JP2001503131A - 医薬ライブラリーをスクリーニングするための組成物および方法 - Google Patents

医薬ライブラリーをスクリーニングするための組成物および方法

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Abstract

(57)【要約】 特定分子の結合パートナーをスクリーニングする方法。該方法は、少なくとも2つの異なる結合領域をもつキメラタンパク質を使用し、1つは特定分子またはその類似体の少なくとも一部含み、他方は免疫グロブリン鎖の結合領域を含む。好ましい態様では、この方法を用いて潜在的生物活性を求めてコンビナトリアルライブラリーメンバーを迅速にスクリーニングする。

Description

【発明の詳細な説明】 医薬ライブラリーをスクリーニングするための組成物および方法発明の分野 本発明は、化学、分子生物学および生化学の分野に関する。本発明は、ランダ ム合成分子または非ランダム合成分子の大きな集合から、標的分子の特定ドメイ ンに結合できる分子の候補を同定する方法に関する。従って、本発明は、基礎生 化学および生物医学研究ならびに医薬開発を含む諸分野で有用性をもつ。 発明の背景 医薬の発見と設計における最近の重要な発展は、可能性のある新規医薬の化学 ライブラリーを作成するためのコンビナトリアルケミストリの開発であった。化 学ライブラリーとは、意図的に作成した異なる分子からなる集合体であり、これ らの分子は有機合成法または生化学的に製造できる。後者の場合、分子はin vit roまたはin vivoで製造できる。 コンビナトリアルケミストリとは、ライブラリーの化学メンバーを化学サブユ ニットの組立による系統的方法によって製造する合成戦略である。ライブラリー 中の各分子は従ってこれらのサブユニットの1以上から作られている。化学サブ ユニットには天然または修飾アミノ酸、天然または修飾ヌクレオチド、天然また は修飾糖、あるいは有機または無機のその他の分子を含む。典型的には、各サブ ユニットは少なくとも2つの反応基をもち、はじめに各サブユニットの1つの反 応基を反応させ、次に別の反応基を反応させて大きな分子を合成できるようにし て、段階的により複雑で多様な分子を順次合成できる。 一定数の個々の構成ブロック、例えば20個の天然アミノ酸を合成の各工程で等 しく利用できるような合成条件を作ることによって、ほんの数工程の合成反応後 であっても非常に大きな化合物の並列またはライブラリーを組み立てることがで きる。例えばアミノ酸を例にとると、第1の合成工程で得られる化合物の数(N )は利用できる構成ブロックの数と等しく、これをbで表す。天然アミノ酸の場 合、b=20である。合成の第2工程では、各アミノ酸がそれぞれ別のアミノ酸 とジ ペプチドを作る等しい機会をもつと仮定すると、可能性のある化合物の数はN= b2=202=400である。 これに続く合成工程について、前の工程で得られる化合物に対して構成ブロッ クが再びランダムで等しい効率で組み立てられると仮定すると、N=bx(ここ で、xは合成組立工程の数である)となる。従って、デカペプチドの場合であっ てもランダム組立で得られる化合物数は2010または1.02x1013である。 このような極めて多数の異なる化合物によって、所望の酵素的、免疫学的または 生物活性をもつ多数の種々の候補化合物を組み立てたりスクリーニングすること ができる。 生物学的に合成されたコンビナトリアルライブラリーが,細菌またはバクテリ オファージ粒子で分子生物学的方法を用いて構築されてきた。例えば、Schatzに 与えられた米国特許第5,270,170号および5,338,665号はプラスミドのクローニン グ部位に挿入されたランダムオリゴヌクレオチドを用いて作成した融合タンパク 質をコードする組換えプラスミドの構築を記載する。このクローニング部位は、 DNA結合タンパク質の特異的結合機能が遺伝子の発現によって破壊されないよ うに、DNA結合タンパク質をコードする遺伝子のコーディング領域内に、例え ばlacリプレッサーとして配置されている。このプラスミドにはDNA結合タン パク質によって結合部位として認識されるヌクレオチド配列も含む。従って、適 当な細菌細胞を形質転換して融合タンパク質が発現すると、このタンパク質はこ れが産生するプラスミドと結合する。ついで細菌細胞は溶解し、融合タンパク質 が一定の生物活性を有するかアッセイする。さらに、各融合タンパク質はこれを コードする核酸と関連するので、さらに性状決定するために選択されたタンパク 質:核酸複合体の核酸部分の核酸増幅と配列決定を行うことにより、候補化合物 の正確な構造が決定できる。上記Schatzの特許を参照としてここに援用する。 その他の生物学的系、例えばGoedellらの米国特許第5,223,408では、核酸ベク ターを用い、ランダムオリゴヌクレオチドを内在性タンパク質の膜貫通部分をコ ードする遺伝子の部分と融合する。融合タンパク質が発現すると、これがタンパ ク質のランダムポリペプチド部分を外側に向けて細胞外膜に埋め込まれる。従っ て、この種のコンビナトリアルライブラリーでは、試験化合物が固体支持体、 すなわち細胞自体に結合する。このようにして発現した多数の異なるランダムポ リペプチドの集合をディスプレイライブラリーと呼ぶ。なぜなら、タンパク質を 産生する細胞がその表面に薬剤を”ディスプレイ”するからである。細胞は、融 合タンパク質のランダム部分をコードする組換えベクターも含んでいるので、予 備スクリーニングで可能性がある、と思われたランダムポリペプチドをもつ細胞 は溶解し、そのベクターを抽出して核酸配列を決定し、融合タンパク質のランダ ム部分のアミノ酸配列を導き出し、さらに研究することができる。上記Goedell の特許と参照としてここに援用する。 同様にして、1以上のファージコートタンパク質をコードする遺伝子の一部内 にあるランダムオリゴヌクレオチドのクローニングによってバクテリオファージ ディスプレイライブラリーを構築できる。ファージ粒子を組み立てると、ランダ ムポリペプチドはこの場合もスクリーニングできるように外側に向く。前記の系 と同様に、ファージ粒子は融合タンパク質をコードする核酸を含むので、医薬候 補を同定するヌクレオチド配列情報が医薬自体と関連している。このようなファ ージ発現ライブラリーは例えば、Swayer et al.,A Protein Engineering947-53 (1991);Akamatsu et al.,151 J.Immunol.4651-59(1993)およびDower et al. ,米国特許第5,427,908号に記載されている。これらの特許および文献を参照と して援用する。 試験化合物を、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)またはその他の増幅法によって 増幅できる核酸と結合できる点を含めて、生細胞中でのコンビナトリアルライブ ラリーの合成には大きな利点があるが、このような系を用いる不利な点も明らか にある。コンビナトリアルライブラリーの多様性が構築に用いる構成ブロックの 数や性質によって限定されてしまうことであり、従って、新規なペプチドおよび オリゴヌクレオチドの合成に修飾アミノ酸またはR−アミノ酸または典型的でな いヌクレオチドが正細胞(またはバクテリオファージやウイルス粒子)で使用で きない。このような系では、宿主細胞またはバクテリオファージの感染性または 組立プロセスに致死的または有害な化合物は存在しないであろうし、またライブ ラリー中でネガティブに選択されるであろうから、選択方法も限定される。重要 なことは、このような系ではペプチドまたはオリゴヌクレオチド化合物のみが製 造 されることであり、従ってライブラリーの多様性は天然のモノマー単位からなる ペプチドおよびポリヌクレオチド巨大分子に限定されてしまうことである。 多様な分子のコンビナトリアルライブラリーを作るための別のアプローチでは 、試験化合物の組立に典型的でない、または非生物学的構成ブロックを用いる化 学合成法を使用する。かくして、Zuckermann et al.,37 J.Med.Chem.2678-8 5(1994)は、種々のN−(置換)グリシンを用いて、”ペプチオード(peptiodes )”と呼ぶペプチド様化合物の合成のためのライブラリー構築を記述する。置換 は、一連の芳香族置換、一連の水酸化された側鎖置換、および分枝、アミノ、複 素環構造を含む種々の置換を提供するように選ばれた。この文献を参照として援 用する。 その他の研究者は、医学または生物学的興味のあるライブラリーまたは化合物 集合を組み立てるのに、アミノ酸に代えて、あるいはこれに加えて、小さい二官 能性または多官能性有機化合物を使用した。 有用な可能性のある化合物の大きな多様なライブラリーを作るために化学合成 法を用いると、ある種の固体支持体と結合した化合物が合成できる。しかしなが ら、このような合成法を用いると、スクリーニングプロセスを通過したライブラ リーの優れた(rare)メンバーの構造を合成後に同定する能力を必要とする。従 って、このようなライブラリーではかかる同定ができるように合理的に設計され ていなければならない。可能性のある化合物の数はどんどん多くなるのでこのよ うな仕事は実際には極めて大変である。 この後者の点を考慮に入れて、スクリーニングプロセスがさらに研究すべき候 補として示した特定化合物を”指示する(addressing)”スクリーニング後の方 法を工夫する試みが多数行われてきた。このような指示可能なライブラリーの1 つでは、ライブラリーの個々のペプチドをこれをコードする核酸に結合する戦略 を用いる。このような系の例示として、ライブラリーの化合物またはメンバー化 合物と融合したプラスミド結合タンパク質をディスプレイするバクテリオファー ジなどの生物体の使用を上述した。しかしながら、この方法は生物系に限定され ず、試験化合物と対応のヌクレオチド配列を単一の固体支持体上に共重合させる ことによって用いることができる。 別の戦略では、各ライブラリーメンバーの配置がその化合物の合成構造に関す る情報を与えるように、秩序立った、予め定められた様式で固体支持体上にコン ビナトリアルライブラリーを化学合成することを含む。このような方法の例は、 例えばGeysenの米国特許第4,833,092号に記載されており、ここではピンの位置 が研究者に化合物の構造についての情報を与えるように、96ウエルのミクロタ イターディッシュに適合するように設計された官能化されたポリエチレンピン上 で化合物を合成する。同様に、HudsonらのPCT出願公開WO94/05394では、官 能化されたポリマーフィルムで被覆された空間的に指示可能な(specially addr essable)固相プレート上で、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖な どの生物ポリマーのコンビナトリアルライブラリーを構築する方法を記載する。 この系では、化合物はプレート上で直接合成されスクリーニングされる。プレー ト上でのある特定の化合物の位置がわかると、その化合物を構成する構成ブロッ クの性質と順序に関する情報が得られる。同様の指示可能なコンビナトリアルラ イブラリーの構築法を生物ポリマー以外の化合物の合成にも使用できる。 別のアプローチでは、非常に小さい誘導体化ビーズを多数使用し、これを異な る構成ブロックの数と同数の等しい部分に分ける。合成の第1工程では、これら の部分のそれぞれを異なる構成ブロックと反応する。次にビーズをよく混合し、 再度同じ数に等分する。合成の第2工程では、ビーズと結合した等量の各構成ブ ロックを理論的に含む各部分を異なる構成ブロックと反応させる。ビーズを再度 混合して分け、このプロセスを所望の回数繰り返して、多数の異なる化合物を作 り、各ビーズが1つの型の化合物だけを含むようにする。 ”1ビーズ1化合物”法と呼ばれるこの方法は、各ビーズが異なる化合物を潜 在的にもつビーズ混合物が得られる。従って、この方法では、ビーズ自体が、上 述した固相支持体およびアレイや、あるいは細胞ライブラリーまたはファージラ イブラリーと同じ意味で”指示可能”であるとは考えられない。しかし、各ビー ズの表面にディスプレイされた化合物の特定化合物との結合能を試験することは でき、そしてもしも(典型的には)少数のビーズが同定でき他のビーズから分離 できるならば、推定の純粋化合物集団を回収し分析することができる。もちろん 、後者の可能性は、意味のある次の分析に感受性である各ビーズの表面に化合物 に関する情報を十分にのせて、これを引き出せる能力に依存する。このような情 報 は単に、その構造を決定できる十分な量の興味のある化合物の形でありうる。例 えば、ペプチドの場合、ペプチドの配列決定を行い、ペプチドのアミノ酸配列を 得られるのに十分なペプチドが合成されなければならない。 前記の1ビーズ1化合物法に限らず、興味のある化合物が天然ペプチドやオリ ゴヌクレオチドではない合成化学ライブラリーにとって、分析は時間のかかる困 難な仕事である。このような場合、簡単に合成でき分析済みの”タグ”分子(例 えば、アミノ酸やハロゲン化芳香族などのその他の小さい多官能性分子)から作 られる暗号を、ライブラリーを構成する化合物といっしょに同時合成できる。ス クリーニングを行った後、タグを”脱暗号化”して興味のある化合物の構造を導 き出すことができる。暗号は比較的任意のものであり、構成ブロック(構成ブロ ックのメンバーは例えばアミノ酸、またはジペプチド、トリペプチドなどと対応 するように命名することができる)から作られたあらゆる試験化合物をこの方法 で同定できる。 上述したように、コンビナトリアルライブラリーの構築は、基礎および応用の 構造と機能に関する疑問に答えるための膨大な数の潜在的化学候補を構築する機 会を研究者に与える。このような疑問には、リガンドとその受容体の関係、ある 抗体とその抗原の関係、および酵素と基質の関係を含むが、これに限定されない 。しかし、潜在的な医薬化合物の大きなライブラリーを作る能力があっても、利 用できるスクリーニング方法の点で困難に直面する。従って、この最近の強力な 技術の問題点は、ライブラリー中にある何千、何百万、何十億というその他の化 合物から、さらに研究すべき有力な候補である少数の化合物を同定する、一定時 間に処理能力の高い適切なスクリーニング方法にある。 治療剤または診断剤の存在を求めてコンビナトリアルライブラリーをスクリー ニングするときには、一般に候補化合物を、まず特定メンバーの生物学的結合パ ートナーと結合する能力についてスクリーニングする。”結合パートナー”とは 、適切な生物学的またはin vitro条件下で結合して特定の複合体を形成できる2 以上の化合物を意味する。このような結合パートナーの例としては、抗体と抗原 、リガンドと受容体、および酵素と基質が挙げられるが、これに限定されない。 ときには、リガンドか受容体の一方、または両方が1以上の化合物またはポリペ プ チド鎖の複合体に含まれる。