JP2001522582A - 細胞周期のg2/m期移行に必須なhiv−1vprのための細胞レセプター - Google Patents

細胞周期のg2/m期移行に必須なhiv−1vprのための細胞レセプター

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JP2001522582A JP2000515930A JP2000515930A JP2001522582A JP 2001522582 A JP2001522582 A JP 2001522582A JP 2000515930 A JP2000515930 A JP 2000515930A JP 2000515930 A JP2000515930 A JP 2000515930A JP 2001522582 A JP2001522582 A JP 2001522582A
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ザ・トラスティーズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ペンシルベニア
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Abstract

(57)【要約】 本発明は実質的に純粋なヒトVpr相互作用タンパク質(hVIP)およびその断片に関する。hVIPまたはその断片をコードする単離された核酸分子;hVIPまたはその断片をコードする核酸分子に関する核酸プローブおよびプライマー;hVIPをコードするヌクレオチド配列の一部と相補的なヌクレオチド配列から成るオリゴヌクレオチド分子;hVIPをコードする核酸分子を含むベクター;hVIPをコードする核酸配列を含む組換え発現ベクター;hVIPをコードする核酸配列を含む組換え発現ベクターを含む宿主細胞;hVIPをコードする核酸分子を含む遺伝子治療ベクター;hVIP上のエピトープへ結合する単離された抗体;医薬として受容可能な担体およびhVIPの一部と相補的な核酸分子を含む医薬組成物;hVIPの作製方法;hVIPをコードするヌクレオチド配列の一部と相補的なhVIPオリゴヌクレオチドの発現を阻害する方法もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明はヒトVpr相互作用タンパク質(hVIP)の同定およびクローニン
グ、その作製および使用法、および細胞周期においてその活性を阻害するための
組成物および方法に関する。 背景技術 15kdタンパク質をコードするRと称されるHIV−1内の小さな読み取り
枠が示されて以来、ウイルスタンパク質R(Vrp)の機能に関してはほとんど
報告されていない。Wong−Staal,et al.,AIDS Res.
Hum.Retroviruses,1987,3,33−39。Vpr読み取
り枠はHIV−1およびHIV−2のすべてのゲノム内およびほとんどの(必ず
しも全部ではないにしても)サル免疫不全ウイルス(SIV)ゲノム内で保存さ
れている。Vprはインビボで免疫原性であり、ほとんどの(必ずしも全部では
ないにしても)HIV+個体は真核動物産生Vprタンパク質と反応できる抗体 を作っている。
【0002】 HIV感染からAIDSへの進行は大部分、感染した細胞(CD4+ Tリン パ球およびマクロファージを含む)上のHIVの影響により決定される。一方、
細胞活性化、分化および増殖はその度にT細胞およびマクロファージにおけるH
IV感染および複製を制御すると考えられている。Gallo,et al.,
Science,1984,224,500;Levy,et al.,Sci
ence,1984,225,840;Zack,et al.,Scienc
e,1988,240,1026;Griffin,et al.,Natur
e,1988,339,70;Valentin,et al.,J.AIDS
,1991,4,751;Rich,et al.,J.Clin.Inves
t.,1992,89,176;およびSchuitemaker,et al
.,J.Virol.,1992,66,1354。HIVおよび他のレンチウ
イルスは非増殖性で最終的に分化されたマクロファージおよび増殖停止Tリンパ
球中で複製できるので、細胞***それ自体は必要とされないであろう。Rose
,et al.,Am.Rev.Respir.Dis.,1986,143,
850;Salahuddin,et al.,Blood,1986,68,
281;およびLi,et al.,J.Virol.,1993,67,39
69。非増殖細胞中で複製する、HIVを含んだレンチウイルスの能力はレトロ
ウイルス間でも独特であると思われ、いくつかのレンチウイルスがvpr様遺伝
子を含んでいることが重要であるようである。Myers,et al.,AI
DS Res.Hum.Retrovir.,1992,8,373。骨髄細胞
株のHlV感染はより分化した表現型を生じることができ、HIV複製に必要で
あるNF−KBのような因子の発現が増加する。Roulston,et al
.,J.Exp.Med.,1992,175,751;およびChantal
Petit,et al.,J.Clin.Invest.,1987,79
,1883。
【0003】 Vprタンパク質機能のほとんどの証拠は、vpr遺伝子中に突然変異を持つ
HIV株の活性を報告するいくつかの研究からのものである。vpr遺伝子中の
突然変異は一次CD4+ Tリンパ球および形質転換されたT細胞株におけるH IV−1、HIV−2およびSIVの複製および細胞変性性の減少を生じること
が報告されている(Ogawa,et al.,J.Virol.,1989,
63,4110−4114;Shibata,et al.J.Med.Pri
matol.,1990a,19,217−225;Shibata,et a
l.,J.Virol.,1990b,64,742−747およびWeste
rvelt,et al.,J.Virol.,1992,66,3925)、
しかしながら、突然変異したvpr遺伝子は複製に何の影響も及ぼさないという
報告もある(Dedera,et al.,Virol.,1989,63,3
205−3208)。興味あることに、vprが突然変異したHIV−2は一次
単球/マクロファージに感染できないことが報告されている。Hattori,
et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1990,8
7,8080−8084。Vprが転写を活性化する機構は未知であり、および
間接的であろうけれど、HIVによるHIVの長い末端反復配列および異種プロ
モーターのトランス活性化は、vpr陰性HIV−1に対して野生株では約3倍
増加している。Cohen,et al.,J.Acquir.Immune
Defic.Syndr.,l990b,3,11−18。Vprの影響とプロ
モーター活性およびウイルス感染性間の相関は明瞭ではない。Vprタンパク質
がウイルス粒子内に取り込まれているという発見は、ウイルス貫入および被膜除
去に続いてVprは感染初期に機能し、Vprは感染の確立に重要な細胞調節機
構と相互作用するようであるという提案を導いた。Cohen,et al.,
J.Virol.,1990a,64,3097−3099;Yu,et al
.,J.Virol.,1990,64,5688−5693;およびYuan
,et al.,AIDS Res.Hum.Retroviruses,19
90,6,1265−1271。
【0004】 HIV−1のvpr遺伝子はインビトロにおいて中間分化の腫瘍細胞の細胞増
殖阻害および分化を誘導することが示されている。Levy,et al.,C
ell,1993,72,541。Vprタンパク質はウイルス粒子内に源を発
しているので、Vprは増殖性感染の確立に役割を果たしているのであろう。加
えて、HIV−1 Vprのいくつかの重要な相互に関係がある可能性を持つ機
能が同定されている。これらには、非分割細胞核内への逆転写複合体の運び込み
、細胞分化、G2/M期での細胞周期の停止およびHIV−1複製の促進が含ま
れる。
【0005】 HIV−l Vprは非分割細胞核内へのウイルス前組込み複合体を運び込む
ために必要とされ(Heinzinger,et al.,Proc.Natl
.Acad.Sci.USA,1994,91,7311−7315;およびF
letcher,et al.,EMBO.,1996,15,6155−61
65)、それは単球細胞株におけるウイルス複製を促進する(Balotta,
et al.,J.Virol.,1993,67,4409−4414;Ba
lliet,et al.,Virology,1994,200,623−6
31;およびConnor,et al.,Virology,1995,20
6,935−944)。Vprは核へ局在化して細胞分化を誘導し、続いて細胞
周期のG2/M期で細胞を停止させる。Lu,et al.,J.Virol.
,1993,67,6542−6550;Mahalingam,el al.
,Virology,1995,212,331−339;DiMarzio,
et.al.,J.Virol.,1995,69,7909−7916;Le
vy,et al.,Cell,1993,72,541−550;Rogel
,et al.,J.Virol.,1995,69,882−888;Jow
ett,et al.,J.Virol.,1995,69,6304−631
3;Mahalingam,et al.,DNA Cell Biol.,1
997,16,137−153。突然変異分析は、この96アミノ酸Vprタン
パク質の機能が適当な細胞性補因子との相互作用を通して媒介されることを示唆
している。Zhao,et al.,J.Biol.Chem.,199,26
9,15577−15582;Refaeli,et al.,Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA,1995,92,3621−3625;He
,et al.,J.Virol.,1995,69,6705−6711;R
e,et al.,J.Virol.,1995,69,6859−6864。
【0006】 HIV複製を阻害する新規化合物を同定する必要性が存在する。特に、Vpr
により媒介される特定の分子シグナルを妨害することにより複製を減少させる安
全で効果的な化合物が捜し求められた。同様に、細胞周期カスケードの必須成分
であり、Vprと相互作用する補因子を妨害する安全で効果的な化合物が捜し求
められた。さらに、補因子を同定し、細胞周期を調節する方法においてそれを標
的とする要求が存在する。過増殖細胞のようにその増殖が望まれない細胞におけ
るG2からM期への細胞周期の進行を阻害するための化合物および方法に対する
要求が存在する。 発明の要約 本発明では、Vprと相互作用する特異的細胞性補因子を同定する努力におい
て、酵母二ハイブリッドアッセイが利用された。同一の遺伝子から誘導された重
複相補的DNAを含み、Vprリガンドに必須な範疇を満たす三つのクローンが
単離された。このcDNAによりコードされるタンパク質はhVIPと称された
。種々のVpr変異体が、異なったヒト細胞株において、細胞周期を停止させる
およびhVIPと共通して局在化する能力について試験された。細胞増殖の阻害
とhVIPを持つVpr突然変異体の共通局在化の間に直接的相関が観察された
。細胞周期を回っている細胞におけるhVIP発現の抑制は、細胞をG2/M期
で停止させる。hVIPはG2からM期への移行に必須であり、従って細胞周期
カスケードの必須成分であることが観察された。
【0007】 本発明は実質的に純粋なhVIPおよびその断片に関する。 本発明はhVIPおよびその断片をコードする単離された核酸分子に関する。
【0008】 本発明はhVIPおよびその断片をコードする核酸分子に関する核酸プローブ
およびプライマーに関する。
【0009】 本発明はhVIPをコードするヌクレオチド配列の一部と相補的なヌクレオチ
ド配列から成るオリゴヌクレオチド分子に関する。
【0010】 本発明はhVIPをコードする核酸分子を含むベクターに関する。 本発明はhVIPをコードする核酸配列を含む組換え発現ベクターに関する。
【0011】 本発明はhVIPをコードする核酸配列を含む組換え発現ベクターを含む宿主
細胞に関する。
【0012】 本発明はhVIPをコードする核酸分子を含む遺伝子治療ベクターに関する。 本発明はhVIP上のエピトープへ結合する単離された抗体に関する。
【0013】 本発明は医薬として受容可能な担体およびhVIPの一部と相補的な核酸分子
を含む医薬組成物に関する。
【0014】 本発明はhVIPを作製する方法に関する。 本発明はhVIPをコードするヌクレオチド配列の一部と相補的なオリゴヌク
レオチドによるヒトVpr相互作用タンパク質の発現を阻害する方法に関する。
【0015】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片に関する。
【0016】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片を含む医薬組成物に関する。
【0017】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片をコードする単離された核酸分子に関する。
【0018】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片をコードする核酸分子を含むベクターに関する。
【0019】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片をコードする核酸配列を含む組換え発現ベクターに関する。
【0020】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片をコードする核酸配列を含む組換え発現ベクターを含む宿主細胞に関す
る。
【0021】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片をコードする核酸分子を含む遺伝子治療ベクターに関する。
【0022】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片を作成する方法に関する。
【0023】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片、または細胞により発現され、hVIPと相互作用して細胞のG2/M
