JP2002521004A - ヒトβアミドイド前駆体タンパク質(β−APP)のヒトLONプロテアーゼ様タンパク質(HsLON)との相互作用 - Google Patents

ヒトβアミドイド前駆体タンパク質(β−APP)のヒトLONプロテアーゼ様タンパク質(HsLON)との相互作用

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メイジア ヤン,
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、β−APPとHsLONとの間の相互作用ならびにβ−APP:HsLON複合体またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログおよびホモログの形成を開示し、これらは、改変されかつ改良された酵母2ハイブリッドアッセイシステムを使用して同定した。種々の疾患および障害、特に神経変性疾患、心筋症、糖尿病、聴覚障害、男性不妊症、ミトコンドリアのDNA変異関連疾患などを処置および/または予防するにおける効力について、上記複合体をスクリーニングする方法論をまた、本明細書中に開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (助成金援助) 本発明は、National Institute of Standard
s and Technologyによって与えられた助成番号第70NANB
5H1066のもとでの米国政府の援助で行われた。従って、米国政府は、本発
明において一定の権利を有する。
【0002】 (発明の分野) 本発明は、β−APPおよびHsLONのタンパク質の複合体に関する。さら
に、本発明は、上述のタンパク質複合体に対する抗体の産生、ならびに、特に、
スクリーニング、診断、予後および治療におけるその使用に関する。
【0003】 (発明の背景) (1.β−APP) ヒトβアミロイド前駆体(β−APP)タンパク質は、熱心な研究の主題であ
り、なぜならば、β−APPタンパク質のフラグメントを含有するアミロイドプ
ラークは、アルツハイマー病(AD)を有する患者の脳において重要な病態生理
学的特徴を示すからである(GlennerおよびWong、1984、Bio
chem.Biophys.Res.Commun.120:885−890)
。β−APPについての第1のmRNAは、1988にクローン化された(Ge
n Bank寄託番号A02759;Mueller−Hillら、1988、
欧州特許公開 EP 276723号)。このmRNAは、神経に発現されるタ
ンパク質の695アミノ酸をコードする。3つの他のタンパク質前駆体の714
、751および770アミノ酸もまた、ディファレンシャルスプライシング(d
ifferential splicing)によって発現される(Kangお
よびMuller−Hill、1990、Biochem.Biophys.R
es.Commun 166:1192−1200)。
【0004】 AD研究の主な焦点は、β−APPの異常なプロセシングが、脳において集ま
りそして有害な沈着を形成する産物を生じる可能性であった。アミロイドプラー
クにおける主な産物は、β−A4、すなわち、この前駆体分子のC末端の最初か
ら3番目に配置されるβ−APPの39〜42残基フラグメントである(Kan
gら、1987、Nature 325:733−736)。このフラグメント
は、ヒト脳において通常発現される産物であると同時に、その蓄積は、ADおよ
び21トリソミーを含むいくつかの障害において非常に促進される(Suebe
rtら、1992、Nature 359:325−327)。β−APP遺伝
子における変異は、ADの場合のうちの少ない割合を占めるようであり、従って
、β−A4の折り畳み、安定性、または標的化に関与する他の因子(例えば、プ
ロセシング酵素、補因子など)の異常はまた、β−A4の促進された蓄積および
沈着の原因となる傾向がある(Seubertら、1993、Nature 3
61:260−263)。
【0005】 アポリポ蛋白E(アポE)タンパク質は、β−A4と会合する。アポEは、可
溶性β−A4に結合しそして異常なβプリーツシート形成従ってプラーク形成を
安定化させる病的分子シャペロンとして機能し得る(Wisnicwskiら、
1992、Neurosci.Lett.135:235−238)。最終的に
、プレセニリンタンパク質のPS−1およびPS−2は、早発性家族性ADのい
くつかの場合との関連を示す(Sherringtonら、1995、Natu
re 375:754−760;Crutsら、1996、Hum.Mol.G
enet.5:1449−1455)。上記の研究の結果は、β−A4、または
β−APPの他の産物の、異常なタンパク質相互作用または機能(functi
oning)が、ADのいくつかまたは全ての形態の病理の基礎にあり得ること
を示す。
【0006】 ミトコンドリア機能障害はまた、ADの病理に関与し得る。NADHデヒドロ
ゲナーゼのミトコンドリアにコードされるサブユニット2(酸化的リン酸化鎖の
複合体1)のコドン331における変異は、10/19のAD患者および筋萎縮
性側索硬化症(ALS)を有する2/6の患者において報告されている(Lin
ら、1992、Biochem.Biophys.Res.Commun.18
2:238−246)。従って、ミトコンドリア損傷は、神経変性疾患に関連す
る。ADの病理に関する統一仮説は、破壊されたカルシウムホメオタシスおよび
神経変性を生じる、ミトコンドリアへの増加された酸化的損傷の中心的テーマ周
辺で形成されている(Markesbery、1997、Free Radic
.Biol.Med.23:134−147;Meier−RugeおよびBe
rtoni−Freddari、1996、Rev.Neurosci.7:1
−19)。ミトコンドリア内膜呼吸複合体の構築(assembly)は、移入
されるタンパク質サブユニットのコア周辺へのミトコンドリアにコードされるサ
ブユニットの付加によって生じる(HallおよびHare、1990、J.B
iol.Chem.265:16484−16490)。構築が遅れると、フリ
ーのミトコンドリアにコードされるサブユニットは、オリゴマイシン感受性様式
で迅速に分解され、従って、ミトコンドリア生合成(biogenesis)、
従って、神経変性疾患に対する保護に重要であるので、ATPアーゼ依存的プロ
テアーゼに影響を与える(Meier−RugeおよびBertoni−Fre
ddari、1996、Rev.Neurosci.7:1−19)。従って、
ミトコンドリア機能障害およびそれらに関与するタンパク質成分は、ADの病理
における異常なβ−APP機能と関連される。
【0007】 (2.HsLON) ヒトLon−プロテアーゼ様(HsLON)タンパク質(GenBank寄託
番号第X74215:Amerikら、1994、FEBS Lett.340
:25−28)は、誤って折り畳まれたタンパク質の分解に関与するLon、E
.coliプロテアーゼのホモログである。酵母において、ミトコンドリアに局
在化されたプロテアーゼPIM1は、Lonに対して相同性であり、そしてPI
M1およびHsLONは、ミトコンドリアマトリックスにおいて誤って折り畳ま
れたタンパク質を分解するように、酵母において交換可能に機能する(Suzu
kiら、1994、Science 264:273−276;Teichma
nnら、1996、J.Biol.Chem.271:10137−10142
)。変異体PIM1を発現する酵母は、ミトコンドリア内膜呼吸複合体の異常な
構築を示し、呼吸欠損症となり、そして究極的にそれらのミトコンドリアDNA
の統合性の喪失を受ける。酵母相同体と同様に、ヒトLON(HsLON)は、
ミトコンドリア生合成および維持において機能し得るATPアーゼ依存性プロテ
アーゼである(Suzukiら、1997、Trends Biochem.S
ci.22:118−123)。
【0008】 HsLONは、ミトコンドリア維持および機能の全ての局面において関与する
。それ自体では、それは、以下を含むがこれらに限定されない生理学的プロセス
(ミトコンドリア生合成、細胞酸化能およびエネルギー代謝、細胞アポトーシス
、カルシウムホメオスタシス)ならびに病理学的プロセス(アルツハイマー病(
AD)、トリソミー21の痴呆、筋萎縮性側索硬化症(ALS)および他の神経
変性障害)に影響を与え得る。さらに、ミトコンドリアDNAにおける変異(こ
れは、年齢および酸化的ストレスの両方と共に増加する)は、広範な、突発性お
よび遺伝性両方の臨床的な障害に関連する(Odawara、1996、New
Engl.J.Med.334:270−271;Hammans,1994
,Essays Biochem.28:99−112)。多くのしかし全てで
はない場合において、これらの変異は、点変異「ホットスポット(hot sp
ot)」での点変異を含む(例えば、ミトコンドリアtRNA(Leu)遺伝子
におけるC3254GまたはA3243T)。しかし、ほとんどの障害はまた、
より一般化されたミトコンドリアDNA欠失と共に見られる(Rose、199
8、Arch.Neurol.55:17−24)。
【0009】 ほとんどのこれらの障害は、根底にあるミトコンドリア機能障害によって引き
起こされる筋障害を含む。中でも、MELAS症候群(itochondri
al myopaty,ncephalomyopathy,actic cidosis and troke−like episodes;Sa
itohら、1998、Neurology、50:531−534)、進行性
外部眼筋麻痺(Melbergら、1998、Neurology、50:29
9−300)、常染色体および非常染色体の両方の心筋症(Takedaら、1
996、Diabetes Res.Clin.Pract.31 Suppl
.S123−126)、ならびにリウマチ性多発性筋痛のいくつかの形態(Re
ynierら、1994、Biochem.Biophys.Res.Comm
un.205:375−380)。多くのミトコンドリアDNA変異がまた、以
下を含むCNS変性に関連する:パーキンソン病(Ozawaら、1991、B
