ（Ｄ１６８Ａ）のごとき それの突然変異体およびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３融合タンパク質（これは本明 細書以下で構築されるように、ＣＳＢＰはＤＮＡ結合ドメインに融合し、ＭＡＰ ＫＡＰキナーゼ−３は活性化ドメインに融合する）を用いた酵母ツーハイブリッ ドスクリーン(例えば米国特許第５２８３１７３号を参照のこと)。しかしながら 、活性化ドメインに融合したＣＳＢＰおよびＤＮＡ結合ドメインに融合したＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ−３を用いてアッセイを構築することもできる。スクリーニン グ をタンパク質−タンパク質（酵素−基質）相互作用アンタゴニストを回収するよ うに設計する。透過性酵母における酵母生育またはβ−ガラクトシダーゼ合成（ 青色）を遮断（阻害）する能力に基づいて化合物を選別する(Gaberら、Mol.Cell Biol．9:3447-3456(1989))。基本的な酵母ハイブリッドスクリーンに、その他 のＤＮＡ結合および活性化ドメインとＧＡＬ−４が寄与するドメインとの置換の ごときある修飾を施すことが望ましいということが理解される(例えばｌｅｘＡ ＤＮＡ結合ドメインもまた本発明における使用を意図したものである)。加え て、誘導可能なプロモーターを用いて本発明のツーハイブリッドスクリーンにお いて発現を引き起こすことができる。 ＣＳＢＰ（Ｄ１６８Ａ）／ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３相互作用アンタゴニスト に関する酵母ツーハイブリッドスクリーンを以下に示す： ＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）およびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３ならびに転写レポ ーターｌａｃＺ間のツーハイブリッド相互作用（FieldsおよびSong、(1989)）に 基づく高処理量マイクロタイター・フォーマットのロボット工学に準じるスクリ ーニングを構築した。簡単には、相互作用トラップ（ｌｅｘＡ）ツーハイブリッ ド系を用いて、ハイブリッド融合体として２個のタンパク質の発現を誘導できる ように操作した(Gyurisら、Cell，75:791-803(1993))。発現プラスミドを酵母株 ＲＪ５０１（ａｄｅ ２ｈｉｓ３ ｕｒａ３ ｌｅｕ２ ｌｙｓ２ ｅｒｇ６ ＵＲＡ３：：ｌｅｘＡｏ−ｌａｃＺ）に同時導入し、タンパク質−タンパク質相 互作用を確認し（例えば４時間でのｂ−ｇａｌユニットで＞１００倍誘導）アッ セイ条件を確立した。 このアッセイフォーマットでは化合物を個々に同じ濃度で（すなわち２５μｇ ／ｍｌ）２％ガラクトースと共に播種し、タンパク質発現およびハイブリッド形 成を誘導する。中性の炭素源ラフィノースを含有する選択培地において予め成長 させた酵母細胞を加える。β−ガル活性は増強される(Miller J.H.,Experiments in Molecular Genetics(Cold Spring Harbor Laboratory，Cold Spring Harbor ,NY))。ＣＳＢＰ（Ｄ１６８A）／ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３相互作用アンタゴニ ストに関する酵母ツーハイブリッドスクリーンを３−４時間のインキュベーショ ンの後決定する。阻害％を算出し、並行対照ツーハイブリッド株に関して微分値 を決定する。(対照株は、相互作用することが知られている２個の別のタンパク 質をコードするプラスミドを含有する同一の親酵母株である)。 前記に対する修飾は、異なる転写レポーターを有する異なる酵母株(すなわち 、ＵＲＡ３のような栄養要求性マーカー)、異なるツーハイブリッド系（Fields ら、Nature，340:245-247(1989)）およびプラスミドの異なるプロモーターを包 含するが、これらに限定するものではない。 ２.阻害剤はＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３アッセイにおいて直接見出すことができ 、このアッセイでは、ｈｓｐ−２７またはｈｓｐ−２７の既知リン酸化部位に関 連するペプチドを基質として用いて、活性化したＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を測 定する。対照アッセイと比較して、キナーゼ活性の量を減じる能力に基づいて、 阻害剤を選択する。例えば図３に関しては、前記で論じるごとくである。種々の キナーゼ／タンパク質リン酸化アッセイは当該分野において知られており、本発 明と関連して有用に適用できることは留意すべきである。例えば「Protein Phos phorylation:A Practical Approach」Hardie，D．G．（編）ＩＲＬ Press at Ox ford University Press，New York，300頁（1993）（特に第６章、121-144頁） を参照のこと。 本発明のアッセイは、ＭＡＰＫＡＰ阻害剤として化合物同定する方法を包含し 、この方法では、最初に精製したまたは豊富なＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３、好ま しくは活性化したもの、すなわちＣＳＢＰによりリン酸化したものか、または本 質的に活性なＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の突然変異体を得て、次いでキナーゼを 標識ＡＴＰの存在下、ペプチドまたはタンパク質基質（Cliftonら、前掲）と、 同定される阻害剤（または候補阻害剤）と共に、インキュベーションする。次い で、標識したリンのペプチドまたはタンパク質基質への取り込みを測定し(当業 者に周知の方法による)、基質中に含まれる標識されたリンの量を減じる阻害剤 を選択する。 ３．組み換えＣＳＢＰおよびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３間の結合アッセイの阻害 剤。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３のＣＳＢＰへの結合を阻害する化合物を探すため のアッセイを構築するための方法は多くある。一般的なスクリーニングフォーマ ットでは９６ウェルプレートを用い、そこではキナーゼの一つ、好ましくは精製 された組み換えＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を、最初に、一晩インキュベーション することによりＥＬＩＳＡプレートのウェルに付着させ、さらにＢＳＡ（ウシ血 清アルブミン）のごとき非特異的タンパク質と共にインキュベーションしてプラ スチック上の遊離の結合部位を遮断する。続いて推定される阻害剤または対照緩 衝液を含有する溶液を加えて、精製組み換えＣＳＢＰを含有する溶液と混合し、 １時間またはそれ以上インキュベーションし、対照緩衝液ウェル中のＣＳＢＰの ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３への結合を完全にする。次いで各ウェルの結合ＣＳＢ Ｐを測定する。これは、ＣＳＢＰを直接検出できる放射性または蛍光標識で標識 するか、または蛍光タグを付すかもしくはその存在を色を変化させる基質を提供 することにより酵素反応させて測定できる、西洋ワサビペルオキシダーゼまたは アルカリ性ホスファターゼのごとき酵素と結合させたＣＳＢＰ特異的抗体のごと き、結合ＣＳＢＰを検出できるさらなる試薬とインキュベーションすることによ り通常行う。別法として、ＣＳＢＰを例えばビオチンで化学的に修飾（結合）で き、蛍光または放射活性ストレプトアビジンの結合により検出できる。別法とし て、酵素活性を有するタンパク質またはペプチド、または前記したように検出す るための特異的抗体があるタンパク質またはペプチドに、ＣＳＢＰを融合できる 。ＥＬＩＳＡプレートアッセイに対するこれらのおよびその他の変法は当業者に 周知である。典型的には、各工程で用いるタンパク質の量および正確な試薬の組 み合わせを経験的に決定する。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３とＣＳＢＰとの相互作 用を遮断するアンタゴニストまたは阻害剤化合物はシグナルを減じさせるもので ある。アッセイはウェルに付着した精製組み換えＣＳＢＰでも構築でき、ＭＡＰ ＫＡＰキナーゼ−３を２番目の工程として阻害剤候補化合物と共に加え、ついで 前記したようにＣＳＢＰのための検出試薬を加えた。さらなる変法は、タンパク 質に対するか、またはＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３もしくはＣＳＢＰと融合したタ ンパク質もしくはペプチドに対する抗体を介して、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３ま たはＣＳＢＰをウェルに付着させることを包含する。結合アッセイの成分の一つ の みが純粋である必要がある。このように、ウェルに付着したＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−３を伴うプレートをＣＳＢＰを含有する細胞溶解物とインキュベーションし 、ＣＳＢＰに対するか、またはＣＳＢＰ融合ペプチドパートナーに対する抗体で 、ＣＳＢＰ結合を検出できる。 ＣＳＢＰのＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３に対する結合はまた、当業者に知られる 多くのその他の技術により適当なアッセイフォーマットに確立できる。例えばＣ ＳＢＰまたはＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をチップに結合し、２次的なキナーゼの 結合をＢＩＡｃｏｒｅのごとき装置を用いて表面プラスモン共鳴により測定でき る。阻害剤の存在下での２次的なキナーゼの添加により、２次的成分の添加時に 見られるシグナルが低減する。 さらなる変法は、細胞表面にＣＳＢＰまたはＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を発現 させ、放射活性またはその他の検出試薬を用いて標識（好ましくは放射性標識） したＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３またはＣＳＢＰの結合を測定することを包含する 。 かかるアッセイの例は、融合タンパク質として作成したいずれかまたは両方の タンパク質を用いて、抗体等で適当に検出できるようにしたＥＬＩＳＡフォーマ ットで確立できる。有用なエピトープタグには、グルタチオンＳ−トランスフェ ラーゼ、ＦＬＡＧ、またはＨＡが包含されるが、これらに限定されるものではな い。例えば図３および４Ｂに関して論じたものを参照のこと。