移行を防止または阻害するVpr断片をコードするヌクレオチド配列と細胞を接
触させることから成るMからG2への移行から細胞を阻害する方法に関する。
【0024】 本発明は試験化合物存在下、hVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防
止または阻害することが知られているhVIPまたはhVIP断片とhVIPと
相互作用するVprまたはVpr断片を接触させ、Vprまたはその断片とhV
IPまたはその断片の親和性を、試験化合物不在下でのVprまたはその断片と
hVIPまたはその断片の親和性を比較する工程から成る抗HIV化合物を同定
する方法に関する。 発明の詳細な説明 新規ヒトVpr関連タンパク質、ヒトVpr相互作用タンパク質(hVIP)
が発見された。このタンパク質は核に局在化し、細胞周期カスケードの必須成分
として機能する。G2/M期での細胞周期停止の誘導、および核から核周辺パタ
ーンへのhVIPの細胞内局在化の変化の間の関連が示されている。従って、h
VIPはVprの細胞性補因子であり、それらの特異的相互作用はVprの細胞
周期停止活性に必須である。それ故、hVIPの阻害は細胞分割を阻害するであ
ろう。
【0025】 多数の疾患が細胞周期制御の喪失および結果としての制御されない細胞分割に
より特徴付けられている。制御されない細胞増殖は、癌並びに乾癬、過形成およ
び細胞増殖により特徴付けられる他の疾患および障害のあらゆる形態において主
要な特徴である。hVIPの活性を阻害してそれにより細胞の分割をブロックす
る能力は、制御されない細胞増殖およびHIVにより特徴付けされる疾患および
障害を罹患する患者を治療する手段を提供する。hVIPの発見、およびそれが
細胞周期において役割を担うことは、阻害剤が同定および/または設計されうる
薬剤標的を提供する。そのような阻害剤は細胞分割をブロックするのに有用であ
り、抗癌剤または抗HIV薬剤のための特定の戦略である。
【0026】 hVIPが精製された;該タンパク質を含む複合体が単離された;該タンパク
質に結合する抗体を産生するハイブリドーマを生成できた;このタンパク質をコ
ードするcDNAを単離し、配列決定し、宿主細胞に取り込まれてのちに組換え
により該タンパク質を発現する発現ベクターを含むベクターに取り込まれた。h
VIPに対するアンチセンスオリゴヌクレオチド分子が生成された。
【0027】 hVIPの発見は、特定の阻害剤を設計および発見するための手段を提供する
。本発明によれば、hVIPを用いることにより特定の阻害剤に関して化合物を
スクリーンしてよい。阻害剤は、抗癌剤または抗HIV薬剤として有用である。
生成されたhVIP、およびhVIPを含む複合体は、試験化合物の存在下にお
いてこれらのタンパク質および複合体が活性であるか否かを決定するための薬剤
スクリーンにおいて使用してよい。試験化合物をスクリーンすることにより、該
複合体を解離して複合体の形成を阻害する化合物を同定してよい。
【0028】 hVIPをコードする単離されたcDNAはhVIPの組換え生産における出
発物質として有用である。該cDNAは、宿主細胞に取り込まれてのちに組換え
により該タンパク質を発現する発現ベクターを含むベクターに取り込まれる。核
酸分子およびそれらの断片、特にゲノミック配列は、遺伝子再編成を検出するた
めのプローブとして使用してよい。プローブは、例えば、制限断片長多形性アッ
セイにおいて有用であり、そして蛍光はインサイチュハイブリダイゼーションア
ッセイにおいて有用である。hVIPをコードするcDNAの断片に相補な核酸
配列を含む核酸分子は、アンチセンス分子にmRNAの翻訳を阻害させることに
、そしてプライマーに遺伝子配列を増幅させることに、使用してよい。
【0029】 hVIPは、配列番号:1に示すcDNAによりコードされ、そして配列番号
:2に示すアミノ酸配列を有する。hVIPは、天然源から単離するか、組換え
DNA法により生成するか、または標準タンパク質合成技術により合成すること
ができる。完全長のhVIPの断片は1996年1月29日に出願された特許出
願シリアル番号08/593,695に記載され、引用により編入される。
【0030】 標準技術および容易に利用可能な出発物質を用いることにより、配列番号:1
に開示された核酸配列情報を用いて設計されたプローブおよびプライマーを用い
て、hVIPをコードする核酸分子をcDNAライブラリーから単離してよい。
本発明はhVIPをコードするヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子に関
する。本発明は配列番号:2のアミノ酸配列またはその断片をコードするヌクレ
オチド配列を含む単離された核酸分子に関する。いくつかの態様において、核酸
分子はhVIPをコードするヌクレオチド配列から成る。いくつかの態様におい
て、核酸分子は配列番号:1中のコード配列から成る。いくつかの態様において
、核酸分子は配列番号:1に示したヌクレオチド配列から成る。本発明の単離さ
れた核酸配列は本発明のタンパク質を製造するための構築物および組換え発現系
の製造に有用である。
【0031】 cDNAライブラリーはよく知られた技術により発生される。本明細書に記載
されたヌクレオチド配列の一つを含むcDNAクローンは配列番号:1に記載さ
れたヌクレオチド配列の少なくとも一部を含むプローブまたはプライマーを使用
して同定されるであろう。プローブまたはプライマーは少なくとも16のヌクレ
オチド、好適には少なくとも24のヌクレオチドを有する。プローブまたはプラ
イマーは標準ハイブリダイゼーション技術を使用してのcDNAライブラリーの
スクリーニングに使用される。もしくは、出発材料として任意のヒト細胞からの
ゲノムDNAを使用してゲノムクローンが単離される。
【0032】 本発明は少なくとも10ヌクレオチドであり、配列番号:1の断片と同一また
は相補的なヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子に関する。いくつかの態
様において、単離された核酸分子は少なくとも10ヌクレオチドであり、配列番
号:1の断片と同一または相補的なヌクレオチド配列から成る。いくつかの態様
において、単離された核酸分子は少なくとも15−150ヌクレオチドであり、
配列番号:1の断片と同一または相補的なヌクレオチド配列を含む(compr
ise)かまたは該配列から成る(consist of)。いくつかの態様に
おいて、単離された核酸分子は少なくとも15−30ヌクレオチドであり、配列
番号:1の断片と同一または相補的なヌクレオチド配列を含むかまたはから成る
。少なくとも10ヌクレオチドであり、配列番号:1の断片と同一または相補的
なヌクレオチド配列を含むかまたはから成る単離された核酸分子は、配列番号:
1を有する遺伝子およびcDNA配列を同定するためのプローブとして有用であ
る。配列番号:1を有する遺伝子およびcDNAを増幅するためのPCRプライ
マー、および遺伝子およびcDNAの転写および翻訳を阻害するためのアンチセ
ンス分子は各々、配列番号:2のアミノ酸配列を有するhVIPをコードする。
【0033】 hVIPをコードするcDNAは、試料からのcDNAが電気泳動ゲルで分離
され、hVIPプローブがバンド(そのようなプローブへハイブリダイズする)
の同定に使用される電気泳動アッセイにおいての分子マーカーとして使用される
。特に、配列番号:1またはその一部は試料からのcDNAが電気泳動ゲルで分
離され、hVIP特異的プローブがバンド(プローブへハイブリダイズし、バン
ドがプローブの配列と相補的なヌクレオチド配列を有することを示す)の同定に
使用される電気泳動アッセイにおいての分子マーカーとして使用される。サイズ
マーカーとして提供された単離核酸分子は、プローブへハイブリダイズすること
が知られている陽性バンドとして現れるであろうし、hVIPをコードするcD
NAサイズの参照点として使用できるであろう。そのようなアッセイに有用な電
気泳動ゲルには、Sambrook et al.,Molecular Cl
oning a Laboratory Manual,Second Ed.
Cold Spring Harbor Press(1989)(本明細書に
おいて援用される)に記載されるような標準ポリアクリルアミドゲルが含まれる
【0034】 配列番号:1のヌクレオチド配列はhVIPの独特のヌクレオチド配列に特異
的にハイブリダイズするプローブ、プライマーおよび相補的分子を設計するため
に使用される。hVIPをコードするヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイ
ズするプローブ、プライマーおよび相補的分子は当業者にはルーチン的に設計さ
れるであろう。
【0035】 本発明はまた、hVIPを同定するオリゴヌクレオチドハイブリダイゼーショ
ン法を実施するためのプローブとして有用である標識オリゴヌクレオチドも含む
。従って、本発明は標識でき、およびhVIPの独特のヌクレオチド配列にハイ
ブリダイズできるプローブを含む。本発明の標識プローブは放射性標識核種で標
識されているか、または容易に利用可能な非放射活性検出系で検出可能である。
いくつかの好適な態様において、プローブは10から100の間のヌクレオチド
から成るオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの好適な態様において、プローブ
は10から50の間のヌクレオチドから成るオリゴヌクレオチドを含む。いくつ
かの好適な態様において、プローブは12から20の間のヌクレオチドから成る
オリゴヌクレオチドを含む。プローブは好適にはhVIPの独特な配列の断片と
完全に同一かまたは相補的であるヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様にお
いて、標識プローブはどの染色体にhVIP遺伝子が存在するかを決定するため
に使用される。そのような標識プローブは配列番号:1の一部または全部を含む
【0036】 hVIPをコードするcDNAは核酸配列を増幅するためのPCRプライマー
を設計するために使用される。PCR技術は当業者にはルーチン的に実施されて
おり、診断におけるその使用はよく知られており、および受け入れられている。
PCR技術を実施するための方法は”PCR Protocols:A Gui
de to Methods and Applications”,Inni
s,M.A.,et al.Eds.Academic Press,Inc.
San Diego,CA(1990)(本明細書において援用される)に説明
されている。PCR技術の応用は”Polyrnerase Chain Re
action” Erlich,H.A.,et al.,Eds.Cold
Spring Harbor Press,Cold Spring Harb
or,NY(1989)(本明細書において援用される)に説明されている。い
くつかの簡単な規則が効率のよいプライマー設計の助けとなる。典型的なプライ
マーは18−28ヌクレオチド長であり、50%から60%のg+c組成を有す
る。全プライマーは好適にはそれがハイブリダイズしなければならない配列と相
補的である。好適には、プライマーは100塩基対から2000塩基対のPCR
生成物を発生する。しかしながら、50塩基対から10kdおよびそれ以上の生
成物を発生することが可能である。
【0037】 PCR技術は、核酸分子中に存在する配列へハイブリダイズする5’および3
’プライマーを提供することにより、およびさらに遊離ヌクレオチドおよび遊離
ヌクレオチドでプライマー間のヌクレオチド配列へ相補的塩基を埋めてDNAの
相補鎖を生成する酵素を提供することによりヌクレオチド配列の多数のコピーを
迅速に発生させることを可能にする。該酵素はプライマーに隣接する相補的配列
を埋めるであろう。もし5’プライマーおよび3’プライマーの両方が核酸の同
一断片の相補鎖上のヌクレオチド配列へハイブリダイズすると、特定の二重鎖生
成物の指数的増幅が生じる。もし単一のプライマーが核酸分子へハイブリダイズ
すると、色々な長さの一本鎖生成物の直線的増幅が生じる。
【0038】 本発明は配列番号:2のアミノ酸配列を含むhVIPをコードするヌクレオチ
ド配列を含むベクターまたは組換え発現ベクターに関する。本明細書で使用され
る場合、用語”組換え発現ベクター”とは適切な宿主内に導入された場合、hV
IPをコードするコード配列の発現を指示するために必要な遺伝子要素を含むプ
ラスミド、ファージ、ウイルス粒子または他のベクターを示すことを意味する。
【0039】 当業者は標準技術および容易に利用可能な出発材料を用いて、hVIPをコー
ドする核酸分子を単離し、およびそれを発現ベクター内へ挿入することができる
。コード配列は必要な調節配列に作動可能なように連結される。発現ベクターは
よく知られており、容易に利用可能である。発現ベクターの例には、プラスミド
、ファージ、ウイルスベクターおよびその他の核酸分子または宿主細胞を形質転
換するのに有用で、コード配列の発現を容易にする担体を含む核酸分子が含まれ
る。いくつかの態様において、組換え発現ベクターは配列番号:1に示したヌク
レオチド配列を含む。本発明の組換え発現ベクターはhVIPを発現する宿主を
形質転換するために有用である。
【0040】 本発明は、配列番号:1を含むhVIPをコードするヌクレオチド配列を含む
組換え発現ベクターを含む宿主細胞に関する。いくつかの態様において、宿主細
胞は配列番号:1を含む組換え発現ベクターを含む。タンパク質の産生のための
よく知られた組換え発現系で使用するための宿主細胞はよく知られており、容易
に利用可能である。宿主細胞の例には、大腸菌のような細菌細胞、S.セレビジ
エのような酵母細胞、S.フルギペルダのような昆虫細胞、非ヒト哺乳動物組織
培養細胞チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、およびヒーラ細胞のよう
なヒト組織培養細胞が含まれる。
【0041】 いくつかの態様において、例えば、当業者はよく知られた技術を用いて、よく
知られた発現系で使用するため、市販品として入手可能な発現ベクター内へDN
A分子を挿入することができる。例えば、市販品として入手可能なプラスミドp
SE420(Invitrogen,San Diego,CA)が大腸菌にお
けるhVIPの生産に使用される。例えば、市販品として入手可能なプラスミド
pYES2(Invitrogen,San Diego,CA)は酵母のS.