iochem.Biophys.Res.Comm.177:518−525)
、アルツハイマー病(形態学的に同定されるアミロイドプラークを含む(Kai
doら、1996、Acta Neuropath[Berlin]92:31
2−318))、および遅発性の脳障害(Johnstonら、1995、An
n.Neurol.37:16−23)。従って、ミトコンドリアDNA変異、
または加齢、酸化ストレスなどと関連するミトコンドリア機能障害のいずれから
生じる、ミトコンドリア機能障害は、神経変性疾患と関連するという証拠が存在
する。
【0010】 ミトコンドリアDNA変異はまた、以下のような疾患および障害の基礎にある
:MERRF症候群(yoclonic pilepsy with
gged ed ibers;Blumenthalら、1998、Neu
rology 50:524−525)、多発性対称性脂肪腫症(Klopst
ockら、1997、Mol.Cell.Biochem.174:271−2
75)、Kearns−Sayre症候群(色素沈着網膜障害、両側性進行性眼
筋麻痺、および心臓伝導(cardiac conduction)欠損症;Z
ovianiら、1988、Neurology 38:1339−1346)
、男性不妊症(St.Johnら、1997、Nat.Med.3:124−1
25)、感音性聴覚障害(Donovanら、1995、Ann.Otol.R
hinol.Laryngol.104:786−792)、母性遺伝難聴(S
ilvestriら、1994、Human Mutat.3:37−43)、
および母性遺伝糖尿病(Tsukadaら、1997、Diabetes Me
d.14:1032−1037)。
【0011】 要約すると、神経変性疾患における関与のうえに、HsLOSはまた、心筋症
、糖尿病のいくつかの形態、聴覚障害、男性不妊症、およびミトコンドリアDN
A変異に関連するあまり一般的でない多数の症候群および障害に関与し得る。
【0012】 結論として、β−APPおよびHsLONの両方は、神経変性プロセスおよび
ミトコンドリア機能に関与する。それ自体では、各々または両方は、病理学的プ
ロセス(ミトコンドリア生合成、細胞酸化能およびエネルギー代謝、細胞アポト
ーシス、カルシウムホメオスタシスを含むが、これらに限定されない)および病
理学的プロセス(アルツハイマー病(AD)、トリソミー21の痴呆、筋萎縮性
側索硬化症(ALS)のような神経変性障害;心筋症;糖尿病のいくつかの形態
;聴覚障害;および男性不妊症;ならびにミトコンドリアDNA変異に関連する
多数のあまり一般的でない症候群および障害を含むが、これらに限定されない)
に影響を与え得る。
【0013】 β−APPおよびHsLONは、類似のプロセスに関与すると記載されていた
が、β−APPとHsLONとの直接的な会合または相互作用は、本発明より以
前に記載されていなかった。
【0014】 本出願における任意の参考文献の引用または同一のものは、このような参考文
献が本発明に対する先行技術として利用可能であるという承認として解釈されな
い。
【0015】 (発明の要旨) 本発明は、部分的に、β−アミロイド前駆体タンパク質(β−APP)とHs
LONタンパク質との間の新規の相互作用の発見に基づき、具体的には、β−A
PPの優勢に発現される695アミノ酸形態(本出願において用語β−APPと
はこのことをいう)または残基597−638から成るβ−APPの一部分(本
明細書においてβ−A4といわれる)と、HsLONまたはHsLONのC末端
126残基との間の相互作用である。
【0016】 本発明は、特定の組成物含有、ならびにβ−APPと相互作用する(すなわち
結合する)タンパク質とのβ−APPのタンパク質複合体の産生のための方法に
関する。詳細には、本発明は、HsLON、ならびにその誘導体、フラグメント
およびアナログと、β−APP、ならびにβ−APPの誘導体、フラグメントお
よびアナログとの複合体に関する(本明細書中において、β−APPおよびHs
LONの複合体を、β−APP:HsLONと命名する)。本発明は、さらに、
β−APPおよび/またはHsLONと相互作用する、あるいはβ−APPおよ
び/またはHsLONの誘導体、フラグメントまたはアナログと相互作用する、
タンパク質についてのスクリーニングの方法に関する。
【0017】 β−APP:HsLON複合体、ならびにこの複合体の誘導体およびアナログ
ならびに/または個々のタンパク質の産生の方法がまた、例えば、組換え手段に
よって、提供される。薬学的組成物もまた、提供される。
【0018】 本発明は、さらに、β−APP:HsLON複合体の活性を調整する(すなわ
ち、阻害するまたは増強する)ための方法に関する。β−APP:HsLON複
合体のタンパク質成分は、生理学的プロセス(ミトコンドリア生合成、細胞酸化
能およびエネルギー代謝、細胞アポトーシス、カルシウムホメオスタシスが挙げ
られるが、これらに限定されない)ならびに病理学的プロセス(アルツハイマー
病、トリソミー21の痴呆、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)な
どの神経変性障害;心筋症;糖尿病のいくつかの形態;聴覚障害;および男性不
妊症;ならびにミトコンドリアDNA変異に関連する多数の一般的でない症候群
および障害)に関連している。従って、本発明は、細胞機能(特に、β−APP
および/またはHsLONが、非排他的に列挙される場合に、関連される細胞機
能(前出))を変化させる能力ついて、β−APP:HsLON複合体、ならび
にβ−APP:HsLON複合体の誘導体およびアナログをスクリーニングする
ための方法に関する。
【0019】 本発明はまた、治療および予防、ならびに診断、予後およびスクリーニング方
法、そしてβ−APP:HsLON複合体(およびこの複合体に関与する個々の
タンパク質をコードする核酸)に基づく組成物に関する。本発明の治療的化合物
には以下が挙げられるが、これらに限定されない:β−APP:HsLON複合
体、および複合体の1つまたは両方のメンバーがβ−APPまたはHsLONの
誘導体、フラグメント、ホモログまたはアナログである複合体;前記のものに対
する抗体および前記のものをコードする核酸;ならびに、この複合体成分をコー
ドするヌクレオチド配列に対するアンチセンス核酸。診断、予後およびスクリー
ニングキットがまた、提供される。
【0020】 β−APP:HsLON複合体の活性の調節因子(すなわち、アゴニスト、お
よびアンタゴニスト)についてスクリーニングする動物モデルおよび方法がまた
提供される。
【0021】 β−APP:HsLON複合体の形成を阻害あるいは増加する分子を同定する
方法がまた、提供される。
【0022】 (発明の詳細な説明) 本発明は、部分的に、酵母マトリックス接合試験の改変された形態を使用する
β−APP(配列番号2)と相互作用するタンパク質の同定に基づく。HsLO
N(配列番号4)の少なくともアミノ酸721〜845は、生理学的条件下で、
β−APP(配列番号2)の少なくともアミノ酸597〜638と複合体を形成
することが見出された(β−APPのHsLONとの複合体は、本明細書中で「
β−APP:HsLON」と示される)。β−APP:HsLON複合体は、相
互作用によって、β−APPおよびその結合パートナーの機能的活性を調節する
ことに関係する。このような機能的活性には、神経変性障害(例えば、アルツハ
イマー病、21トリソミーの痴呆、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症(AL
S));心筋症;糖尿病のいつくかの形態;難聴;および男性不妊症;ならびに
ミトコンドリアDNA変異と関連する多数のより一般的でない症候群および障害
を含むが、これらに限定されない生理学的プロセスが含まれる。
【0023】 本発明はまた、β−ATPと相互作用(例えば、結合)するタンパク質につい
てスクリーニングする方法に関する。本発明はさらに、β−APPタンパク質、
またはその誘導体、アナログ、もしくはフラグメントの、特にHsLONタンパ
ク質、またはその誘導体、アナログ、もしくはフラグメントとの複合体を開示す
る。好ましい実施態様において、このような複合体は、抗β−APP、抗HsL
ON、および/または抗β−APP:HsLON複合体抗体に結合する。本発明
の別の特定の実施態様において、ヒトβ−APPのヒトHsLONとの複合体が
提供される。
【0024】 本発明はまた、β−APP:HsLON複合体の産生および/または単離のた
めの方法論を提供する。特定の実施態様において、本発明は、β−APPとHs
LON(またはその複合体の1つもしくは両方のメンバーの誘導体、フラグメン
ト、またはアナログ)の両方を発現するために組換えDNA技術を使用する方法
論を提供し、ここで、両方の結合パートナーは、1つの異種プロモーター(すな
わち、その特定の複合体成分をコードする遺伝子と天然には関連していないプロ
モーター)の制御下にあるか、または各々は、別々の異種プロモーターの制御下
にある。
【0025】 β−APP:HsLON複合体の異常なレベルに関連する疾患および障害のた
めの診断、予後、およびスクリーニングの方法が開示される。本発明はまた、β
−APP:HsLON複合体の異常なレベルまたはその複合体の成分の1つ以上
の活性の異常なレベルに関連する疾患または障害を、β−APP:HsLON複
合体またはβ−APP:HsLON複合体活性もしくは形成の調節因子(例えば
、β−APP:HsLON複合体に結合する抗体)または非複合体化β−APP
もしくはその結合パートナーまたはその誘導体、フラグメント、アナログ、もし
くはホモログを投与することによって処置または予防するための方法論を提供す
る。好ましくは、上記の誘導体、フラグメント、アナログ、もしくはホモログは
、(i)複合体形成に直接関与するβ−APPもしくはHsLONの部分;(i
i)結合親和性を調節するβ−APPもしくはHsLONの変異体;(iii)
複合体形成の低分子インヒビターまたはエンハンサー;あるいは(iv)その複
合体を安定化もしくは中和させるのいずれかの抗体などを含む。
【0026】 治療剤もしくは診断剤として生物学的活性についてβ−APP:HsLON複