例えば、腫瘍壊死因子α(TNFα)の場合、可溶 性リガンドTNFがその受容体とTNFホモ三量体の形で結合し;各TNF三量 体は受容体3コピーと結合でき、TNF受容体のクラスター形成が生物学的効果 を奏するために必要であると考えられている。クラスターした受容体とTNF三 量体との結合に関与するポリペプチド鎖の各々および全ては別々の結合パートナ ーであると考えられている。 現在用いられている普通のスクリーニング法の1つは、ミクロタイターディッ シュのウエルのような固体支持体を、結合パートナーが結合すべき特定分子で被 覆することからなる。次にライブラリーメンバーの化合物を標識し、固体支持体 上にのせ、ライブラリーメンバーを結合させる。洗浄工程の後、結合パートナー 複合体を、結合したライブラリーメンバーに結合させた標識を検出することによ って検出する。メンバー化合物が溶液または媒質中にあるときには、この種の方 法はコンビナトリアルライブラリーに特に適している。この方法はやや労働集約 的であり、多数の試験化合物を一定時間に高い処理能力でスクリーニングするた めには、第1工程で試験化合物のプールをスクリーニングし、次に興味のある化 合物を特定して同定するための1以上の再スクリーニングを要する。逆の場合も 可能であり、ライブラリーメンバーを個々のウエルに被覆して、特定分子でプロ ーブする。 コンビナトリアルライブラリーが抗体類似体または特定エピトープを標的とす るペプチドを含む場合、例えば酵素結合免疫アッセイ(ELISA)では、ライ ブラリーメンバーには、検出可能な第2抗体によって、あるいは例えば放射性核 、化学発光化合物、蛍光体、および酵素または染料で直接、間接に標識すること によって認識される抗体部分を含む。 Tawflk et al.,90 Proc.Natl.Acad.Sci.373-77(1993)は抗体ライブラリ ー(この場合、酵素反応の遷移状態中間体を模倣して作ったハイブリドーマライ ブラリーから得られたもの)から、所望の触媒活性をもつ優れた抗体の存在をス クリーニングする方法を記載する。スクリーニング化合物(この場合酵素基質) を96ウエルのミクロタイターディッシュに固定化した。各クローンからの上清 をそれぞれのウエルに酵素反応を促進する条件下に入れた。ミクロタイターディ ッシュに固定化されたままの酵素反応の生成物を、生成物特異的モノクーナル抗 体を用いてアッセイした。ここでも、このタイプのスクリーニング法は極めて労 働集約的であり、大きなライブラリーを一定時間に効率よく処理するには試験化 合物のプールを繰り返しスクリーニングする必要がある。 上述した細胞またはファージディスプレイライブラリーや”1ビーズ1化合物 ”合成ライブラリーでは、ライブラリーメンバーは、フルオレセインまたはフィ コエリスリンなどの検出可能な蛍光体で標識した特異的結合パートナー(例えば 受容体)との結合能についてスクリーニングできる。各粒子(例えば、細胞また はビーズ)はただ1種類の試験化合物をディスプレイするので、蛍光標識された 粒子を検出して蛍光活性化セルソーター(FACS)を用いてソーティングでき る。必要ならば陽性のビーズまたは粒子に富む集団を次に再スクリーニングして 個々に分析する。この戦略は、試験化合物をディスプレイする細胞またはその上 で試験化合物を合成したビーズを用いて実施できる。しかしながら、この方法も 実施が容易でなく、労働集約的である。 スクリーニングが上述したパニング法であれ、固相に結合した試験化合物への 標識結合であれ、共通のスクリーニング法は検出可能な対照リガンド(試験化合 物が結合すると思われる特定の結合パートナーのための天然リガンドであること が多い)の存在下で試験化合物の競合結合を行うことによる。この方法もかなり 労働集約的であり、標準曲線の作成と、意味のあるデータを得るには標準曲線で 競合実験から得たデータを補正することが必要である。従って、競合アッセイは 何千、何百万という異なるライブラリーメンバーを初期スクリーニングするとき に、容易に解釈できたり迅速な結果を得ることができない。 ライブラリーメンバーが抗体の誘導体であって既知の抗原に対する可変領域を 含む場合にはELISAおよびこれと類似のアッセイが有用である。しかし、特 定結合パートナーと所望の試験化合物のいずれもが抗体でないとき、またはこれ に対する第2抗体を容易に作れる利用可能なエピトープを含まないときにはこの 方法を非競合的(すなわち直接的)に使用できない。 ペプチドリガンドの一部および抗体の特異的ドメインを含むキメラペプチドか らなる生化学手段が作られている。このような手段は患者の体内に医薬を送達す るための治療補助として主に開発されてきた。特にサイトカインや他の薬剤の可 溶性アゴニストのようなペプチド医薬の場合、治療剤または医薬は短い全身での 半減期をもつものが多く、このためこのような医薬のin vivoでの安定性が減少 する。安定性が減少するために、投与量を多くしたり頻度を多くする場合がある が、このため医薬耐性、毒性効果、および医薬コストの高騰などの望ましくない 結果を患者にもたらすことになる。 これらの欠点、特に全身性の生化学アゴニストを使用するときの欠点を克服す る1つの戦略は、循環系でより長い半減期をもつ融合ペプチドを使用することで あった。融合ペプチドは一般に免疫グロブリン鎖の一部と融合したサイトカイン 受容体のような結合パートナーを含む。免疫グロブリン鎖は分子カモフラージュ として作用し、結合パートナーが生物体によって”外来”抗原として認識される 機会を減少する。 そこで、Shin,et al.,92Proc.Natl.Acad.Sci.2820-24(1995)では、可変 部と定常部をコードするキメラマウス−ヒトIgG3遺伝子の3’末端とインフ レームで融合したヒトトランスフェリンをコードする遺伝子をもつ組換えベクタ ーを構築することによって作製した融合ペプチドを用いる。得られる融合分子は 抗原(ダンシル)および精製トランスフェリン受容体と結合することができ、循 環系からの輸送のためのトランスフェリン受容体を用いてラットの脳柔組織に入 ることができた。抗体の残りの可変部は別の任意の特異性を含むことができるの で、この部位は治療目的などのために、脳−血管関門を通過後の、分子の第2標 的に利用できる。 Evansおよび共同研究者による180 J.Exp.Med.2173-79(1994)は、分子クロ ーニング法を用いる、ヒトIgGの定常部と融合させた組織壊死因子α(TNF α−R)に特異的なp75高親和性受容体、あるいはp55低親和性受容体の細 胞外部分を含む融合タンパク質の構築を報告した。可溶性で非融合型のTNF受 容体はin vivoで迅速に分解されることが知られている。それぞれのTNF受容 体と融合した免疫グロブリンH鎖の部分を発現するベクターで細胞を形質転換し た。融合ペプチドは血清中で可溶性受容体よりも安定であった。さらに、融合ペ プチドはジスルフィド結合で結合された2本のH鎖を含む二量体として分泌され た。この二量体はTNFの三量体(TNFαの天然のコンホメーション)と2つ の別個の領域で、従って融合ペプチドが可溶性単量体形であるときに起こり得る よりも高い親和性で結合できる。 リガンドまたは受容体および抗体部分を含むその他の融合タンパク質を用いて 、体液性薬剤に対する有効な治療アゴニストを探してきた。Fountoulakis et al .,270 J.Biol.Chem.3958-64(1995)では、ヒトインターフェロンγ受容体の 細胞外ドメインを、IgGヒンジ部のCH2およびCH3ドメインとの融合タンパ ク質として発現させ、これがインターフェロンと結合し、組織培養細胞の細胞表 面受容体とインターフェロン結合を競合し、そしてインターフェロン媒介性の抗 ウイルス活性を阻害することを示した。融合タンパク質の免疫グロブリン部分が あるために、タンパク質はジスルフィド結合したホモ二量体としてチャイニーズ ハムスター卵巣細胞で発現された。この二量体は可溶性受容体単量体よりも強く インターフェロンと結合した。 Pittl et al.,31 Molec.Immunol.1345-51(1994)では、ヒトインターロキン −1(IL−1)受容体をトランスフェクトしたヒト細胞中でIgGのH鎖のヒ ンジ部とFc領域を含む融合タンパク質として発現させた。この融合ペプチドは 、マウスの循環系で長い薬理学的半減期をもち、IL−1と結合することが報告 されている。 Crowe et al.,168 J.Immunol.Meth.79-89(1994)では、ヒトIgG H 鎖の定常部をコードする遺伝子セグメントと融合したヒトリンホトキシンα受容 体の細胞外ドメインをコードする配列を含む遺伝子を発現させた。融合タンパク 質をバキュロウイルスベクター中にクローニングし、昆虫細胞とアフリカミドリ ザル腎臓細胞の両方で二量体として発現させた。融合ペプチドのIgG部分を融 合ペプチドのアフィニティ精製のリガンドとして用い、また融合ペプチドのジス ルフィドにより促進される二量体化を可能にしてリンホトキシン用の高アフィニ ティリガンドを得た。 これらの最後の5つの文献を参照として援用する。発明の概要 本発明は、コンビナトリアル化学ライブラリー中に含まれていることが好まし いが、必ずしもそうでなくともよい生物活性な候補化合物をスクリーニングする 方法に関し、該方法では、多機能性キメラタンパク質を構築し、これを生物活性 または結合強度のスクリーニングプロセスにおいて候補化合物と直接結合するの に用いる。キメラタンパク質には、試験化合物が相互作用しようとする特定の結 合パートナーまたはそのペプチド類似体の少なくとも一部を含む。好ましくは、 特定の結合パートナーはリガンドまたはリガンド受容体である。キメラタンパク 質はまた、抗原を認識でき、エピトープとして認識されることができ、および/ または免疫グロブリンヒンジドメインとして機能する抗体鎖の少なくとも一部を も含む。特に好ましい態様では、キメラタンパク質は、抗原を認識でき、および /またはエピトープとして認識されることができ、かつキメラタンパク質の免疫 グロブリン部分と受容体部分との間に位置する免疫グロブリンH鎖の曲げやすい ”ヒンジ”領域をも含む免疫グロブリンドメインを含む。好ましくは、キメラタ ンパク質の免疫グロブリン部分は免疫グロブリンH鎖由来のものである。発明の詳細な説明 定義 ”特定分子”とは、リガンド;受容体、例えばリガンドと結合できる細胞表面 受容体;抗体;抗原;酵素;ホルモン;および酵素基質のような分子を意味する が、これに限定されない。本明細書から明らかなように、本発明の方法で用いる キメラタンパク質は特定分子またはそのペプチド類似体の全てを含む必要はない が、ある化合物によって認識され、かつ結合されるのに十分な部分を含んでいる ことだけが必要である。特定分子は天然のものである必要はなく、1以上の結合 パートナーを見つけようとする分子であることだけが必要である。 ”ペプチド類似体”とは、結合能および/または特異性の点で、前記の特定分 子と類似する分子を意味する。このようなペプチド類似体は見つけたり、あるい は当業者に公知のタンパク質工学技術によって製造できる。あるいは、このよう なペプチド類似体はスクリーニングプロセスを繰り返すことによって見つけるこ とができる。例えば、特定分子(この特定分子はタンパク質またはペプチドであ る必要はない)またはその一部の天然の結合パートナーを本明細書に記載するよ うに(すなわち、キメラタンパク質で)用いて、これと結合することのできるペ プチド化合物をスクリーニングする。第2のスクリーニング工程では、新しく見 つけたペプチド化合物(またはその一部)自体を、キメラタンパク質中の特定分 子のペプチド類似体として用いて、天然の結合パートナーの類似体をスクリーニ ングする。ペプチド類似体を見つけたり作製するためのその他の方法は当業者に 公知である。 ”エピトープ”とは、抗原決定基として抗体と結合できる抗原またはその一部 を意味する。 ”結合パートナー複合体”とは、特定の検出可能な様式で互いに結合する2以 上の分子の会合体を意味し、従ってリガンドと受容体、抗体と抗原、およびキメ ラタンパク質とこれが結合する化合物の会合体をいう。 ”キメラタンパク質”とは、少なくとも2つの異なるタンパク質あるいはポリ ペプチド、または1つのタンパク質あるいはポリペプチドと非天然のポリペプチ ド鎖由来のアミノ酸配列の一部あるいは全てを含む非天然のタンパク質あるいは ポリペプチドを意味する。本明細書では、キメラタンパク質を設計、作製、また は意図的に選択し、これには少なくとも2つのドメインを含む。 ”直接または間接に標識した”とは、分子が検出されうるようなシグナルを放 射する標識部分、例えば放射性同位体、染料、蛍光または化学発光部分を含むか 、またはそれ自体は検出されないが、何らかの追加の反応によって化合物の存在 を示すことのできる結合された酵素、ビオチンなどのリガンド、酵素基質、エピ トープまたは核酸配列などの部分を含むことを意味する。 ”第2分子”とは、キメラタンパク質の第2ドメイン内にある領域と結合する ことができ、これによってその検出または精製が可能となる分子を意味する。 ”ヒンジ領域”または”免疫グロブリンH鎖ヒンジ領域”とは、多くの免疫グ ロブリンH鎖のCH2とCH1領域の間にあるプロリンとシステイン含有アミノ酸 配列領域、またはこれらのアミノ酸配列の類似体のファミリーの1つを意味する 。ここで、ヒンジのアミノ末端側領域とカルボキシ末端側領域はポリペプチド鎖 中のターンまたは曲がり(kink)で空間的に分離されて、これらの領域が他の分 子 と別々にかつ同時に特異的結合できるようになっている。 ”リガンド”とは、別のある分子または分子複合体と特異的に結合することが できる分子または多量体分子複合体を意味する。必ずしもそうではないが、多く の場合、リガンドは可溶性であり、その標的は細胞膜に埋め込まれたアンカード メインなどによって固定されている。 ”受容体”とは、細胞膜に埋め込まれてある分子と結合することができるアン カードメインをもつ分子の少なくとも一部または多量体分子複合体の少なくとも 一部を意味する。受容体あるいはリガンドの一方または両方が二量体のようなホ モーまたはヘテロ多量体形であるときには、多くの受容体はリガンドに対して特 に高い親和性をもつ。 ”固体支持体”とは、これに可溶性分子が連結または結合できる、性質が生物 的である(細胞またはバクテリオファージなどであるが、これに限定されない) または合成的である(アクリルアミド誘導体、セルロース、ナイロン、シリカ、 磁気粒子などであるが、これに限定されない)不溶性マトリックスを意味する。 ”天然(に存在する)”とは、天然で普通に見られることを意味する。一般に は化学物質は天然のものであるが、すべての特定の場合に天然源から作られたり 由来するものである必要はない。 ”非天然(天然に存在しない)”とは、天然でめったに、または全く見られな いもの、および/または有機合成法を用いて作られるものを意味する。 ”二価(bivalent)”とは、2つの化学化合物と特異的に結合できることを意 味する。 ”多価(multivalent)”とは、2以上の化学化合物と特異的に結合できるこ とを意味する。 ”二官能性”とは、1以上の追加の化合物と別々の反応をすることができる2 つの異なる化学基をもつ化合物を意味する。 ”多官能性”とは、1以上の追加の化合物と別々の反応をすることができる2 以上の異なる化学基をもつ化合物を意味する。 ”多量体複合体”とは、結合パートナーによって認識される構造を形成するよ うな、2以上の同一または異なるポリペプチド鎖の安定な共有性または非共有性 の会合体を意味する。 ”修飾”とは、非天然のもの、または天然化合物から逸脱するように改変され たものを意味する。 本発明のキメラタンパク質は、キメラタンパク質の第1結合ドメイン中に含ま れる、特定結合パートナー、該特定結合パートナーの少なくとも一部、またはそ のタンパク質あるいはペプチド類似体との結合能について化合物集団をスクリー ニングする道具として有用である。好ましい態様では、同じキメラ分子が、1以 上の追加の結合特異性を与える少なくとも1つの免疫的活性領域(抗原性または 抗原結合性)を含む第2結合ドメインをも含む。この追加の特異性は、例えば、 直接または間接に標識された第2抗体を用いて(ただしこれに限定されない)キ メラタンパク質を検出するための手段として用いることができ、または例えば、 固定化プロテインAあるいはプロテインGまたはキメラタンパク質の第2ドメイ ンと結合できる固定化抗体を用いて興味のあるキメラタンパク質または化合物の 結合および/またはアフィニティ精製のための手段として用いることができる。 もしもキメラタンパク質の第2結合ドメインが免疫グロブリン鎖由来のものでな い場合には、これにアビジンまたはビオチンなどのリガンドが結合するアミノ酸 鎖を単に含む。しかし、このような場合にはキメラタンパク質は免疫グロブリン 鎖由来のプロリン含有ヒンジ領域を少なくとも含むであろう。 本発明の方法はコンビナトリアルライブラリーメンバーをスクリーニングする 道具として特に有用であるが、細菌あるいはファージ溶解物のスクリーニング、 または結合パートナー間の特定の相互作用を検出したり、化合物を単離したりす るあらゆる診断アッセイあるいは分析アッセイあるいは調製プロトコルに使用で きる。 受容体または結合パートナーと特異性にまたは半特異性に結合することによっ て生物学的効果を奏することが知られているか、またはそう考えられる生化学物 質の例としては以下のものを含む:成長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長 ホルモン、上皮小体ホルモン、チロキシン、インシュリン−A鎖、インシュリン −B鎖、プロインシュリン、リラクシンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増 殖因子、リラクシンB−鎖、プロリラクシン、濾胞子激ホルモン、甲状腺刺激ホ ルモン、黄体形成ホルモン、糖タンパク質ホルモン受容体、カルシトニン、グル カゴン、第VIII因子、抗体、肺界面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナ ーゼ、組織プラスミノーゲン活性化因子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン 、造血細胞増殖因子、組織壊死因子α、組織壊死因子β、エンケファリナーゼ、 ヒト血清アルブミン、ムレリアン(mullerian)阻害物質、ゴナドトロピン関連 ペプチド、βラクタマーゼ、組織因子タンパク質、インヒビチン、アクチビン、 血管内皮細胞増殖因子、インテグリン受容体、トロンボポエチン、プロテインA またはD、リューマチ因子、NGF−β、血小板増殖因子、トランスフォーミン グ成長因子、TGF−α、TGF−β、インシュリン様増殖因子IおよびII、 インシュリン増殖因子結合タンパク質、CD4、CD8、Dnase、Rnas e、潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン、骨誘導性因子、インターフェロン− α、−β、−γ、コロニー刺激因子、M−CSF、GM−CSF,G−CSF、 幹細胞因子、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、I L−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、 IL−12、スーパーオキシドジスムターゼ、ウイルス抗原、HIVエンベロー プタンパク質、gp120、gp140、免疫グロブリンおよびIgスーパージ ーンファミリーによってコードされるタンパク質。これらのタンパク質、そのリ ガンドまたは受容体、ならびにこれらの断片または一部はキメラタンパク質の第 1ドメイン中に含まれる可能性のある結合パートナーに含まれる。 従って、本発明は一面で、化合物を検出または単離する方法に関し、該方法は 、前記化合物を、受容体、抗原、抗体、リガンド、酵素、酵素基質またはその他 の上述したタンパク質の少なくとも一部のような特定結合パートナーを含む第1 ドメインと、抗原または抗体と特異的に結合できる免疫グロブリン分子の少なく とも1つの領域を含む第2ドメインとを含むキメラタンパク質と接触させること を含み、ここで第1ドメインによって認識される分子は第2ドメインによって認 識される分子とは異なる。好ましくは、第1ドメインと第2ドメインは免疫グロ ブリンH鎖のプロリン含有”ヒンジ”領域によって2つのドメインが空間的に離 れるように分離されている。キメラタンパク質は、キメラタンパク質をコードす るヌクレオチド配列を含むベクター中の組換えDNA分子から発現させることが 好 ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。第1ドメインは第2ドメインのアミノ 末端側またはカルボキシル末端側のいずれかに位置してよく、特に好ましい態様 では、キメラタンパク質は第2ドメインのアミノ末端側に位置する第1ドメイン をもつ。 本発明のこの面では、興味のある化合物が存在する場合には、この化合物がキ メラタンパク質の第1ドメイン内の領域と結合するであろう。細胞あるいはファ ージディスプレイライブラリー中または”1ビーズ、1化合物”ライブラリー中 などに化合物が固定されている場合には、固体支持体を洗浄して過剰のキメラタ ンパク質を遊離させて、キメラタンパク質:化合物の複合体(結合パートナー複 合体)を検出する。好ましい態様では、キメラタンパク質の第2ドメインを、第 2ドメインの領域に特異的な酵素標識した抗−IgG第2抗体のような標識した 第2結合パートナーと結合することによってキメラタンパク質を検出する。第2 抗体を検出することによって、第1ドメインの結合パートナーと相互作用できる 化合物を含む固体支持体の同定が可能になる。次にこれらの化合物を分析して構 造や追加のアッセイプロトコルを導き出すことができる。 この好ましい態様では、第2ドメインと結合するのに用いる標識した第2結合 パートナーが蛍光あるいは色素標識をもっている場合、または反応に関与して蛍 光あるいは色素生成物を形成するような部分を含んでいる場合には、固体支持体 に結合した候補化合物を非候補(すなわち非結合性)化合物からセルソーターを 用いて分離でき;蛍光活性化セルソーター(FACS)などのこのような装置は 当業者に公知である。ソーティングの後、個々の固体支持体を単離し、キメラタ ンパク質を興味のある結合化合物から溶出し、そして化合物の性状決定を行う。 あるいは、固定された化合物を同定するタグを含む固体支持体については、タグ を”読み取って”化合物に関する情報を得ることができる。粒子が操作できるく らい十分に大きい場合には、固体支持体を手でソーティングすることもできる。 あるいは、第2結合パートナーを結合パートナー複合体の精製を可能にする磁 気小球などの固体支持体と結合することができる。このような場合、磁場を適用 することによって、単離と精製の前にビーズを洗浄して未結合化合物を遊離でき る。このような戦略は、ライブラリーメンバー自体が固体支持体と結合している 場合においても使用できる。 別の面では、第1ドメインの結合パートナーが溶液中の化合物と結合できるよ うな様式で、キメラタンパク質を固体支持体上に固定化できる。固定化は、固体 支持体とキメラタンパク質の第2ドメインの可変部または抗原性エピトープとの 間に抗体:抗原結合複合パートナーを形成することによって実施できる(例えば 、固体支持体と共有結合した抗IgG抗体で、またはプロテインGあるいはプロ テインAによって)。固定化されたキメラタンパク質を興味のある1以上の化合 物を含むことが疑われるサンプルと接触させた後、サンプルのその他の成分を洗 い流し、次いで化合物を溶出して候補化合物に富む集団を得る。 さらに別の面では、本発明はサンプル中の結合ペアのメンバー、例えば受容体 、サイトカイン、酵素、抗体、リガンドなどの検出または定量のための診断アッ セイ法に関する。この方法は、上述のキメラタンパク質を興味のある化合物を含 むことが疑われるサンプルと、キメラタンパク質の第1ドメインと該化合物との 結合を可能にする条件下に接触させることを含む。好ましくは、化合物を固体支 持体に固定化し、キメラタンパク質:化合物の結合パートナー複合体が該接触工 程の後で形成されるようにする。次に固体支持体に結合した結合複合体を洗浄し 、キメラタンパク質の第2ドメインと、例えば第2抗体などの直接または間接に 標識されたリガンドとの相互作用によって複合体を検出する。 さらに別の面では、本発明は化学的コンビナトリアルライブラリーのメンバー を迅速にスクリーニングする方法に関する。ライブラリーメンバーは溶液中に含 まれていてもよいし、合成または生物的固相支持体に固定されていてもよい。ス クリーニングすべき化合物は、結合パートナーとの相互作用に基づいて予めスク リーニングすることが望ましいペプチド、オリゴヌクレオチド、糖、あらゆる型 のこれらの分子の混合物または類似体、その他の有機分子、または非有機化合物 であってよい。結合パートナーとスクリーニングすべき化合物との関係は、例え ば、抗体:抗原、リガンド:受容体、酵素:基質またはその他のあらゆるタンパ ク質結合パートナーと化合物との特異的結合相互作用であってよい。このような 方法は、これらの結合パートナーの天然リガンドの類似体および非天然の模倣体 または改変体をスクリーニングし、同定を助けるのに使用できる。さらに、キメ ラタンパク質中に含まれる特異的結合パートナーは天然リガンドである必要はな いが、それ自体が天然リガンドの類似体であってもよい。 本発明のこの面において、コンビナトリアルライブラリーのメンバーを、キメ ラタンパク質の第1ドメイン中に含まれる結合パートナーとリガンドとの結合に 有利な条件下で、キメラタンパク質と接触させる。キメラタンパク質を、同一ま たは異なっていてよい少なくとも別のキメラタンパク質と結合させて、例えば1 以上のジスルフィド結合で結合された多量体、最も好ましくは二量体を形成する のが好ましい。この形では、第1ドメインの特異的結合パートナーに関してキメ ラタンパタ質は少なくとも二価であり、従って1以上の位置で、そして単量体形 、または単量体化合物を含む固体支持体が支持体の表面上で密に詰め込まれてい るものよりも強く、ある化合物と結合する可能性をもっている。化合物自体が多 量体形である場合には特にそうである。多量体形のキメラタンパク質を使用する ことは、ライブラリー中から低−または中程度の親和性の候補化合物の存在を検 出するのに特に有利である;これらの化合物は高親和性化合物とは全く異なる構 造をもち、代替のリガンド構造を解明することによって、種々の化学的、生化学 的または物理的性質をもつ種々の高親和性リガンドを後に設計するときの価値あ る情報をもたらす。 次にキメラタンパク質を用いて、抗原または抗体と特異的に結合できる免疫グ ロブリン分子の少なくとも1つの領域を含むキメラタンパク質の第2ドメインを 介してこれが結合するライブラリーメンバーを単離または検出する。ここで、第 1ドメインによって認識される分子は第2ドメインによって認識される分子とは 異なる。もしもコンビナトリアルライブラリーのメンバーが固体支持体に結合し ているならば、固体支持体を洗浄してあらゆる未結合キメラタンパク質を遊離さ せ、特異的に結合したキメラタンパク質分子の第2ドメインに蛍光、酵素標識放 射活性、または色素で標識した第2抗体を結合させることができる。次に標識と 結合した固体支持体粒子を検出することにより興味のある化合物の同定と単離が 可能になる。 本明細書の開示から、スクリーニングすべき化合物がペプチドである場合には 、既知のペプチド、例えば特定の体液性因子に対する細胞表面受容体の細胞外部 分 を含む第1ドメインをもつようにキメラタンパク質を作ることができる。細胞表 面受容体の類似体を所望する場合には、該受容体と結合しうるペプチドコンビナ トリアルライブラリーから本明細書で開示する方法を用いて化合物を単離できる 。このような化合物の構造を決定し、この新しい化合物を新しいキメラタンパク 質の第1ドメインの”結合パートナー”部分とし、この新しいキメラタンパク質 を用いて受容体の類似体について同一または異なるコンビナトリアルライブラリ ーからスクリーニングする。この方法は、ある化合物の天然の結合パートナーの 構造がたとえわからない場合であっても、ある化合物の”結合類似体”を得るた めに使用できることは明らかであろう。 従って、本発明の別の面は、あるペプチドと結合する能力について化合物をス クリーニングするのに有用なキメラタンパク質を作製する方法に関し、該方法は 、プロモーター配列の下流に位置する、免疫グロブリン鎖の少なくとも定常部( C)または可変部(V)をコードするヌクレオチド配列を含む組換えプラスミド の構築を含む。免疫グロブリン鎖をコードする遺伝子の部分が、成熟免疫グロブ リン分子のアミノ末端領域またはカルボキシ末端領域のいずれかに対応すること が好ましいが、前記ヌクレオチド配列が抗原または抗体によって認識される少な くとも1つのCまたはV領域の一部をコードすることだけが必要である。免疫グ ロブリン(C)および/または(V)領域をコードするヌクレオチド配列の一部 は、その3’または5’末端のいずれかに、コーディング配列中にDNA断片を 発現可能なように挿入するための1以上の制限酵素部位をもち、該領域はクロー ニングを容易にするために約4個以上の異なる制限酵素切断配列からなる制限ク ラスターを含む。この制限クラスターが免疫グロブリン配列の5’側に位置して いる場合には、制限クラスターは免疫グロブリン配列とプロモーター配列の間に 位置していなければならない。また、クローン化した免疫グロブリン鎖部分は、 免疫グロブリン鎖の”ヒンジ”領域をコードするヌクレオチド配列を含むことが 好ましく;このような領域は通常、少なくとも1つのシステイン残基をもつプロ リン含有領域を含む。特定ヌクレオチド配列または配列領域の3’側または5’ 側というときは、そうでないことを特記しない限り、DNA分子のコーディング 鎖に関していうものとする。好ましくは、免疫グロブリン鎖は、定常部(C)ヌ クレ オチド配列を含む免疫グロブリンH鎖由来の配列を含む。 