セレビジエ株においての生産に使用される。例えば、市販品として入手可能なM
AXBACTM完全バキュウロウイルス発現系(Invitrogen,San
Diego,CA)は昆虫細胞においての生産に使用される。例えば、市販品と
して入手可能なpcDNA IまたはpcDNA3(Invitrogen,S
an Diego,CA)はチャイニーズハムスター卵巣細胞のような哺乳動物
細胞においての生産に使用される。当業者はルーチン技術および容易に入手可能
な出発材料を用い、hVIPを生産するためにこれらの市販の発現ベクターおよ
び系またはその他を使用できる。(例えば、本明細書において援用されるSam
brook et al.,Molecular Cloning a Lab
oratory Manual,第二版,Cold Spring Harbo
r Press(1989)を参照されたい。)それ故、所望のタンパク質は真
核動物および原核動物系の両方で製造でき、タンパク質のプロセシングを受けた
形のスペクトルが得られる。
【0042】 当業者は他の市販品として入手可能な発現ベクターおよび系を使用してもよい
し、よく知られた方法および容易に入手可能な出発材料を使用してベクターを製
造してもよい。プロモーターおよびポリアデニル化シグナル、および好適にはエ
ンハンサーのような必須の調節配列を含む発現系は容易に入手可能であり、種々
の宿主について本分野では知られている。例えば、Sambrook et a
l.,Molecular Cloning a Laboratory Ma
nual,第二版,Cold Spring Harbor Press(19
89)を参照されたい。
【0043】 hVIPをコードするDNAを含む発現ベクターは適格性宿主を形質転換する
ために使用され、続いて異種DNAの発現が起こる条件下で培養および維持する
。そのようにして産生された本発明のタンパク質は、当業者に理解されおよび知
られているように細胞を溶解することによりまたは培養培地から回収される。当
業者は、よく知られた技術を使用して、そのような発現系を用いて生成されたh
VIPを単離できる。前記のようなhVIPに特異的に結合する抗体を用いた天
然の供給源からhVIPを精製する方法は、組換えDNA方法論により生成され
たhVIPの精製に等しく応用できるであろう。
【0044】 遺伝子構築物の例では、構築物がトランスフェクトされる細胞株で機能的であ
るプロモーターへ作動可能に連結されたhVIPコード配列が含まれる。構成的
プロモーターの例にはサイトメガロウイルスまたはSV40からのプロモーター
が含まれる。誘導可能プロモーターの例にはマウス***白血病ウイルスまたはメ
タロチオネインプロモーターが含まれる。当業者は容易に入手可能な出発材料か
ら、hVIPをコードするDNAによる細胞のトランスフェクションに有用な遺
伝子構築物を容易に製造できる。そのような遺伝子構築物はhVIPの製造に有
用である。
【0045】 組換え技術によりhVIPを製造することに加え、自動化ペプチド合成機もま
たhVIPを製造するために使用されるであろう。そのような技術は当業者には
よく知られており、もし置換を持つ誘導体がDNAコードタンパク質生成で提供
されないならば有用である。
【0046】 hVIPをコードする核酸分子は、組換えウイルス発現ベクターまたは他の適
した送達手段のような種々の送達要素の一つを用いて、適合宿主細胞でのそれら
の導入および発現に影響するように細胞内へ送達される。一般に、ウイルスベク
ターは組換えアデノウイルスおよび組換えワクシニアウイルスのようなDNAウ
イルス、または組換えレトロウイルスのようなRNAウイルスであろう。他の組
換えベクターには細胞に感染でき、組換え遺伝子を発現できる組換え原核生物が
含まれる。組換えベクターに加えて、リポソームでのカプセル化、トランスフェ
リン仲介トランスフェクションおよび他のレセプター仲介手段のような他の送達
手段も企図される。本発明は、等価な機能で働くおよびこれに関して続いて本分
野で知られるようになる、発現ベクターのそのような他の形および他の適した送
達手段を含むつもりである。
【0047】 本発明の好適な態様において、DNAはアデノウイルス法により適格性宿主細
胞へ送達される。当業者はそのような手段により宿主細胞へDNAを送達するこ
の技術を容易に理解するであろう。本発明では好適にはアデノウイルスが含まれ
るが、本発明は等価な機能で働く任意のウイルスを含むつもりである。
【0048】 本発明の別の好適な態様において、RNAはレトロウイルスの手段により適格
性宿主細胞へ送達される。当業者はそのような手段により宿主細胞へRNAを送
達するこの技術を容易に理解するであろう。RNAによりコードされるタンパク
質を発現させるのに働く任意のレトロウイルスが本発明に含まれることが意図さ
れる。
【0049】 本発明の別の好適な態様において、核酸は葉酸レセプター法により送達される
。宿主細胞へ送達されるべき核酸配列はポリリジンへ結合され、複合体は葉酸レ
セプター法により腫瘍細胞へ送達される。Lowらにより1992年4月28日
に公開された米国特許第5,108,921号(本明細書において援用される)
はそのような送達構成要素を記載する。
【0050】 本発明はまた、配列番号:2のアミノ酸配列を含むhVIPをコードする核酸
配列を含む組換え発現ベクターを含むトランスジェニック非ヒト哺乳動物にも関
する。組換えタンパク質を産生するのに有用なトランスジェニック非ヒト哺乳動
物は、必要な発現ベクターおよびトランスジェニック動物を発生させる技術とと
もによく知られている。一般に、トランスジェニック動物はhVIPがコードさ
れるヌクレオチド配列が哺乳動物細胞特異的プロモーターへ作動可能なように連
結されている組換え発現ベクターを含んでおり、それによりコード配列のみが哺
乳動物細胞で発現され、そのように発現された組換えタンパク質は動物のミルク
から回収される。いくつかの態様において、hVIPをコードするコード配列は
配列番号:1である。
【0051】 本発明のいくつかの態様において、トランスジェニック非ヒト動物が発生され
る。本発明に従ったトランスジェニック動物は哺乳動物特異的プロモーターの調
節制御下の配列番号:1を含む。Wagnerにより1989年10月10日に
公開された米国特許第4,873,191号およびLederにより1988年
4月12日に公開された米国特許第4,736,866号(両方とも本明細書に
おいて援用される)の教えのような標準技術を用いて、当業者はhVIPを産生
するトランスジェニック動物を製造することができる。好適な動物は齧歯動物、
特にヤギ、ラットおよびマウスである。
【0052】 本発明はまたhVIP核酸分子と相補的なオリゴヌクレオチドによるhVIP
の発現を阻害する方法にも関する。オリゴヌクレオチドは特定の核酸分子と特異
的ハイブリダイゼーションを達成するのに十分な同一性および数を有するヌクレ
オチド配列を含むであろう。そのようなオリゴヌクレオチドは一般に”mRNA
に相補的”として記載される。オリゴヌクレオチドはまたゲノム内のヌクレオチ
ド配列へ方向付けられるであろう。オリゴヌクレオチドは一般に研究試薬および
診断薬として使用される。オリゴヌクレオチドは動物およびヒトの疾患状態処置
における治療剤の一部として用いられている。
【0053】 本発明では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの好適な遺伝子内部位は、遺伝
子の読み取り枠(ORF)の翻訳開始または終止コドンを含む領域である。他の
標的領域には5’非翻訳領域(5’UTR)および3’非翻訳領域(3’UTR
)が含まれる。mRNAスプライス部位もまた好適な標的領域であろう。標的部
位が同定されたら、標的に十分に相補的であるオリゴヌクレオチド(即ち、申し
分なく十分で、および申し分なく特異的にハイブリダイズして所望の効果が得ら
れる)が選択される。
【0054】 本発明では、”オリゴヌクレオチド”とはリボ核酸またはデオキシリボ核酸の
オリゴマーまたはポリマーを意味する。この用語は天然に存在する核塩基、糖お
よび共有結合の糖間(主鎖)結合からなるオリゴヌクレオチドならびに、同様に
機能する非天然の部分を有するオリゴヌクレオチドを含む。修飾または置換オリ
ゴヌクレオチドは、例えば、促進された細胞取り込み、促進された核酸標的への
親和性およびヌクレアーゼ存在下での増加した安定性のような望ましい特性のた
めしばしば好適である。
【0055】 好適なオリゴヌクレオチドには、例えば、ホスホロチオエート、ホスホトリエ
ステルおよびメチルホスホネートが含まれる。オリゴヌクレオチドはまた一つま
たはそれ以上の置換糖部分を含んでおり、2’−OH、ハロゲンおよびアルキル
が含まれるが、それらに制限されるわけではない。本発明のためのオリゴヌクレ
オチドにはまた核塩基修飾または置換も含まれる。本明細書で使用する場合、”
非修飾”または”天然”核塩基にはアデニン(A)、グアニン(G)、チミン(
T)、シトシン(C)およびウラシル(U)が含まれる。修飾核塩基には、例え
ば、ヒポキサンチン、6−メチルアデニン、5−Me ピリミジン、2−アミノ
アデニンなどが含まれる。
【0056】 本発明に従ったオリゴヌクレオチドは約8から約150のヌクレオチドを含む
であろう。より好適には、オリゴヌクレオチドは約8から約100のヌクレオチ
ドを含む。より好適には、オリゴヌクレオチドは約8から約50のヌクレオチド
を含む。より好適には、オリゴヌクレオチドは約8から約30のヌクレオチドを
含む。そのようなオリゴヌクレオチドが約12から25ヌクレオチドを含むこと
がより好適である。
【0057】 本発明のオリゴヌクレオチドは診断薬、治療薬として、および研究試薬および
キットとして利用できる。治療薬では、hVIPの発現を調節することにより処
置できる疾患または障害を有すると疑われる動物(好適にはヒト)が、本発明に
従ったオリゴヌクレオチドを投与することにより処置される。本発明のオリゴヌ
クレオチドは、適した医薬として受容可能な希釈剤または担体へオリゴヌクレオ
チドの有効量を加えることにより医薬組成物で利用できる。オリゴヌクレオチド
の使用および本発明の方法はまた予防的にも有用であろう。
【0058】 本発明のオリゴヌクレオチドは細胞または組織試料中のhVIP特異的核酸存
在の診断薬として使用できる。例えば、放射性標識オリゴヌクレオチドがポリヌ
クレオチドキナーゼによる5’末端での32P標識により製造できる。Sambr
ook et al.,Molecular Cloning;A Labor
atory Manual,Cold Spring Harbor Labo
ratory,1989,Volume2,pg10.59。放射性標識オリゴ
ヌクレオチドは次にhVIP mRNAを含んでいると疑われる細胞または組織
試料と接触させ、試料を洗浄して非結合オリゴヌクレオチドを除去する。試料中
に残っている放射活性は結合オリゴヌクレオチドの存在を示しており、それは順
にオリゴヌクレオチドと相補的な核酸の存在を示しており、シンチレーションカ
ウンターまたは他の通常の手段を用いて定量できる。これらのタンパク質をコー
ドする核酸の発現がそうして検出される。
【0059】 本発明の放射性標識オリゴヌクレオチドはまた、研究、診断または治療目的の
ため、hVIPの局在化、分布の決定および定量化のための組織オートラジオグ
ラフィーの実施にも使用できる。そのような研究においては、組織切片を放射性
標識オリゴヌクレオチドで処理し、前記のように洗浄し、続いて通常のオートラ
ジオグラフィー法に従って写真感光乳剤へ暴露する。感光乳剤は現像すると、h
VIP遺伝子が発現されている領域で銀粒子のイメージが得られる。銀粒子の定
量はhVIPタンパク質をコードするmRNA分子の発現の検出を可能にし、こ
れらの領域へのオリゴヌクレオチドの標的化を可能にする。