合体をアッセイする方法論、ならびにβ−APP:HsLON複合体もしくはそ
の調節因子(すなわち、アゴニストおよびアンタゴニスト)についてスクリーニ
ングするための方法論もまた、本明細書に開示される。
【0027】 限定のためでなく開示の明瞭化のために、本発明の詳細な説明は、以下の分節
に分けられる。
【0028】 ((1)β−APPタンパク質、HsLONタンパク質、およびβ−APP:
HsLON複合体) 本発明は、β−APPの、HsLONとの複合体(β−APP:HsLON複
合体)を開示する。好ましい実施態様において、β−APP:HsLON複合体
は、ヒトタンパク質の複合体である。本発明はまた、(i)β−APPの誘導体
、フラグメント、およびアナログの、HsLONとの複合体;(ii)β−AP
Pの、HsLONの誘導体、フラグメント、およびアナログとの複合体、ならび
に(iii)β−APPの誘導体、フラグメント、およびアナログの、HsLO
Nとの複合体に関する。本明細書において使用される場合、β−APP:HsL
ON複合体のフラグメント、誘導体、もしくはアナログは、その複合体の一方ま
たは両方のメンバーが、野生型β−APPもしくはHsLONタンパク質のフラ
グメント、誘導体、もしくはアナログである複合体を含むことに留意されたい。
【0029】 本明細書に提供される誘導体、フラグメント、およびアナログは、核酸の場合
には特異的ハイブリダイゼーションを可能にするのに十分な、あるいはアミノ酸
の場合にはエピトープの特異的認識のために十分な、長さである、それぞれ、少
なくとも6個の(連続する)核酸の配列または少なくとも4個の(連続する)ア
ミノ酸の配列として規定される。フラグメントは、野生型全長配列よりも、せい
ぜい、1つの核酸もしくは1つのアミノ酸短い。誘導体およびアナログは、その
誘導体もしくはアナログが、前述のように改変された核酸もしくはアミノ酸を含
有する場合には、全長もしくは全長以外であり得る。β−APPおよびHsLO
Nの誘導体もしくはアナログは、種々の実施態様において、同一のサイズのアミ
ノ酸配列にわたって、または整列が、公知のコンピュータホモロジープログラム
(例えば、デフォルトパラメータ設定を使用するWisconsin GCG(
Genetics Computer Group)ソフトウェアパッケージ)
によってなされる整列された配列と比較した場合、少なくとも約30%、50%
、70%、80%、もしくは90%の同一性で(80〜95%の同一性が好まし
い)、β−APPもしくはHsLONに実質的に相同である領域を含む分子を含
むが、これらに限定されない。あるいは、比較は、コード核酸が、ストリンジェ
ントな条件下(好ましい実施態様)、中程度にストリンジェントな条件、または
低ストリンジェントの条件下で、β−APPまたはHsLONをコードする配列
の相補鎖(例えば、逆相補鎖)にハイブリダイズし得る核酸をコードする整列さ
れた配列に対してなされ得る。例えば、Ausubelら、CURRENT P
ROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John W
iley & Sons,New York,NY,1993および前出を参照
のこと。
【0030】 好ましくは、本発明によって開示されるように、複合体の一方または両方のメ
ンバーが、野生型タンパク質のフラグメント、誘導体、またはアナログであるβ
−APP:HsLON複合体は、機能的に活性なβ−APP:HsLON複合体
である。特定の局面において、β−APPおよび/またはHsLONの天然のタ
ンパク質(またはそのホモログ、フラグメント、誘導体、またはアナログ)は、
昆虫(例えば、ハエ)、植物、または動物(例えば、マウス、ラット、ブタ、ウ
シ、イヌ、サル、カエル)、あるいは最も好ましくは、ヒトのものである。本明
細書において利用されるように、用語「機能的に活性なβ−APP:HsLON
複合体」は、全長HsLON(またはその誘導体、フラグメント、アナログ、も
しくはホモログ)と複合体化された全長β−APP(またはその誘導体、フラグ
メント、アナログ、もしくはホモログ)の1つ以上の公知の機能的な属性(細胞
周期進行、細胞分化、およびアポトーシスの制御、細胞内シグナル伝達、神経形
成、ウイルス感染への応答、過剰増殖障害(例えば、腫瘍形成および腫瘍伝播)
、変性性障害(例えば、神経変性疾患、自己免疫疾患、器官移植に関連する障害
、炎症、および/またはアレルギー性疾患、アテローム性動脈硬化症、腎症、心
臓疾患、筋疾患などを含むがこれらに限定されない)を示す種をいう。
【0031】 本発明の特定の実施態様は、複合体の一方または両方のタンパク質種のフラグ
メントからなるβ−APP:HsLON複合体を開示する。好ましい実施態様に
おいて、これらの前述のフラグメントは、本発明における改善された、改変され
た酵母2ハイブリッドアッセイにおいてβ−APPと相互作用するものとして同
定されているHsLONのフラグメント(すなわち、図2に示されるHsLON
のアミノ酸721〜845(配列番号4))からなり得るが、これらに限定され
ない。さらに、複合体のいずれかのメンバーの上記の領域のいくつかまたは全て
を欠失し得るフラグメント(またはフラグメントを含むタンパク質)ならびに上
記のタンパク質をコードする核酸もまた、本明細書に開示される。
【0032】 ヒトβ−APPおよびヒトHsLONをコードする核酸配列は、公知であり(
それぞれ、GenBankアクセッション番号A02759およびGenBan
kアクセッション番号X74215)、そして図1および2(それぞれ、配列番
号1および3)に開示される。核酸は、当該分野で公知の任意の方法によって(
例えば、配列の3’末端および5’末端にハイブリダイズ可能な合成プライマー
を使用するPCR増幅によって、および/または所定の遺伝子配列に特異的なオ
リゴヌクレオチド配列を使用するcDNAもしくはゲノムライブラリーからのク
ローニングによって、など)得られ得る。
【0033】 ホモログ(すなわち、ヒト以外の種に由来する前述のタンパク質をコードする
核酸)またはその他の関連する配列(例えば、パラログ)もまた、核酸のハイブ
リダイゼーションおよびクローニングについて当該分野で周知の方法を使用して
、プローブとして特定のヒト配列の全てもしくは部分を用いる、低い、中程度の
、もしくは高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーションによって、得られ
得る。
【0034】 最も好ましい実施態様において、β−APPおよび/またはHsLON、また
はその誘導体をコードする核酸配列(または前述の相補鎖)に、高ストリンジェ
ンシー条件下でハイブリダイズ可能な核酸配列が提供される。限定ではなく例示
のために、高ストリンジェンシーのこのような条件を使用する手順は、以下のよ
うなものである:工程1:DNAを含有するフィルターを、8時間〜一晩、65
℃で、6×SSC、50mM Tris−HCl(pH7.5)、1mM ED
TA、0.02%PVP、0.02%Ficoll、0.02%BSA、および
500μg/mlの変性サケ***DNAからなる緩衝液中で予め処理する。工程
2:フィルターを48時間、65℃で、上記の予備ハイブリダイゼーション混合
物(これに、100μg/mlの変性サケ***DNAおよび5〜20×106
pmの32P標識プローブを添加する)中でハイブリダイズする。工程3:フィル
ターを1時間、37℃で、2×SSC、0.01%PVP、0.01%Fico
ll、および0.01%BSAを含有する溶液中で洗浄する。この後、0.1×
SSC中で、50℃、45分間洗浄する。工程4:フィルターを、オートラジオ
グラフにかける。使用され得る高ストリンジェンシーの他の条件は、当該分野で
周知である。例えば、Ausubelら(編)1993、CURRENT PR
OTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wi
ley & Sons,NYおよびKriegler,1990,GENE T
RANSFER AND EXPRESSION,A LABORATORY
MANUAL,Stockton Press,NYを参照のこと。
【0035】 第二の実施態様において、β−APPおよび/またはHsLON、あるいはそ
のいずれかの誘導体をコードする核酸配列(または前述の相補鎖)に、中程度の
ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし得る核酸配列が提供される。限定
としてではなく例示により、中程度のストリンジェンシーのこのような条件を使
用する手順は、以下の通りである:工程1:DNAを含有するフィルターを、6
時間、55℃で、6×SSC、5×Denhardt溶液、0.5%SDS、お
よび100μg/mlの変性サケ***DNAを含有する溶液中で予め処理する。
工程2:フィルターを、18〜20時間、55℃で、同じ溶液中(5〜20×1
6cpmの32P標識プローブを添加する)でハイブリダイズさせる。工程3:
フィルターを、37℃で1時間、2×SSCおよび0.1%SDSを含有する溶
液中で洗浄し、次いで、1×SSCおよび0.1%SDSを含有する溶液中で3
0分間、60℃で2回洗浄する。工程4:フィルターを、乾燥状態でブロットし
、そしてオートラジオグラフにかける。使用され得る中程度のストリンジェンシ
ーの他の条件は、当該分野で周知である。例えば、Ausubelら(編)、1
993、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR B
IOLOGY,John Wiley & Sons,NYおよびKriegl
er、1990,GENE TRANSFER AND EXPRESSION
,A LABORATORY MANUAL,Stockton Press,
NYを参照のこと。
【0036】 第三の実施態様において、β−APPおよび/またはHsLON核酸配列また
はβ−APPおよび/またはHsLON誘導体をコードする核酸配列(または前
述の相補鎖)に、低ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし得る核酸が提