タンパク質のいず れをもグルタチオンまたは抗体でコーティングしたビーズのごとき固体支持体に 付着させることができる。かかる阻害剤は、ＣＳＢＰまたはＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−３の酵素活性の阻害剤であってもなくてもよく、これらは全て、恐らくＣＳ ＢＰおよびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の界面を崩壊する。 ４．活性化ＣＳＢＰ、非活性化ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３およびＭＡＰＫＡＰキ ナーゼ−２のペプチド基質を用いた結合キナーゼアッセイ。ＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−３ペプチド基質のリン酸化の阻害剤は、ＣＳＢＰまたはＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−３のどちらかの阻害剤であり得る。従って、イー・コリ(E.coli)、酵母、昆 虫細胞、哺乳動物細胞またはその他の適当な宿主細胞から単離した活性化ＣＳＢ Ｐを、ＭＡＰＫＡＰキナーゼのタンパク質またはペプチド基質の存在下、イー・ コリまたはその他の適当な宿主細胞に発現した非活性化野生型ＭＡＰＫＡＰキナ ーゼまたはそれの活性化できない突然変異体と混合する。いずれかのキナーゼ活 性に影響を及ぼすことができる試験化合物を検出するために成分の力価を測定す る。 このスクリーニングでは、精製した組み換えＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を、キ ナーゼアッセイを確立するために、ペプチド基質および適当な緩衝試薬と混合す る(Cliftonら、FEBS Lett．392:209-214（1996）を参照のこと)。この段階では 、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を不活性状態にすべきである。それはタンパク質を イー・コリまたは刺激していない昆虫細胞もしくは哺乳動物細胞に発現するよう な場合であり、タンパク質はリン酸化されない。次いで阻害剤の候補物質または 対照溶液を加え、続いてこれまでに記載されているように処理した酵母または哺 乳動物細胞の発現物から得られるような、リン酸化形態の活性なＣＳＢＰを加え る(Leeら、Nature，372:739-746（1994）；Kumerら、J．Biol．Chem．270:29043 （1996）；Cuendaら、FEBS Lett．364:229-233(1995))。次いでＭＡＰＫＡＰキ ナーゼ−３ペプチド基質のリン酸化を記載したアッセイ（Cliftonら、FEBS Lett ．392:209-214(1996)）のようにか、またはペプチド基質をビーズに付着させて シンチレーション・プロキシミティ（scintillation proximity）（当業界では ＳＰＡとして知られている）により検出できるような変法により測定する。キナ ーゼアッセイのその他の変法は当業者に知られている。このスクリーニングによ り、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３ペプチド基質のリン酸化を減じる化合物を探索す る。混合物中の各キナーゼおよび基質の正確な量に応じて、本アッセイはＣＳＢ ＰとＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３との結合を阻害する化合物、ＣＳＢＰによるＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ−３の活性化すなわちリン酸化を阻害する化合物、およびＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ−３のキナーゼ活性を阻害する化合物を検出する。 これらのアッセイの開発の中心は、キナーゼカスケードの中間体の単離である 。かかる有用なタンパク質の一つはＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３であり、その単離 および特徴づけは以下のとおりである。 本発明のアッセイは化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法を包含し 、 この方法は、最初に非活性化ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３およびＣＳＢＰを得て、 次いでキナーゼを標識ＡＴＰの存在下、ペプチドまたはタンパク質基質（Clifto nら、前掲）と同定する阻害剤（または候補阻害剤）とともにインキュベートす ることを含む。次いで標識したリンのペプチドまたはタンパク質基質への取り込 みを（当業者に周知の方法により）測定し、基質内に含まれる標識したリンの量 を減じる阻害剤を選別する。好ましくは、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３およびＣＳ ＢＰを精製する。適当には、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をイー・コリ中融合タン パク質として発現させ、ＣＳＢＰを酵母中融合タンパク質として発現させる。実験方法 細胞培養およびトランスフェクション ＣＯＳおよびＨｅＬａ細胞を、加湿した５％ＣＯ₂環境下で１０％ウシ胎児血 清（Life Technologies，Inc.）を添加したＤＭＥＭ中に維持した。製造者（Ｌ ＴＩ）の推奨する方法にしたがい、リポフェクタミン試薬を用いて一時的なトラ ンスフェクションを実施した。 ツーハイブリッドおよび哺乳動物発現のためのプラスミド構築 プラスミドｐＧＢＴ９、ｐＧＡＤ４２４、ｐＴＤ１、ｐＶＡ３、およびｐＬＡ Ｍ５’をClontech Laboratoriesより購入した。プラスミドｐＴＤ１はＧＡＬ４ −ＡＤ−ＳＶ４０ラージＴ抗原融合タンパク質をコードし(ｐＧＡＤ３Ｆ中)、ｐ ＶＡ３はＧＡＬ４−ＢＤ−ｐ５３融合タンパク質をコードする(ｐＧＢＴ９中)。 これらのタンパク質はツーハイブリッドアッセイにおいて陽性対照として使用し た(Ｌｉら、FASEB J．7:957-963（1993）；Iwabuchiら、Oncogene，8:1693-1696 (1993))。ｐＬＡＭ５’はＧＡＬ４−ＢＤ−ラミンＣ融合タンパク質をコードし 、擬似陽性物を排除するのに使用した。ｐ１３７ＮＢＵ−ＣＳＢＰ２（Kumarら 、前掲）に由来する１．２ｋｂのＸｈｏＩ−Ａｓｐ７１８Ｉフラグメントは平滑 末端であり、ｐＧＢＴ１０（E．Rheaume、個人情報）のＳｍａＩ部位にクローン 化し、ｐＧＢＴ１０−ＣＳＢＰ２を作成した。（ｐＧＢＴ１０はｐＧＢＴ９（Ba rtelら、Oxford．153-179(1993)）を修飾したものであり；、ｐＧＢＴ９におけ る位 置と比較した場合、ｐＧＢＴ１０ではＳｍａ Ｉ部位は＋１位置にある)。ｐＧ ＢＴ１０−ＣＳＢＰ２のインフレーム融合を、自動ＤＮＡシークエンサー（Appl ied Biosystems，Inc.）で配列決定することにより確認した。ｐＧＢＴ１０−Ｃ ＳＢＰ２に由来する９０４塩基対のＢｇＩＩＩフラグメントをｐ１３８ＮＢＵ− ＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）に由来する８８６塩基対のＢｇｌＩＩフラグメント（ Kumarら、前掲）と置換して、ｐＧＢＴ１０−ＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）を作成 した。エピトープタグ化ＣＳＢＰ ｃＤＮＡを発現するための哺乳動物ベクター をＦＬＡＧエピトープをコードする５’プライマー（International Biotechnol ogy，Inc.）およびｐＢＳ−ＣＳＢＰに由来する３’プライマー（Kumarら、前掲 ）を用いて、ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２およびＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）のコーデ ィング配列をＰＣＲ増幅して操作し、ＣＤＮにサブクローニングした(Kumarら、 J．Biol．Chem．270:27905-27913(1995))。同様に、ヘマグルチニン（ＨＡ−１ ２ＣＡ５）(Wilsonら、Cell 37，767-778(1984))エピトープ−タグ化ＭＡＰＫＡ Ｐキナーゼ−３をコードする哺乳動物発現ベクターを、ＨＡエピトープをコード する５’プライマーを用いてＰＣＲにより構築した。ＣＯＳおよびＨｅＬａ細胞 の両方におけるエピトープタグ化タンパク質の一時的発現を、抗ＨＡ(Boehringe r Manheim)および抗ＦＬＡＧ（ＩＢＩ）または抗ＣＳＢＰ抗血清（Freshneyら、 前掲）を用いる免疫ブロット法により確認した。 酵母ツーハイブリッドスクリーン ＧＡＬ４−ＡＤ／ヒト白血球ｃＤＮＡ融合ライブラリーをClontechより購入し た。Clontechが推奨する酢酸リチウム法を修飾した方法により、ＨＦ７ｃ（ＭＡ Ｔａ、ｕｒａ３−５２、ｈｉｓ３−２００、ｌｙｓ２−８０１、ａｄｅ２−１０ １、ｔｒｐ１−９０１、ｌｅｕ２−３、１１２、ｇａｌ４−５４２、ｇａｌ８０ −５３８、ＬＹＳ２：：ＧＡＬ１−ＨＩＳ３、ＵＲＡ３：：（ＧＡＬ４ １７量 体）₃−ＣＹＣ１−ｌａｃＺ）（Feilotterら、Nucleic Acids Res．22:1502-150 3(1994)）を形質転換した。両方のＣＳＢＰ構築物からの安定した融合タンパク 質の発現を、酵母ＧＡＬ４（Upstate Biotechnologies，Inc.）のＤＮＡ結合ド メイン（ＢＤ）に対するウサギポリクローナル抗血清で検出した。トリプトファ ン、 ロイシンおよびヒスチジン(ＳＣ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｈｉｓ)を欠き、１０ｍＭ ３−アミノトリアゾール（Sigma Chemical Co.）を含有する合成完全（ＳＣ）培 地上でＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）と相互作用するライブラリータンパク質を選別 した。Clontechが推奨するように、コロニー・リフト・β−ガラクトシダーゼ・ フィルター・アッセイを実施した。ＤＨ５αのエレクトロポレーションによりプ ラスミドｐＣＬ１（ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をコードする）を酵母より救い出 し、前記のようにシークエンシングした。 ＧＳＴ融合タンパク質としてのＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の発現 ｐＣＬ１に由来する１．３９ｋｂのＥｃｏＲＩインサートをＥｃｏＲＩ消化し たｐＧＥＸ−５Ｘ−１（Pharmacia Biotechnology,Inc.）