【0060】 オリゴヌクレオチドまたはそれを生成するベクターは医薬組成物へ処方できる
。本発明に従った医薬組成物は、例えば、食塩水のような医薬として受容可能な
担体または媒介物をさらに含む核酸分子と組み合わされた送達成分を含む。核酸
の送達がうまく行くことを可能にする任意の媒質が使用される。当業者は本発明
に使用されるであろう多数の医薬として受容可能な媒質を容易に理解するであろ
う。適した医薬担体は、本明細書において援用され、本分野での標準参考書であ
るRemington’s Pharmaceutical Science,
A.Osolに記載されている。
【0061】 局所投与のための処方には、経皮パッチ、軟膏、ローション、クリーム、ゲル
、座薬、スプレー、液剤および散剤が含まれる。通常の医薬担体、水性、粉体ま
たは油性基剤、増粘剤などが必要であるかまたは望ましいであろう。経口投与の
ための組成物には散剤または顆粒剤、水性または非水媒質の懸濁剤または液剤、
カプセル、サシェまたは錠剤が含まれる。増粘剤、芳香剤、希釈剤、乳化剤、分
散剤または結合剤が望ましい。非経口、鞘内または脳室内投与のための組成物に
は、緩衝剤、希釈剤および他の適した添加物を含むであろう無菌水性溶液が含ま
れ、好適には無菌であり発熱物質を含んでいない。本発明に従った静脈内投与に
適した医薬組成物は無菌であり発熱物質を含んでいない。
【0062】 本発明の医薬組成物は、活性成分が哺乳動物体内の薬剤作用部位へ到達するこ
とを可能にする任意の手段により投与される。本発明の医薬組成物は局所または
全身的処置が望ましいか、および処置されるべき領域に依存して多くの方法で投
与される。投与は局所(眼、膣、直腸、鼻孔内、経皮を含む)、経口または非経
口であろう。非経口投与には点滴静注、皮下、腹腔内または筋肉内注射、肺投与
(例えば、吸入または吹送による)または鞘内または脳室内投与投与が含まれる
【0063】 用量は特定の薬剤の薬力学的特性および投与様式および経路;受容者の年齢、
健康状態および体重;徴候の性質および程度、同時に行っている処置、処置の頻
度および望まれる結果の様な既知の因子に依存して変化する。治療組成物の処方
およびその後の投与は当業者の範囲内であると思われる。
【0064】 hVIPに結合する抗体を産生するハイブリドーマおよび抗体それ自身は、h
VIPおよびhVIPを含むタンパク質複合体の単離および精製に有用である。
加えて、抗体はhVIP活性の特異的阻害剤であろう。hVIPに特異的に結合
する抗体はよく知られた技術および容易に利用可能な出発材料を用いて、天然起
源のタンパク質を精製するために使用される。そのような抗体はまた、組換えD
NA方法論によりタンパク質を製造した場合に存在する材料からタンパク質を精
製するためにも使用される。
【0065】 本明細書で使用される場合、用語”抗体”とは完全で無傷の抗体、およびその
Fab断片およびF(ab)2断片を示すことを意味する。完全で無傷の抗体に はマウスモノクローナル抗体、キメラ抗体およびヒト化抗体のようなモノクロー
ナル抗体が含まれる。いくつかの態様において、抗体は配列番号:2のエピトー
プへ特異的に結合する。エピトープへ結合する抗体は、アフィニティクロマトグ
ラフィーのようなよく知られた技術を用いる、天然供給源または組換え発現系両
方からのタンパク質の単離および精製に有用である。そのような抗体は試料中の
そのようなタンパク質を検出するため、および細胞が該タンパク質を発現してい
るのかどうかを決定するために有用である。
【0066】 抗体の製造および完全で無傷な抗体、Fab断片およびF(ab)2断片のタ ンパク質構造、およびそのような分子をコードする遺伝子配列の構成はよく知ら
れており、例えば、Harlow,E.andD.Lane(1988)ANT
IBODIES:A Laboratory Manual,Cold Spr
ing Harbor Laboratory,Cold Spring Ha
rbor,NY(本明細書において援用される)に記載されている。手短に言え
ば、例えば、hVIPまたはそれらの免疫原性断片をマウスに注射する。マウス
の脾臓を取り除き、脾臓細胞を単離し、不死化マウス細胞と融合させる。ハイブ
リッド細胞(またはハイブリドーマ)を培養し、抗体を分泌する細胞を選択する
。抗体を分析し、もしhVIPに特異的に結合することが観察されたら、それら
を産生するハイブリドーマを培養し、抗体の持続的供給を行う。
【0067】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片に関する。Vprは細胞周期を停止させる能力を有することが知られて
いる。細胞周期の停止と関連してVprが相互作用する細胞性タンパク質hVI
Pの発見は、Vprおよび細胞周期を停止させる能力を維持しているVprの断
片によるhVIPの標的化を提供する。いくつかの態様に従うと、断片はまた核
に局在化するその能力を保持している。
【0068】 Vprのアミノ酸配列は1993年12月15日に出願された米国特許第08
/167,608号(本明細書において援用される)に開示されている。本発明
に従うと、hVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
pr断片を含む医薬組成物が提供される。特異的に相互作用し、細胞周期を停止
させる領域を同定するためのVprタンパク質マッピングからのデータは199
7年8月14日に出願された仮出願60/055,754号(本明細書において
援用される)に開示されている。
【0069】 Vprの断片は細胞のG2/M移行を防止または阻害するためhVIPと相互
作用することで同定できる。本発明のいくつかの態様は少なくとも3アミノ酸を
含み、hVIPと結合するVprの断片である。いくつかの態様においては、V
prの断片は50アミノ酸未満である。いくつかの態様においては、Vprの断
片は25アミノ酸未満である。いくつかの態様においては、Vprの断片は20
アミノ酸未満である。いくつかの態様においては、Vprの断片は15アミノ酸
未満である。いくつかの態様においては、Vprの断片は13アミノ酸未満であ
る。いくつかの態様においては、Vprの断片は10アミノ酸未満である。いく
つかの態様においては、Vprの断片は8アミノ酸未満である。いくつかの態様
においては、Vprの断片は5アミノ酸未満である。
【0070】 本発明のいくつかの態様は少なくとも3アミノ酸を含み、hVIPと結合する
Vprの断片を含むペプチドである。いくつかの態様においては、ペプチドは2
5アミノ酸未満である。いくつかの態様においては、ペプチドは25アミノ酸未
満であるVpr断片を含む。いくつかの態様においては、ペプチドは20アミノ
酸未満であるVpr断片を含む。いくつかの態様においては、ペプチドは15ア
ミノ酸未満であるVpr断片を含む。いくつかの態様においては、ペプチドは1
0アミノ酸未満であるVpr断片を含む。いくつかの態様においては、ペプチド
は8アミノ酸未満であるVpr断片を含む。いくつかの態様においては、ペプチ
ドは5アミノ酸未満であるVpr断片を含む。いくつかの態様においては、ペプ
チドは4アミノ酸未満であるVpr断片を含む。
【0071】 いくつかの態様において、本発明の化合物は:20アミノ酸またはそれ未満;
少なくとも3アミノ酸であり、およびhVIPに結合するVprの断片から成る
または含む;および細胞周期を停止させるのに有用である。本発明のペプチドは
20アミノ酸またはそれ未満、好適には10−15アミノ酸またはそれ未満から
成るアミノ酸配列を含む。本明細書で使用される場合、用語”化合物”とはペプ
チドおよび少なくともいくつかの非ペプチジル結合により連結されたアミノ酸残
基を含む分子(これらに制限されるわけではない)から成る非ペプチドを含む分
子を示す。本明細書で使用される場合、用語”ペプチド”とは天然のペプチド結
合により連結されたアミノ酸サブユニットから形成されたポリペプチドを示す。
用語”アミノ酸”とは天然に存在するアミノ酸残基、および天然に存在するペプ
チドと類似する部分を有するが、天然に存在しない部分も有する残基を示すこと
を意味する。それ故、ペプチドは改変されたアミノ酸または結合を持っていても
よい。ペプチドはまた、本発明の精神に一致する他の修飾を含んでいてもよい。
そのようなペプチドは天然のペプチドとは構造的に異なっているが、機能的には
相互交換可能であるということで最もよく説明される。本明細書において、用語
”化合物”および”ペプチド”は相互交換的に使用される。
【0072】 vpr断片のアミノ酸配列の保存的置換が企図された。本明細書で使用される
場合、用語”保存的置換”とは類似の構造的および/または荷電特性を共有する
他の残基によるVpr残基のアミノ酸置換を示すことを意味する。当業者はよく
知られた保存的基に基づいたアミノ酸によるvpr断片の置換を容易に設計でき
る。
【0073】 本発明のいくつかの態様のペプチドは、少なくとも約3から約20アミノ酸ま
での長さである。本発明のいくつかの態様において、本発明のペプチドは約5か
ら約15アミノ酸の長さである。本発明の好適な態様において、本発明のペプチ
ドは4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、1
7、18または19アミノ酸長である。ペプチドは可能な限り小さいのが好適で
ある。
【0074】 本発明のペプチドにおいて、ペプチドの少なくとも3アミノ酸はVpr断片で
ある。Vpr由来部分がペプチドアミノ酸配列の少なくとも10%を構成するこ
とが好適である。いくつかの態様において、本発明のペプチドアミノ酸配列の約
20−25%より多くがVpr由来であることが好適であり、より好適には30
−40%、およびより好適には50%以上である。いくつかの態様において、V
prに由来する本発明のペプチドアミノ酸配列の比率は約60%または約75%
またはそれ以上に達する。
【0075】 本発明の合成されたペプチドは、それらがvpr中で存在しているごとく、そ
れらの部分の幾何学を模倣するために環化されるであろう。環化はシステイン残
基間のジスルフィド橋により容易に行えるであろう。システイン残基はvprか
ら誘導されたペプチド部分に隣接するペプチド上の位置に含まれているであろう
。vprから誘導されたペプチド部分内のシステイン残基は、そのような残基を
含むジスルフィド橋の形成を除去するために欠損および/または保存的に置換さ
れているであろう。もしくは、ペプチドを環化する他の手段もよく知られている
。ペプチドは、アミノおよびカルボキシ末端または近傍で、ペプチドのアミノ酸
残基間のアミド結合のような共有結合をつくる方法により環化されるであろう。
【0076】 本発明のいくつかの態様において、ペプチドは15アミノ酸残基またはそれ未
満から成り、N−およびC−末端システインから生じるジスルフィド結合により
環化さもなくばコンホメーション的に制限されている。
【0077】 本発明のペプチドは以下の既知の技術により製造されるであろう。都合良くは
、Merrifieldにより(J.Am.Chem.Soc.,15:214
9−2154(1963)、本明細書において援用される)最初に記載されてい
る固相合成技術を用いてペプチドが製造される。他のペプチド合成技術は、例え
ば、M.Bodanszky et al.,(1976)Peptide S
ynthesis,John Wiley & Sons,2d Ed.(本明
細書において援用される);Kent and Clark−Lewis,Sy
nthetic Peptides in Biology and Medi
cine,p.295−358,eds.Alitalo,K.,et al.
Science Publishers,(Amsterdam,1985)(
本明細書において援用される);ならびに当業者には既知の他の参考文献に見る
ことができる。ペプチド合成技術の要約はJ.Stuart and J.D.