供される。限定ではなく例示のために、低ストリンジェンシーのこのような条件
を使用する手順は、以下の通りである(ShiloおよびWeinberg、1
981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:6789−6
792もまた参照のこと):工程1:DNAを含有するフィルターを、6時間、
40℃で、35%のホルムアミド、5×SSC、50mM Tris−HCl(
pH7.5)、5mM EDTA、0.1%PVP、0.1%Ficoll、1
%BSA、および500μg/mlの変性サケ***DNAを含有する溶液中で予
め処理する。工程2:フィルターを、18〜20時間、40℃で、同じ溶液中(
0.02%のPVP、0.02%のFicoll、0.2%のBSA、100μ
g/mlのサケ***DNA、10%(wt/vol)のデキストラン硫酸、およ
び5〜20×106cpmの32P標識プローブを添加する)で、ハイブリダイズ
する。工程3:フィルターを、1.5時間、55℃で、2×SSC、25mM
Tris−HCl(pH7.4)、5mM EDTA、および0.1%SDSを
含有する溶液中で、洗浄する。洗浄溶液を、新鮮な溶液と交換し、そしてさらに
1.5時間、60℃でインキュベートする。工程4:フィルターを、乾燥状態で
ブロットし、そしてオートラジオグラフにかける。必要に応じて、フィルターを
、65〜68℃で3回目の洗浄をし、フィルムに再び曝露する。使用され得る低
ストリンジェンシーの他の条件は、当該分野で周知である(例えば、交差種ハイ
ブリダイゼーションについて利用されるもの)。例えば、Ausubelら(編
)1993、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR
BIOLOGY,John Wiley & Sons,NYおよびKrie
gler,1990,GENE TRANSFER AND EXPRESSI
ON,A LABORATORY MANUAL,Stockton Pres
s,NYを参照のこと。
【0037】 本発明はまた、上記の配列にハイブリダイズし得るか、またはそれに相補的な
核酸に関し、特に、本発明は、上記の配列にハイブリダイズし得る核酸に逆相補
鎖を(すなわち、核酸鎖の逆相補鎖は、その逆相補鎖がその核酸鎖に対してほと
んどか全くミスマッチを有さずにハイブリダイズするように、その鎖に対して逆
方向に走る相補的な配列を有する)提供する。特定の局面において、β−APP
および/またはHsLON遺伝子(それぞれ、配列番号1および3)の少なくと
も約10、25、50、100、または200のヌクレオチド、あるいは全コー
ド領域に相補的な(特に、それに逆相補的である)配列を含む核酸分子が、提供
される。β−APPおよび/またはHsLON(前出)の誘導体およびアナログ
をコードする核酸分子、またはそれに対するアンチセンス核酸(例えば、前出を
参照のこと)が、さらに提供される。
【0038】 本発明における改変された酵母2ハイブリッドアッセイによってβAPP相互
作用体として同定されたポリペプチドをコードするヌクレオチド配列において、
潜在的なオープンリーディングフレームが、公に利用可能なNCBI BLAS
TプログラムORFファインダーを使用して同定され得る。全ての公知のタンパ
ク質翻訳産物が少なくとも60またはそれより長いアミノ酸であるので(Cre
ighton,1992、PROTEINS,第二版、W.H.Freeman
およびCo.,New York)、60以上のアミノ酸のタンパク質を潜在的
にコードするORFのみが考慮される。開始メチオニンコドン(ATG)および
翻訳終止コドン(TGA、TAA、またはTAG)が同定されれば、そのタンパ
ク質の境界が規定される。その他の潜在的なタンパク質には、ヌクレオチド配列
の5’末端まで伸長する任意のオープンリーディングフレームが含まれ。この場
合、そのオープンリーディングフレームは、より長いタンパク質のC末端または
コア部分を予想する。同様に、ヌクレオチド配列の3’末端まで伸長する任意の
オープンリーディングフレームは、より長いタンパク質のN末端部分を予想する
【0039】 (複合体またはβ−APPまたはHsLONを得るための組換え技術) β−APPおよびHsLONタンパク質は、単独または複合体中のいずれかで
、タンパク質精製および組換えタンパク質発現のための当該分野で周知の方法に
よって得られ得る。1つ以上のタンパク質の組換え発現のために、タンパク質を
コードするヌクレオチド配列の全てまたは一部を含有する核酸は、適切な発現ベ
クター(すなわち、挿入されたタンパク質コード配列の転写および翻訳のために
必要なエレメントを含有するベクター)中に挿入され得る。好ましい実施態様に
おいて、調節エレメントは、異種である(すなわち、天然の遺伝子プロモーター
ではない)。あるいは、必要な転写および翻訳シグナルはまた、β−APPまた
は任意のHsLON遺伝子および/またはそれらの隣接する領域のための天然の
プロモーターによって供給され得る。
【0040】 種々の宿主ベクター系は、タンパク質コード配列を発現するために利用され得
る。これらには、(i)ワクシニアウイルス、アデノウイルスなどで感染された
哺乳動物細胞系;(ii)バキュロウイルスなどで感染された昆虫細胞系;(i
ii)酵母ベクターを含有する酵母、または(iv)バクテリオファージ、DN
A、プラスミドDNA、もしくはコスミドDNAで形質転換された細菌が含まれ
るが、これらに限定されない。利用される宿主ベクター系に依存して、多数の適
切な転写および翻訳エレメントのいずれか1つが使用され得る。
【0041】 好ましい実施態様において、β−APP:HsLON複合体は、同じ細胞内で
、同じプロモーターまたは2つの別々のプロモーターのいずれかの制御下で、全
β−APPコード配列およびHsLONコード配列を発現することによって得ら
れる。別の実施態様において、β−APPの誘導体、フラグメント、もしくはホ
モログおよび/またはHsLONの誘導体、フラグメント、もしくはホモログは
、組換え発現される。好ましくは、β−APPおよび/またはHsLONタンパ
ク質の誘導体、フラグメント、もしくはホモログは、結合アッセイ(例えば、改
変された酵母2ハイブリッド系アッセイ)によって同定されている結合パートナ
ーと複合体を形成し、より好ましくは、抗β−APP、抗HsLON、および/
または抗β−APP:HsLON複合体抗体に結合する複合体を形成する。
【0042】 核酸フラグメントの、ベクターへの挿入に関連する先行技術内の公知の任意の
方法論は、適切な転写/翻訳制御シグナルおよびタンパク質コード配列を含むキ
メラ遺伝子を含有する発現ベクターを構築するために利用され得る。これらの方
法論には、インビトロ組換えDNAおよび合成技術、ならびにインビボ組換え技
術(例えば、遺伝子組換え)が含まれるが、これらに限定されない。β−APP
およびHsLONタンパク質をコードする核酸配列、その誘導体、フラグメント
、アナログもしくはホモログの発現は、その遺伝子もしくはそのフラグメントが
、目的の組換えDNA分子によって同時に形質転換されている宿主内で発現され
るように、第二の核酸配列によって調節され得る。特定のタンパク質の発現は、
(i)SV40初期プロモーター(例えば、Bernoist&Chambon
、1981、Nature 290:304−310を参照のこと);(ii)
Rous肉腫ウイルスの3’末端長反復末端内に含まれるプロモーター(Yam
amotoら、1980、Cell 22:787−797を参照のこと);(
iii)ヘルペスウイルスチミジンキナーゼプロモーター(例えば、Wagne
rら、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:14
41−1445);(iv)メタロチオネイン遺伝子の調節配列(例えば、Br
insterら、1982、Nature 296:39−42を参照のこと)
;(v)β−ラクタマーゼプロモーターのような原核生物ベクター(例えば、V
illa−Kamaroffら、1978、Proc.Natl.Acad.S
ci.USA 75:3727−3731を参照のこと);(vi)tacプロ
モーター(例えば、DeBoerら、1983、Proc.Natl.Acad
.Sci.USA 80:21−25を参照のこと)などを含むが、これらに限
定されない当該分野で公知の任意のプロモーター/エンハンサーによって制御さ
れ得る。
【0043】 さらに、以下を含むが、これらに限定されない植物発現ベクター内の植物プロ
モーター/エンハンサー配列もまた、利用され得る:(i)ノパリン合成酵素プ
ロモーター(例えば、Herrar−Estrellaら、1984,Natu
re 303:209−213を参照のこと);(ii)カリフラワーモザイク
ウイルス35SRNAプロモーター(例えば、Garderら、1981、Nu
c.Acids Res.9:2871)、および(iii)光合成酵素リブロ
ース二ホスファートカルボキシラーゼのプロモーター(例えば、Herrera
−Estrellaら、1984、Nature 310:115−120を参
照のこと)など。
【0044】 酵母およびその他の真菌由来のプロモーター/エンハンサーエレメント(例え
ば、Gal4プロモーター、アルコールデヒドロゲナーゼプロモーター、ホスホ
グリセロールキナーゼプロモーター、アルカリホスファターゼプロモーター)、
ならびに動物の転写制御領域由来のプロモーター/エンハンサーエレメント(例
えば、組織特異性を有し、そしてトランスジェニック動物において使用されてい
るもの)は、本発明のタンパク質の産生において利用され得る。動物由来の転写
制御配列には、(i)膵β細胞において活性なインスリン遺伝子制御領域(例え
ば、Hanahanら、1985、Nature 315:115−122を参
照のこと);(ii)リンパ球において活性な免疫グロブリン遺伝子制御領域(
例えば、Grosschedlら、1984、Cell 38:647−658
を参照のこと);(iii)肝臓において活性なアルブミン遺伝子制御領域(例
えば、Pinckertら、1987、Genes and Devel.1:
268−276を参照のこと);(iv)脳稀突起膠細胞内で活性なミエリン塩
基性タンパク質遺伝子制御領域(例えば、Readheadら、1987、Ce
ll 48:703−712を参照のこと);ならびに(v)視床下部において
活性なコナドトロピン放出ホルモン遺伝子制御領域(例えば、Masonら、1
986、Science 234:1372−1378を参照のこと)などが含
まれるが、これらに限定されない。
【0045】 本発明の特定の実施態様において、β−APPおよび/またはHsLONをコ
ードする核酸配列、またはそのフラグメント、誘導体、もしくはホモログに作動
可能に連結したプロモーター、1つ以上の複製起点、および必要に応じて1つ以
上の選択マーカー(例えば、抗生物質耐性遺伝子)を含むベクターが利用される
。好ましい実施態様において、β−APPおよびHsLONの両方をコードする
核酸配列に作動可能に連結したプロモーター、1つ以上の複製起点、および必要
に応じて、1つ以上の選択マーカーを含むベクターが利用される。
【0046】 別の実施態様において、発現ベクターは、β−APPおよびHsLONのコー
ド配列(またはその部分)を、一緒にまたは別々にのいずれかで含有する。その
発現ベクターは、上記の遺伝子配列を、3つの利用可能なpGEXベクター(グ
ルタチオンSトランスフェラーゼ発現ベクター;例えば、Smith&John
son、1988、Gene 7:31−40を参照のこと)の各々のEcoR
I制限部位にサブクローニングすることによって生成され得、このようにして、
正確なリーディングフレームにおける産物の発現を可能にする。
【0047】 目的の配列を含有する発現ベクターは、3つの一般的なアプローチによって同
定され得る:(i)核酸ハイブリダイゼーション、(ii)「マーカー」遺伝子
機能の存在または不在、および/あるいは(iii)挿入された配列の発現。第
1のアプローチにおいて、β−APPおよびHsLONは、目的の挿入される配
列に相同な、そして相補的な配列を包含するプローブを使用する核酸ハイブリダ
イゼーションによって検出され得る。第二のアプローチにおいて、組換えベクタ
ー/宿主系は、同定され得、そして目的の配列のベクターへの挿入によって生じ
る特定の「マーカー」機能(例えば、β−APP、HsLON、またはβ−AP
P:HsLON複合体に特異的な抗体への結合、抗生物質耐性、バキュロウイル
ス内における閉塞体形成など)の存在もしくは不在に基づいて選択され得る。第
三のアプローチにおいて、組換え発現ベクターは、組換えベクターによるHsL
ONの発現と同時のβ−APPの発現のためにアッセイすることによって同定さ
れ得る。
【0048】 一旦、組換えβ−APPおよびHsLON分子が同定され、そしてその複合体
もしくは単離された個々のタンパク質、ならびに適切な宿主系および増殖条件が
確立されると、その組換え発現ベクターは、増殖され得、そして多量に増幅され
得る。以前に議論したように、使用され得る発現ベクターまたはそれらの誘導体
には、ヒトもしくは動物のウイルス(例えば、ワクシニアウイルスもしくはアデ
ノウイルス);昆虫ウイルス(例えば、バキュロウイルス);酵母ベクター;バ
クテリオファージベクター(例えば、λファージ);プラスミドベクターおよび
コスミドベクターなどが含まれるが、これらに限定されない。
【0049】 目的の挿入された配列の発現を調節するか、またはその配列によってコードさ
れる発現されたタンパク質を所望の特異的な様式で改変もしくはプロセスする宿
主細胞株が選択され得る。さらに、特定のプロモーターからの発現は、選択され
た宿主株における特定のインデューサーの存在下で増強され得;従って、遺伝子
操作されたβ−APPおよび/またはHsLONの発現の制御を容易にする。さ
らに異なる宿主細胞は、発現されたタンパク質の翻訳、ならびに翻訳後プロセッ
シングおよび改変(例えば、グリコシル化、リン酸化、など)のための特徴的か
つ特異的な機構を有する。従って、適切な細胞株または宿主系は、所望の改変お
よび外来タンパク質のプロセッシングを達成することを確実にするために選択さ
れ得る。例えば、細菌系内のタンパク質発現は、グリコシル化されていないコア
タンパク質を産生するために使用され得る。一方、哺乳動物細胞内での発現は、
異種タンパク質の「天然の」グリコシル化を確実にする。
【0050】 その他の実施態様において、β−APPおよび/またはHsLON(またはそ
の誘導体、フラグメント、アナログおよびホモログ)は、ペプチド結合によって
異なるタンパク質の異種タンパク質配列に結合されたタンパク質を含む融合タン
パク質またはキメラタンパク質の産物として発現され得る。このようなキメラ産
物は、所望のアミノ酸をコードする適切な核酸配列を一緒に連結することによっ
て産生され得、その連結は、適切なコードフレームを維持し、そして結果として
当該分野で周知の方法によって適切な宿主においてキメラ産物を発現する。ある
いは、このようなキメラ産物は、タンパク質合成技術によって作製され得る(例
えば、ペプチド合成機の使用により)。
【0051】 本発明の特定の実施態様は、β−APPおよび/またはHsLONのフラグメ
ントを含むキメラタンパク質を開示する。別の特定の実施態様において、β−A
PPおよびHsLONの相互作用するドメイン(β−APP:HsLON複合体
の直接形成に関与するドメイン)を含有し、そして必要に応じて、2つの前述し
たタンパク質を連結し、かつβ−APPおよびHsLON結合ドメインの相互作
用を促進するように作用するヘテロ機能性試薬(例えば、ペプチドリンカー)を
有する融合タンパク質が提供される。これらの融合タンパク質は、相互作用の安
定性が、例えば、β−APP:HsLON複合体に特異的な抗体の産生において
所望される場合に(すなわち、分子内反応としての複合体の形成に起因する安定
性)、特に有用であり得る。
【0052】 本発明の特定の実施態様において、タンパク質をコードする核酸、ならびにβ
−APPおよび/またはHsLONの最小限6つの連続的アミノ酸残基からなる
β−APPまたはHsLONのフラグメントからなるか、あるいはこれを含むタ
ンパク質が、本明細書において提供される。別の実施態様において、上述のタン
パク質フラグメントは、β−APPまたはHsLONの少なくとも10、20、
30、40、または50アミノ酸残基(そして好ましくは、35、100、また
は200アミノ酸残基より大きくない)からなる。β−APPおよびHsLON
の誘導体またはアナログとしては、種々の実施態様において、以下の場合に、β
−APPまたはHsLONに対して実質的に相同である(少なくとも30%、4
0%、50%、60%、70%、80%、90%または好ましくは95%のアミ
ノ酸同一性の)領域を含む分子が挙げられるが、これらに限定されない:(i)
同じサイズのアミノ酸配列と比較した場合;(ii)整列された配列と比較した
場合であって、ここで整列は、当該分野で公知のコンピューターの相同性プログ
ラムによって実施される、場合;または(iii)コードする核酸が、ストリン
ジェントな条件下(好ましい)、中程度にストリンジェントな条件下、またはス
トリンジェントでない条件下(例えば、上記を参照のこと)において、β−AP
PまたはHsLONをコードする配列にハイブリダイズし得る場合。
【0053】 β−APPおよび/またはHsLON誘導体は、機能的に等価な分子を生じる
置換、付加、または欠失によってそれらの配列を改変することによって生成され
得る。本発明の特定の実施態様においては、ヌクレオチドコード配列の縮重によ
って、β−APPまたはHsLON遺伝子と実質的に同じアミノ酸配列をコード
する他のDNA配列の使用が可能となる。別の特定の実施態様において、目的の
配列内の1つ以上のアミノ酸残基は、類似の極性および正味電荷の別のアミノ酸
によって置換され得、このようにしてサイレントな改変が生じる。配列内のアミ
ノ酸について保存的なアミノ酸置換改変体は、そのアミノ酸が属するクラスの他
のメンバーから選択され得る。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸としては、ア
ラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリ
プトファン、およびメチオニンが挙げられる。極性の中性アミノ酸としては、グ
リシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、およびグ
ルタミンが挙げられる。正に荷電した(塩基性)アミノ酸としては、アルギニン
、リジン、およびヒスチジンが挙げられる。負に荷電した(酸性)アミノ酸とし
ては、アスパラギン酸およびグルタミン酸が挙げられる。
【0054】 本発明のβ−APPまたはHsLONの誘導体およびアナログは、当該分野に
おいて公知の種々の方法論によって生成され得る。例えば、クローン化されたβ
−APPおよびHsLONの遺伝子配列は、当該分野において公知の多数の方法
のうちのいずれかによって改変され得る。例えば、Sambrookら、199
0、Molecular Cloning:A Laboratory Man
ual、第2版(Cold Spring Harbor Laborator
y Press;Cold Spring Harbor、NY)を参照のこと
。これらの配列は、制限エンドヌクレアーゼ(単数または複数)を用いて適切な
部位で消化され得、所望される場合には、次いでさらに酵素的改変され得、そし
て結果として生じたフラグメントは単離およびインビトロで連結され得る。さら
に、β−APPまたはHsLONをコードする核酸は、さらなるインビトロでの
改変を容易にするために、(i)コード領域における変動を作製するように;(
ii)翻訳配列、開始配列、および/または終結配列を作製および/または破壊
するように;および/または(iii)新たな制限エンドヌクレアーゼ部位を形
成するように、もしくは先在の制限エンドヌクレアーゼ部位を破壊するように、
インビトロあるいはインビボで変異され得る。当該分野で公知の変異誘発のため
の任意の方法が利用され得、これには化学的変異誘発およびインビトロでの部位
特異的変異誘発(例えば、Hutchinsonら、1978、J.Biol.