に連結した。得られた プラスミドｐＧＥＸ−５Ｘ−ＣＬ１をエシェリシア・コリ（Escherichia coli） ＢＬ２１株（Pharmacia）に導入した。細胞を２ｘ ＹＴＡ（１６ｇ／ｌ酵母抽 出物、５ｇ／ｌ ＮａＣｌ、１００μｇ／ｍｌアンピシリン）中３０℃で培養し 、０.１ｍＭイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトシダーゼを２時間添加するこ とによりタンパク質の発現を誘導した。グルタチオンＳ−トランスフェラーゼ（ ＧＳＴ）またはＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３融合タンパク質を、グルタチ オン−セファロース（ＧＳＨ−セファロース）アフィニティークロマトグラフィ ーにより、販売者の指示書に従って精製した。６７ｋＤａのＧＳＴ−ＭＡＰＫＡ Ｐキナーゼ−３の精度および純度を、ＳＤＳ−ＰＡＧＥおよびクーマシー染色に よる判定で、＞９５％であると決定した。 免疫沈降およびキナーゼアッセイ 哺乳動物細胞発現エピトープタグ化タンパク質を０.４Ｍソルビトールまたは ２０ｎｇ／ｍｌ ＴＮＦで処理することにより活性化した。ある場合には、細胞 を１０μＭ４−（４−フルオロフェニル）−２−（４−メチルスルフィニルフェ ニル）−５−（４−ピリジル）−１Ｈ−イミダゾールで前処理する(Leeら、Natu re，372:739-746（1994）およびCuendaら、前掲)。細胞をＰＢＳで２回洗浄し、 氷上で溶解用緩衝液（２0ｍＭ Tris−ＨＣｌ ｐＨ７．４、１５０ｍＭ ＮａＣ ｌ、１％TritonX−１００）１０％グリセロール、２ｍＭ ＥＤＴＡ、２５ｍＭ β −グリセロホスフェート、２０ｍＭ ＮａＦ、１ｍＭオルトバナジン酸ナトリウ ム、２ｍＭリン酸ナトリウム、１ｍＭフェニルメチルスルフオニルフローライド 、１μｇ／ｍｌ ロイペプチン、５Ｕ／ｍｌ アプロチニン）中に可溶化し、４ ℃で２０分間１５０００ｘｇで遠心した。適当な抗体を使用して、４℃で２時間 、細胞溶解物から内因性またはピトープタグ化（ＣＳＢＰ用にＦＬＡＧ、および ＭＡＰＫＡＰキナーゼ-３用にＨＡ）タンパク質を沈降させた。ビーズを溶解用 緩衝液で２回、およびキナーゼ緩衝液（２５ｍＭ Hepes ｐＨ７．４、２５ｍＭ ＭｇＣｌ₂、２５ｍＭ β−グリセロホスフェート、１００μＭオルトバナジン酸 ナトリウム、２ｍＭ ＤＴＴ）で２回洗浄し、基質１−５μｇおよび５０μＭ[γ −³²Ｐ]ＡＴＰ（２０Ｃｉ／ミリモル）を添加して、免疫複合キナーゼアッセイ を開始した。３０℃で３０分後、ＳＤＳサンプル緩衝液を加えて反応を停止させ 、リン酸化物をＳＤＳ−ＰＡＧＥおよびオートラジオグラフィーにより分析した 。内因性ＣＳＢＰまたはＦＬＡＧ−ＣＳＢＰのＧＳＴ−またはＨＡ−ＭＡＰＫＡ Ｐキナーゼ−３への結合 ＧＳＨ−セファロースに結合したＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３（〜５μ ｇタンパク質／２０μｌビーズ）を穏やかに回転させながら、ソルビトール刺激 したＣＯＳ細胞（エピトープータグ化ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２またはＣＳＢＰ２ （Ｄ１６８Ａ）を発現する）またはソルビトール刺激したもしくはしていないＨ ｅＬａ細胞溶解物（１００μｇ）（内因性ＣＳＢＰを発現する）と共に、４℃で ２時間インキュベーションした。ビーズを溶解用緩衝液１ｍｌで６回洗浄し、ビ ーズに結合したＣＳＢＰタンパク質を、抗ＦＬＡＧ（ＩＢＩ）または抗ＣＳＢＰ 特異的抗血清を用いる免疫ブロット法により検出した(Leeら、Nature，372:739- 746(1994))。インビボでの同時沈降研究のために、ＨＡタグ化ＭＡＰＫＡＰキナ ーゼ−３およびＦＬＡＧタグ化ＣＳＢＰ２をＨｅＬａ細胞に同時トランスフェク ションした。細胞溶解物を抗ＨＡ抗体（Boehringer Manheim）で免疫沈降させ、 抗ＦＬＡＧ抗体を用いて免疫ブロットし、同時沈降したＦＬＡＧ−ＣＳＢＰを検 出した。 結果および考察 ＣＳＢＰと相互作用するタンパク質をコードするｃＤＮＡのクローニング 酵母ツーハイブリッドスクリーンを用いて、ＣＳＢＰと相互作用するタンパク 質を同定した。野生型ＣＳＢＰ２の全長をＧＡＬ４−ＢＤ融合として構築した場 合、これは相互作用するタンパク質の非存在下ＨＦ７ｃのＨＩＳ３レポーターを 活性化した。酵母中に発現されるＣＳＢＰ２は外因性の刺激なしで活性であるの で(Kumarら、J．Biol．Chem．270:29043-29046(1995))、この活性化がキナーゼ 活性の基底値が高いことに関係していることが疑われた。従って、酵素、ＣＳＢ Ｐ２（Ｄ１６８Ａ）の触媒的に不活性な形態（Kumarら、前掲）をＧＡＬ４−Ｂ Ｄ融合体として操作し、これはＧＡＬ４−ＡＤプラスミドと同時形質転換した場 合ＨＦ７ｃＨＩＳ３レポーターを活性化しなかった。このＧＡＬ４−ＢＤ−ＣＳ ＢＰ２（Ｄ１４８Ａ）をコードするプラスミドをＧＡＬ４−ＡＤ−ヒト白血球ｃ ＤＮＡ融合ライブラリーとＨＦ７ｃに形質転換し、形質転換体をＳＣ−Ｔｒｐ− Ｌｅｕ−Ｈｉｓ培地にプレートし、両方のプラスミドを含有する細胞、および相 互作用するツーハイブリッドタンパク質を直接選別した。全部で８７個の陽性体 をこの１次スクリーニングから得たが、１個の株のみを両方のレポーター遺伝子 の活性化に関して陽性（すなわちＨｉｓ⁺およびｌａｃＺの青色）であることを 試験した。この株ｐＣＬ１（ＣＳＢＰ、白血球（Leukocyte）１）から単離した ＧＡＬ４−ＡＤライブラリープラスミドを対照またはＧＡＬ４−ＢＤ−ＣＳＢＰ （Ｄ１６８Ａ）をコードするプラスミドのどちらかの存在下、ＨＦ７ｃに再度形 質転換した。ＨＩＳ３およびｌａｃＺレポーターの活性化は、ｐＣＬ１がＧＡＬ ４−ＢＤ−ＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）をコードするプラスミドと組み合わせて存 在する場合でのみ起こり、ＧＡＬ４−ＢＤまたはＧＡＬ４−ＢＤヒトラミンＣ融 合タンパク質をコードするプラスミドと組み合わせた場合は起こらなかった。 予想ＣＳＢＰ相互作用タンパク質配列の分析 配列決定後、Kozakの予想（Kozak，M.，Cell，44:283-292(1986)）に従って、 可能な開始コドンが、５’ＥｃｏＲＩ部位に続いて１４番目のコドンで見出され 、算出Ｍ_rが４２．８ｋＤａである３８２個のアミノ酸タンパク質をコードする 完 全なオープン・リーディング・フレームがこれに続いた。ジーンバンクのサーチ により、ｐＣＬ１がコードするタンパク質が新規であり、セリン−トレオニンタ ンパク質キナーゼＭＡＰＫＡＰキナーゼ２に密接に関連することが示された。１ ．３９ｋｂのｐＣＬ１ ｃＤＮＡインサートの予想アミノ酸配列およびそれをヒ トＭＡＰＫＡＰキナーゼ２の２種の既知の異性体と整列化したものを図１に示す 。ヒトＭＡＰＫＡＰキナーゼ２の２種の既知の異性体とのアミノ酸同一性は〜７ ０％であり、別のＭＡＰキナーゼ基質、ｐ９０^rsk（ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−１ としても既知）とのアミノ酸同一性は３１％であるので、この新規のタンパク質 をＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３と称する。興味深いことに、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ −３は、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ２のＮ−末端ドメインに見出され、ＳＨ３ドメイ ンの結合部位であると示唆されているＰｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｘａａ−Ｐｒｏ −Ｐｒｏ配列を保持しないが(Stokoeら、Biochem．J．296:843-849(1993))、２ 種のＭＡＰＫＡＰキナーゼ２スプライス変種の一つのＣ末端近くに見出される推 定核局在シグナルは殆ど保持する。 ノーザンブロット分析によると、３．５ｋｂの主要なｍＲＮＡおよび２ｋｂの 少数のｍＲＮＡが脳以外の殆どの組織で認められ、心臓および骨格筋において最 も豊富であることが示された（データは示していない）。 インビトロでのＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３とＣＳＢＰとの結合 酵母ツーハイブリッドスクリーンにおけるＣＳＢＰ２との相互作用によるＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ−３の同定により、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３がＣＳＢＰにイ ンビトロで結合することが示唆された。これは、細菌発現し、精製したＧＳＴ− ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をトランスフェクションしたＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２ 、ＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）を発現するＣＯＳ細胞溶解物または内因性ＣＳＢＰ （図２Ａ）を発現するＨｅＬａ細胞溶解物とインキュベーションし、続いて沈降 させて、ＳＤＳ−ＰＡＧＥおよび免疫ブロット法により分析することにより確認 された。ＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３はＣＯＳ細胞からの３種全てのＣＳ ＢＰ、およびＨｅＬＡ細胞からの内因性ＣＳＢＰと結合し沈降させることができ 、このことはスプライシングされた形態のＣＳＢＰはキナーゼ活性とは独立して ＭＡＰ ＫＡＰキナーゼ−３に結合することを示している。ＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−３と結合するＣＳＢＰ１の量が少ないのは、トランスフェクションされたＣ ＯＳ細胞におけるＣＳＢＰ１の発現レベルが低いためであった(データは示して いない)。発現レベルを補正すると、ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２、ＣＳＢＰ２（Ｄ １６８Ａ）に関する結合効率を比較できる。またトランスフェクションしたＣＯ Ｓ細胞から単離した活性化エピトープタグ化ＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２、ＣＳＢＰ ２（Ｄ１６８Ａ）はＧＡＬ４−ＡＤ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を沈降させるが 、酵母溶解物からのＧＡＬ−ＡＤ単独を沈降させない(データは示していない)。 