Young,Solid Phase Peptide Synthelia,
Pierce Chemical Company,Rockford,IL(
1984)(本明細書において援用される)に見ることができる。溶液法による
ペプチドの合成も、Proteins,Vol.II,3d Ed.,p.10
5−237,Neurath,H.et al.,Eds.,Academic
Press,New York,NY(1976)(本明細書において援用さ
れる)に説明されているように使用される。そのような合成で使用するための適
当な保護基は前記のテキストならびにJ.F.W.McOmie,Protec
tive Groups in Organic Chemistry,Ple
num Press,New York,NY(1973)(本明細書において
援用される)に見いだされるであろう。
【0078】 一般に、これらの合成法には成長しているペプチド鎖への一つまたはそれ以上
のアミノ酸残基または適した保護アミノ酸残基の連続的添加が含まれている。通
常、第一のアミノ酸残基のアミノかまたはカルボキシル基は適した、選択的に除
去可能な保護基により保護されている。異なった、選択的に除去可能な保護基が
リジンのような反応性側鎖を含むアミノ酸で利用される。
【0079】 固相合成を用いる場合、例えば、保護されたまたは誘導体化されたアミノ酸を
その非保護カルボキシルまたはアミノ基を通して不活性固体支持体へ結合する。
次にアミノまたはカルボキシル基の保護基を選択的に除去し、適切に保護された
相補的(アミノまたはカルボキシル)基を有する配列の次のアミノ酸を混合して
固体支持体にすでに結合されている残基と反応させる。この新しく加えたアミノ
酸残基からアミノまたはカルボキシル基の保護基を除去し、続いて次のアミノ酸
(適切に保護された)を加える、以下同じ。すべての所望のアミノ酸が適切な配
列で連結された後、残っている末端および側鎖保護基(および固体支持体)は連
続的にまたは同時に除去され、最終ペプチドが得られる。本発明のペプチドは好
適にはベンジル化またはメチルベンジル化アミノ酸を含んでいない。そのような
保護基部分は合成の途中では使用してもよいがペプチドが使用される前には除去
される。コンホメーションを保持するために分子内結合を形成させるには、別の
所に説明されているような追加の反応が必要とされる。
【0080】 ペプチドが、hVIPへ結合し、および細胞周期を停止させるかどうかを決定
するためには本明細書の方法に従って試験できる。hVIPへ結合し、細胞周期
を停止させるペプチドは、癌のような望まれない細胞増殖により特徴付けられる
状態、疾患および障害の処置に有用である。
【0081】 本発明は本発明の化合物および医薬として受容可能な担体または希釈剤を含む
医薬組成物を提供する。
【0082】 本発明の医薬組成物は当業者により選択された投与様式に依存して選択される
組成物で処方される。適した医薬担体はRemington’s Pharma
ceutical Science,A.Osol(この分野での標準参考本)
に記載されている。本発明の方法の実施では、本発明のペプチドは単独でまたは
他の診断薬、治療薬または追加の薬剤と組み合わせて使用できる。そのような追
加の薬剤には芳香剤、着色剤、安定化剤、濃厚化剤、浸透圧剤および抗菌剤のよ
うな添加物が含まれる。そのような薬剤はインビトロでのペプチドの使用、貯蔵
中の組成物の安定性、または最適な効力を達成するために重要な他の特性を促進
する。
【0083】 本発明に従った静脈内投与に適した医薬組成物は滅菌されており、発熱性物質
を含んでいない。前記の医薬処方は出発材料としてhVIPと相互作用して細胞
のG2/M移行を防止または阻害するVprの断片を使用し、本発明に従って処
方される。
【0084】 非経口投与にためには、本発明のペプチドは、例えば、溶液、懸濁液、乳剤ま
たは凍結乾燥粉末として処方できる。そのような賦形剤の例は水、塩溶液、リン
ガー液、デキストロース溶液および5%ヒト血清アルブミンである。リポソーム
および固定油のような非水賦形剤もまた使用されるであろう。賦形剤または凍結
乾燥粉末はその等張性(例えば、塩化ナトリウム、マンニトール)および化学的
安定性(例えば、緩衝液および保存剤)を維持する添加物を含む。処方は通常使
用される技術により滅菌される。例えば、注射による投与に適した非経口組成物
は重量で1.5%の活性成分を0.9%塩化ナトリウム溶液に溶解することによ
り処方される。
【0085】 本発明に従った医薬組成物は1回量としてまたは複数回量で投与される。本発
明の医薬組成物は個々の治療薬としてまたは他の治療薬と組み合わせて投与され
る。本発明の処置は通常の治療と組み合わせてもよく、連続的にまたは同時に投
与される。
【0086】 本発明の医薬組成物は活性薬剤が標的細胞へ到達することを可能にする任意の
手段により投与される。ペプチドは経口で投与された場合は消化されるので、非
経口投与(即ち、静脈内、皮下、経皮、筋肉内)が最適な吸収のために通常使用
されるであろう。静脈内投与は注入ポンプの助けにより達成されるであろう。本
発明の医薬組成物は乳化剤として処方してもよい。もしくは、鼻孔内または吸入
投与のためのエアロゾル医薬として処方してもよい。いくつかの場合、局所投与
が望ましいであろう。
【0087】 投与される用量は:薬力学的特性;投与様式および経路;受容者の年齢、健康
状態および体重;徴候の性質および程度;同時に行っている処置;および処置の
頻度のような因子に依存して変化する。通常、ペプチドの用量は50キログラム
の体重当たり約1から3000ミリグラム;好適には50キログラムの体重当た
り約10から1000ミリグラム;より好適には50キログラムの体重当たり約
25から800ミリグラムであろう。通常、1日当たり個体へ8から800ミリ
グラムを、1日1回から6回の分割量で、または徐放性放出形で投与すると所望
の効果を得ることが達成される。
【0088】 処置されている疾患または障害に依存して、本発明の医薬組成物は最も有効で
あるように処方されおよび投与される。投与様式は本開示を考慮すると当業者に
は明らかであろう。
【0089】 本発明はhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するV
prの断片をコードする単離された核酸分子に関する。断片をコードするDNA
分子は単離または合成でき、タンパク質生成に有用な発現ベクターまたは遺伝子
治療プロトコールにおいて医薬薬剤として送達できる遺伝子治療ベクターのよう
なベクター内へクローン化される。タンパク質生成応用においては、標準組換え
DNA方法論および前記のような出発材料を用いて、発現ベクターは適当な宿主
細胞内へ挿入され、宿主細胞が培養され、それからタンパク質が単離される。遺
伝子治療応用においては、DNAは停止されることが意図されている細胞内へD
NAを導入するために選択されたベクター内へ挿入される。
【0090】 hVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するVpr断片
またはそれらをコードするDNA分子はMからG2への移行から細胞を阻害する
方法で使用される。本方法は細胞とhVIPと相互作用して細胞のG2/M移行
を防止または阻害するVpr断片または細胞により発現され、hVIPと相互作
用して細胞のG2/M移行を防止または阻害するVpr断片をコードするヌクレ
オチド配列を接触させる工程から成る。そのような方法は、過増殖性疾患および
いくつかの自己免疫疾患のような増殖が望まれない細胞により特徴付けられる疾
患を持つ患者を処置するために有用である。過増殖性細胞または望ましくない免
疫応答に関連した増殖性細胞の分割は停止または阻害され、従って、そのような
望ましくない細胞の数が減少し、それにより患者に治療利益を生みだしている。
【0091】 本発明の別の態様は抗HIV化合物を同定する方法に関する。この態様に従う
と、Vprと相互作用することが知られているhVIPまたはhVIPの断片が
試験化合物存在下、hVIPと相互作用して細胞のG2/M移行を防止または阻
害するhVIPまたはhVIPの断片と接触させられる。Vprまたはその断片
へのhVIPまたはその断片の親和性が測定され、試験化合物不在下でのVpr
またはその断片へのhVIPまたはその断片の親和性が比較される。hVIPへ
のVprの結合を破壊できる化合物が抗HIV化合物として有用である。この薬
剤スクリーニングアッセイにおいての陽性対照の例はVprに関してhVIPと
競合的に結合する抗hVIP抗体であろう。この薬剤スクリーニングアッセイに
おいての陽性対照の別の例はhVIPに関してVprと競合的に結合する抗Vp
r抗体であろう。そのような抗体はhVIP/Vpr相互作用を破壊する既知の
化合物として有用である。結合に適した条件下、既知の量のVprおよびhVI
Pを混合する。本発明のいくつかの態様において、試験化合物の好適な濃度は1
μMから500μMの間である。好適な濃度は10μMから100μMである。
いくつかの好適な態様において、試験化合物の一連の希釈を使用することが望ま
しい。
【0092】 本発明は以下の実施例によりさらに例示されるが、これらは少しも制限的であ
ることは意図されていない。 実施例 実施例1:hVIPのクローニング 1023bp読み取り枠を含む完全長1.35kb cDNAを単離するため
に酵母二ハイブリッドスクリーニングおよび5’RACEが使用された。hVI
Pの全cDNA配列は配列番号:1に示されており、それらによりコードされる
アミノ酸配列は配列番号:2に示される。配列番号:3は非翻訳配列を含む別の
cDNA配列を含む。配列番号:3によりコードされるアミノ酸配列は配列番号
:4に示される。完全hVIPアミノ酸配列とデータバンクは既知の配列と有意
な相同性を示さなかった。9つのジペプチドロイシン−イソロイシンモチーフお
よびいくつかのLeu−Isoleu反復がhVIPのアミノ酸配列で注目され
た。一般に、そのようなLeu−Isoleu反復はタンパク質−タンパク質相
互作用を媒介すると信じられている。Suzuki,et al.,Proc.