Chem.253:6551−6558を参照のこと);TABJTMリンカー(
Pharmacia)の使用、および他の類似の方法論が挙げられるが、これら
に限定されない。
【0055】 (遺伝子産物または複合体の単離および分析) 一旦、β−APPおよび/またはHsLONまたはそれらのフラグメント、ア
ナログ、もしくは誘導体を発現する組換え細胞が同定されると、個々の遺伝子産
物または複合体が、単離および分析され得る。これは、タンパク質または複合体
の物理的特性および/または機能的特性に基づくアッセイ(産物の放射性標識後
の、ゲル電気泳動、イムノアッセイ、マーカー標識された産物への架橋などによ
る分析を含むが、これらに限定されない)によって達成される。β−APP:H
sLON複合体は、当該分野において公知の標準的方法によって単離および精製
され得(天然の供給源またはタンパク質/タンパク質複合体を発現する組換え宿
主細胞のいずれかから)、これにはカラムクロマトグラフィー(例えば、イオン
交換、アフィニティ、ゲル排除、逆相、高圧、タンパク質高速液体など)、差次
的遠心沈殿法、差次的可溶性、またはタンパク質の精製のために使用される類似
の方法論が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、一旦、β−APP
もしくはHsLONまたはその誘導体が同定されると、そのタンパク質のアミノ
酸配列は、それがコードされたキメラ遺伝子の核酸配列から推論され得る。従っ
て、タンパク質またはその誘導体は、当該分野において公知の標準的な化学的方
法論によって合成され得る。例えば、Hunkapillerら、1984、N
ature 310:105−111を参照のこと。
【0056】 特定の実施態様において、β−APP:HsLON複合体(組換えDNA技術
、化学合成方法によって生成されようと、または天然の供給源から精製されよう
と)は、それらの一次アミノ酸として、実質的に図1(配列番号:2)および図
2(配列番号:4)に示されるような配列を含むそれらのタンパク質、フラグメ
ント、アナログおよび誘導体、ならびにそれらに対して相同なタンパク質から作
製される。
【0057】 (β−APPおよび/またはHsLON配列の操作) β−APPおよび/またはHsLON配列の操作は、タンパク質レベルでなさ
れ得る。本発明の範囲内に含まれるのは、β−APPまたはHsLONのフラグ
メントの複合体、翻訳の間または翻訳後に差次的に改変された(例えば、グリコ
シル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護基/ブロック基による誘
導体化、タンパク質分解性切断、抗体分子もしくは他の細胞リガンドへの結合な
どによる)誘導体、フラグメントまたはアナログである。当該分野において公知
の多数の任意の化学的改変方法論が利用され得、これには、臭化シアン、トリプ
シン、キモトリプシン、パパイン、V8プロテアーゼ、NaBH4による特異的
化学切断、アセチル化、ホルミル化、酸化、還元、ツニカマイシンの存在下にお
ける代謝合成などが挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施態様にお
いて、β−APPおよび/またはHsLON配列は、蛍光標識を含むように改変
される。別の特定の実施態様において、β−APPおよび/またはHsLONは
、ヘテロ官能(heterofunctional)試薬を組み入れることによ
って改変される。ここでこのようはヘテロ官能試薬は、複合体の膜を架橋するた
めに使用され得る。
【0058】 (化学合成) β−APPおよび/またはHsLONのアナログおよび誘導体の複合体は、化
学的に合成され得る。例えば、所望のドメインを含むかもしくはインビトロで所
望の活性(例えば、β−APP:HsLON複合体形成)を媒介するβ−APP
および/またはHsLONの一部分に対応するペプチドは、ペプチド合成装置を
使用することによって合成され得る。天然の産物が変異体であることが疑われる
場合、または天然の産物が新種から単離される場合、天然の供給源から単離され
たβ−APPおよび/またはHsLONのアミノ酸配列、ならびにインビトロで
発現されるこれらのアミノ酸配列、またはインビボまたはインビトロで合成され
た発現ベクターから単離されたβ−APPおよび/またはHsLONのアミノ酸
配列は、DNA配列の分析から、あるいは単離されたタンパク質の直接的配列決
定によって決定され得る。β−APP:HsLON複合体はまた、タンパク質の
疎水性領域および親水性領域を同定するために利用され得る親水性分析(例えば
、Hopp&Woods、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.
USA 78:3824−3828を参照のこと)によって分析され得、このよ
うにして実験操作(例えば、結合実験、抗体合成などにおいて)のための基質の
設計を補助する。二次構造分析もまた、特異的構造モチーフをとるβ−APPお
よび/またはHsLONの領域を同定するために実施され得る。例えば、Cho
u&Fasman、1974、Biochem.13:222−223を参照の
こと。操作、翻訳、二次構造の予測、親水性および疎水性のプロフィール、オー
プンリーディングフレームの予測およびプロッティング(plotting)、
ならびに配列相同性の決定は、当該分野において利用可能なコンピューターソフ
トウェアプログラムを用いて達成され得る(例えば、デフォルトパラメータ設定
を用いるWisconsin GCG(Genetics Computer
Group)ソフトウェアパッケージ)。構造分析の他の方法としては、X線結
晶学(例えば、Engstrom、1974、Biochem.Exp.Bio
l.11:7−13);質量分析法およびガスクロマトグラフィー(例えば、M
ETHODS IN PROTEIN SCIENCE、1997、J.Wil
ey and Sons、New York、NY)が挙げられるが、これらに
限定されない。そしてコンピューターモデリング(例えば、Fletteric
k&Zoller編、1986、Computer Graphics and
Molecular Modeling、CURRENT COMMUNIC
ATIONS IN MOLECULAR BIOLOGY、Cold Spr
ing Harbor Laboratory Press、Cold Spr
ing Harbor、NY)もまた使用され得る。
【0059】 (スクリーニングのための方法論) 本発明は、細胞機能、特にβ−APPおよび/またはHsLONが関連してい
る細胞機能を改変および/または調節する能力について、β−APP、HsLO
Nおよび/またはβ−APP:HsLON複合体、ならびにそれらの誘導体、フ
ラグメント、およびアナログをスクリーニングするための方法論を提供する。こ
れらの機能としては、細胞周期の進行の制御;転写の調節;細胞内シグナル伝達
の制御;および病理学的プロセス、ならびに種々の他の生物学的活性(例えば、
抗β−APP抗体、抗HsLON抗体、および/または抗β−APP:HsLO
N複合体抗体などへの結合)が挙げられるが、これらに限定されない。所望の免
疫原性および/または抗原性を保有する誘導体、フラグメント、またはアナログ
が、イムノアッセイにおいて、β−APP、HsLON、および/またはβ−A
PP:HsLON複合体の活性などの阻害のための免疫のために利用され得る。
例えば、所定の目的の特性(例えば、β−APP:HsLON複合体に関与する
)を保持するか、あるいはこれを欠損もしくは阻害する誘導体、フラグメントま
たはアナログは、そのような特性およびその生理学的相関物の、インデューサま
たはインヒビターとしてそれぞれ利用され得る。特定の実施態様において、β−
APPのフラグメントおよび/またはHsLONのフラグメントのβ−APP:
HsLON複合体は、そのようなフラグメントが所定のβ−APP:HsLON
複合体内に含まれる場合に、抗β−APP抗体および/または抗HsLON抗体
あるいはβ−APP:HsLON複合体に特異的な抗体によって結合され得る。
β−APP:HsLON複合体の誘導体、フラグメント、およびアナログは、当
該分野において公知の手順によって、所望の活性(単数および複数)について分
析され得る。
【0060】 ((2)β−APP:HsLON複合体に対する抗体の産生) 本明細書中で本発明によって開示されるように、β−APP:HsLON複合
体、またはその誘導体、フラグメント、アナログ、もしくはホモログは、これら
のタンパク質成分を免疫特異的に結合する抗体の産生において、免疫原として利
用され得る。このような抗体としては、ポリクローナル、モノクローナル、キメ
ラ、単鎖、FabフラグメントおよびFab発現ライブラリーが挙げられるが、これ
らに限定されない。特定の実施態様においては、ヒトβ−APPおよびヒトHs
LONの複合体に対する抗体が開示される。別の特定の実施態様においては、複
合体はβ−APPおよびHsLONのフラグメントから形成される;ここで、こ
れらのフラグメントは、複合体中の他のメンバーと相互作用するタンパク質ドメ
インを含み、そして抗体産生のための免疫原として使用される。当該分野におい
て公知の種々の手順が、β−APP:HsLON複合体、またはその誘導体、フ
ラグメント、アナログもしくはホモログに対するポリクローナル抗体あるいはモ
ノクローナル抗体の産生のために使用され得る。
【0061】 ポリクローナル抗体の産生のために、種々の宿主動物が、天然のβ−APP:
HsLON複合体、またはその合成改変体、あるいは前述の誘導体(例えば、架