酵素の活性化、チロシンリン酸化形態に対応する沈降物における少量のＣＳＢ Ｐのよりゆっくりと移動する形態が存在することにより(図２Ａ)、ＣＳＢＰの活 性化および非活性化の両方の形態が結合できることが示唆される。これはさらに 図２Ｂおよび２Ｃに図示する実験によっても示され、ここではＭＡＰＫＡＰキナ ーゼ−３は、ソルビトールで前処理したまたはしないＨｅＬａ細胞からのチロシ ンリン酸化ＣＳＢＰおよび非チロシンリン酸化ＣＳＢＰの両方と結合し沈降させ る。さらなる実験では、精製組み換えＣＳＢＰは精製ＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナ ーゼ−３に結合することが示され、これは結合が直接的であり、酵母または哺乳 動物細胞溶解物に存在するその他のタンパク質には依存しないことを示唆してい る。 ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３はＣＳＢＰのインビトロ基質であり、ＨＳＰ２７はＭ ＡＰＫＡＰキナーゼ−３のインビトロ基質である ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３がＣＳＢＰの基質として作用できるどうかを、活性 化ＣＳＢＰおよびＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３または対照ＧＳＴで免疫複 合体キナーゼアッセイを実施することにより試験した。トランスフェクションし たＣＯＳ細胞に由来するＣＳＢＰ１およびＣＳＢＰ２の両方、ならびにＨｅＬａ 細胞に由来する内因性ＣＳＢＰはＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をリン酸化 するが、ＧＳＴをリン酸化せず(図３、レーン１−４、７)、このことはＭＡＰＫ ＡＰキナーゼ−３がＣＳＢＰのまさに基質であることを示している。これとは対 照的に、触媒的に不活性なＣＳＢＰ２（Ｄ１６８Ａ）ではＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰ キナーゼ−３のリン酸化が全く認められなかった(図３、レーン６)。同時沈降実 験においてのごとく、ＣＯＳ発現したＣＳＢＰ１、ＣＳＢＰ２および内因性；Ｈ ｅＬａ ＣＳＢＰ間のキナーゼ活性の相違はＣＳＢＰ発現のレベル変化に依る場 合が最も多い。実際に、ＣＳＢＰ１またはＣＳＢＰ２間の基質選択における何ら かの相違を見出す必要がある。 Ｈｓｐ２７はインビトロおよびインビボでのＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２の公知 の基質であるので、これはまたＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の基質でもあることが 決定された。ＨＳＰ２７をＣＳＢＰ／ＧＳＴ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３免疫複 合体キナーゼ反応に加えると、結果的にリン酸化がおこり(図３、レーン８)、一 方ＣＳＢＰ単独または非活性化ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３はＨｓｐ２７をリン酸 化せず(図３、レ０ン９、データは示していない)、このことはＨｓｐ２７がＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ−３の基質であることを示唆している。 ＭAＰＫＡＰキナーゼ−３ インビボでのＣＳＢＰとの結合およびＣＳＢＰの基 質 ＣＳＢＰ経路のストレスおよびサイトカイン活性化がＭＡＰＫＡＰキナーゼ− ３の活性化を導くかどうかを決定するために、ＨｅＬａ細胞をプラスミドベクタ ー単独かまたはＨＡタグ化ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を発現するベクターのどち らかでトランスフェクションし、ＣＳＢＰキナーゼ活性の特異的阻害剤である４ −（４−フルオロフェニル）−２−（４−メチルスルフィニルフェニル）−５− （４−ピリジル）−１Ｈ−イミダゾールの存在下または不存在下で、それらをソ ルビトールまたはＴＮＦと処理した(７、１６)。抗ＨＡ抗体を用いてこれらの細 胞からＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を単離し、基質としてＨＳＰ２７を用いて免疫 複合体キナーゼアッセイを実施した。図４Ａに示すように、ソルビトールおよび ＴＮＦ処理の両方がＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３活性を刺激し(図４Ａ、レーン４ 、５および７)、これは１０μＭ４−（４−フルオロフェニル）−２−（４−メ チルスルフィニルフェニル）−５−（４−ピリジル）−１Ｈ−イミダゾールとの 前処理により殆ど完全に遮断された(図４Ａ、レーン６および８)。ベクター単独 でトランスフェクションし、同様に加工した細胞はＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３活 性 が全くない(図４Ａ、レーン１−３)。これらの結果により、ストレスおよびサイ トカイン活性化ＣＳＢＰはインビボでＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を活性化するこ とが示唆される。 インビボでのＣＳＢＰおよびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の結合を確認するため に、ＦＬＡＧタグ化ＣＳＢＰ２およびＨＡタグ化ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をＨ ｅＬａ細胞に同時発現させた。抗ＦＬＡＧ抗体を用いた免疫ブロット法により決 定されるように(図４Ｂ、レーン１−４)、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の抗ＨＡ抗 体との免疫沈降の結果、両方のｃＤＮＡでトランスフェクションした細胞中でＣ ＳＢＰが同時沈降するが、ベクター単独でトランスフェクションした細胞からの ものでは沈降しなかった。図２Ｂにおけるデータの様に、ソルビトール活性化細 胞から同時沈降したＣＳＢＰの量は非活性化細胞からのものよりも少なく、これ はＣＳＢＰ−ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３複合体の結合がより弱いことを示唆して いる。これらのデータは、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３およびＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−２は共にインビボでＣＳＢＰ／ｐ３８の基質であり、インビトロでＨｓｐ２ ７をリン酸化できるので、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３がＭＡＰＫＡＰキナーゼ− ２と類似に機能するということが示された。両方のキナーゼがインビボでｈｓｐ ２７のリン酸化に寄与しているかどうかは明らかではない。 ＣＳＢＰとその基質であるＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３との間の結合に関する知 見は、ＥＲＫ２とｐ９０^rak（ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−１としても知られる）と の間の結合に関する知見を思い出させ(Hsiaoら、Proc．Natl．Acad．Sci．USA， 91:5480-5484(1994))、その知見によると、２種のキナーゼが非活性化ツメガエ ル（Xenopus）卵母細胞内の安定した１１０ｋＤａの複合体中にあるのが見出さ れた。活性化した時に、ＥＲＫは複合体から解離し、主に単量体になる。同様に 、この場合、ＣＳＢＰおよびＭＡPＫＡＰキナーゼ−３との安定した複合体がイ ンビボで存在し、図２Ｂおよび４Ｂの予備データにより、活性化酵素がいくらか 解離することが示唆されたが、これを確立するためにはさらなる実験が必要であ る。 ＭＡＰキナーゼが別のタンパク質に結合することに関して幾つか報告がある。 ＥＲＫは、哺乳動物細胞から同時免疫沈降することにより、転写因子Ｅｌｋ１( Ｒ ａｏら、Oncogene，9:1855-1860（1994）；およびZinckら、EMBO J．12:2377-23 87(1993))、および高および低親和性ＮＧＦレセプター（Volonteら、J.Biol.Che m.266:21410-21415(1993)）と、ならびに酵母ツーハイブリッドスクリーンにお いてタンパク質キナーゼＭＥＫＩ（Xuら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA，92:6808-68 12(1995)）と相互作用することが報告されている。ＪＮＫは転写因子ｃ−Ｊｕｎ およびＡＴＦ２とインビトロで結合する(Guptaら、前掲)。これらの複合体の形 成により、異なるＮＡＰキナーゼ経路間のクロストークが制限され得る。例えば ＥＲＫとＣＳＢＰは共にインビトロでＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２を活性化できる が、ＣＳＢＰのみがインビボでＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２を活性化すると考えら れる(Rouseら、前掲；Stokoeら、前掲；およびBen-Levyら、EMBO J.14In Press) 。同様に、ＥＲＫはインビトロでＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をリン酸化するが、 フォルボールエステル（ＭＡＰキナーゼ経路の強力なアクチベーター）での細胞 の活性化はトランスフェクションしたＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３を活性化しなか った。別のストレス性およびサイトカイン活性化ＭＡＰキナーゼであるＪＮＫは インビトロでＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をリン酸化しなかった。従って、ＭＡＰ ＫＡＰキナーゼ−３はＣＳＢＰの特異的基質であると考えられる。 最近、インビトロおよびインビボでのＣＳＢＰ／ＲＫによるＭＡＰＫＡＰキナ ーゼ−２リン酸化の部位が決定され（Ben-Levyら、前掲）図１に図示する。３個 の主要なリン酸化部位、Ｔｈｒ２２２、Ｓｅｒ２７２、およびＴｈｒ３３４（こ のうち任意の２個はＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２の最大活性のためにはリン酸化さ れなければならない）は、ＭAＰＫＡＰキナーゼ−３に保存される。