このようなベクターは”カセットホルダー”と見なすことができ;すなわち、 ベクターのこの部分が受容体、リガンド、またはその他の結合パートナーの一部 をコードする多くの変更可能な核酸断片(”カセット”)を受け取ることができ る。断片は免疫グロブリン配列の一方の末端にあるものとマッチングする制限部 位を含むように操作されるか選択されているべきであり;このような場合、結合 パートナー断片をベクター中にライゲートすることが普通である。しかしながら 、結合パートナー遺伝子断片(”カセット”)をキメラ遺伝子の免疫グロブリン 部分と同じリーディングフレームになるように入れることを確認する注意が必要 である。必要ならば、キメラ遺伝子の免疫グロブリン部分と同じリーディングフ レームにカセットを入れるのに十分な数の塩基を含む適当なオリゴヌクレオチド プライマーまたはリンカーを構築し、使用することによってこれは達成できる。 所望するならば、1以上のプライマーまたはリンカーを構築して、クローニング を可能にし、結合パートナーのサブユニットを変更するための1以上の制限酵素 切断部位を導入することもできる。 例えばPCRまたはその他の核酸増幅法を用いて適当なカセットは容易に構築 できる。このような方法では一般に、異なる鎖に対して、そしてクローン化しよ うとする遺伝子部分の5’および3’の異なる位置(コーディング鎖について) に対して割り当てた少なくとも2つのプライマーを用いる。例えば受容体分子の 一部をコードする遺伝子断片を発現遺伝子の5’末端にクローン化しようとする ときは、増幅すべき核酸の5’部分が一般にATGスタートコドンを含む。この ようなプライマーの例を以下の実施例に示す。その他の転写または翻訳制御配列 (TATAボックスまたはリボゾーム結合配列(RBS)など)も増幅核酸中に 含むことを確実にするために、このようなプライマーは増幅すべきATGの5’ にある遺伝子の非翻訳領域に対して割り当てることもできる。コンセンサスな真 核生物RBSの例としては、配列番号19:5’−GCCRCCATGG−3’ (ここで”R”はAまたはGである)がある。プライマーはこのような制御配列 の5’側に割り当ててもよく、このような配列自体のいくつかまたは全てに割り 当ててもよく、またはこのような配列を全く増幅しないように設計してもよい。 当業者は本明細書の開示に照らして、ある結合パートナーにとって、これらの選 択肢の1つを選ぶことによってキメラ遺伝子の発現を最適にすることを認識する であろうし、この3つの選択肢のうちのどれが最適かを決定することは当業者が 容易になしうる日常的スクリーニング事項である。 組換えベクターは、真核生物細胞中で複製してキメラタンパク質を発現できる ことが好ましく、従ってベクターはこれらの細胞中でエピソーム複製できるよう に複製起点を含むことが好ましい。このような場合、キメラタンパク質をコード するクローン化した合成遺伝子のすぐ上流にあるプロモーターは真核生物宿主中 で転写を指示することができるものである。真核生物細胞によってベクターが高 いコピー数で複製、転写されるようにベクターと宿主細胞を選択することも好ま しい。 このようなキメラタンパク質が真核生物細胞中で発現すると、細胞は発現した キメラタンパク質を免疫グロブリン分子のように扱うようになる。従って、キメ ラタンパク質はグリコシル化され、二量体またはその他の多量体を形成すること が可能となり、天然の免疫グロブリンと全く同様に細胞表面に輸送されて分泌さ れる。また、これによって細胞を溶解することなく、組織培養上清からキメラタ ンパク質を回収して精製することも可能になる。後述するように、出願人はアフ リカミドリザル細胞中でキメラタンパク質をクローン化し、分泌生成物として発 現することによって、このアプローチが実現可能であることを証明した。 キメラタンパク質の精製は、アフィニティクロマトグラフィーによって最小工 程で、キメラタンパク質の2つの特異的結合ドメインの1つを利用して実施でき る;例えば、溶解した抗IgG抗体を用いて。次にキメラタンパク質をアフィニ ティマトリックスから溶出して使用する。あるいは、キメラタンパク質を含む無 細胞組織培養培地をさらに精製を行わずに用いることができる。 生物でない固体支持体を用いる本発明の態様では、固体支持体は、抗体および その他のタンパク質およびコンビナトリアルライブラリーのメンバーを含む化合 物をその上で結合できるあらゆる不溶性または半可溶性のマトリックスである。 このようなマトリックスに、ニトロセルロース、セルロース誘導体、ナイロン、 制御多孔性ガラス、ポリスチレンまたはポリアクリルアミド誘導体、デンドロメ ア、磁気ビーズ、粒子または小球を含む。 本発明のさらなる態様は本明細書に記載したキメラタンパク質の使用法に関す る。このような使用法の1つである、興味のある化合物またはライブラリーメン バーをディスプレイする固体支持体と結合させるためのキメラタンパク質の第1 ドメインの利用、タンパク質の第2ドメインに標識リガンドを割り当てることに よる結合キメラタンパク質の同定、標識の検出、および同定した固体支持体のソ ーティングとしての使用については上述した。候補化合物をミクロタイターウエ ルに被覆し、キメラタンパク質を添加し、そして第2キメラタンパク質ドメイン に割り当てられた直接または間接に標識されたリガンドを用いて結合キメラタン パク質を同定する、というような適用にキメラタンパク質を用いることも可能で ある。間接に標識されたリガンドの例としては、ホースラディッシュパーオキシ ダーゼまたはアルカリ性ホスファターゼのような酵素で標識した抗体であり、こ れを次に分光学的反応で基質に暴露し、興味のある化合物の存在を示す。この様 式とは逆のものも可能であり、ここではキメラタンパク質を固定化し、ライブラ リーメンバーを用いてこれと結合する。アッセイの処理量を増加するためには、 最初のスタリーニングは種々の化合物の混合物を用いて行い、次のスクリーニン グで特定の興味ある化合物を同定することができる。 さらなる態様は実施例および本明細書を締めくくる請求の範囲に見いだされる であろう。実施例 実施例1:ベクターの構築 市販ベクターpcDNA3をInvitrogen社(San Diego,CA)から購入した。 この長さ5.4kbの真核/原核生物シャトルベクターには以下の成分が含有さ れる:時計回りの方向に転写を開始する、サイトメガロウィルス(CMV)真核 生物プロモーターおよびT7バクテリオファージプロモーター;反時計回りに転 写を開始する、SP6バクテリオファージプロモータ一;以下のクローン化され た配列:HlndIII、KpnI Bam Hl、BstXI、EcoRI、EcoRV、BstXI、NotI、Xh oI、XbaI、およびApaIが5’から3’の方向に並んだ制限部位を有するポリ リンカー;SV40真核生物複製開始点、ColE1細菌エピソーム複製開始点、ア ンピ シリン耐性遺伝子、およびネオマイシン耐性遺伝子。 このプラスミドを制限酵素NotIおよびXhoIを使用して、以下のように直線化 した。30(New England Biolabs社)、10mMトリスHCl(pH7.9) 、10mM MgCl2、50mM NaCl、1mM DTT、および100 μg/ml BSA(牛血清アルブミン)を含有する反応混液200ulを37 ℃で一晩インキュベートした。DNAフラグメントをTBE(89mM トリス (pH8.0)、89mMホウ酸、2mM EDTA(エチレンジアミン四酢酸 ))を使用した1%アガロースゲルで分離した。直線化した大きなDNAフラグ メントをゲルから切り出し、ゲル切片を粉砕し、ガラス粒子への吸着によりDN Aを抽出し、エタノール沈殿で精製した。精製したDNAフラグメントをTE( 10mMトリス(pH7.5、1mM EDTA))に再び懸濁し、分光光度計 で260nmにおける溶液の吸収を測定して精製したDNAフラグメントの濃度 を確認した。単離したDNAは、使用まで−20℃で保存した。 マウスゲノムDNAは、凍結NIH3T3細胞(マウス線維芽細胞系)の細胞 抽出液から調製した。NIH3T3細胞の一部(5x105)を2500xgで 4分間遠心分離し、PBS(リン酸緩衝液)で3回洗浄した。0.5%(v/v ) 張緩衝液(50mM KCl、10mM トリスHCl(pH8.4)、1.5 mM MgCl2)100μlに細胞を再び懸濁し、56℃で45分間インキュ ベートした。その後、細胞粗抽出液を95℃で10分間インキュベートし、4℃ で保存した。IgG1免疫グロブリンフラグメントのクローニング ネズミIgG1 H鎖の定常領域CH2、CH3、および、ヒンジドメインをコ ードするカルボキシ末端のマウスDNA配列を、NIH3T3ゲノムDNAより PCRを用いて増幅した。次のオリゴヌクレオチドプライマーを、免疫グロブリ ン遺伝子に相当する部分に相補的になるように合成した。配列番号1の下線部分 はNotI制限酵素切断部位に相当し、配列番号2の太い下線部分はXhoI制限酵素 切断部位に相当する。センスプライマー(配列番号1): アンチセンスプライマー(配列番号2): 無菌の0.6mlマイクロフュージチューブに以下の試薬を以下の順序で添加 し、PCR反応を開始した:10μlの10X PCR緩衝液II(100mMト リスHCl(pH8.3)、500mM KCl)、6μlの25mM MgC l2、2μlの各dNTPの10mM溶液、2.5μlの10μMマウスIgG 1センスプライマー(配列番号1)、2.5μlの10μMマウスIgG1アン 安定性DNAポリメラーゼ(Perkin Elmer社)、66.5μlの超純水、および ワックスビーズ1個。反応混液をワックスビーズが溶解するまで、70℃でイン キュベートし、10μlのNIH3T3細胞抽出液を添加した。反応混液をPerk in Elmer 480 Thermal Cyclerに配置し、サイクラーを以下の条件:94℃で1 分間、55℃で1分間、72℃で1.5分間で30サイクル行い、使用まで4℃ で保存するようプログラムした。 PCR反応で増幅したDNAを、TBEを使用した1%アガロースゲル電気泳 動で精製した。増幅したDNAに相当するDNAのバンドをゲルから切り出し、 上記のように40μlの水に抽出した。精製した増幅IgG1遺伝子フラグメン トを、上記のように制限酵素NotIおよびXhoIで分解した。制限酵素による分解 物を1%アガロース/TBEゲルで泳動し、約1kbのフラグメントをゲルから 切り出し、40μlの水でDNAをゲル切片から抽出した。Beckman DU 600分光 光度計で260nmにおける溶液の光学密度を測定し、収量を算出した。 XhoIおよびNotIで分解したIgG1のPCR産物を、XhoIおよびNotIで分 解したpcDNA3ベクターに、以下のようにライゲートした。ライゲーション 反応は、約100ngのpcDNA3および100ngのIgG1のPCRフ ラグメントを含有する総容量20μlの溶液中で行った。これを、50mMトリ ス−HCl(pH7.8)、10mM MgCl2、10mM DTT、1mM ATP、25μg/mL BSA中で、1ユニットDNAリガーゼと共に室温 で一晩インキュベートした。 ピーテント細胞の形質転換に使用した(これらの細胞はジェノタイプ:e14− (McrA−)Δ(mcrCB−hsdSMR−mrr)171 endA1 supE44 thi−1 gyrA96 relA1 lac recB r ecJ sbcC umuC::Tn5(Kanr)uvrC[F’proAB lacIqZΔM15 Tn10(Tetr)]を有し、形質転換の緩衝液中に 供給される)。50μlの解凍した細胞を1μlのライゲーション反応混液と混 合して氷上に30分間放置し、42℃で45秒間、熱処理した。500μlのル リアブイヨン培地を添加し、細胞を撹拌しながら37℃で1時間インキュベート した。形質転換した細胞をLBプレート(50μg/mLのアンピシリンを含有 するルリアブイヨンプレート)に塗布した;pcDNA3は、アンピシリン耐性 を与えるβ−ラクタマーゼ遺伝子を保有するが、形質転換されていない細胞はこ の遺伝子を含有しない。形質転換した細胞の一部を、Sambrookらの分子クローニ ング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,第2版,1989)に記載される一般的な“ミニプレップ”によるベ クターDNAの調製に使用した。 クローン化されたPCR−誘導マウスIgG1の定常領域およびヒンジ領域の 存在を確認するため、ベクターDNAをNotIおよびXhoIで分解し、1%アガロ ース/TBE分析ゲルで分離した。核酸のシークエンシングを行う前に、NotI /XhoIのインサートを含有するクローンから得たベクターDNAを上記のよう に精製した。 Cycle Sequencing Ready Reaction Kitを使用し、取り扱い説明書に従って実施 した。このプロトコールでは、シークエンシング反応の鎖伸長停止剤として蛍光 で標識したジデオキシリボヌクレオチドを使用し、結果を自動的に記録する。シ ー クエンシング反応混液を尿素を含有する4%アクリルアミド変性ゲルで10時間 泳動し、フラグメントの全配列を決定した。クローンが正しい配列を有している ことを確認した後、ベクターの大量調製を行った。マウスIgG1のCH2、CH 3、およびヒンジ領域を含有する新しいベクターをpcDNA3−IgG1と呼 び、ここでは配列番号5として表す。NotIの制限酵素部位を3’末端に持つD NAフラグメントをクローン化するためにこのベクターを使用してもよいことは 、認識されるところである。 我々はまた、CH2、CH3、およびヒンジ領域を含有するIgG2b重鎖の相 当するセグメントを、同様の方法でクローン化することができることを発見した 。これらのIgG2bのキメラタンパク質はある種の適用に好適でありうる。 多くの免疫グロブリンの一次構造は知られているので、同様の方法を、受容体 や他のペプチドが結合するパートナーをコードするDNAフラグメントを、その 3’位(上記のように、5’位よりも)で免疫グロブリンをコードする部分のキ メラ遺伝子としてクローニングできることは、当該分野に精通する者には明白で ある。発現に際して、キメラタンパク質はカルボキシ末端で結合するパートナー を含有する。このコンフォメーションは、アミノ−およびカルボキシ−の方向性 という点で、テストもしくはライブラリー化合物に結合するパートナーの施与を 可能とするだけでなく、免疫グロブリン鎖の所望の可変領域(例えばモノクロー ナル抗体)をキメラタンパク質の第2ドメインの一部として含有する可能性も提 供する。さらに、もしVH、そして少なくともCH2、CH3の免疫グロブリン領 域および結合パートナーがキメラタンパク質に含まれていれば、本開示の観点か ら、キメラタンパク質は第2ドメインに特異的結合領域を一つではなく二つ有す ることが予期される。腫瘍壊死因子の受容体(TNF−R)のpcDNA3−IgG1へのクローニン ヒトの腫瘍壊死因子−αの受容体の細胞外部分をコードするDNAフラグメン トを、ヒトの末梢血単核細胞(PBMC)から、トータルRNA cDNAのP CR増幅により得た。PBMCからRNAは一般的な方法で調製した。