Natl.Acad.Sci.USA,1990,92,3794−3798;
およびDraper,et al.,Mol.Cell.Biol.,1994
,14,4522−4531。hVIP cDNAは約1.35kbであり、そ
れはプローブとしてhVIP cDNAを用いた、いくつかのヒト器官からのポ
リ(A)+含有およびCEM、PBMCsおよびヒト横紋筋肉腫細胞株(RD) からのRNAのノーザンブロットで検出されたサイズに相当する(図1B参照)
。この多様な発現パターンは、分岐細胞株の生物学におけるhVIPの役割は単
にHIVの細胞標的ではないことを示唆する。 実施例2:hVIPタンパク質の製造 hVIPの生物学が完全長hVIP cDNAインフレームとAnti−Xp
ressエピトープタグ化6His哺乳動物発現ベクター、pcDNA3.Hi
sと融合させることにより研究された。hVIP cDNAはモノクローナルA
nti−Xpressエピトープ抗体を用いる免疫沈降により検出された39,
000(Mr39k)の相対分子質量のペプチドを発現する(図1C参照)。ヒ
ーラ細胞をhVIP発現ベクターでトランスフェクトし、35Sタンパク質標識混
合物(NEN)で標識し、hVIPをAnti−Xpress抗体を使用して免
疫沈降させ、SDS15%−PAGEで分析した。酵母二ハイブリッドアッセイ
で示唆されたようなVprおよびhVIP間の物理的相互作用の存在を示す過程
において、インビトロでVprはhVIPと複合体を形成するかどうかを検討し
た。この目的のため、等量の35S標識インビトロ翻訳hVIPと35S標識Vpr
および/またはHIV−1 p55gag前駆体ポリタンパク質(対照として)
を混合した。適切な混合物は各々の抗血清とインキュベートし、それらの相互作
用は共免疫沈降により分析された。図2はVprおよびhVIPの両方が抗Vp
r抗血清により共免疫沈降されたことを示す。等量の35S放射性標識インビトロ
翻訳hVIPを、結合緩衝液中、氷上で30分間、HIV−1 Vprおよびp
55gag前駆体ポリタンパク質とインキュベートした。タンパク質複合体は抗
Vpr、Anti−Xpressまたは抗p24抗体で免疫沈降させ、SDS1
5%−PAGEで分析した。hVIPタンパク質は抗p24抗体によるp55g
agでは共免疫沈降しなかったが、抗Vpr抗血清によるVprで特異的に共免
疫沈降した。p55gagに対するポリクローナル抗血清はhVIPを免疫沈降
させない。興味あることに、p55gagおよびhVIPにより免疫沈降された
抗Vprは競合がないことおよび両方のリガンドのためのVpr上の異なった結
合部位を示唆する。これらのデータはhVIPおよびVprの特異的相互作用を
インビトロで繰り返すことができること、および相互作用が直接的であることを
示す。 実施例3:hVIPの局在化 hVIPは点状の染色パターンで核へ局在化し、Vprは核の周辺に局在化し
た。ヒーラ細胞をhVIPおよびHIV−1 Vpr発現ベクターで同時にトラ
ンスフェクトし、免疫蛍光法で固定した。固定化細胞は抗ウサギポリクローナル
第一抗体で探査し、続いてVprのためのローダミン結合ヤギ抗ウサギ第二抗体
で染色した。細胞はモノクローナルAnti−Xpress抗体で探査し、続い
てhVIPのためのフルオレセイン結合ヤギ抗マウス第二抗体で染色した。
【0093】 事実上、発現されたhVIPのすべてが核へ局在化し、点状の染色パターンを
形成した(図3、パネルd参照)。対照的に、Vprは核の周辺に局在化する(
図3、パネルc参照)。次に、hVIPおよびVpr染色が同時にトランスフェ
クトされた細胞の同じ所に局在化するかどうかを検討した。ウサギポリクローナ
ルVpr抗体およびAnti−Xpressエピトープモノクローナル抗体によ
る2色免疫染色が実施された。これらのアッセイは、hVIPおよびVprの同
時発現は、hVIPの分布を点状の核から核周辺パターンへ大きく変化したこと
を明らかにした(図3、パネルg参照)。Vpr存在下では、hVIPおよびV
prの有意な同じ場所での局在化が核の周辺で観察された(図3、パネルf参照
)。野生型Vprとの同時発現により誘導されたhVIPの細胞内分布の変化は
特異的であり、突然変異体Vpr分子(図4B参照)またはHIV−1 p55
gag前駆体ポリタンパク質(データは示されていない)によるコトランスフェ
クションでは変化しなかった。このことは、HIV−1 VprはhVIPと相
互作用し、hVIPの細胞内分布を変化させることを示唆しており、hVIPお
よびVprがインビボで相互作用するという主張を指示する。 実施例4:hVIPとVprの相互作用 hVIPとの相互作用および細胞周期停止に必要とされるVprのドメインを
同定するため、前記のように重複PCRにより異なった突然変異体Vpr分子を
発生させた。Mahalingam,et al.,Virology,199
5,212,331−339。Vpr突然変異体の局在化および細胞周期停止間
の相関が評価された。ヒーラ細胞を異なったVpr突然変異体(A30L、αL
−A、A59P、L67S、H71C、G75AおよびC76S)およびhVI
P発現プラスミドでコトランスフェクトし、それらの細胞内局在化を研究した。
トランスフェクトされた細胞は固定し、前記のように染色し、フルオレセインお
よびローダミンの波長のフィルターで発現を検出し、およびVpr突然変異体の
細胞周期停止活性はフローサイトメトリー分析により決定した。図4Aおよび4
Bは、Vpr突然変異体A30L、A59P、L67S、H71C、G75Aお
よびC76SはhVIPの細胞内分布を変化させなかっただけでなく(図4Aお
よび4B参照)、細胞増殖も阻害しなかった(図4A参照)。Vpr突然変異体
αL−Aと同時発現した場合、hVIPは細胞質に局在化された。興味あること
に、この突然変異体は野生型Vprの細胞周期停止機能を維持しており、hVI
Pの核輸送を防止した(図4B参照)。これらのデータは、カルボキシ末端のア
ミノ酸残基がVprおよびhVIP間の相互作用および細胞周期停止におけるh
VIPの細胞内局在化の改変に必須であることを明瞭に示す。 実施例5:hVIPおよび細胞周期 hVIPが細胞分割のG2からM期への移行に必須であることを確認するため
、アンチセンスhVIPおよび対照発現ベクターpBabepuro(ピューロ
マイシン耐性を与えるベクター)を構築した。アンチセンスhVIPはアンチセ
ンス分子の生成に向きを合わされた完全長hVIPヌクレオチド配列を含む。R
D細胞をVpr、hVIPセンスおよびアンチセンス発現ベクターでトランスフ
ェクトし、ピューロマイシンで選択した。図5Aおよび5BはVprおよびhV
IPアンチセンスでトランスフェクトしたプレートでの有意な細胞数の減少を明
らかにしており、VprおよびアンチセンスhVIPを発現している細胞は細胞
周期のG2/M期でブロックされたことを示す(図5B参照)。同様の結果が、
ヒーラ、MCF−7およびSW480を含むいくつかの別種のヒト腫瘍細胞株で
得られた。細胞周期が進行している細胞において、G2からM期への移行はサイ
クリン依存性キナーゼp34cdc2およびサイクリンB複合体により調節されてい
る。Norbury,et al.,Biochem.Biophys.Act
a,1989,989,85−89;およびMurray,Nature,19
92,359,599−604。G2後期において、p34cdcはアミノ酸残基 Thr14およびThr15が脱リン酸化される。このことが複合体を活性化し
、続いてM期の複雑な出来事に関係するいくつかの細胞性基質をリン酸化する。
hVIPはM期の開始に必要とされる必須の細胞性因子である。hVIPがサイ
クリンBまたはp34cdcまたは細胞周期カスケードの他の構成物と直接的にま たは間接的に相互作用するかどうかを決定するにはさらなる研究が必要である。
実施例6:酵母二ハイブリッド相互作用アッセイ 完全長HIV−1 VprをGAL−4 DNA結合ドメイン酵母発現ベクタ
ーpGBT9(Clontech)とフレーム内に融合させた。二ハイブリッド
スクリーンは、GAL−4活性化ドメインタグ付けPBL cDNAライブラリ
ー(Clontech)を使用して実施し、GAL−4 Vpr構築物を餌とし
て使用した。培養プレート上で4日選択後、二重形質転換体をフィルター濾紙(
VWR)へ移し、使用説明書(Clontech)に従って、β−gal発現を
分析した。三つのクローンが回収され、すべてがアミノ酸31から始まるhVI
Pのカルボキシル末端部分を含んでいた。使用説明書(Boehringer
Mannheim)に従い、CEMおよびヒーラ細胞からの全RNAを用い、h
VIP遺伝子断片の5’末端を単離するために5’RACEを実施した。すべて
の分子クローンはジデオキシ鎖終止法(United States Bioc
hemical)およびAmplitag(Perkin Elmer)を使用
した自動化配列決定法を用いて配列決定した。 実施例7:RNAおよびタンパク質発現 多組織ノーザンブロットはClontechから購入し、全RNAはCEM、
RDおよびPBMCsから単離した。ブロットは内部1009bpEcoRI
hVIP cDNA断片から調製されたランダムプライム32P dCTP標識プ
ローブで探査した。組織培養細胞におけるhVIPの発現をアッセイするために
T7 RNAポリメラーゼ(vFT7−3)に基づいた発現系を使用した。Ma
halingam,et al.,Virology,1995,212,33
1−339;およびFuerst,et al.,Mol.Cell.Biol
.,1987,7,2538−2544。hVIP cDNAはAnti−Xp
ress抗体エピトープタグ付け6His哺乳動物発現ベクターpCDNA3.
His(Invitrogen)とフレーム内融合し、発現研究に使用した。ヒ
ーラ細胞はvFT7−3で感染させ、リポフェクチン(GIBCO−BRL)を
使用してhVIP発現プラスミドでトランスフェクトした。一夜トランスフェク
ション後、細胞を35S Expressタンパク質標識混合物(NEN)で2時
間標識した。hVIPはモノクローナルAnti−Express抗体を用いて
免疫沈降させ、SDS15%−PAGEで分析した。 実施例8:共免疫沈降アッセイ 等レベルのインビトロ翻訳hVIP、HIV−1 Vprおよびp55Gag
前駆体ポリタンパク質を混合し、25mM HEPES(pH7.9)、150
mM KCl、0.1%NP40、5%グリセロール、0.5mMジチオスレイ
トール0.4mMフェニルメチルスルホニルフルオリドを含む結合緩衝液中、4
℃で30分インキュベートした。150mlの結合緩衝液を加えた各々のチュー
ブに各々の抗体を加え、4℃で90分インキュベートした。プロテインAセファ
ロース(5mg/チューブ)をすべてのチューブに加え、回転式振盪機中、4℃
で90分インキュベートした。ビーズは3回結合緩衝液で洗浄した。免疫沈降さ
れたタンパク質複合体をセファロースビーズから溶出し、SDS15%−PAG
Eで分析した。ゲルは前記のように蛍光光度法のために処理した。Mahali
ngam,et al.,DNA Cell Biol.,1997,16,1
37−153。 実施例9:細胞周期分析 ヒーラまたはRD細胞を、pBabepuro(ピューロマイシン耐性を発現
するベクター)を持つ野生型または突然変異体VprおよびhVIPセンス、ま
たはアンチセンス発現ベクターでコトランスフェクトした。2日後、非トランス
フェクト細胞を除くため、2μg/mlの濃度でピューロマイシンを加えた。ト
ランスフェクトされた細胞はフローサイトメトリーによりDNA内容物を分析す
るため、トランスフェクション5から7日後にヨウ化プロピジウムで染色した。 実施例10:間接的免疫蛍光法 ヒーラ細胞をVprまたはhVIP発現ベクター単独または組み合わせてトラ
ンスフェクトした。示された第一抗体による、続いてのFITC(Boehri
nger Mannheim)またはローダミン(Sigma)結合第二抗体に
よる固定化ヒーラ細胞の免疫蛍光染色が前記のように実施された。Mahali
ngam,et al.,Virology,1995,212,331−33
9。間接免疫蛍光法はウサギ抗Vpr(1:50)またはマウスAnti−Xp
ressモノクローナル(1:100)(lnvitrogen)を単独または
組み合わせて実施された。これらは続いてローダミン結合ヤギ抗ウサギIgG(
1:75)またはFITC−結合ヤギ抗マウスIgG(1:100)または両方
で染色される。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1Aは、hVIP cDNAが第一のフレーム内開始コドンから
翻訳される単一の長いORFを含むことを示す。ジペプチドロイシンおよびイソ
ロイシンモチーフおよび反復は下線が引かれている。図1Bは32P標識hVIP
断片で探査された、種々のヒト器官からのポリ(A)+RNAおよびCEM、R DおよびPBMCsからのRNAのノーザンブロットを示す。図1Cは免疫沈降
アッセイで検出されたhVIP発現を示す。hVIP cDNAは6His哺乳
動物発現ベクターpcDNA3.His(Invitrogen)でタグ付けさ
れたAnti−Xpressエピトープとフレーム内融合されている。
【図2】 共免疫沈降アッセイによるインビトロでのhVIPおよびHIV−
1 Vprの相互作用を示す。マーカータンパク質の相対移動度は左側にキロダ
ルトンのサイズで示される。
【図3】 図3は間接免疫蛍光アッセイにょるhVIPおよびVprの細胞内
分布および同位置局在化を示す。パネルa−dはヒーラ細胞を示しており、それ
らはhVIPかまたはHIV−1 Vpr発現ベクターでトランスフェクトされ
、以前に記載されているように免疫蛍光法のために固定され(Mahaling
am,et al.,Virology,1995,212,331−339)
、抗Vpr(パネルaおよびc)およびAnti−Xpress抗体(パネルb
およびd)で探査され、Vprのためのフルオレセイン結合ヤギ抗ウサギまたは
hVIPのためのヤギ抗マウス第二抗体で染色された。パネルaおよびbはベク
タートランスフェクトされた;パネルc、Vprおよびパネルd、hVIP。パ
ネルe−hはhVIPおよびVprの同位置局在化を示す。パネルeは位相差視
野を示す;パネルfはローダミン特異的Vpr蛍光を示す;パネルgはフルオレ
セイン特異的hVIP蛍光を示しており;およびパネルhは二重暴露を示してお
り、ここでローダミンおよびフルオレセインの着色は黄色として現れる。
【図4】 図4Aおよび4BはhVIPとHIV−1 Vpr突然変異体の同
位置局在化および相互作用を示す。図4Aは以前に記載されているような重複P
CR(Mahalingam,et al.,Virology,1995,2
12,331−339;およびHo et.al.,Gene,1989,77
,51−59)により発生された突然変異体Vpr分子を示す。図4Bは間接免
疫蛍光法でアッセイされたhVIPと異なったVpr突然変異体の細胞内分布を
示す。
【図5】 図5Aおよび5B1から5B4はアンチセンスhVIPが細胞増殖
を阻害することを示す。図5AはVpr、hVIPセンスおよびアンチセンス発
現ベクターでトランスフェクトされたヒト胎児性横紋筋肉腫(RD)細胞を示し
ており、細胞は2μg/mlのピューロマイシン含有DMEM培地中で維持され
た。細胞は5から7日後にニコン位相差顕微鏡を用いて撮影した。パネルaは対
照ベクターpBabepuroを示しており;パネルbはVprを示しており;
パネルcはhVIPセンスを示しており;およびパネルdはhVIPアンチセン
スを示す。図5B1から5B4はヨウ化プロピジウムで染色され、以前に記載さ
れているようなフローサイトメトリー分析(Mahalingam et.al
.,DNA Cell Biol.,1997,16,137−153)に使用
されたトランスフェクトRD細胞を示す。VprおよびhVIPアンチセンスを
発現しているRD細胞は4n DNA含量を持つ細胞周期のG2/M期で停止し
ている。
【手続補正書】
【提出日】平成12年4月21日(2000.4.21)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】平成12年5月22日(2000.5.22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0092
【補正方法】変更
【補正内容】
【0092】 本発明は以下の実施例によりさらに例示されるが、これらは少しも制限的であ
ることは意図されていない。 実施例 実施例1:hVIPのクローニング 1023bp読み取り枠を含む完全長1.35kb cDNAを単離するため
に酵母二ハイブリッドスクリーニングおよび5’RACEが使用された。hVI
Pの全cDNA配列は配列番号:1に示されており、それらによりコードされる
アミノ酸配列は配列番号:2に示される。配列番号:3は非翻訳配列を含む別の
cDNA配列を含む。配列番号:3によりコードされるアミノ酸配列は配列番号
:4に示される。完全hVIPアミノ酸配列とデータバンクは既知の配列と有意
な相同性を示さなかった。9つのジペプチドロイシン−イソロイシンモチーフお
よびいくつかのLeu−Isoleu反復がhVIPのアミノ酸配列で注目され
た。一般に、そのようなLeu−Isoleu反復はタンパク質−タンパク質相
互作用を媒介すると信じられている。Suzuki,et al.,Proc.