さらなるイ ンビボでの自動リン酸化部位もまた保存されるが(Ｔｈｒ３３８)、２番目の部位 はＳｅｒからＴｈｒ（Ｓｅｒ９）に変化し、３番目の部位は保存されない(Ｔｈ ｒ２５)。ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３に保存されるＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２活 性化の別の構成成分はＣ末端近くの自動阻害アルファらせんであり、これは基質 に擬似し、削除された場合、構造的に活性なＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２を産生す る(Engelら、J．Biol．Chem．270:27213-27221(1995))。このように、保存され た性質はＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の活性化において役割を担うと考えられる。 ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−２およびＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の活性化ならびに 基質活性において見かけの類似性があるので、何れかを上記に示したスクリーニ ングにおいて標的として用いてもよい。精製ＣＳＢＰおよびＭＡＰＫＡＰキナー ゼ−３ならびにそれらのｃＤＮＡを利用して前記したスクリーニングを実施する ことができる。 前記した発現方法に加えて、本発明のタンパク質を種々の組み換え遺伝子操作 技術により作ることができる。遺伝子発現に必要な必須発現調節領域（例えば制 御領域）にＤＮＡを機能的に連結することにより、単離した核酸とりわけＤＮＡ を発現ベクターに導入できる。当該分野で周知の方法により(Ausubelら、前掲) 、ベクターを原核（例えば細菌）または真核（例えば酵母または哺乳動物）細胞 のごとき適当な宿主細胞に導入できる。製造されたまたは単離された所望のタン パク質のコーディング配列を任意の適当なベクターまたはレプリコンにクローン 化できる。多くのクロ−ニングベクターが当業者に知られており、適当なクロー ニングベクターの選択は自由にできる。クローニングのための組み換えＤＮＡベ クターおよびこれらで形質転換できる宿主細胞の例は、バクテリオファージλ( イー・コリ)、ｐＢＲ３２２(イー・コリ)、ｐＡＣＹＣ１７７(イー・コリ)、ｐ ＫＴ２３０(グラム陰性細菌)、ｐＧＶ１１０６(グラム陰性細菌)、ｐＬＡＦＲ１ (グラム陰性細菌)、ｐＭＥ２９０(イー・コリ以外のグラム陰性細菌)、ｐＨＶ１ ４(イー・コリおよびバシラス・サチリス(Bacillus subtilis))、ｐＢＤ９(バシ ラス)、ｐＩＪ６１(ストレプトミセス(Streptomyces))、ｐＵＣ６(ストレプトミ セス)、ＹＩｐ５(サッカロミセス(Saccharomyces))、バキュロウイルス昆虫細胞 系、ＹＣｐ１９（サッカロミセス）を包含するがこれらに限定するものではない 。一般的には「ＤＮＡ Cloning」:ＩおよびＩＩ巻、Gloverら編、ＩＲＬ Press Oxford（1985）（1987）；およびManiatisら、「Molecular Cloning」Cold Spri ng Harbor Laboratory(1982)を参照のこと。 プロモーター、リボソーム結合部位(細菌発現のために)、および任意にオペレ ーター（本明細書において包括的に「調節」エレメントと称する）の調節下に遺 伝子を置き、望ましいタンパク質をコードするＤＮＡ配列を、この発現構築物を 含有するベクターにより形質転換した宿主細胞中でＲＮＡに転写できるようにす る。コーディング配列はシグナルペプチドまたはリーダー配列を含有してもしな くてもよい。本発明のタンパク質のサブユニット抗原は、例えばイー・コリｔａ ｃプロモーターまたはプロテインＡ遺伝子（ｓｐａ）プロモーターおよびシグナ ル配列を用いて発現できる。リーダー配列は翻訳後プロセッシングにおいて細菌 性宿主により除去できる。例えば米国特許第４４３１７３９号；第４４２５４３ ７号および４３３８３９７号を参照のこと。 調節配列に加えて、宿主細胞の成長に関連するタンパク質配列の発現を制御で きる制御配列を加えることも望ましい。制御配列は当業者に知られており、例と しては、化学的または物理的刺激に応答して遺伝子発現をオンまたはオフにさせ るものを包含し、制御化合物の存在を包含する。ベクターにはその他の型の制御 エレメント、例えばエンハンサー配列も存在し得る。 発現ベクターは、特定のコーディング配列が適当な制御配列と共にベクター中 に位置し、コーディング配列の位置および配向は、調節配列に関して、コーディ ング配列が調節配列の「調節」下で転写される、(すなわち調節配列でＤＮＡ分 子に結合するＲＮＡポリメラーゼがコーディング配列を転写する)ように構築す る。特定の目的のタンパク質をコードする配列の修飾は、この目標を達成するの に望ましい。例えば、配列が適当な配向で、即ち、読み枠を維持するように、調 節配列に付着できるように配列を修飾する必要がある場合もある。調節配列およ びその他の制御配列を、前記したクローニングベクターのごときベクターに挿入 する前に、コーディング配列に連結できる。また別に、コーディング配列は既に 調節配列および適当な制限部位を含有する発現ベクターに直接的にクローニング できる。 宿主生物からポリペプチドの分泌を誘起し、続いて分泌シグナルを開裂する配 列を加えることが望ましい場合もある。また別に、遺伝子を融合し、それにより 目的の結合タンパク質をコードする遺伝子をその他の望ましい特性を有する産生 物を遺伝子に融合することができる。例えば融合パートナーは結合タンパク質を 選別する別の手段として用いることができる既知の検定可能な（例えば酵素）活 性を提供できる。融合パートナーは細胞表面エレメントのごとき構造エレメント であることができ、結合タンパク質（通常サイトゾル成分）を融合タンパク質の 形態で細胞表面に表示できるようにする。目的のタンパク質の突然変異体または アナログを産生するのが望ましい場合もある。突然変異体またはアナログは、タ ンパク質をコードする配列の一部を削除することにより、配列の挿入により、お よび／または配列内の１個またはそれ以上のヌクレオチドの置換により製造でき る。部位指向性突然変異および融合タンパク質の形成のごときヌクレオチド配列 の修飾技術は当業者に周知である。例えばT.Maniatisら、（前掲）「ＤＮＡ Cl oning」 ＩおよびＩＩ巻（前掲）ならびに「Nucleic Acid Hybridization」（ 前掲）を参照のこと。 多くの原核生物発現ベクターが当業界で知られている。例えば米国特許第４５ ７８３５５号;第４４４０８５９号;第４４３６８１５号;第４４３１７４０号;第 ４４３１７３９号;第４４２８９４１号;第４４２５４３７号;第４４１８１４９ 号;第４４１１９９４号;第４３６６２４６号;第４３４２８３２号を参照のこと ；また英国特許出願ＧＢ２１２１０５４号；ＧＢ２００８１２３号；ＧＢ２００ ７６７５号；および欧州特許出願第１０３３９５号も参照のこと。酵母発現ベク ターもまた当該分野で知られている。例えば米国特許第４４４６２３５号；第４ ４４３５３９号；第４４３０４２８号を参照のこと；また欧州特許出願第１０３ ４０９号；第１００５６１号；第９６４９１号も参照のこと。ＳＶ４０後期プロ モーターを用いて哺乳動物細胞における発現を誘導するｐＳＶ２ｎｅｏ（J．Mol ．Appl．Genet．1:327-341に記載されている）またはＣＭＶプロモーターを用い て発現を誘導するｐＣＤＮＡ１由来のベクター、ｐＣＤＮＡ１ｎｅｏ(Mol．Cell Biol．7:4125-4129)。これらの後者の２種のベクターの両方を哺乳動物細胞に おいて一時的または安定して（例えばＧ４１８またはヒグロマイシン耐性を用い て）発現させるために用いることができる。昆虫細胞発現系、例えばドロソフィ ラ（Drosophila）もまた有用であり、(例えば、ＰＣＴ出願ＵＳ８９／０５１５ ５号およびＵＳ９１／１６８３８号およびにＥＰ出願８８／３０４０９３．３号 を参照のこと)、ならびにバキュロウイルス（Baculovirus）発現系も有 用である。 本発明のタンパク質は、選択した発現系および宿主に応じて、目的のタンパク 質を発現する条件下で、前記した発現ベクターにより形質転換した生育宿主細胞 により産生する。次いでタンパク質を宿主細胞から単離し、精製する。発現系が タンパク質を生育培地に分泌する場合、タンパク質を培地から直接精製できる。 タンパク質が分泌されない場合、細胞溶解物から単離するか、または細胞膜分画 から回収する。適当な生育条件および回収方法の選択は、当業者の範囲内である 。 本発明のタンパク質を同定するための別法は、遺伝子ライブラリーを構築し、 得られたクローンを用いてイー・コリを形質転換し、個々のクローンをプールし 、望ましい結合タンパク質に対するポリクローナル血清またはモノクローナル抗 体を用いてスクリーングすることによる。 本発明のタンパク質はまた、既知のアミノ酸配列または目的の遺伝子のＤＮＡ 配列に由来するアミノ酸配列を用いて、固相ペプチド合成のごとき化学的合成法 により製造できる。かかる方法は当業者に知られている。ペプチドの化学合成は あまり好ましくない。 本発明の結合タンパク質または少なくとも１個のエピトープを有してなるそれ らのフラグメントを用いて、ポリクローナルおよびモノクローナルの両方の抗体 を製造できる。ポリクローナル抗体が望ましい場合、選択した哺乳動物（マウス 、ウサギ、ヤギまたはウマ等）を本発明の結合タンパク質、またはそのフラグメ ント、または突然変異体結合タンパク質で免疫する。免疫した動物から血清を回 収し、既知の方法に準じて処理する。ポリクローナル抗体を含有する血清を用い る場合、イムノアフィニティー・クロマトグラフィーまたはその他の既知の方法 により精製できる。 本発明のタンパク質、およびそのフラグメントに対するモノクローナル抗体は また、当業者に容易に製造できる。ハイブリドーマ技術を用いたモノクローナル 抗体を作成の一般法は周知である。不死抗体産生細胞系は細胞融合により、また オンコジーンＤＮＡでのＢリンパ球の直接的な形質転換、もしくはエプステイン ーバール（Epstein-Barr）ウイルスでのトランスフェクションのごときその他の 技術によっても作ることができる。例えば、M.Schreierら、「Hybridoma Techni ques」（1980）；Harnmerlingら、「Monoclonal Antibodies and T-cell Hybrid omas」（1981）；Kennettら、「Monoclonal Antibodies」（1980）；および米国 特許第４３４１７６１号；第４３９９１２１号；第４４２７７８３号；第４４４ ４８８７号;第４４５２５７０号;第４４６６９１７号;第４４７２５００号;第４ ４９１６３２号；および第４４９３８９０号を参照のこと。目的のタンパク質ま たはそれのフラグメントに対して産生されたモノクローナル抗体のパネルを、種 々の特性、すなわちアイソタイプ、エピトープ、親和性等に関してスクリーニン グできる。