1μgの PBMCのトータルRNA、12.5mMのそれぞれのdNTP、50mMトリ ス−HCl(pH8.3)、40mM KCl、5mM DTT(ジチオールス レトール)、20pmolのランダムなデオキシリボヌクレオチドのヘキサマ NAを逆転写した。反応混液を42℃で1時間インキュベートした後、95℃で 5分間処理し、使用まで4℃で保存した。 PBMCのcDNA調製のPCR反応は、以下のプライマーを使用して実施し た。TNF−Rセンスプライマー(配列番号3): TNF−Rアンチセンスプライマー(配列番号4): 配列番号3を有するプライマーは、増幅された核酸にATG開始コドン(下線 )およびBam HI部位(太線)を含む。 PCR反応は前記のように実施した。TNF−RのPCR産物およびpcDN A3−IgG1をそれぞれBam HIおよびNot Iで分解し、それぞれの反応のより 大きなDNAフラグメントを上記のようにゲルで精製した。適当な方向性でTN F−Rフラグメントを有するキメラタンパク質発現ベクター、pcDNA3−I gG1−TNF−R(ここでは配列番号6として表す)を得るために、精製した TNF−RのDNAフラグメントおよびベクターフラグメントを上記のようにラ イゲートした。ベクターの構築は、試験的制限酵素分解および核酸シークエンシ ングによって確認した。ベクターの大量調製は、形質転換したE .Coliのクロー ンを使用して行った。実施例2:アフリカミドリザル細胞におけるpcDNA3−IgG1−TNF− Rのトランスフェクションおよびキメラタンパク質の発現 本発明のキメラタンパク質の発現を証明するために選択した宿主細胞はアフリ カミドリザルの腎細胞COS−7であった。この細胞系は、pcDNA3−Ig G1−TNF−Rのような適当な調節要素を有する組換えベクターのトランスフ ェクションおよび発現によって、融合タンパク質の大量生成に使用することがで きる。 COS−7細胞を、4500mg/nlのD−グルコース、584mg/ml のL−グルタミン、および10%ウシ胎児血清(FBS)を添加したDulbecco社 Modified Eagle培地で培養した。形質転換のために、細胞を1−2x105細胞 /mlで播種し、被覆率(confluent)が50−70%となるまで、5%CO2中 、37℃でインキュベートした。百分率による被覆率とは、例えばmicrotiter d ishの底を、細胞が占める百分率を意味する。その後、以下のように細胞をトラ ンス −,3−ジオレイロキシ)プロピル]−N,N,Nトリメチルアンモニウムクロ ライド)およびDOPE(ジオレイルホスファチジルエタノールアミン)を含有する 陽イオン脂質製剤)を100μlの血清を含有していない培地と混合してそれぞ れのトランスフェクションのための溶液を調製し、室温で30分間放置した。1 〜2μlのpcDNA3−IgG1−TNF−R溶液も100μlの血清を含有 していない培地で希釈した。二つの溶液を合一し、緩やかに撹拌し、室温で10 重層し、37℃で一晩インキュベートした。トランスフェクション混合液を除去 し、培地で置き換えた。COS−7細胞内でのpcDNA−IgG1−TNF− Rベクターの発現は恒常的である。キメラタンパク質は培地内に分泌され、培地 の細胞を含有していない部分をデカントまたはアスピレートすることにより回収 できる。トランスフェクト後48−72時間に細胞を除いた上清を用いて、キメ ラタンパク質の分泌を測定した。実施例3:免疫グロブリン結合性パートナーキメラタンパク質を使用したマイク ロタイターウェルにコートした化合物のスクリーニング キメラタンパク質の発現に次いで、細胞を含有していない培地を回収し、融合 タンパク質の存在を確認した。プラスチックのマイクロタイターディッシュのウ ェルをPBS中で1ウェルあたりngの組換えTNFαを添加し、4℃で一晩、 あるいは室温で2時間反応することにより調製したTNFαでコートした。その 性剤)で3回洗浄した。洗浄に次いで、非特異的な結合を防止するために、1% PBS(ブロッキング緩衝液)でウェルをブロックした。ウェルを上記のように 再び洗浄した。培養液を11回、ブロッキング緩衝液で2倍に逐次希釈し、それ ぞれの希釈液(および未希釈培養液)の50μlをコートおよびブロックしたウ ェルに添加した。一連のコートしていないウェルにも希釈した細胞未含有培養液 を添加した。その後マイクロタイタープレートを室温で2時間インキュベートし 、上記のように3回洗浄した。ホースラディッシュパーオキシダーゼで標識した 抗マウスIgG抗体の1:5000希釈液100μlを使用して、結合したキメ ラタンパク質の存在をアッセイした(ELISA)。 市販のホースラディッシュパーオキシダーゼ(HRP)基質(TMB色素試薬 、Kirkegaard & Perry Laboratories社)100μlをそれぞれのmicrotiterウ ェルに添加して発色を開始した。プレートを室温で20分間インキュベートした 。このアッセイシステムでの発色は、100μlの停止溶液(Kirkegaard & Per ry社、商品コード50−85−05)をそれぞれのウェルに添加して終了させる ことができる。 コントロールのウェルは発色しなかった。これと対照的に、TNF/TNF− R複合体が形成されていたウェルは、明瞭な青から紫の着色が観測された。それ ぞれの希釈液の450nmの吸収を測定し、650nmの吸収を減じて結果をプ ロットした。結果は以下の通りである。 結果は、トランスフェクトしていない細胞の組織培養液を含有するコントロー ルウェルも、TNF非存在下でのトランスフェクトした細胞の培養液を含有する ウェルも、着色した;すなわち、キメラタンパク質およびTNF結合パートナー 間の特異的結合が生成したことを示す。しかしながら、キメラタンパク質をコー ドするベクターをトランスフェクトした細胞の培養液はTNFでコートしたウェ ルに結合することができ、特異的標的結合の存在を示すタイトレーション曲線が 得られた。実施例4:免疫グロブリン結合パートナーキメラタンパク質を用いる粒子結合化 合物のスクリーニング 組換えTNFα(R & D Systemsから入手)を臭化シアンで活性化したSEPHARO SE(登録商標)CL 4Bアガロースビーズに以下のようにして固定した。0.5mlの臭 化シアンで活性化したSEPHAROSE(登録商標)4Bを氷冷0.1N HClで洗浄した。TNF α10μgをPBS10μlに溶解し、0.1M HCO3および0.5M NaClの溶液100 μl中に加えた。これを洗浄し、活性化したSEPHAROSEビーズ100μlと混合 し、懸濁液を室温で2時間インキュベートした。 TNFと結合したSEPHAROSEビーズに50mMグリシン(pH8.0)500μl を加えて、未反応の臭化シアンで活性化した部位をブロックした。陰性対照とし て、洗浄した未結合のSEPHAROSE 100μlに同量のグリシン溶液を加えた。 1%(w/v)BSA10容量とTBST(20mMトリス−HCl(pH7 .5)、150mM NaClおよび0.05%(v/v)TWEEN(登録商 標)80非イオン性界面活性剤)中で、室温で15分、2つのビーズスラリー( TNFおよび対照)を再懸濁しインキュベートすることによって、SEPHAROSEビ ーズへのタンパク質の非特異的結合の推定部位をブロックした。 TNFおよび対照のSEPHAROSEビーズ40μlを、トランスフェクトしていな いか、またはpcDNA3−IgG1−TNF−RでトランスフェクトしたCO S−7細胞のいずれかから得られる組織培養上清100μlにそれぞれ暴露して 、室温で1時間インキュベートした。次にビーズをTBSTで洗浄した。 結合キメラタンパク質の検出は、アルカリ性ホスファターゼ(AP)と結合さ せた第2の抗−マウスIgG1抗体を用いて行った。アルカリ性ホスファターゼ と結合させた抗体およびその色原性基質は市販のキットPROTOBLOT(登録商標)II AP System(Promega Corp.)を用いて、使用説明書に従って使用した。AP− 抗−マウスIgG(1mg/ml)をトリス緩衝塩液(TBS:20mMトリス −HCl(pH7.5)、150mM NaCl)中に1:5000で希釈した 。この溶液100μlをSEPHAROSEビーズ少量に加えて、室温で1時間インキュ ベートした。次にビーズをTBS中で3回洗浄した。 上記少量のSEPHAROSEビーズのそれぞれにWESTERN BLUE(登録商標)色原体A P基質100μlを加えて発色を行った。これを室温で20分インキュベートし た。ビーズを水で洗浄してアッセイ系の発色を停止した。各SEPHAROSEビーズ混 合物の少量を10倍の対物レンズで顕微鏡観察した。対照のビーズは無色のまま であった。これとは対照的に、TNF/TNF−R複合体が形成されたビーズは 鮮やかな青から紫色に染色された。実施例5:さらなる融合ペプチドの構築 pCDNA3−IgG1”カセットホルダー”と前記実施例と同様の方法を用 いて、アミノ末端領域に、エリスロポエチン受容体、FAS(TNFα−Rと類 似の性質をもつ神経成長因子ファミリーの受容体)、インターロキン4受容体、 およびインターロイキン6受容体の細胞外リガンド結合部分をもつ個々のキメラ タンパク質をさらに作製した。これらの受容体のヌクレオチド配列はGENBANKヌ クレオチド配列データベースから入手した。その他の結合パートナーのヌクレオ チド配列も文献またはデータベースから入手できるか、または単離したタンパク 質のペプチド配列を直接決定することにより入手できる。 上に示した受容体の細胞外部分を増幅するよう設計されたプライマーを用いて 、PCRで増幅した”クローン化可能な”二本鎖DNAを得た。上述したように して、センスプライマーにはATG開始コドンの直前にBamH1部位を導入し 、アンチセンスプライマーには終始コドンの後にNot1制限部位を導入した。 プライマーセット(センス鎖の開始コドンに下線を引いた)および増幅したDN A配列(コード鎖配列のみ)を以下に示す:エリスロポエチン受容体 センスプライマー アンチセンスプライマー 増幅したEPO受容体DNA配列 インターロイキン4受容体 センスプライマー アンチセンスプライマー 増幅したIL−4受容体DNA配列 インターロイキン6受容体 センスプライマー アンチセンスプライマー 増幅したIL−6受容体DNA配列 FAS センスプライマー アンチセンスプライマー 増幅したFAS DNA配列 増幅したDNA断片およびpDNA3−IgG1ベクターの両方を上述した精 製BamH1とNot1ゲルで消化し、キメラタンパク質のヒンジ−IgG部分 をコードする領域のすぐ5’側の位置で制限酵素で消化したベクター中に上記と 同様に増幅断片をライゲートした。次に組換えベクターを用いて上記と同様にC OS−7細胞を形質転換した。いずれの場合も、キメラタンパク質が細胞外の培 地に分泌され、それぞれの意図するリガンドとの結合能を確認した。実施例6:分泌されたキメラタンパク質の構造 個々のキメラタンパク質の細胞外培地を少量とって還元性および非還元性のS DS−PAGEゲルで、分子量マーカーおよび抗GM−CSFモノクローナル抗 体(二価)対照とともに電気泳動にかけた。抗体対照とキメラタンパク質は非還 元性ゲルと比較して還元性ゲル上で電気泳動移動度が大きく増加し、これは抗体 と同様に、分泌されたキメラタンパク質がジスルフィド結合した二価の二量体と して生産されたことを示すものである。 以上の実施例は本発明の特に好ましい態様を記載するものであって、本発明を 限定するものと解してはならない。さらに別の態様が本明細書および以下の請求 の範囲に含まれる。本発明の範囲は本明細書全体に記載され示唆された態様なら びにその均等なものから決定されることを出願人は意図している。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年6月1日(1998.6.1) 【補正内容】 請求の範囲を以下のものと差し替える。 『1.特定結合パートナーとの結合能について試験化合物をスクリーニングする 方法であって、以下の工程を含んでなる方法: a)少なくとも2つの異なる結合ドメインを含むキメラタンパク質と少なくと も1つの試験化合物を接触させ、ここで第1ドメインは特定結合パートナーの少 なくとも一部またはそのペプチド類似体を含み、第2ドメインはエピトープまた はエピトープを認識できる領域である少なくとも1つの領域をもつ免疫グロブリ ン鎖の少なくとも一部を含み、 b)前記キメラタンパク質と少なくとも1つの試験化合物を結合し、これによ って結合パートナー複合体を形成し、 c)結合しないキメラタンパク質から結合パートナー複合体を分離し、 d)結合パートナー複合体を、キメラタンパク質の第2ドメインを結合するこ とのできる直接標識または間接標識された第2分子と接触させ、そして e)標識された第2分子を検出し、これによって試験化合物の存在を示す。 2.キメラタンパク質の第1ドメインと第2ドメインが免疫グロブリンH鎖ヒ ンジ領域によって分けられている請求項1記載の方法。 3.特定結合パートナーが抗原、抗体、酵素、酵素基質、受容体またはリガン ドである請求項1または2記載の方法。 4.特定結合パートナーが以下のものである請求項1または2記載の方法:成 長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長ホルモン、上皮小体ホルモン、チロキ シン、インシュリン−A鎖、インシュリン−B鎖、プロインシュリン、リラクシ ンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増殖因子、リラクシンB−鎖、プロリラ クシン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン、黄体形成ホルモン、糖タンパ タ質ホルモン受容体、カルシトニン、グルカゴン、第VIII因子、抗体、肺界 面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化因 子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン、造血細胞増殖因子、組織壊死因子α 、組織壊死因子β、エンケファリナーゼヒト血清アルブミン、ムレリアン阻害物 質、ゴナドトロピン関連ペプチド、βラクタマーゼ、組織因子タンパク質、イン ヒビチン、アクチビン、血管内皮細胞増殖因子、インテグリン受容体、トロンボ ポエ チン、プロテインAまたはD、リューマチ因子、NGF−β、血小板増殖因子、 トランスフォーミング成長因子、TGF−α、TGF−β、インシュリン様増殖 因子IまたはII、インシュリン増殖因子結合タンパク質、CD4、CD8、D Nase、RNase、潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン、骨誘導性因子、 インターフェロン−α、−β、−γ、コロニー刺激因子、M−CSF、GM−C SF、G−CSF、幹細胞因子、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL −3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL− 10、IL−11、IL−12、スーパーオキシドジスムターゼ、ウイルス抗原 、HIVエンベロープタンパク質、gp120、gp140、免疫グロブリン、 Igスーパージーンファミリーによってコードされるタンパク質、前記特定結合 パートナーのあらゆるものの天然のリガンドまたは受容体、またはその類似体。 