Natl.Acad.Sci.USA,1990,92,3794−3798;
およびDraper,et al.,Mol.Cell.Biol.,1994
,14,4522−4531。hVIP cDNAは約1.35kbであり、そ
れはプローブとしてhVIP cDNAを用いた、いくつかのヒト器官からのポ
リ(A)+含有およびCEM、PBMCsおよびヒト横紋筋肉腫細胞株(RD) からのRNAのノーザンブロットで検出されたサイズに相当する(図1Bおよび 1C 参照)。この多様な発現パターンは、分岐細胞株の生物学におけるhVIP
の役割は単にHIVの細胞標的ではないことを示唆する。 実施例2:hVIPタンパク質の製造 hVIPの生物学が完全長hVIP cDNAインフレームとAnti−Xp
ressエピトープタグ化6His哺乳動物発現ベクター、pcDNA3.Hi
sと融合させることにより研究された。hVIP cDNAはモノクローナルA
nti−Xpressエピトープ抗体を用いる免疫沈降により検出された39,
000(Mr39k)の相対分子質量のペプチドを発現する(図1D参照)。ヒ
ーラ細胞をhVIP発現ベクターでトランスフェクトし、35Sタンパク質標識混
合物(NEN)で標識し、hVIPをAnti−Xpress抗体を使用して免
疫沈降させ、SDS15%−PAGEで分析した。酵母二ハイブリッドアッセイ
で示唆されたようなVprおよびhVIP間の物理的相互作用の存在を示す過程
において、インビトロでVprはhVIPと複合体を形成するかどうかを検討し
た。この目的のため、等量の35S標識インビトロ翻訳hVIPと35S標識Vpr
および/またはHIV−1 p55gag前駆体ポリタンパク質(対照として)
を混合した。適切な混合物は各々の抗血清とインキュベートし、それらの相互作
用は共免疫沈降により分析された。図2はVprおよびhVIPの両方が抗Vp
r抗血清により共免疫沈降されたことを示す。等量の35S放射性標識インビトロ
翻訳hVIPを、結合緩衝液中、氷上で30分間、HIV−1 Vprおよびp
55gag前駆体ポリタンパク質とインキュベートした。タンパク質複合体は抗
Vpr、Anti−Xpressまたは抗p24抗体で免疫沈降させ、SDS1
5%−PAGEで分析した。hVIPタンパク質は抗p24抗体によるp55g
agでは共免疫沈降しなかったが、抗Vpr抗血清によるVprで特異的に共免
疫沈降した。p55gagに対するポリクローナル抗血清はhVIPを免疫沈降
させない。興味あることに、p55gagおよびhVIPにより免疫沈降された
抗Vprは競合がないことおよび両方のリガンドのためのVpr上の異なった結
合部位を示唆する。これらのデータはhVIPおよびVprの特異的相互作用を
インビトロで繰り返すことができること、および相互作用が直接的であることを
示す。 実施例3:hVIPの局在化 hVIPは点状の染色パターンで核へ局在化し、Vprは核の周辺に局在化し
た。ヒーラ細胞をhVIPおよびHIV−1 Vpr発現ベクターで同時にトラ
ンスフェクトし、免疫蛍光法で固定した。固定化細胞は抗ウサギポリクローナル
第一抗体で探査し、続いてVprのためのローダミン結合ヤギ抗ウサギ第二抗体
で染色した。細胞はモノクローナルAnti−Xpress抗体で探査し、続い
てhVIPのためのフルオレセイン結合ヤギ抗マウス第二抗体で染色した。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0093
【補正方法】変更
【補正内容】
【0093】 事実上、発現されたhVIPのすべてが核へ局在化し、点状の染色パターンを
形成した(図3、パネルd参照)。対照的に、Vprは核の周辺に局在化する(
図3、パネルc参照)。次に、hVIPおよびVpr染色が同時にトランスフェ
クトされた細胞の同じ所に局在化するかどうかを検討した。ウサギポリクローナ
ルVpr抗体およびAnti−Xpressエピトープモノクローナル抗体によ
る2色免疫染色が実施された。これらのアッセイは、hVIPおよびVprの同
時発現は、hVIPの分布を点状の核から核周辺パターンへ大きく変化したこと
を明らかにした(図3、パネルg参照)。Vpr存在下では、hVIPおよびV
prの有意な同じ場所での局在化が核の周辺で観察された(図3、パネルf参照
)。野生型Vprとの同時発現により誘導されたhVIPの細胞内分布の変化は
特異的であり、突然変異体Vpr分子(図4B参照)またはHIV−1 p55
gag前駆体ポリタンパク質(データは示されていない)によるコトランスフェ
クションでは変化しなかった。このことは、HIV−1 VprはhVIPと相
互作用し、hVIPの細胞内分布を変化させることを示唆しており、hVIPお
よびVprがインビボで相互作用するという主張を指示する。 実施例4:hVIPとVprの相互作用 hVIPとの相互作用および細胞周期停止に必要とされるVprのドメインを
同定するため、前記のように重複PCRにより異なった突然変異体Vpr分子を
発生させた。Mahalingam,et al.,Virology,199
5,212,331−339。Vpr突然変異体の局在化および細胞周期停止間
の相関が評価された。ヒーラ細胞を異なったVpr突然変異体(A30L、αL
−A、A59P、L67S、H71C、G75AおよびC76S)およびhVI
P発現プラスミドでコトランスフェクトし、それらの細胞内局在化を研究した。
トランスフェクトされた細胞は固定し、前記のように染色し、フルオレセインお
よびローダミンの波長のフィルターで発現を検出し、およびVpr突然変異体の
細胞周期停止活性はフローサイトメトリー分析により決定した。図4Aおよび4
Bは、Vpr突然変異体A30L、A59P、L67S、H71C、G75Aお
よびC76SはhVIPの細胞内分布を変化させなかっただけでなく(図4Aお
よび4B参照)、細胞増殖も阻害しなかった(図4A参照)。Vpr突然変異体
αL−Aと同時発現した場合、hVIPは細胞質に局在化された。興味あること
に、この突然変異体は野生型Vprの細胞周期停止機能を維持しており、hVI
Pの核輸送を防止した(図4B参照)。これらのデータは、カルボキシ末端のア
ミノ酸残基がVprおよびhVIP間の相互作用および細胞周期停止におけるh
VIPの細胞内局在化の改変に必須であることを明瞭に示す。 実施例5:hVIPおよび細胞周期 hVIPが細胞分割のG2からM期への移行に必須であることを確認するため
、アンチセンスhVIPおよび対照発現ベクターpBabepuro(ピューロ
マイシン耐性を与えるベクター)を構築した。アンチセンスhVIPはアンチセ
ンス分子の生成に向きを合わされた完全長hVIPヌクレオチド配列を含む。R
D細胞をVpr、hVIPセンスおよびアンチセンス発現ベクターでトランスフ
ェクトし、ピューロマイシンで選択した。図5Aおよび5B1から5B4はVp
rおよびhVIPアンチセンスでトランスフェクトしたプレートでの有意な細胞
数の減少を明らかにしており、VprおよびアンチセンスhVIPを発現してい
る細胞は細胞周期のG2/M期でブロックされたことを示す(図5B1から5B 参照)。同様の結果が、ヒーラ、MCF−7およびSW480を含むいくつか
の別種のヒト腫瘍細胞株で得られた。細胞周期が進行している細胞において、G
2からM期への移行はサイクリン依存性キナーゼp34cdc2およびサイクリンB
複合体により調節されている。Norbury,et al.,Biochem
.Biophys.Acta,1989,989,85−89;およびMurr
ay,Nature,1992,359,599−604。G2後期において、
p34cdcはアミノ酸残基Thr14およびThr15が脱リン酸化される。こ のことが複合体を活性化し、続いてM期の複雑な出来事に関係するいくつかの細
胞性基質をリン酸化する。hVIPはM期の開始に必要とされる必須の細胞性因
子である。hVIPがサイクリンBまたはp34cdcまたは細胞周期カスケード の他の構成物と直接的にまたは間接的に相互作用するかどうかを決定するにはさ
らなる研究が必要である。 実施例6:酵母二ハイブリッド相互作用アッセイ 完全長HIV−1 VprをGAL−4 DNA結合ドメイン酵母発現ベクタ
ーpGBT9(Clontech)とフレーム内に融合させた。二ハイブリッド
スクリーンは、GAL−4活性化ドメインタグ付けPBL cDNAライブラリ
ー(Clontech)を使用して実施し、GAL−4 Vpr構築物を餌とし
て使用した。培養プレート上で4日選択後、二重形質転換体をフィルター濾紙(
VWR)へ移し、使用説明書(Clontech)に従って、β−gal発現を
分析した。三つのクローンが回収され、すべてがアミノ酸31から始まるhVI
Pのカルボキシル末端部分を含んでいた。使用説明書(Boehringer
Mannheim)に従い、CEMおよびヒーラ細胞からの全RNAを用い、h
VIP遺伝子断片の5’末端を単離するために5’RACEを実施した。すべて
の分子クローンはジデオキシ鎖終止法(United States Bioc
hemical)およびAmplitag(Perkin Elmer)を使用
した自動化配列決定法を用いて配列決定した。 実施例7:RNAおよびタンパク質発現 多組織ノーザンブロットはClontechから購入し、全RNAはCEM、
RDおよびPBMCsから単離した。ブロットは内部1009bpEcoRI
hVIP cDNA断片から調製されたランダムプライム32P dCTP標識プ
ローブで探査した。組織培養細胞におけるhVIPの発現をアッセイするために
T7 RNAポリメラーゼ(vFT7−3)に基づいた発現系を使用した。Ma
halingam,et al.,Virology,1995,212,33
1−339;およびFuerst,et al.,Mol.Cell.Biol
.,1987,7,2538−2544。hVIP cDNAはAnti−Xp
ress抗体エピトープタグ付け6His哺乳動物発現ベクターpCDNA3.