また別に、目的のモノクローナルをコードする遺伝子を当該分野で知 られるＰＣＲ技術によりハイブリドーマから単離し、クローン化し、適当なベク ター中に発現することができる。モノクローナル抗体は、免疫親和性技術を用い て、それが指向する個々のタンパク質を精製するのに有用である。本発明の抗体 は、ポリクローナルでもモノクローナルでも、イムノアッセイ、ＲＩＡ、ＥＬＩ ＳＡ等において試薬として用いることができる点でさらに有用である。加えてこ れらを用いて、ヒト細胞からＭＡＰＫＡＰキナーゼを単離し、内因性ＭＡＰＫＡ Ｐキナーゼのリン酸化状態およびタンパク質キナーゼ活性に及ぼす異なる刺激お よび化合物の影響を決定することができる。抗体を用いて、ＭＡＰＫＡＰキナー ゼのリン酸化またはキナーゼ活性を遮断する新規化合物の発見または修飾に関す る組織培養に基づいくアッセイを確立できる。かかるアッセイの例は、ＬＰＳと 処理する前に、ヒト単球または単球セルラインを化合物または化合物混合物と規 定時間インキュベーションし、続いてＭＡＰＫＡＰキナーゼを抗体と免疫沈降さ せ、免疫ブロット法またはクロマトグラフィーによりリン酸化状態を評価するか 、または適当なタンパク質またはペプチド基質でのキナーゼ活性を測定する。本 発明で用いる適当なペプチド基質はCliftonら、FEBS Lett.Col.392:209-214（19 96）に見出され、これは出典明示により本明細書の一部とする。 本発明は、以前にＭＡＰＫＡＰキナーゼに結合することが知られていなかった リガンドが、かかるタンパク質に結合できるかどうかを決定する方法を提供する 。この方法は同定すべきリガンドをＭＡＰＫＡＰキナーゼ産生細胞のサイトゾル 分 画と接触させ、前記したようにリガンド結合アッセイにおいて既知放射活性ＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ基質と競合する能力を測定することからなる。別法では予めか かるレセプターに結合することが同定されているリガンドが結合するのに十分な 条件下で、同定すべきリガンドをＭＡＰＫＡＰキナーゼのコーディング配列を発 現する完全な細胞と接触させることを包含する。別の具体例では、遊離もしくは 固体支持体に固定されたＭＡＰＫＡＰキナーゼ融合体または単離ＭＡＰＫＡＰキ ナーゼを含む細胞膜分画を用いて、試験すべきリガンドの結合を測定することが できる。ＭＡＰＫＡＰキナーゼを発現させる目的のために組み換え細胞を用いる 場合、もしあるとしても結合が目的の発現されたタンパク質の存在が寄与するよ うに、内因性MAＰＫＡＰキナーゼ活性がわずかのまたは全くない細胞を用いるの が好ましい。前記したように、具体的に設計したレセプター結合のインジケータ ーを構築できる。例えば融合タンパク質は本発明のＭＡＰＫＡＰキナーゼをＭＡ ＰＫＡＰキナーゼ／リガンド結合に感受性の有るタンパク質ドメインに融合する ことにより作ることができる。本明細書においてインジケーター・ドメインと称 するドメインは、それ自体または補助分子と結合させて、レセプターリガンド結 合を示す分析的に検出可能なシグナルを生じることができる。この研究法の変法 では、ＴＨＰ．１またはその他の哺乳動物細胞において、融合タンパク質として （例えばＦＬＡＧペプチドに融合して）ＭＡＰＫＡＰキナーゼを発現し、適当な 刺激および細胞の前処理の後、組み換えＭＡＰＫＡＰキナーゼを単離する手段と して融合ペプチドを使用する。かかる発現は、ウイルス性プロモーター、例えば ＣＭＶ、ＲＳＶおよびポリアデニル化配列、およびＳＶ４０、ウシ成長ホルモン 、ならびにＧ４１８のごとき選択マーカーまたは安定したトランスフェクション 体を選別するためのヒグロマイシンを利用する多くの哺乳動物発現ベクターで達 成できる。 かかる融合体を発現するトランスフェクションしたまたは形質転換した細胞に 由来するサイトゾル調製物を用いることができる。リガンドの同定に有用な前記 の技術の全てが薬物スクリーニングおよび薬物開発プロトコルにおいて有用であ る。 また別に、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ基質を用いる競合結合アッセイにおいて、精 製組み換えタンパク質を粗製細胞溶解物と置き換えて用いることができる。この アッセイは、ＭＡＰＫＡＰキナーゼに結合する新規化合物をスクリーニングする ために、または結合することが知られている化合物に対する変化を評価する方法 として有用である。精製タンパク質の有効性により、アッセイの構築を粗製物質 のために以前に記載されたものから変更することができる。例えば、タンパク質 が、比色アッセイにおいて構築されたかかるタンパク質結合部位、例えば結合抗 体のごときタグに共有結合する場合、または酵素活性の直接検出のための酵素、 例えば西洋ワサビペルオキシダーゼまたはアルカリ性ホスファターゼに結合する 場合、固体マトリックス上に示される新規化合物に対する結合が検出できる。か かる化合物には、低分子量有機分子、ペプチド、ペプトイド、およびタンパク質 を包含できる。後者の場合、タンパク質をシグナル化カスケード、例えば活性化 した単球におけるサイトカイン翻訳の活性化の経路におけるその他のタンパク質 の単離方法に用いることができる。タンパク質はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ結 合メカニズムにより作用する、哺乳動物細胞における自然発生制御分子を単離す るのに用いることもできる。最終的には、タンパク質を用いてファージ表面に示 される標的ペプチドを同定できる。 ＭＡＰＫＡＰキナーゼがタンパク質キナーゼであるという事実により、組み換 え体を用いてタンパク質キナーゼ活性アッセイを確立することができる個とが示 唆される。典型的には、これにはＭＡＰＫＡＰキナーゼをγ−³²Ｐ−ＡＴＰの存 在下でタンパク質またはペプチド基質と直接インキュベーションし、続いて分離 し、計数して基質内に取り込まれた放射活性を測定することが含まれる。分離方 法には免疫沈降、遠心により分離するかまたはシンチレーション・プロキシミテ ィー・アッセイによる取り込みの測定を可能にするビーズへの基質の結合、ＳＤ Ｓ−ＰＡＧＥ続いてオートラジオグラフィー、またはバイオセンサー分析を包含 する。全ての天然の基質が知られているわけではないが、スクリーニング目的で 有用な基質は、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ自体（自動リン酸化）ＨＳＰ−２５、ＨＳ Ｐ−２７および関連ペプチドならびにその他の既知ＭＡＰキナーゼ基質に関連す るペプチドを包含する。その他の基質は、ＭＡＰＫＡＰキナーゼを固体支持体に 結合したまたはファージ（前記を参照のこと）により示された無作為のペプチド と共にインキュベーションすることにより、またはＭＡＰＫＡＰキナーゼを哺乳 動物細胞溶解物（例えばＴＨＰ．１細胞溶解物）およびγ−³²Ｐ−ＡＴＰと共に インキュベーションし、続いて標識した標的タンパク質を分離し、シークエンシ ングすることにより発見できる。ＭＡＰＫＡＰのタンパク質キナーゼ活性には特 異的ＣＳＢＰとインキュベーションすることが必要である。これは刺激した真核 細胞（例えば、ＬＰＳ処理したＴＨＰ．１細胞）由来の溶解物およびＡＴＰと共 にプレインキュベーションすることにより達成できる。より具体的には、活性化 ＣＳＢＰは免疫沈降、酵母における発現に続く分画化（Brewsterら、Science，2 59:1760-1762(1993)）または種々サイトカインもしくはエンドトキシン処理で刺 激した哺乳動物細胞における発現により、または活性ＭＡＰＫＡＰキナーゼ突然 変異体との同時発現（例えば、ＭＫＫ３）により、またはＣＳＢＰに関して前記 したように刺激細胞から単離したＭＡＰＫＡＰを用いたインビトロ活性化により 得ることができる。この方法はまた活性化なしに増強した活性を有するＭＡＰＫ ＡＰキナーゼ突然変異体の使用をも包含する。 これらのアッセイにより、インビトロでＭＡＰＫＡＰキナーゼ活性を阻害する 化合物を発見および修飾することができるようになる。かかる化合物は本明細書 に記載するＣＳＡＩＤ^TM化合物に匹敵する様式でサイトカイン合成を遮断すると 考えられる。またこれにより、自身がサイトカイン産生を遮断する新規化合物を 見出すための生存標的であり得る新規基質を見出すことを可能にする。 これらのアッセイを用いて、ＣＳＢＰまたはＭＡＰＫＡＰタンパク質キナーゼ 活性の活性化を遮断する化合物を見出し、既に見出されている化合物の有効性を 改善することができる。これらの化合物はサイトカイン合成を遮断するために有 用性があると考えられる。アッセイはまた、それ自体がサイトカイン合成を遮断 する新規化合物の標的となり得る新規ＭＡＰキナーゼを見出すためにも有用であ る。 高浸透圧条件下での成長時にｈｏｇ^-欠失株を回復させるヒトＣＳＢＰの能力 により、インビボでＣＳＢＰ活性を遮断する化合物の直接スクリーニングが可能 となる。例えば、高浸透圧下でＣＳＢＰ＋／ｈｏｇ^-酵母株の生育を遮断するが 、標準の浸透圧下での同一株の生育または高浸透圧下でのＣＳＢＰ−／ＨＯＧ１⁺ に影響を及ぼさない能力に関して化合物をスクリーニングできる。酵母を基盤 とするアッセイの感度は、細胞膜および透過性に影響する宿主突然変異の導入に より増強することができる(Gaberら、Mol．Cell．Biol．9:3447-3456(1989))。 一度ＭＡＰＫＡＰキナーゼに関する酵母相同性を同定すると、この方法をＭＡＰ ＫＡＰキナーゼ阻害剤のスクリーニングにも同様に適用できる。 本発明の化合物スクリーニングの具体例において、ＭＡＰＫＡＰキナーゼを単 離し、固定化または細胞結合形態を多数の候補分子と接触させ、タンパク質と結 合し相互作用する候補物質を選別する。結合または相互作用は、目的の放射活性 標識候補物質を用いて直接測定できるか、または候補化合物の相互作用または結 合の結果もたらされる影響を測定することにより間接的に測定できる。別法とし て、候補物質を競合スクリーングアッセイに供し、このアッセイでは既知リガン ド、好ましくは分析可能な試薬、最も注目に値するものは放射活性で標識したリ ガンドを、試験する化合物と共に導入し、化合物が標識リガンドの結合を阻害ま たは増強する能力を測定する。ＭＡＰＫＡＰキナーゼに対する増強された親和性 および選択性に関して化合物をスクリーニングする。 スピンカラムを用いて遊離のリガンドから結合リガンドを分離するマイナー修 飾により、高処理スクリーニングを促進する結合アッセイがさらに改善される。 本発明は、前記の方法により同定された化合物および医薬上許容される担体を 含んでなる医薬用組成物をも意図する。本発明のタンパク質性薬物の医薬用組成 物は非経口投与、すなわち皮下、筋肉内、または静脈内投与にとりわけ有用であ る。非経口投与用組成物は通常本発明の化合物の溶液、または適当な担体、好ま しくは水性担体に溶解したそれらのカクテルを含んでなる。種々の水性担体、例 えば水、緩衝化水、０．４％塩水、０．３％グリシン等を用いることができる。 これらの溶液は滅菌されており、通常微粒子状物質は含まない。