5.特定結合パートナーが腫瘍壊死因子α受容体の少なくとも一部を含む請求 項1または2記載の方法。 6.特定結合パートナーが内皮細胞増殖因子受容体の少なくとも一部を含む請 求項1または2記載の方法。 7.特定結合パートナーがトロンボポエチン受容体の少なくとも一部を含む請 求項1または2記載の方法。 8.特定結合パートナーがTGFα受容体の少なくとも一部を含む請求項1ま たは2記載の方法。 9.特定結合パートナーがTGFβ受容体の少なくとも一部を含む請求項1ま たは2記載の方法。 10.特定結合パートナーがエリスロポエチン受容体の少なくとも一部を含む請 求項1または2記載の方法。 11.特定結合パートナーがインターフェロンγ受容体の少なくとも一部を含む 請求項1または2記載の方法。 12.特定結合パートナーがGM−CSF受容体の少なくとも一部を含む請求項 1または2記載の方法。 13.特定結合パートナーがG−CSF受容体の少なくとも一部を含む請求項1 または2記載の方法。 14.特定結合パートナーがIL−4受容体の少なくとも一部を含む請求項1ま たは2記載の方法。 15.特定結合パートナーがIL−6受容体の少なくとも一部を含む請求項1ま たは2記載の方法。 16.特定結合パートナーがレプチン受容体の少なくとも一部を含む請求項1ま たは2記載の方法。 17.特定結合パートナーが繊維芽細胞増殖因子受容体の少なくとも一部を含む 請求項1または2記載の方法。 18.第1ドメインがキメラタンパク質上の第2ドメインのアミノ末端側に位置 する請求項2記載の方法。 19.第1ドメインがキメラタンパク質上の第2ドメインのカルボキシ末端側に 位置する請求項2記載の方法。 20.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH3領域を 含む請求項18記載の方法。 21.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH2領域を さらに含む請求項20記載の方法。 22.試験化合物を固体支持体に固定する請求項1または2記載の方法。 23.試験化合物が化学コンビナトリアルライブラリーの少なくとも一部を含む 請求項1、2または18−21のいずれかに記載の方法。 24.ライブラリーが、天然に存在するかまたは天然に存在しないアミノ酸、天 然に存在するかまたは天然に存在しないヌクレオチド、天然に存在するかまたは 天然に存在しない糖、または二官能性もしくはまたは多官能性の小さい有機分子 であるメンバーを含む請求項23記載の方法。 25.工程c)が、固体支持体から結合しなかったキメラタンパク質を洗浄する ことを含む請求項22記載の方法。 26.キメラタンパク質をコードする組換えDNAオープンリーディングフレー ムを宿主細胞中で発現させることによってキメラタンパク質を産生する請求項1 または2記載の方法。 27.宿主細胞がキメラタンパク質を少なくとも1つのジスルフィド結合で結合 された二量体として発現し、該二量体が少なくとも2つの特定結合パートナーを 含む請求項26記載の方法。 28.試験化合物を、少なくとも2つの特定結合パートナーを含む二価のキメラ タンパク質二量体と接触させる請求項22記載の方法。 29.宿主細胞が第2のキメラタンパク質をコードする第2のオープンリーディ ングフレームを含むDNAをさらに発現し、該第2のキメラタンパク質は、特定 結合パートナーの少なくとも一部またはその類似体を含む第1ドメインと、エピ トープである領域またはエピトープを認識できる領域をもつ免疫グロブリンL鎖 の少なくとも一部を含む第2ドメインを含む、請求項26記載の方法。 30.キメラタンパク質と第2のキメラタンパク質が少なくとも1つのジスルフ ィド結合で結合されて、これによって多量体複合体を形成する請求項29記載の 方法。 31.キメラタンパク質と第2のキメラタンパク質の第1ドメインが同じ特定結 合パートナー部分またはそのペプチド類似体を含む請求項30記載の方法。 32.キメラタンパク質と第2のキメラタンパク質の第1ドメインが異なる特定 結合パートナー部分またはそのペプチド類似体を含む請求項30記載の方法。 33.少なくとも1つの試験化合物が多量体の形で存在し、単量体のキメラタン パク質が試験化合物の多量体形と結合するよりも強く、二価のキメラタンパク質 二量体が試験化合物の多量体形と結合する請求項28記載の方法。 34.少なくとも1つの試験化台物が多量体形で存在し、第1キメラタンパク質 または第2キメラタンパク質のいずれかが単独で試験化合物の多量体形と結合す るよりも強く、多量体複合体が試験化合物の多量体形と結合する請求項30記載 の方法。 35.宿主細胞が真核生物細胞である請求項26記載の方法。 36.宿主細胞が真核生物細胞である請求項29記載の方法。 37.オープンリーディングフレームが、細胞から発現されるキメラタンパク質 にN−結合した糖残基を付加するように細胞に指示をするヌクレオチド配列を含 む請求項26記載の方法。 38.固体支持体が細胞である請求項22記載の方法。 39.固体支持体がバクテリオファージ粒子である請求項22記載の方法。 40.特定結合パートナーとの結合能について1以上の試験化合物をスクリーニ ングする方法であって、以下の工程を含んでなる方法: a)少なくとも2つの異なる結合ドメインを含むキメラタンパク質を固体支持 体に固定し、ここで第1ドメインは特定結合パートナーの少なくとも一部または そのペプチド類似体を含み、第2ドメインはエピトープである領域またはエピト ープを認識できる領域をもつ免疫グロブリン鎖の少なくとも一部を含み、 b)固定されたキメラタンパク質と少なくとも1つの試験化合物を接触させて 、キメラタンパク質および特定結合パートナー部分または類似体と結合しうる試 験化合物を含む結合パートナー複合体を形成し、 c)固体支持体を洗浄して、結合しないキメラタンパク質から結合パートナー 複合体を分離し、そして d)結合パートナー複合体中のキメラタンパク質を検出し、これによって試験 化合物の存在を示す。 41.キメラタンパク質の第1ドメインと第2ドメインが免疫グロブリンH鎖ヒ ンジ領域によって分けられている請求項40記載の方法。 42.第1ドメインがキメラタンパク質上の第2ドメインのアミノ末端側に位置 する請求項41記載の方法。 43.第1ドメインがキメラタンパク質上の第2ドメインのカルボキシ末端側に 位置する請求項41記載の方法。 44.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH3領域を 含む請求項42記載の方法。 45.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH2領域を さらに含む請求項44記載の方法。 46.固定したキメラタンパク質がジスルフィド結合した多量体複合体である請 求項40または41記載の方法。 47.多量体複合体が試験化合物の少なくとも2つの部位と結合する請求項46 記載の方法。 48.試験化合物が、天然に存在するかまたは天然に存在しないアミノ酸、天然 に存在するかまたは天然に存在しないヌクレオチド、天然に存在するかまたは天 然に存在しない糖、または二官能性もしくはまたは多官能性の小さい有機分子で ある請求項40または41記載の方法。 49.固定化工程によってキメラタンパク質を、固体支持体と結合した部分に結 合し、ここで前記部分が抗原、抗体の少なくとも一部、プロテインG、またはプ ロテインAである請求項40記載の方法。 50.工程d)の前に試験化合物を固体支持体から溶出する工程をさらに含む請 求項49記載の方法。 51.特定結合パートナーが抗原、抗体、酵素、酵素基質、受容体またはリガン ドである請求項40または41記載の方法。 4.特定結合パートナーが以下のものである請求項40または41記載の方法 :成長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長ホルモン、上皮小体ホルモン、チ ロキシン、インシュリン−A鎖、インシュリン−B鎖、プロインシュリン、リラ クシンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増殖因子、リラクシンB−鎖、プロ リラクシン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン、黄体形成ホルモン、糖タ ンパク質ホルモン受容体、カルシトニン、グルカゴン、第VIII因子、抗体、 肺界面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性 化因子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン、造血細胞増殖因予、組織壊死因 子α、組織壊死因子β、エンケファリナーゼヒト血清アルブミン、ムレリアン阻 害物質、ゴナドトロピン関連ペプチド、βラクタマーゼ、組織因子タンパク質、 インヒビチン、アクチビン、血管内皮細胞増殖因子、インテグリン受容体、トロ ンボポエチン、プロテインAまたはD、リューマチ因子、NGF−β、血小板増 殖因子、トランスフォーミング成長因子、TGF−α、TGF−β、インシュリ ン様増殖因子IまたはII、インシュリン増殖因子結合タンパク質、CD4、C D8、DNase、RNase、潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン、骨誘導 性因子、インターフェロン−α、−β、−γ、コロニー刺激因子、M−CSF、 GM−CSF、G−CSF、幹細胞因子、インターロイキン、IL−1、IL− 2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9 、IL−10、IL−11、IL−12、スーパーオキシドジスムターゼ、ウイ ルス 抗原、HIVエンベロープタンパク質、gp120、gp140、免疫グロブリ ン、Igスーパージーンファミリーによってコードされるタンパク質、前記特定 結合パートナーのあらゆるものの天然のリガンド、受容体もしくは基質、または その類似体。 53.特定結合パートナーとの結合能について試験化合物をスクリーニングする 方法であって、以下の工程を含んでなる方法: a)以下のものを含む、キメラタンパク質をコードする組換えDNAベクター を構築し: i)抗原に結合しうるか、抗体に結合しうるか、または免疫グロブリンヒン ジ領域に由来する少なくとも1つの領域を含む、免疫グロブリン鎖の少なくとも 一部をコードする第1ヌクレオチド配列を含むオープンリーディングフレーム、 ii)第1ヌクレオチド配列の3’末端またはその後に位置する終始コドン 、 iii)該オープンリーディングフレームの上流に位置し、宿主細胞内でオ ープンリーディングフレームのRNA転写を指示することのできるプロモーター 配列、および iv)特定結合パートナーの少なくとも一部をコードする第2ヌクレオチド 配列をクローニングするための、第1ヌクレオチド配列とプロモーター配列との 間に位置する少なくとも1つの制限酵素認識部位、 b)該制限酵素認識部位に特異的な制限酵素でベクターを開裂し、プロモータ ー配列と終始コドンとの間のオープンリーディングフレームが維持されるように 、第2ヌクレオチド配列を制限酵素認識部位でベクター中に挿入し、 c)ベクターを宿主細胞に入れ、 d)組換えDNAベクターからの遺伝子発現を引き起こす条件下で宿主細胞を インキュベートすることによって、第1および第2ヌクレオチド配列によってコ ードされるアミノ酸を含むキメラタンパク質を生産し、 e)宿主細胞からキメラタンパク質を分離し、 f)キメラタンパク質の特定結合パートナー部分と試験化合物との結合に好ま しい条件下で、試験化合物をキメラタンパク質と接触させ、これによってキメラ タンパク質と試験化合物を含む複合体を形成し、そして g)特定結合パートナーに結合しうる試験化合物の存在を示すものとして、複 合体の存在を特異的に検出する。 54.免疫グロブリンH鎖のヒンジ領域の少なくとも一部をコードする第3ヌク レオチド配列領域を、第1ヌクレオチド配列と第2ヌクレオチド配列との間に挿 入して、プロモーター配列と終始コドンとの間のオープンリーディングフレーム を維持する工程をさらに含む請求項53記載の方法。 55.キメラタンパク質が少なくとも2つの異なる結合ドメインを含み、ここで 第1ドメインは特定結合パートナーの少なくとも一部を含み、第2ドメインはエ ピトープまたはエピトープを認識できる領域である免疫グロブリン鎖領域の少な くとも一部を含む請求項53記載の方法。 56.特定結合パートナーが抗原、抗体、酵素、酵素基質、受容体またはリガン ドと結合しうる請求項55記載の方法。 57.特定結合パートナーが以下の試験化合物の少なくとも一部と結合しうる請 求項56記載の方法:成長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長ホルモン、上 皮小体ホルモン、チロキシン、インシュリン−A鎖、インシュリン−B鎖、プロ インシュリン、リラクシンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増殖因子、リラ クシンB−鎖、プロリラクシン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン、黄体 形成ホルモン、糖タンパク質ホルモン受容体、カルシトニン、グルカゴン、第V III因子、抗体、肺界面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組織プ ラスミノーゲン活性化因子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン、造血細胞増 殖因子、組織壊死因子α、組織壊死因子β、エンケファリナーゼヒト血清アルブ ミン、ムレリアン阻害物質、ゴナドトロピン関連ペプチド、βラクタマーゼ、組 織因子タンパク質、インヒビチン、アクチビン、血管内皮細胞増殖因子、インテ グリン受容体、トロンボポエチン、プロテインAまたはD、リューマチ因子、N GF−β、血小板増殖因子、トランスフォーミング成長因子、TGF−α、TG F−β、インシュリン様増殖因子IまたはII、インシュリン増殖因子結合タン パク質、CD4、CD8、DNase、RNase、潜伏関連ペプチド、エリス ロポエチン、骨誘導性因子、インターフェロン−α、−β、−γ、コロニー刺激 因子、M−CSF、GM−CSF、G−CSF、幹細胞因子、インターロイキン 、 IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、I L−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、スーパーオキシドジ スムターゼ、ウイルス抗原、HIVエンベロープタンパク質、gp120、gp 140、免疫グロブリン、Igスーパージーンファミリーによってコードされる タンパク質、前記試験化合物のあらゆるものの天然のリガンド、受容体、もしく は基質、またはその類似体。 