His(Invitrogen)とフレーム内融合し、発現研究に使用した。ヒ
ーラ細胞はvFT7−3で感染させ、リポフェクチン(GIBCO−BRL)を
使用してhVIP発現プラスミドでトランスフェクトした。一夜トランスフェク
ション後、細胞を35S Expressタンパク質標識混合物(NEN)で2時
間標識した。hVIPはモノクローナルAnti−Express抗体を用いて
免疫沈降させ、SDS15%−PAGEで分析した。 実施例8:共免疫沈降アッセイ 等レベルのインビトロ翻訳hVIP、HIV−1 Vprおよびp55Gag
前駆体ポリタンパク質を混合し、25mM HEPES(pH7.9)、150
mM KCl、0.1%NP40、5%グリセロール、0.5mMジチオスレイ
トール0.4mMフェニルメチルスルホニルフルオリドを含む結合緩衝液中、4
℃で30分インキュベートした。150mlの結合緩衝液を加えた各々のチュー
ブに各々の抗体を加え、4℃で90分インキュベートした。プロテインAセファ
ロース(5mg/チューブ)をすべてのチューブに加え、回転式振盪機中、4℃
で90分インキュベートした。ビーズは3回結合緩衝液で洗浄した。免疫沈降さ
れたタンパク質複合体をセファロースビーズから溶出し、SDS15%−PAG
Eで分析した。ゲルは前記のように蛍光光度法のために処理した。Mahali
ngam,et al.,DNA Cell Biol.,1997,16,1
37−153。 実施例9:細胞周期分析 ヒーラまたはRD細胞を、pBabepuro(ピューロマイシン耐性を発現
するベクター)を持つ野生型または突然変異体VprおよびhVIPセンス、ま
たはアンチセンス発現ベクターでコトランスフェクトした。2日後、非トランス
フェクト細胞を除くため、2μg/mlの濃度でピューロマイシンを加えた。ト
ランスフェクトされた細胞はフローサイトメトリーによりDNA内容物を分析す
るため、トランスフェクション5から7日後にヨウ化プロピジウムで染色した。 実施例10:間接的免疫蛍光法 ヒーラ細胞をVprまたはhVIP発現ベクター単独または組み合わせてトラ
ンスフェクトした。示された第一抗体による、続いてのFITC(Boehri
nger Mannheim)またはローダミン(Sigma)結合第二抗体に
よる固定化ヒーラ細胞の免疫蛍光染色が前記のように実施された。Mahali
ngam,et al.,Virology,1995,212,331−33
9。間接免疫蛍光法はウサギ抗Vpr(1:50)またはマウスAnti−Xp
ressモノクローナル(1:100)(lnvitrogen)を単独または
組み合わせて実施された。これらは続いてローダミン結合ヤギ抗ウサギIgG(
1:75)またはFITC−結合ヤギ抗マウスIgG(1:100)または両方
で染色される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1Aは、hVIP cDNAが第一のフレーム内開始コドンから
翻訳される単一の長いORFを含むことを示す。ジペプチドロイシンおよびイソ
ロイシンモチーフおよび反復は下線が引かれている。図1Bと1C32P標識h
VIP断片で探査された、種々のヒト器官からのポリ(A)+RNAおよびCE M、RDおよびPBMCsからのRNAのノーザンブロットを示す。図1Dは免
疫沈降アッセイで検出されたhVIP発現を示す。hVIP cDNAは6Hi
s哺乳動物発現ベクターpcDNA3.His(Invitrogen)でタグ
付けされたAnti−Xpressエピトープとフレーム内融合されている。
【図2】 共免疫沈降アッセイによるインビトロでのhVIPおよびHIV−
1 Vprの相互作用を示す。マーカータンパク質の相対移動度は左側にキロダ
ルトンのサイズで示される。
【図3】 図3は間接免疫蛍光アッセイにょるhVIPおよびVprの細胞内
分布および同位置局在化を示す。パネルa−dはヒーラ細胞を示しており、それ
らはhVIPかまたはHIV−1 Vpr発現ベクターでトランスフェクトされ
、以前に記載されているように免疫蛍光法のために固定され(Mahaling
am,et al.,Virology,1995,212,331−339)
、抗Vpr(パネルaおよびc)およびAnti−Xpress抗体(パネルb
およびd)で探査され、Vprのためのフルオレセイン結合ヤギ抗ウサギまたは
hVIPのためのヤギ抗マウス第二抗体で染色された。パネルaおよびbはベク
タートランスフェクトされた;パネルc、Vprおよびパネルd、hVIP。パ
ネルe−hはhVIPおよびVprの同位置局在化を示す。パネルeは位相差視
野を示す;パネルfはローダミン特異的Vpr蛍光を示す;パネルgはフルオレ
セイン特異的hVIP蛍光を示しており;およびパネルhは二重暴露を示してお
り、ここでローダミンおよびフルオレセインの着色は黄色として現れる。
【図4】 図4Aおよび4BはhVIPとHIV−1 Vpr突然変異体の同
位置局在化および相互作用を示す。図4Aは以前に記載されているような重複P
CR(Mahalingam,et al.,Virology,1995,2
12,331−339;およびHo et.al.,Gene,1989,77
,51−59)により発生された突然変異体Vpr分子を示す。図4Bは間接免
疫蛍光法でアッセイされたhVIPと異なったVpr突然変異体の細胞内分布を
示す。
【図5】 図5Aおよび5B1から5B4はアンチセンスhVIPが細胞増殖
を阻害することを示す。図5AはVpr、hVIPセンスおよびアンチセンス発
現ベクターでトランスフェクトされたヒト胎児性横紋筋肉腫(RD)細胞を示し
ており、細胞は2μg/mlのピューロマイシン含有DMEM培地中で維持され
た。細胞は5から7日後にニコン位相差顕微鏡を用いて撮影した。パネルaは対
照ベクターpBabepuroを示しており;パネルbはVprを示しており;
パネルcはhVIPセンスを示しており;およびパネルdはhVIPアンチセン
スを示す。図5B1から5B4はヨウ化プロピジウムで染色され、以前に記載さ
れているようなフローサイトメトリー分析(Mahalingam et.al
.,DNA Cell Biol.,1997,16,137−153)に使用
されたトランスフェクトRD細胞を示す。VprおよびhVIPアンチセンスを
発現しているRD細胞は4n DNA含量を持つ細胞周期のG2/M期で停止し
ている。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61K 48/00 C07H 21/04 A61P 35/00 C07K 14/47 C07H 21/04 16/18 C07K 14/47 C12N 1/15 16/18 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 C12P 21/02 C 1/21 C12N 15/00 ZNAA 5/10 A61K 37/02 C12P 21/02 C12N 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 アイヤヴー,ヴェルパンディ アメリカ合衆国ペンシルバニア州19083, ハヴァータウン,ジョアンナ・ロード 120 (72)発明者 マハリンガム,サンダラサミー アメリカ合衆国アラバマ州35209,バーミ ンガム,ゴールデン・クレスト・サーク ル,ヴァリー・リッジ・アパートメンツ, アパートメント ナンバー113 (72)発明者 パテル,ママタ アメリカ合衆国ペンシルバニア州19103, フィラデルフィア,サウス・トゥエンティ セカンド・ストリート 229

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列番号:2のアミノ酸配列を有する実質的に純粋なタンパ
    ク質。
  2. 【請求項2】 請求項1のタンパク質をコードする核酸配列を含む組換え発
    現ベクター。
  3. 【請求項3】 配列番号:1を含む請求項2の組換え発現ベクター。
  4. 【請求項4】 請求項2の組換え発現ベクターを含む宿主細胞。
  5. 【請求項5】 配列番号:1を含む組換え発現ベクターを含む請求項4の宿
    主細胞。
  6. 【請求項6】 配列番号:1または少なくとも10ヌクレオチドを有するそ
    の断片から成る単離された核酸分子。
  7. 【請求項7】 配列番号:1から成る請求項6の核酸分子。
  8. 【請求項8】 少なくとも10ヌクレオチドを有する配列番号:1の断片か
    ら成る請求項6の核酸分子。
  9. 【請求項9】 12−150ヌクレオチドを有する配列番号:1の断片から
    成る請求項6の核酸分子。
  10. 【請求項10】 15−50ヌクレオチドを有する配列番号:1の断片から
    成る請求項6の核酸分子。
  11. 【請求項11】 18−30ヌクレオチドを有する配列番号:1の断片から
    成る請求項6の核酸分子。
  12. 【請求項12】 24ヌクレオチドを有する配列番号:1の断片から成る請
    求項6の核酸分子。
  13. 【請求項13】 配列番号:1の少なくとも10ヌクレオチドのヌクレオチ
    ド配列と相補的なヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチド分子。
  14. 【請求項14】 配列番号:1の10−150ヌクレオチドのヌクレオチド
    配列と相補的なヌクレオチド配列から成る請求項13のオリゴヌクレオチド分子
  15. 【請求項15】 配列番号:1の18−28ヌクレオチドのヌクレオチド配
    列と相補的なヌクレオチド配列から成る請求項13のオリゴヌクレオチド分子。
  16. 【請求項16】 請求項1のタンパク質上のエピトープへ結合する単離され
    た抗体。
  17. 【請求項17】 該抗体がモノクローナル抗体である請求項16の抗体。
  18. 【請求項18】 請求項6の核酸分子および医薬として受容可能な担体を含
    む医薬組成物。
  19. 【請求項19】 請求項13のオリゴヌクレオチドおよび医薬として受容可
    能な担体を含む医薬組成物。
  20. 【請求項20】 ヒトVpr相互作用タンパク質の製造方法であって: 配列番号:1を有する核酸分子を単離し; 該核酸分子を発現ベクター内へ挿入し; 該発現ベクターを該タンパク質が発現される状態になるように宿主細胞内へ挿入
    し;および 該Vpr相互作用タンパク質を単離する工程から成る。
  21. 【請求項21】 細胞においてヒトVpr相互作用タンパク質の発現を阻害
    する方法であって、該細胞と配列番号:1またはその断片と相補的であるオリゴ
    ヌクレオチドを接触させる工程から成り、それにより該オリゴヌクレオチドが該
    タンパク質の発現を阻害する。
  22. 【請求項22】 該細胞が動物の癌細胞である請求項21の方法。
  23. 【請求項23】 該オリゴヌクレオチドが配列番号:1の10−150ヌク
    レオチドのヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列から成る請求項21の
    方法。
  24. 【請求項24】 該オリゴヌクレオチドが配列番号:1の18−28ヌクレ
    オチドのヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列から成る請求項21の方
    法。
  25. 【請求項25】 癌を持つ個体を処置する方法であって、該個体に治療的に
    有効量の配列番号:1またはその断片に相補的なオリゴヌクレオチドを投与する
    工程から成り、それにより該オリゴヌクレオチドが該タンパク質の発現を阻害す
    る。
  26. 【請求項26】 該オリゴヌクレオチドが配列番号:1の10−150ヌク
    レオチドのヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列から成る請求項25の
    方法。
  27. 【請求項27】 該オリゴヌクレオチドが配列番号:1の18−28ヌクレ
    オチドのヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列から成る請求項25の方
    法。
  28. 【請求項28】 細胞中のヒトVpr相互作用タンパク質活性を阻害する方
    法であって、該細胞をhVIP結合断片と接触させる工程から成る。
  29. 【請求項29】 該細胞が癌を持つ個体内に存在し、および該方法が該個体
    へ治療的に有効量のVprのhVIP結合断片を投与する工程を含む請求項28
    の方法。
JP2000515930A 1997-10-10 1998-10-09 細胞周期のg2/m期移行に必須なhiv−1vprのための細胞レセプター Pending JP2001522582A (ja)

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