橋されたβ−APP:HsLON)での注射によって免疫され得る。種々のアジ
ュバントが免疫学的応答を増大させるために使用され得る。そして、これには、
フロイント(完全および不完全)、無機塩類ゲル(例えば、水酸化アルミニウム
)、界面活性物質(例えば、リゾレシチン、プルロニックポリオル、ポリアニオ
ン、ペプチド、オイルエマルジョン、ジニトロフェノールなど)、およびヒトア
ジュバント(例えば、Bacille Calmette−Guerinおよび
Corynebacterium parvum)が挙げられるが、これらに限
定されない。
【0062】 β−APP:HsLON複合体、またはその誘導体、フラグメント、アナログ
、もしくはホモログに指向されたモノクローナル抗体の調製のために、継続的細
胞株培養によって抗体分子の産生を提供する任意の技術が利用され得る。このよ
うな技術としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ハイブリドー
マ技術(Kohler&Milstein、1975、Nature 256:
495−497を参照のこと);トリオーマ(trioma)技術;ヒトB細胞
ハイブリドーマ技術(Kozborら、1983、Immunol.Today
4:72を参照のこと)およびヒトモノクローナル抗体を産生するためのEB
Vハイブリドーマ技術(Coleら、1985、Monoclonal Ant
ibodies and Cancer Therapy、Alan、R.Li
ss,Inc.、第77〜96頁を参照のこと)。ヒトモノクローナル抗体は、
本発明の実施において利用され得、そしてヒトハイブリドーマの使用によって(
Coteら、1983、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80
:2026−2030を参照のこと)、またはインビトロでエプスタイン−バー
ウイルスを用いてヒトB細胞を形質転換することによって(Coleら、198
5、Monoclonal Antibodies and Cancer T
herapy(Alan R.Liss,Inc.、第77〜96頁を参照のこ
と)産生され得る。
【0063】 本発明に従って、β−APP:HsLON複合体に対して特異的な単鎖抗体の
産生について、技術が適合され得る(例えば、米国特許第4,946,778号
を参照のこと)。さらに、Fab発現ライブラリーの構築について、方法論が適合
されて(例えば、Huseら、1989、Science 246:1275−
1281を参照のこと)、β−APP:HsLON、またはその誘導体、フラグ
メント、アナログ、もしくはホモログに対して所望の特異性を有するモノクロー
ナルFabフラグメントの迅速かつ効率的な同定を可能にし得る。非ヒト抗体は、
当該分野において周知の技術によって「ヒト化」され得る。例えば、米国特許第
5,225,539号を参照のこと。β−APP:HsLON複合体に対するイ
ディオタイプを含む抗体フラグメントは、当該分野において公知の技術によって
産生され得る。これには、以下が挙げられるが、これらに限定されない:(i)
抗体分子のペプシン消化によって産生されるF(ab')2フラグメント;(ii)F (ab')2 フラグメントのジスルフィド架橋を還元することによって産生されるFab フラグメント;(iii)パパインおよび還元剤を用いる抗体分子の処理によっ
て産生されるFabフラグメント、ならびに(iv)FVフラグメント。
【0064】 1つの実施態様において、所望の特異性を保有する抗体をスクリーニングする
ための方法論としては、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)、およ
び当該分野において公知の他の免疫学的媒介技術が挙げられるが、これらに限定
されない。特定の実施態様において、β−APP:HsLON複合体の特定のド
メインに特異的である抗体の選択は、そのようなドメインを保有するβ−APP
:HsLON複合体のフラグメントに結合するハイブリドーマの生成によって促
進される。別の特定の実施態様において、β−APP:HsLON複合体を特異
的に結合するが、β−APP:HsLON複合体の個々のタンパク質には特異的
に結合しない抗体の選択のための方法論(個々のβ−APPタンパク質およびH
sLONタンパク質への結合欠損を付随する、β−APP:HsLON複合体へ
の陽性結合に基づいて抗体を選択することによって同定される)は、本発明の範
囲内である。従って、β−APP:HsLON複合体、またはその誘導体、フラ
グメント、アナログもしくはホモログ中のドメインに対して特異的な抗体もまた
、本明細書において提供される。
【0065】 上述の抗体が、β−APP:HsLON複合体の局在化および/または定量化
に関連する、当該分野において公知の方法において使用され得ること(例えば、
適切な生理学的サンプル中のタンパク質レベルを測定する際の使用のため、診断
方法における使用のため、タンパク質を画像化する際の使用のためなど)に留意
すべきである。所定の実施態様において、抗β−APP抗体、抗HsLON抗体
および/または抗β−APP:HsLON複合体抗体、または抗体に由来する結
合ドメインを含むその誘導体、フラグメント、アナログ、もしくはホモログは、
薬理学的に活性な化合物[本明細書中以降、「治療剤(Therapeutic
s)]として利用される。
【0066】 ((3)診断、予後、およびスクリーニングにおけるβ−APP:HsLON
複合体の使用) β−APP:HsLON複合体は、β−APPおよびHsLONが関与するこ
とが公知である生理学的プロセスの破壊を含む、特定の疾患状態に対する「マー
カー」として作用し得る。例えば、BACKGROUND OF THE IN
VENTIONを参照のこと。このような機能的活性としては、(1)アルツハ
イマー病、21トリソミーの痴呆、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症(AL
S)のような神経変性障害;(2)心筋症;(3)糖尿病のいくつかの形態;(
4)聴覚障害;(5)および雄性不妊;ならびに(6)ミトコンドリアDNAの
変異と関連する、多くの一般的ではない症候群および障害などが挙げられるが、
これらに限定されない。従って、β−APP:HsLON複合体は、診断的有用
性を有することが予期される。従って、β−APP:HsLON複合体の上昇ま
たは欠損を有する患者の特定の群の識別および分類は、新規の疾病分類学的な疾
患の分類を導き得、それによって診断能力を著しく改善させ得る。
【0067】 β−APP:HsLON複合体のレベルまたはβ−APPタンパク質および/
またはHsLONタンパク質のレベルの検出、あるいはβ−APP:HsLON
複合体の構成要素をコードするmRNAのレベルの検出は、種々の疾患の分析に
おいて利用され得る。そしてこれらは、診断、予後、疾患状態の同定、疾患経過
の追跡、投与された治療剤の有効性の追跡、治療的応答の追跡などを含む種々の
医学的プロセスにおいて重要な情報を提供する。同様に、核酸配列(および、そ
れらに対して相補的な配列)、ならびにβ−APP:HsLON複合体および/
またはβ−APP:HsLON複合体を形成し得る個々の構成要素に対して特異
的な抗体の両方が、診断において使用され得る。
【0068】 上記の分子は、異常なレベルのβ−APP:HsLON複合体によって特徴付
けられる種々の状態、疾患、および障害を検出、予後、診断、もしくはモニター
するため、またはその処置をモニターするために、アッセイ(例えば、イムノア
ッセイ)において利用され得る。「異常なレベル」とは、身体の非罹患部分由来
またはその障害を有さない被験体由来の類似サンプル中に存在するレベルと相対
的な、サンプル中のレベルの上昇または減少を意味する。上述のイムノアッセイ
は、免疫特異的結合が生じ得るような条件下で、患者由来のサンプルを抗β−A
PP抗体、抗HsLON抗体、および/または抗β−APP:HsLON複合体
抗体と接触させる工程、引き続いてこの抗体による任意の免疫特異的結合の量を
検出または測定する工程を包含する方法論によって実施され得る。特定の実施態
様においては、β−APP、HsLON、および/またはβ−APP:HsLO
N複合体に対して特異的な抗体を使用して、患者由来の組織サンプルまたは血清
サンプルを複合体化されていないβ−APP:HsLONまたは複合体化β−A
PP:HsLONの存在について分析し得る;ここで、異常なレベルのβ−AP
P、HsLON、および/またはβ−APP:HsLON複合体は、疾患状態の
指標である。利用され得るイムノアッセイとしては、ウェスタンブロット、ラジ
オイムノアッセイ(RIA)、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)
、「サンドウィッチ」イムノアッセイ、免疫沈降アッセイ、沈降反応、ゲル拡散
沈降反応、免疫拡散アッセイ、凝集アッセイ、補体結合アッセイ、免疫放射線ア
ッセイ、蛍光イムノアッセイ、およびプロテイン−Aイムノアッセイなどのよう
な技術を使用する、競合的および非競合的アッセイ系が挙げられ得るが、これら
に限定されない。
【0069】 β−APP:HsLON複合体の関連タンパク質成分をコードする本発明の核
酸種、ならびに関連ヌクレオチド配列および部分配列もまた、ハイブリダイゼー
ションアッセイにおいて使用され得る。β−APPおよびHsLONのヌクレオ
チド配列、または少なくとも6ヌクレオチドを含むそれらの部分配列は、ハイブ