58.特定結合パートナーとの結合能について試験化合物をスクリーニングする 方法であって、以下の工程を含んでなる方法: a)以下のものを含む、キメラタンパク質をコードする組換えDNAベクター を構築し: i)免疫グロブリン鎖の少なくとも一部をコードする第1ヌクレオチド配列 を含むオープンリーディングフレーム、 ii)該オープンリーディングフレームの上流に位置し、宿主細胞内でオー プンリーディングフレームのRNA転写を指示することのできるプロモーター配 列、および iii)特定結合パートナーの少なくとも一部をコードする第2ヌクレオチ ド配列をクローニングするための、第1ヌクレオチド配列の3’末端またはその 近傍に位置する少なくとも1つの制限酵素認識部位、 b)該制限酵素認識部位に特異的な制限酵素でベクターを開裂し、プロモータ ー配列と第2ヌクレオチド配列領域の3’末端またはその近傍に位置する終始コ ドンとの間のオープンリーディングフレームが維持されるように、第2ヌクレオ チド配列を制限酵素認識部位でベクター中に挿入し、 c)ベクターを宿主細胞に入れ、 d)第1および第2ヌクレオチド配列の遺伝子発現を引き起こす条件下で宿主 細胞をインキュベートすることによって、キメラタンパク質を生産し、 e)宿主細胞からキメラタンパク質を分離し、 f)キメラタンパク質の特定結合パートナー部分と試験化合物との結合に好ま しい条件下で、試験化合物をキメラタンパク質と接触させ、これによってキメラ タンパク質と試験化合物を含む複合体を形成し、そして g)特定結合パートナーに結合しうる試験化合物の存在を示すものとして、複 合体の存在を特異的に検出する。 59.免疫グロブリンH鎖のヒンジ領域の少なくとも一部をコードする第3ヌク レオチド配列領域を、第1配列と第2配列との間に挿入して、プロモーター配列 と終始コドンとの間のオープンリーディングフレームを維持する工程をさらに含 む請求項58記載の方法。 60.キメラタンパク質が少なくとも2つの異なる結合ドメインを含み、ここで ここで第1ドメインは特定結合パートナーの少なくとも一部を含み、第2ドメイ ンはエピトープまたはエピトープを認識できる免疫グロブリン鎖の少なくとも一 部を含む請求項58記載の方法。 61.第1ヌクレオチド配列が免疫グロブリン可変部の少なくとも一部をコード する請求項58記載の方法。 62.特定結合パートナー部分が抗原、抗体、酵素、酵素基質、受容体またはリ ガンドと結合しうる請求項60または61記載の方法。 63.特定結合パートナーが以下の試験化合物の少なくとも一部と結合しうる請 求項60または61記載の方法:成長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長ホ ルモン、上皮小体ホルモン、チロキシン、インシュリン−A鎖、インシュリン− B鎖、プロインシュリン、リラクシンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増殖 因子、リラクシンB−鎖、プロリラクシン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホル モン、黄体形成ホルモン、糖タンパク質ホルモン受容体、カルシトニン、グルカ ゴン、第VIII因子、抗体、肺界面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナー ゼ、組織プラスミノーゲン活性化因子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン、 造血細胞増殖因子、組織壊死因子α、組織壊死因子β、エンケファリナーゼヒト 血清アルブミン、ムレリアン阻害物質、ゴナドトロピン関連ペプチド、βラクタ マーゼ、組織因子タンパク質、インヒビチン、アクチビン、血管内皮細胞増殖因 子、インテグリン受容体、トロンボポエチン、プロテインAまたはD、リューマ チ因子、NGF−β、血小板増殖因子、トランスフォーミング成長因子、TGF −α、TGF−β、インシュリン様増殖因子IまたはII、インシュリン増殖因 子結合タンパク質、CD4、CD8、DNase、RNase、潜伏関連ペプチ ド、エリスロポエチン、骨誘導性因子、インターフェロン−α、−β、−γ、コ ロニー刺激因子、M−CSF、GM−CSF、G−CSF、幹細胞因子、インタ ーロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、 IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、スーパ ーオキシドジスムターゼ、ウイルス抗原、HIVエンベロープタンパク質、gp 120、gp140、免疫グロブリン、Igスーパージーンファミリーによって コードされるタンパク質、前記試験化合物のあらゆるものの天然のリガンド、受 容体、もしくは基質、またはその類似体。』
───────────────────────────────────────────────────── 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) C12N 1/19 C12N 1/19 5/10 C12Q 1/00 15/09 ZNA 1/70 C12Q 1/00 G01N 33/543 515A 1/70 C12N 15/00 ZNAA G01N 33/543 515 5/00 A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.特定分子との結合能について複数の化合物をスクリーニングする方法であ って、以下の工程を含んでなる方法: a)2以上の異なるドメインを含むキメラタンパク質と1以上の化合物を接触 させ、ここで第1ドメインは前記特定分子の少なくとも一部またはそのペプチド 類似体を含み、第2ドメインは以下のものからなる群から選択される1以上の領 域をもつ免疫グロブリン鎖の少なくとも一部を含み: i)エピトープ、および ii)エピトープを認識できる免疫グロブリン領域、 b)前記キメラタンパク質と前記化合物の少なくとも1つとの間に結合パート ナー複合体を形成し、 c)少なくとも1つの化合物と結合しないキメラタンパク質分子から複合体を 分離し、 d)結合パートナー複合体を、キメラタンパク質の第2ドメインを結合するこ とのできる直接または間接に標識された第2分子と接触させ、そして e)化合物の存在を示すものとして前記標識を検出する。 2.キメラタンパク質の第1ドメインと第2ドメインが免疫グロブリンH鎖ヒ ンジ領域によって分けられている請求項1記載の方法。 3.特定分子が以下のものからなる群から選択される請求項1または2記載の 方法: a)抗原、 b)抗体、 c)酵素、 d)酵素基質、 e)受容体、および f)リガンド。 4.特定分子が以下のものからなる群から選択される請求項1または2記載の 方法:成長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長ホルモン、上皮小体ホルモン 、 チロキシン、インシュリン−A鎖、インシュリン−B鎖、プロインシュリン、リ ラクシンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増殖因子、リラクシンB−鎖、プ ロリラクシン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン、黄体形成ホルモン、糖 タンパク質ホルモン受容体、カルシトニン、グルカゴン、第VIII因子、抗体 、肺界面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活 性化因子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン、造血細胞増殖因子、組織壊死 因子α、組織壊死因子β、エンケファリナーゼ、ヒト血清アルブミン、ムレリア ン阻害物質、ゴナドトロピン関連ペプチド、βラクタマーゼ、組織因子タンパク 質、インヒビチン、アクチビン、血管内皮細胞増殖因子、インテグリン受容体、 トロンボポエチン、プロテインAまたはD、リューマチ因子、NGF−β、血小 板増殖因子、トランスフォーミング成長因子、TGF−α、TGF−β、インシ ュリン様増殖因子IおよびII、インシュリン増殖因子結合タンパク質、CD4 、CD8、Dnase、Rnase、潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン、骨 誘導性因子、インターフェロン−α、−β、−γ、コロニー刺激因子、M−CS F、GM−CSF、G−CSF、幹細胞因子、インターロイキン類、IL−1、 IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、I L−9、IL−10、IL−11、IL−12、スーパーオキシドジスムターゼ 、ウイルス抗原、HIVエンベロープタンパク質、gp120、gp140、免 疫グロブリンおよびIgスーパージーンファミリーによってコードされるタンパ ク質、ならびにこれらの化合物の天然のリガンドまたは受容体。 5.特定分子が腫瘍壊死因子α受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の 方法。 6.特定分子が内皮細胞増殖因子受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載 の方法。 7.特定分子がトロンボポエチン受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載 の方法。 8.特定分子がTGFα受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方法。 9.特定分子がTGFβ受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方法。 10.特定分子がエリスロポエチン受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載 の方法。 11.特定分子がインターフェロンγ受容体の少なくとも一部を含む請求項4記 載の方法。 12.特定分子がGM−CSF受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方 法。 13.特定分子がG−CSF受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方法 。 14.特定分子がIL−4受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方法。 15.特定分子がIL−6受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方法。 16.特定分子がレプチン受容体の少なくとも一部を含む請求項4記載の方法。 17.特定分子が繊維芽細胞増殖因子受容体の少なくとも一部を含む請求項4記 載の方法。 18.第1ドメインがキメラタンパク質の第2ドメインのアミノ末端側に位置す る請求項2記載の方法。 19.第1ドメインがキメラタンパク質の第2ドメインのカルボキシ末端側に位 置する請求項2記載の方法。 20.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH3領域を 含む請求項18記載の方法。 21.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH2領域を 含む請求項20記載の方法。 22.化合物を固体支持体に固定する請求項1または2記載の方法。 23.化合物が化学コンビナトリアルライブラリーの少なくとも一部を含む請求 項1、2または18記載の方法。 24.ライブラリーが以下のものから選択される群のメンバーを含む請求項23 記載の方法: a)天然に存在するかまたは天然に存在しないアミノ酸、 b)天然に存在するかまたは天然に存在しないヌクレオチド、 c)天然に存在するかまたは天然に存在しない糖、および d)二−または多官能性の小さい有機分子。 25.固体支持体から複合体を形成しなかったキメラタンパク質を洗浄すること によって工程c)を実施する請求項22記載の方法。 26.キメラタンパク質をコードする組換えDNAオープンリーディングフレー ムを宿主細胞中で発現させることによってキメラタンパク質を産生する請求項1 または2記載の方法。 27.宿主細胞がキメラタンパク質を少なくとも1つのジスルフィド結合で結合 された二量体として発現し、該二量体が少なくとも2つの特定結合パートナーを 含む請求項26記載の方法。 28.化合物を、少なくとも2つの特定結合パートナーを含む二価のキメラタン パク質二量体と接触させる請求項22記載の方法。 29.宿主細胞が第2のキメラタンパク質をコードする第2のオープンリーディ ングフレームを含むDNAを発現し、該第2のキメラタンパク質は特定分子の少 なくとも一部またはその類似体を含む第1ドメインと、以下のものからなる群か ら選択される領域をもつ免疫グロブリンの少なくとも一部を含む第2ドメインを 含み: i)エピトープ、および ii)エピトープを認識できる免疫グロブリン領域、 ここで第2のキメラタンパク質は免疫グロブリンL鎖の少なくとも一部を含む、 請求項26記載の方法。 30.キメラタンパク質と第2のキメラタンパク質が少なくとも1つのジスルフ ィド結合で結合された多量体複合体中に含まれる請求項29記載の方法。 31.キメラタンパク質と第2のキメラタンパク質の第1ドメインが同じ特定分 子部分またはそのペプチド類似体を含む請求項30記載の方法。 32.キメラタンパク質と第2のキメラタンパク質の第1ドメインが異なる特定 分子部分またはそのペプチド類似体を含む請求項30記載の方法。 33.少なくとも1つの化合物が多量体の形で存在し、結合した融合タンパク質 二量体が、単量体のキメラタンパク質が単独で結合するよりも強く該化合物と結 合する請求項28記載の方法。 34.少なくとも1つの化合物が多量体の形で存在し、多量体複合体が、第1キ メラタンパク質または第2キメラタンパク質のいずれかが単独で結合するよりも 強く該化合物と結合する請求項30記載の方法。 35.宿主細胞が真核生物細胞である請求項26記載の方法。 36.宿主細胞が真核生物細胞である請求項29記載の方法。 37.オープンリーディングフレームが、細胞から発現されるキメラタンパク質 にN−結合した糖残基を付加するように細胞に指示をするヌクレオチド配列を含 む請求項26記載の方法。 38.固体支持体が細胞である請求項2記載の方法。 39.固体支持体がバクテリオファージ粒子である請求項2記載の方法。 40.