これらの溶液は 慣用される周知の滅菌技術により滅菌できる。組成物は、ｐＨ調整剤および緩衝 化剤等のごとき生理学的条件に近づけるために必要な、医薬上許容される補助物 質を含有できる。かかる医薬用製剤における本発明の化合物濃度は広範に変化で き、即ち約０．５重量％以下から、通常約１重量％でまたは少なくとも約１重量 ％で、１５または２０％重量までにでき、選択した特定の投与様式にしたがって 、主として液の容量、粘度等に基づいて選択される。 従って、筋肉内注射用の本発明の医薬用組成物を滅菌緩衝化水１ｍｌおよび本 発明の化合物５０ｍｇを含有するように製造できる。同様に、静脈内注入用の本 発明の医薬用組成物は、滅菌リンガー溶液２５０ｍｌおよび本発明の化合物１５ ０ｍｇを含有するように作成することができる。非経口投与用組成物を製造する ための実際の方法は周知であるか、または当業者に明らかであり、例えばReming ton's Pharmaceutical Science，第１５編，Mack Publishing Company，Easton ，Pennsylvaniaに詳細に記載されている。 本明細書に記載する化合物は保存用に凍結乾燥でき、使用前に適当な担体で再 構築できる。この技術は慣用されるタンパク質に有用であることが示されており 、当該分野で知られる凍結乾燥および再構築技術を用いることができる。 同定した薬物が非タンパク質である場合、単独でまたは医薬上許容される担体 と組み合わせて投与できる。化合物の溶解性および化学的特性、選択した投与経 路および標準的な医薬的経験により、比率を決定する。例えば、これらをデンプ ン、乳糖、特定の型のクレイ（clay）等のごとき賦形剤を含有する錠剤またはカ プセルの形態で経口投与できる。活性成分を糖およびコーンシロップ、着香剤お よび色素と混合し;次いで固体の形態に圧縮するのに適するように十分脱水して 、トローチまたはロゼンジの形態でこれらを舌下投与できる。非経口的に、すな わち筋肉内、静脈内または皮下注射できる溶液の形態でこれらを経口投与できる る。非経口投与にはその他の溶質、例えば溶液を等張にするのに十分な塩水また はグルコースを含有する滅菌溶液の形態でこれらを用いることができる。 医者が、もっとも適した本発明の治療用薬の用量を決定し、これは投与形態お よび選択した個々の化合物により変化し、さらに、治療される個々の患者により 変化する。一般的に、医者は化合物の最適量よりも実質的に少ない少用量で治療 を開始し、その環境下で最適な効果が得られるまで、少量ずつ用量を増加させる のを望む。一般に、組成物を経口投与する場合、より少量を非経口投与して得ら れるのと同一の効果を生み出すのに、より多量の活性物質が必要とされることが 見出されている。化合物はその他のセロトニン作動性薬物と同様に有用であり、 投与量レベルはこれらのその他の治療用薬で一般に用いるのとほぼ同一の量であ る。治幾つかの異なる投与単位でより高量を投与することができるけれども、療 上の用量は一般に、１から１０ｍｇ／日である。。活性成分０．５から１０ｍｇ を含有する錠剤が特に有用である。通常、本明細書に開示する使用法の全てに関 して、経口および非経口投与の一日投与計画では、約０．１から約８０ｍｇ／ｋ ｇ総体重であるのが好ましい。 患者の症状に応じて、本発明の医薬組成物を予防および／または治療処置のた めに投与できる。治療用適用では、既に疾病を患っている患者に、治癒する、ま たは疾病および合併症を少なくとも部分的に阻止するのに十分な量の組成物を投 与する。予防用適用では、本発明の化合物またはそのカクテルを含有する組成物 を、まだ疾病状態にはない患者に投与し、患者の抵抗性を増強する。 治療する医者が選択する投与レベルおよびパターンで、医薬用組成物を一回ま たは多回投与できる。いかなる場合も、本発明の医薬用組成物は、患者を効果的 に治療するのに十分な量の本発明の化合物を提供すべきである。 本発明の核酸の具体例は、ヒトＭＡＰＫＡＰキナーゼ配列と特異的にハイブリ ダイゼズ可能なプローブを提供するのに特に有用である。プローブ化技術は当該 分野において周知であり、プローブの大きさは広範に変化できるが、プローブは 少なくとも１５このヌクレオチドの長さであるのが好ましい。かかるプローブは 、プローブの同定を容易にする分析的に検出可能な試薬で標識でき、また標識す ることが好ましい。有用な試薬は放射性活性、蛍光染料または検出可能な産生物 の形成を触媒できる酵素を包含するが、これらに限定するものではない。本発明 は例えば、レセプター遺伝子発現の異常、すなわち増加または減少したレベルに 特徴づけられる病状の診断的評価において、レセプターをコードするプローブを 用いることを意図している。また別に、プローブを用いてレセプターをコードす る 遺伝子における染色体または分子突然変異を有する個体を同定することができる 。当業者が用いる条件に応じ、プローブを用いて、その他の細胞型および個体か らのこのレセプター（ゲノムまたはｃＤＮＡの形態で）のさらなる例を同定およ び回収できる。一般的に、ハイブリダイゼーション条件をよりストリンジェント にすると、回収される遺伝子はより密接に関連するするようになる。 ＭＡＰＫＡＰキナーゼに関して本明細書に開示する配列に基づくアンチセンス オリゴヌクレオチドもまた本発明の範囲内である。合成オリゴヌクレオチドまた は関連するアンチセンス化学的構造アナログを、レセプター遺伝子をコードする 標的核酸を認識し、これに特異的に結合し、遺伝子発現、例えば標的核酸がｍＲ ＮＡである場合、遺伝子の翻訳を阻害するように設計する。アンチセンス薬物の 作用メカニズムに関する特定の論理に結び付けたいわけではないが、かかる薬物 は以下のメカニズムの一つまたはそれ以上により作用できると考えられる：ｍＲ ＮＡに結合し、ＲＮａｓｅＩのごとき内因性ヌクレアーゼによる退化を誘起する ことによるか、または生産的なタンパク質合成に必要な制御因子もしくはリボソ ーム成分への結合を阻害することにより、ｍＲＮＡの翻訳を阻害することによる 。加えて、アンチセンス配列は、配列をリボザイム配列または反応性化学基と組 み合わせる複合高分子配列の成分として用いることができ、これを用いて目的の ｍＲＮＡ特異的に標的とし、該ｍＲＮＡを退化もしくは化学的修飾する。一般的 なアンチセンス技術の分野は以下の開示により説明されており、背景技術の目的 でこれを出典明示により本明細書に包含する(Cohen，J．S.，Trends in Pharm． Sci．10:435(1989)およびWeintraub，H．M.，Scientific American Jan.40頁(19 90))。 本発明はまた本明細書に開示するＤＮＡ配列の遺伝子治療における使用をも意 図する。ＭＡＰＫＡＰキナーゼはタンパク質キナーゼであるので、同一細胞内で 同時発現した場合、キナーゼとして不活性であるが、内因性のＣＳＢＰの活性化 を遮断する部位特異的突然変異体、すなわちドミナントネガティブ突然変異体を 作ることが可能である(Kolchら、Nature，349:426-428(1991))。この突然変異タ ンパク質をコードするＤＮＡを遺伝子治療に用いて慢性の炎症を低減するするこ とができる。インビボでＤＮＡを標的細胞に導くのに利用可能な多くのベク ターおよびデリバリーシステムがある(例えばアデノウイルス、レトロウイルス) 。 本明細書はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼ由来の本明細書に開示するアミノ酸配 列に対応するエピトープに指向する抗体、モノクローナルまたはポリクローナル 抗体をも意図する。免疫学的な目的でレセプターの特に重要な領域は、タンパク 質のリガンド結合ドメインと結合する領域である。この領域に指向する抗体は、 タンパク質−リガンド相互作用影響するので、診断および治療の適用に特に有用 である。ポリクローナルおよびモノクローナル抗体の製造方法は周知であり、例 えばAusubelら（前掲）第１１章を参照のこと。 本発明はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼの活性化に関連する病状の治療または改 善のために、ＭＡＰＫＡＰキナーゼに対して指向して自然発生リガンドのそのタ ンパク質への結合を遮断する有効量の抗体またはそのフラグメントを含んでなる 医薬用組成物をも提供する。 ヒト以外のトランスジェニック動物は、本明細書に開示するＭＡＰＫＡＰキナ ーゼをコードする核酸で宿主の適当な受精卵または胚にトランスフェクションす ることにより得ることができ、例えば米国特許第４７３６８６６号；第５１７５ ３８５号；第５１７５３８４号；および第５１７５３８６号を参照のこと。得ら れたトランスジェニック動物をＣＳＢＰ／ＭＡＰＫＡＰキナーゼ／リガンド相互 作用の研究のモデルとして使用することができる。とりわけ、有用なトランスジ ェニック動物はタンパク質の発現と関連する検出可能な表現型を示す動物である 。次いで相当する表現型を逆転するまたは激化する能力に関して薬物をスクリー ニングする。本発明はまた種々の温度または代謝条件に異なって応答する制御エ レメントに機能的に連結し、それによりこれらの条件に応答して表現型の発現を 効果的にオンまたはオフする、ＭＡＰＫＡＰキナーゼコーディング遺伝子をも意 図する。 本明細書に開示する核酸プローブを用いて、望ましい実験動物種；例えばネズ ミに由来するヒトＭＡＰＫＡＰキナーゼ遺伝子の同族体バージョンをクローン化 できる。慣用される遺伝子ノックアウト技術により該遺伝子が排除されているマ ウスの株を開発できる。次いで遺伝子を本発明のヒトＭＡＰＫＡＰキナーゼＤＮ Ａで置換／または置き換え、インビボで候補薬剤をスクリーニングするためのマ ウスを得ることができる。類似の遺伝子ノックアウトおよびヒトタンパク質阻害 の研究はまた酵母で実施することもできる。 本発明の精製タンパク質はまた、ＭＡＰＫＡＰキナーゼに影響する新規薬物を 合理的に設計するための手段として、結合候補物質とともに、またはなしで、構 造の研究用試薬においても有用である。例えば、組み換えタンパク質を用いて、 Ｘ線結晶学、ＮＭＲまたは関連するタンパク質キナーゼ、例えばＣＳＫの確立さ れた構造からのモデリングにより、タンパク質単独またはＣＳＢＰとの複合体お よび／またはリガンドとの複合体、ならびに関連化合物の構造を誘導できる。構 造により、阻害化合物がどのように結合するかを理解し、ＣＳＢＰまたはＭＡＰ ＫＡＰキナーゼ活性を遮断できる、従ってサイトカイン合成の阻害剤になり得る さらなる化合物の設計または開発を導くことができる。現在、その他のタンパク 質標的、例えばＨＩＶプロテアーゼのためのかかる構造に基づく設計のいくつか の例がある。いくつかのその他のキナーゼ（例えばＭＡＰおよびＣＤＣキナーゼ ）に対するＣＳＢＰの類似性のために、かかる構造の情報は、キナーゼファミリ ーのその他のメンバーを阻害する新規化合物の設計において有用である。 これらに限定するものではないが、本明細書に引用した特許および特許出願を 包含する全ての出版物は、あたかも各個別の出版物が具体的におよび独立して前 記したものに関して本明細書の一部とすることを意味するように、出典明示によ り本明細書の一部とする。 