特定分子との結合能について1以上の化合物をスクリーニングする方法で あって、以下の工程を含んでなる方法: a)2以上の異なるドメインを含むキメラタンパク質を固体支持体に固定し、 ここで第1ドメインは前記特定分子の少なくとも一部またはそのペプチド類似体 を含み、第2ドメインは以下のものからなる群から選択される領域をもつ免疫グ ロブリン鎖の少なくとも一部を含み: i)エピトープ、および ii)エピトープを認識できる免疫グロブリン領域、 ここで、キメラタンパク質は、固体支持体と第2ドメインとの間の相互作用によ って固体支持体に固定されており、 b)固定されたキメラタンパク質と前記化合物の1つまたは複数を接触させて 、キメラタンパク質と特定分子に結合できる化合物との問に結合パートナー複合 体を形成し、 c)固体支持体を洗浄して少なくとも1つの化合物と結合しないキメラタンパ ク質分子から複合体を分離し、 d)化合物の存在を示すものとしてキメラタンパク質を検出する。 41.キメラタンパク質の第1ドメインと第2ドメインが免疫グロブリンH鎖ヒ ンジ領域によって分けられている請求項40記載の方法。 42.第1ドメインがキメラタンパク質の第2ドメインのアミノ末端側に位置す る請求項41記載の方法。 43.第1ドメインがキメラタンパク質の第2ドメインのカルボキシ末端側に位 置する請求項41記載の方法。 44.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH3領域を 含む請求項42記載の方法。 45.第2ドメインの免疫グロブリン部分が免疫グロブリンH鎖のCH2領域を 含む請求項44記載の方法。 46.固定したキメラタンパク質がジスルフィド結合した多量体複合体である請 求項40または41記載の方法。 47.多量体複合体が1つまたは複数の化合物の2以上の部位と結合する請求項 46記載の方法。 48.化合物が以下のものからなる群から選択されるメンバーを含む請求項40 または41記載の方法: a)天然に存在するかまたは天然に存在しないアミノ酸、 b)天然に存在するかまたは天然に存在しないヌクレオチド、 c)天然に存在するかまたは天然に存在しない糖、および d)二−または多官能性の小さい有機分子。 49.キメラタンパク質を、キメラタンパク質と以下のものからなる群から選択 される固体支持体と結合した部分との間の結合性相互作用によって固定する請求 項40記載の方法: a)抗原、 b)抗体の少なくとも一部、 c)プロテインG、および d)プロテインA。 50.工程d)の前に化合物を固体支持体から溶出する請求項49記載の方法。 51.特定分子が以下のものからなる群から選択される請求項40または41記 載の方法: a)抗原、 b)抗体、 c)酵素、 d)酵素基質、 e)受容体、および f)リガンド。 52.特定分子が以下のものからなる群から選択される請求項40または41記 載の方法:成長ホルモン、ヒト成長ホルモン、ウシ成長ホルモン、上皮小体ホル モン、チロキシン、インシュリン−A鎖、インシュリン−B鎖、プロインシュリ ン、リラクシンA−鎖、レプチン受容体、繊維芽細胞増殖因子、リラクシンB− 鎖、プロリラクシン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン、黄体形成ホルモ ン、糖タンパク質ホルモン受容体、カルシトニン、グルカゴン、第VIII因子 、抗体、肺界面活性剤、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノー ゲン活性化因子、ボンベシン、第IX因子、トロンビン、造血細胞増殖因子、組 織壊死因子α、組織壊死因子β、エンケファリナーゼ、ヒト血清アルブミン、ム レリアン阻害物質、ゴナドトロピン関連ペプチド、βラクタマーゼ、組織因子タ ンパク質、インヒビチン、アクチビン、血管内皮細胞増殖因子、インテグリン受 容体、トロンボポエチン、プロテインAまたはD、リューマチ因子、NGF−β 、血小板増殖因子、トランスフォーミング成長因子、TGF−α、TGF−β、 インシュリン様増殖因子IおよびILインシュリン増殖因子結合タンパク質、C D4、CD8、Dnase、Rnase、潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン 、骨誘導性因子、インターフェロン−α、−β、−γ、コロニー刺激因子、M− CSF、GM−CSF、G−CSF、幹細胞因子、インターロイキン類、IL− 1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8 、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、スーパーオキシドジスムタ ーゼ、ウイルス抗原、HIVエンベロープタンパク質、gp120、gp140 、免疫グロブリンおよびIgスーパージーンファミリーによってコードされるタ ンパク質、ならびにこれらの化合物の天然のリガンド、受容体および/または基 質。 53.特定結合パートナーとの結合能について化合物をスクリーニングする方法 であって、以下の工程を含んでなる方法: a)宿主細胞中で発現可能な組換えDNAベクターを構築し、該ベクターは以 下のものを含み: i)抗原に結合しうる領域、抗体に結合しうる領域、および免疫グロブリン 由来のヒンジ領域からなる群から選択される1以上の領域を含む免疫グロブリン 鎖の少なくとも一部をコードする第1配列領域を含むオープンリーディングフレ ーム、および ii)該オープンリーディングフレームの上流に位置し、宿主細胞内でオー プンリーディングフレームのRNA転写を指示することのできるプロモーター配 列、 ここで、該オープンリーディングフレームは、特定結合パートナーの少なくとも 一部をコードする第2ヌクレオチド配列領域をクローニングするための、第1配 列領域とプロモーター領域との間に位置する少なくとも1つの制限部位を含み、 ただし第1および第2ヌクレオチド配列領域は、プロモーター配列と第1ヌクレ オチド配列領域の3’末端の前でないところに位置する終始コドンとの間にある オープンリーディングフレームを維持するようにクローニングされ、 b)第2ヌクレオチド配列を該制限部位でベクター中に挿入し、 c)ベクターを宿主細胞に入れ、 d)第1および第2ヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸を含むキ メラタンパク質の発現を引き起こす条件下に宿主細胞をインキュベートし、 e)宿主細胞からキメラタンパク質を分離し、 f)キメラタンパク質の特定結合パートナー部分と化合物との結合に好ましい 条件下で、化合物をキメラタンパク質と接触させ、そして g)特定結合パートナーに結合しうる化合物の存在を示すものとして、結合し た融合タンパク質:化合物の複合体の存在を特異的に検出する。 54.免疫グロブリンH鎖のヒンジ領域の少なくとも一部をコードする第3ヌク レオチド配列領域を、第1配列領域と第2配列領域との間に配置して、プロモー ター配列と第1ヌクレオチド配列領域の3’末端またはその近傍に位置する終始 コドンとの間のオープンリーディングフレームを維持する請求項53記載の方法 。 55.オープンリーディングフレームが発現時に2以上の異なるドメインを含む キメラタンパク質をコードする請求項53記載の方法であって、ここで第1ドメ インは特定結合パートナーの少なくとも一部を含み、第2ドメインは以下のもの からなる群から選択される領域をもつ免疫グロブリン鎖の少なくとも一部を含む 前記方法: i)エピトープ、および ii)エピトープを認識できる免疫グロブリン領域。 56.特定結合パートナーが以下のものからなる群のメンバーと結合する請求項 55記載の方法: a)抗原、 b)抗体、 c)酵素、 d)酵素基質、 e)受容体、および f)リガンド。 57.特定結合パートナーが以下のものからなる群から選択される化合物の少な くとも一部と結合する請求項56記載の方法:成長ホルモン、ヒト成長ホルモン 、ウシ成長ホルモン、上皮小体ホルモン、チロキシン、インシュリン−A鎖、イ ンシュリン−B鎖、プロインシュリン、リラクシンA−鎖、レプチン受容体、繊 維芽細胞増殖因子、リラクシンB−鎖、プロリラクシン、濾胞刺激ホルモン、甲 状腺刺激ホルモン、黄体形成ホルモン、糖タンパク質ホルモン受容体、カルシト ニン、グルカゴン、第VIII因子、抗体、肺界面活性剤、ウロキナーゼ、スト レプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化因子、ボンベシン、第IX因子、 トロンビン、造血細胞増殖因子、組織壊死因子α、組織壊死因子β、エンケファ リナーゼ、ヒト血清アルブミン、ムレリアン阻害物質、ゴナドトロピン関連ペプ チド、βラクタマーゼ、組織因子タンパク質、インヒビチン、アクチビン、血管 内皮細胞増殖因子、インテグリン受容体、トロンボポエチン、プロテインAまた はD、リューマチ因子、NGF−β、血小板増殖因子、トランスフォーミング成 長因子、TGF−α、TGF−β、インシュリン様増殖因子IおよびII、イン シュリン増殖因子結合タンパク質、CD4、CD8、Dnase、Rnase、 潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン、骨誘導性因子、インターフェロン−α、 −β、−γ、コロニー刺激因子、M−CSF、GM−CSF、G−CSF、幹細 胞因子、インターロイキン類、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL − 5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL −12、スーパーオキシドジスムターゼ、ウイルス抗原、HIVエンベロープタ ンパク質、gp120、gp140、免疫グロブリンおよびIgスーパージーン ファミリーによってコードされるタンパク質、ならびにこれらの化合物の天然の リガンド、受容体および/またはこれらの化合物の基質、ならびにこれらの化合 物、受容体及びその基質の類似体。 58.特定結合パートナーとの結合能について化合物をスクリーニングする方法 であって、以下の工程を含んでなる方法: a)宿主細胞中で発現可能な組換えDNAベクターを構築し、該ベクターは以 下のものを含み: i)免疫グロブリン鎖の少なくとも一部をコードする第1配列領域を含むオ ープンリーディングフレーム、および ii)該オープンリーディングフレームの上流に位置し、宿主細胞内でオー プンリーディングフレームのRNA転写を指示することのできるプロモーター配 列、 ここで、該オープンリーディングフレームは、特定結合パートナーの少なくとも 一部をコードする第2ヌクレオチド配列領域をクローニングするための、第1配 列領域の3’末端またはその近傍に位置する少なくとも1つの制限部位を含み、 ただし第1および第2ヌクレオチド配列領域は、プロモーター配列と第2ヌクレ オチド配列領域の3’末端の前でないところに位置する終始コドンとの間にある オープンリーディングフレームを維持するようにクローニングされ、 b)第2ヌクレオチド配列を該制限部位でベクター中に挿入し、 c)ベクターを宿主細胞に入れ、 d)第1および第2ヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸を含むキ メラタンパク質の発現を引き起こす条件下に宿主細胞をインキュベートし、 e)宿主細胞からキメラタンパク質を分離し、 f)キメラタンパク質の特定結合パートナー部分と化合物との結合に好ましい 条件下で、化合物をキメラタンパク質と接触させ、そして g)特定結合パートナーに結合しうる化合物の存在を示すものとして、結合し た融合タンパク質:化合物の複合体の存在を特異的に検出する。 59.免疫グロブリンH鎖のヒンジ領域の少なくとも一部をコードする第3ヌク レオチド配列領域を、第1配列領域と第2配列領域との間に配置して、プロモー ター配列と第2ヌクレオチド配列領域の3’末端またはその近傍に位置する終始 コドンとの間のオープンリーディングフレームを維持する請求項58記載の方法 。 60.第1ヌクレオチド領域オープンリーディングフレームが発現時に2以上の 異なるドメインを含むキメラタンパク質をコードする請求項59記載の方法であ って、ここで第1ドメインは特定結合パートナーの少なくとも一部を含み、第2 ドメインは以下のものからなる群から選択される領域をもつ免疫グロブリン鎖の 少なくとも一部を含む前記方法: i)エピトープ、および ii)エピトープを認識できる免疫グロブリン領域。 61.第1ヌクレオチド配列領域が免疫グロブリン可変部の少なくとも一部をコ ードする請求項60記載の方法。 62.特定結合パートナーが以下のものからなる群のメンバーと結合する請求項 60または61記載の方法: a)抗原、 b)抗体、 c)酵素、 d)酵素基質、 e)受容体、および f)リガンド。 63.特定結合パートナーが以下のものからなる群から選択される化合物の少な くとも一部と結合する請求項60または61記載の方法:成長ホルモン、ヒト成 長ホルモン、ウシ成長ホルモン、上皮小体ホルモン、チロキシン、インシュリン −A鎖、インシュリン−B鎖、プロインシュリン、リラクシンA−鎖、レプチン 受容体、繊維芽細胞増殖因子、リラクシンB−鎖、プロリラクシン、濾胞刺激ホ ルモン、甲状腺刺激ホルモン、黄体形成ホルモン、糖タンパク質ホルモン受容体 、カルシトニン、グルカゴン、第VIII因子、抗体、肺界面活性剤、ウロキナ ー ゼ、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化因子、ボンベシン、第I X因子、トロンビン、造血細胞増殖因子、組織壊死因子α、組織壊死因子β、エ ンケファリナーゼ、ヒト血清アルブミン、ムレリアン阻害物質、ゴナドトロピン 関連ペプチド、βラクタマーゼ、組織因子タンパク質、インヒビチン、アクチビ ン、血管内皮細胞増殖因子、インテグリン受容体、トロンボポエチン、プロテイ ンAまたはD、リューマチ因子、NGF−β、血小板増殖因子、トランスフォー ミング成長因子、TGF−α、TGF−β、インシュリン様増殖因子IおよびI I、インシュリン増殖因子結合タンパク質、CD4、CD8、Dnase、Rn ase、潜伏関連ペプチド、エリスロポエチン、骨誘導性因子、インターフェロ ン−α、−β、−γ、コロニー刺激因子、M−CSF、GM−CSF、G−CS F、幹細胞因子、インターロイキン類、IL−1、IL−2、IL−3、IL− 4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL− IL IL−12、スーパーオキシドジスムターゼ、ウイルス抗原、HIVエン ベロープタンパク質、gp120、gp140、免疫グロブリンおよびIgスー パージーンファミリーによってコードされるタンパク質、ならびにこれらの化合 物の天然のリガンド、受容体および/またはこれらの化合物の基質、ならびにこ れらの化合物、受容体及びその基質の類似体。
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