前記の記載は本発明の好ましい態様を包含する本発明を十分に開示するもので ある。本明細書に具体的に開示する態様の修飾および改善は以下の請求の範囲内 である。さらに詳細に記載せずとも、当業者は前記の記載を用いて、本発明を十 分に利用できると考える。従って、本明細書の実施例は単に説明のためのみを意 図し、本発明の範囲をいかなる様にも限定するものではない。限定的な特性また は特権を請求する本発明の具体例を以下に定義する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６１Ｐ 31/02 Ａ６１Ｋ 31/00 ６３１Ｂ 43/00 ６４３Ｄ Ａ６１Ｋ 45/00 45/00 Ｃ１２Ｎ 15/09 ＺＮＡ Ｇ０１Ｎ 33/15 Ｚ Ｇ０１Ｎ 33/15 33/566 33/566 Ｃ１２Ｎ 15/00 ＺＮＡＡ (72)発明者 クマール，サンジャイ アメリカ合衆国19406―1156ペンシルベニ ア州キング・オブ・プルシア、ペン・サー クル1021番、アパートメント・イー505 (72)発明者 リビ，ジョージ・ペトロ アメリカ合衆国19083ペンシルベニア州ヘ イバータウン、ストラスモア・ロード400 番 (72)発明者 ヤング，ピーター・ロナルド アメリカ合衆国08648ニュージャージー州 ローレンスビル、ヘンドリクソン・ロード 32番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＣＳＢＰおよびＭＡＰＫＡＰキナーゼ間の相互作用に影響を及ぼすことが できる化合物の同定方法であって、 （ａ）該相互作用に関する透過性酵母に基づくツーハイブリッドスクリーンを形 成すること； （ｂ）該透過性酵母を相互作用に影響することが疑われる化合物と接触させるこ と；および （ｃ）酵母の生育を遮断または阻害しうるか、または分析的に検出可能なシグナ ルの合成を遮断または阻害できる化合物を選択すること； を含む方法。 ２．ＣＳＢＰがＤＮＡ結合ドメインに融合している請求項１に記載の方法。 ３．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＤＮＡ結合ドメインに融合している請求項１に記 載の方法。 ４．ＣＳＢＰが活性化ドメインに融合している請求項１に記載の方法。 ５．ＭＡＰＫＡＰキナーゼが活性化ドメインに融合している請求項１に記載の 方法。 ６．分析的に検出可能なシグナルが転写における変化に基づく請求項１に記載 の方法。 ７.色の変化がβ−ガラクトシダーゼ合成により生じる請求項６に記載の方法 。 ８．ＣＳＢＰが不活性である請求項１に記載の方法。 ９．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３である請求項１に記載 の方法。 １０．化合物が酵母の生育を遮断または阻害する請求項１に記載の方法。 １１．請求項１に記載の方法により同定されるアンタゴニストまたはアゴニス ト化合物。 １２．請求項１１に記載の方法により同定される化合物および医薬上許容され る担体を含む医薬用組成物。 １３．化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法であって、 （ａ）分析的に検出可能な試薬で標識した既知ＭＡＰＫＡＰ阻害剤を、阻害剤／ キナーゼ複合体を形成するのに十分な条件下でＭＡＰＫＡＰキナーゼと接触させ ること； （ｂ）該複合体を同定すべき化合物を含む試料と接触させること；および （ｃ）該化合物が該複合体中の標識ＭＡＰＫＡＰ阻害剤の量を変化させる能力を 検出することにより化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定すること； を含む方法。 １４．ＭＡＰＫＡＰキナーゼが完全細胞、サイトゾル細胞分画、膜細胞分画、 および精製または部分的精製形態から成る群から選択される形態にある請求項１ ３に記載の方法。 １５．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３である請求項１３に 記載の方法。 １６．化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法であって、 （ａ）ＭＡＰＫＡＰキナーゼを発現する細胞から可溶性サイトゾル分画を形成す ること； （ｂ）該分画を、分析的に検出可能な試薬で標識したＭＡＰＫＡＰ阻害剤と、試 薬阻害剤／キナーゼ複合体を形成するのに十分な条件下で接触させること； （ｃ）該複合体を同定すべき化合物を含有する試料と接触させること；および （ｄ）標識した阻害剤／キナーゼ複合体中の試薬の量の低下を測定することによ り、化合物を検出すること； を含む方法。 １７．該細胞がヒト単球である請求項１６に記載の方法。 １８．該細胞が組み換え宿主細胞である請求項１６に記載の方法。 １９．該試薬が放射活性標識である請求項１６に記載の方法。 ２０．ＭＡＰＫＡＰキナーゼとの結合能を有するリガンドを同定する方法であ って；ＭＡＰＫＡＰキナーゼを発現する組み換え宿主細胞を同定すべきリガンド と、結合を可能にし、リガンド−結合タンパク質の存在を検出できる条件下で接 触させることからなる方法。 ２１.組み換え宿主細胞がその細胞表面で該ＭＡＰＫＡＰキナーゼを発現する 、請求項２０に記載の方法。 ２２．タンパク質またはタンパク質を含有する膜分画を同定すべきリガンドと 接触させる前に該細胞から単離する請求項２０に記載の方法。 ２３．請求項１６または２０に記載の方法により同定されるアンタゴニストま たはアゴニスト化合物。 ２４．請求項１６または２０に記載の方法により同定される化合物および医薬 上許容される担体を含む医薬組成物。 ２５．図１のアミノ酸配列を含むＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３をコードするｍＲ ＮＡ分子の配列との特異的結合能を有する配列を有するアンチセンスオリゴヌク レオチド。 ２６．ＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３の発現を妨げる請求項２５に記載のオリゴヌ クレオチド。 ２７．配列番号１の相補的ヌクレオチド配列の全部または一部を有するアンチ センスオリゴヌクレオチド。 ２８．化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法であって、 （ａ）精製された、あるいは豊富な、活性ＭＡＰＫＡＰキナーゼを得ること； （ｂ）標識ＡＴＰ、および阻害剤候補物質の存在下、ペプチドまたはタンパク質 基質と共にインキュベーションすること； （ｃ）標識したリンのペプチドまたはタンパク質基質への取り込みを測定するこ と；および （ｄ）基質に含まれる標識したリンの量を減じる阻害剤を選択すること； を含む方法。 ２９．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３である請求項２８に記 載の方法。 ３０．請求項２８に記載の方法により同定されるアンタゴニスト化合物。 ３１．化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法であって、 （ａ）非活性化ＭＡＰＫＡＰキナーゼおよび活性ＣＳＢＰを得ること； （ｂ）標識ＡＴＰおよび阻害剤候補物質の存在下ペプチドまたはタンパク質基質 とインキュベーションすること； （ｃ）標識したリンのペプチドまたはタンパク質基質への取り込みを測定するこ と；および （ｄ）基質に含まれる標識したリンの量を減じる阻害剤を選択すること； を含む方法。 ３２．ＭＡＰＫＡＰキナーゼおよび／またはＣＳＢＰが精製されている請求項３ １に記載の方法。 ３３．ＭＡＰＫＡＰキナーゼをイー・コリ中に融合タンパク質として発現させる 請求項３１に記載の方法。 ３４．ＣＳＢＰを酵母中に融合タンパク質として発現させる請求項３１に記載の 方法。 ３５．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３である請求項３１に記 載の方法。 ３６．請求項３１ないし３５のいずれか１つに記載の方法により同定されるアン タゴニスト化合物。 ３７．化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法であって、 （ａ）ＭＡＰＫＡＰキナーゼを固体支持体に結合させること； （ｂ）阻害剤候補物質の存在下ＣＳＢＰを添加すること； （ｃ）該支持体上のＭＡＰＫＡＰキナーゼに結合したＣＳＢＰの量を測定するこ と； （ｄ）該支持体上のＭＡＰＫＡＰキナーゼに結合するＣＳＢＰの量を減じる化合 物を同定すること； を含む方法。 ３８．ＭＡＰＫＡＰキナーゼが精製されており、非活性である請求項３７に記載 の方法。 ３９．ＣＳＢＰが非活性である請求項３７に記載の方法。 ４０．ＣＳＢＰが精製されている請求項３８に記載の方法。 ４１．ＣＳＢＰおよび／またはＭＡＰＫＡＰキナーゼがペプチドまたはタンパク 質に融合または結合している請求項３７に記載の方法。 ４２．ＣＳＢＰおよび／またはＭＡＰＫＡＰキナーゼが化学的に結合している請 求項３７に記載の方法。 ４３.ＣＳＢＰが蛍光標識または放射性標識されている請求項３７に記載の方法 。 ４４．ＣＳＢＰの量が抗体により検出される請求項３７に記載の方法。 ４５.ＣＳＢＰ結合を表面プラスモン共鳴により検出する請求項３７に記載の方 法。 ４６．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３である請求項３７に記 載の方法。 ４７．請求項３７ないし４６のいずれか１つに記載される方法により同定される アンタゴニスト化合物。 ４８．化合物をＭＡＰＫＡＰ阻害剤として同定する方法であって、 （ａ）ＣＳＢＰを固体支持体に結合させること； （ｂ）阻害剤候補物質の存在下ＭＡＰＫＡＰキナーゼを添加すること； （ｃ）該支持体上のＣＳＢＰに結合したＭＡＰＫＡＰキナーゼの量を測定するこ と； （ｄ）該支持体上のＣＳＢＰに結合するＭＡＰＫＡＰキナーゼの量を減じる化合 物を同定すること； からなる方法。 ４９．ＣＳＢＰが精製されている請求項４８に記載の方法。 ５０．ＣＳＢＰが非活性である請求項４９に記載の方法。 ５１．ＭＡＰＫＡＰキナーゼが精製されている請求項４８に記載の方法。 ５２．ＭＡＰＫＡＰキナーゼが非活性である請求項５１に記載の方法。 ５３．ＣＳＢＰおよび／またはＭＡＰＫＡＰキナーゼがペプチドまたはタンパク 質に融合または結合している請求項４８に記載の方法。 ５４．ＣＳＢＰおよび／またはＭＡＰＫＡＰキナーゼが化学的に結合している請 求項４８に記載の方法。 ５５．ＭＡＰＫＡＰキナーゼが蛍光標識または放射性標識されている請求項４８ に記載の方法。 ５６．ＭＡＰＫＡＰキナーゼの量が抗体により検出される請求項４８に記載の方 法。 ５７.ＭＡＰＫＡＰキナーゼ結合を表面プラスモン共鳴により検出する請求項４ ８に記載の方法。 ５８．ＭＡＰＫＡＰキナーゼがＭＡＰＫＡＰキナーゼ−３である請求項４８に記 載の方法。 ５９．請求項４８ないし５８のいずれか１つに記載される方法により同定される アンタゴニスト化合物。