リダイゼーションプローブとして使用され得る。ハイブリダイゼーションアッセ
イは、上記されたような、β−APP:HsLON複合体の構成要素をコードす
るmRNAの異常なレベルと関連する状態、障害、または疾患状態を検出、予後
、診断、またはモニターするために使用され得る。本発明の特定の実施態様にお
いて、異常なレベルのβ−APP:HsLON複合体が関与するかもしくはそれ
によって特徴付けられる疾患および障害、またはそのような障害を発症しやすい
素因は、機能的活性について、異常なレベルのβ−APP:HsLON複合体、
または複合体化されていないβ−APPタンパク質および/またはHsLONタ
ンパク質、あるいは核酸を検出することによって診断され得る。この上述の機能
的活性としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:(i)相互作用
するパートナー(例えば、β−APP、HsLON)へ結合させること、または
(ii)β−APP、HsLON、もしくはβ−APP:HsLON複合体の発
現または活性の改変をもたらし得る、β−APPおよび/またはHsLONのR
NA、DNA、あるいはタンパク質における変異(例えば、野生型のβ−APP
および/またはHsLONに対する、転位、短縮化(truncation)、
ヌクレオチド配列またはアミノ酸配列の変化)を検出することが挙げられ得るが
、これらに限定されない。
【0070】 当該分野において周知の方法論(例えば、イムノアッセイ、核酸ハイブリダイ
ゼーションアッセイ、生物学的活性のアッセイなど)が使用されて、特定の疾患
もしくは障害に罹患しているか、またはそのような疾患もしくは障害を発症しや
すい素因を保有している患者由来のサンプル内で、そのような疾患もしくは障害
を有さないか、またはそれらに対する素因を有さない被験体由来のサンプル中で
のレベルと比較した場合に、1つ以上の特定のβ−APP:HsLON複合体が
、上昇レベルもしくは減少レベルのいずれかで存在するか否か、または欠如して
いるか否かを決定し得る。さらに、目的の複合体中の複合体化されていない構成
要素(すなわち、β−APPおよび/またはHsLON)に対するβ−APP:
HsLON複合体の比率が、特定の疾患もしくは障害に罹患しているか、または
そのような疾患もしくは障害を発症しやすい素因を有している患者由来のサンプ
ル中で、そのような疾患もしくは障害を有さないか、またはそれらに対する素因
を有さない被験体由来のサンプル中での比率と比較して増加あるいは減少されて
いるか否かを決定するために、これらのアッセイが利用され得る。
【0071】 従って、本発明の特定の実施態様においては、以下の改変されたレベルを定量
的に確証することによって、1つ以上の改変されたレベルのβ−APP:HsL
ON複合体が関与する疾患および状態が診断され得るか、またはそれらの疑われ
る存在がスクリーニングされ得るか、またはそのような疾患および状態を発症し
やすい素因が検出され得る:(i)1つ以上のβ−APP:HsLON複合体;
(ii)この複合体のタンパク質メンバーの両方をコードするmRNA;(ii
i)複合機能的活性、または(iv)β−APP:HsLON複合体形成を増強
/阻害するか、または安定化/不安定化する、β−APPまたはHsLONにお
ける変異(例えば、野生型β−APPまたはHsLONに対する、核酸における
転位、遺伝子またはタンパク質における短縮化、ヌクレオチド配列またはアミノ
酸配列における変化)。
【0072】 本発明の実施において、検出技術(特に、β−APP:HsLON複合体に対
する抗体が関与する検出技術)の使用は、目的の複合体化されていないタンパク
質または複合体化されたタンパク質(例えば、β−APPおよび/またはHsL
ON)を発現する特定の細胞を検出するための方法を提供する。このようなアッ
セイを使用して、特定の細胞型は定量的に特徴付けられ得、ここでは当該分野で
周知の技術(例えば、蛍光活性化セルソーティング)によって、β−APP:H
sLON複合体の1つ以上の特定の構成要素が発現され、そして複合体化されて
いないタンパク質または複合体化タンパク質の存在は細胞の生存能力と相関し得
る。β−APP:HsLON複合体を特徴付けするおよび/または単離する目的
のために、特定のβ−APP:HsLON複合体、またはその誘導体を発現する
インビトロ細胞培養モデルにおいて、β−APP:HsLON複合体を検出する
ことに関する方法論もまた、本明細書において具現化される。これらの検出技術
としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:原核生物(例えば、D
avey&Kell、1996、Microbiol.Rev.60:641−
696を参照のこと);ヒトのような哺乳動物種を含む真核生物由来の初代培養
物および組織標本(例えば、Steeleら、1996、Clin.Obste
t.Gynecol.39:801−813を参照のこと)、および継続的細胞
培養物(例えば、Orfao&Ruiz−Arguelles、1996、Cl
in.Biochem.29:5−9を参照のこと)のセルソーティング。
【0073】 本発明はさらに、抗β−APP抗体、抗HsLON抗体、および/または抗β
−APP:HsLON複合体抗体、ならびに必要に応じて、これらの抗体に対す
る標識結合パートナーを含有する1つ以上の容器から構成される、診断的使用の
ためのキットを提供する。抗β−APP:HsLON複合体抗体に取り込まれる
標識は、化学発光部分、酵素的部分、蛍光部分、比色定量部分、または放射能部
分を含み得るが、これらに限定されない。別の特定の実施態様においては、β−
APP、HsLON、および/またはβ−APP:HsLON複合体をコードす
るか、あるいはそれらに対して相補的な改変核酸または非改変核酸、および必要
に応じて、これらの核酸に対する標識結合パートナーを含有する1つ以上の容器
から構成される診断的使用のためのキットもまた提供される。代替的な特定の実
施態様において、このキットは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR;例えば、In
nisら、1990、PCR PROTOCOLS、Academic Pre
ss,Inc.、San Diego,CAを参照のこと)、リガーゼ連鎖反応
、サイクリックプローブ反応(cyclic probe reaction)
など、または当該分野において公知の他の方法について増幅プライマーとして作
用し得るオリゴヌクレオチドプライマー対(例えば、各々6〜30ヌクレオチド
長)を、1つ以上の容器内に含み得る。このキットはまた、必要に応じて、上述
のアッセイにおいて診断、基準、またはコントロールとしての使用のために、予
め決定された量の精製β−APP、HsLON、もしくはβ−APP:HsLO
N複合体、またはそれらの核酸をさらに含み得る。
【0074】 (4)β−APPおよびHsLONタンパク質ならびにβ−APP:HsLO
N複合体の治療的使用 本発明は、生物学的に活性な治療用化合物(本明細書中以後、「治療剤」)の
投与による、様々な疾患および障害の処置または予防のための方法を提供する。
このような「治療剤」としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:(
i)β−APP、HsLON、およびβ−APP:HsLON複合体、ならびに
それらの誘導体、フラグメント、アナログおよびホモログ;(ii)前述のタン
パク質およびそれらのタンパク質複合体に対する抗体;(iii)β−APPお
よび/またはHsLONをコードする核酸、ならびにそれらの誘導体、フラグメ
ント、アナログおよびホモログ;(iv)β−APPおよびHsLONタンパク
質をコードする配列に対するアンチセンス核酸;ならびに(v)β−APP:H
sLON複合体およびその調節因子(すなわち、インヒビター、アゴニストおよ
びアンタゴニスト)。
【0075】 先に議論したように、β−APPおよびその結合パートナーHsLONは、障
害に有意に関連し、この障害としては以下が挙げられるがこれらに限定されない
:アルツハイマー病、21トリソミーの痴呆、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬
化症(ALS)のような神経変性性障害;心筋症;いくつかの形態の糖尿病;難
聴;および男性不妊症;ならびにミトコンドリアDNA変異と関連する多数のあ
まり一般的ではない症候群および障害。広範な範囲の細胞疾患は、β−APP:
HsLON複合体活性または形成を調節する(すなわち、拮抗または促進する)
治療剤の投与によって処置または予防される。
【0076】 異常なレベルのβ−APP:HsLON複合体、または活性レベル、または異
常なレベルのβ−APPに関連する疾患または障害は、β−APP:HsLON
複合体形成または活性を調節する治療剤の投与によって処置され得る。特定の実
施態様において、β−APPの活性またはレベルは、HsLONの投与によって
調節される。別の特定の実施態様において、HsLONの活性またはレベルは、
β−APPの投与によって調節される。
【0077】 (増加したβ−APPおよびβ−APP:HsLON複合体レベルに伴う障害
) β−APP:HsLONレベルまたは生物学的活性の(上記の疾患または障害
に罹患していない被験体に対する)増加によって特徴付けられる疾患および障害
は、β−APP:HsLON複合体形成または活性を拮抗する(すなわち、減少
させるかまたは阻害する)治療剤を用いて処置され得る。β−APP:HsLO
N複合体形成または活性を拮抗する治療剤は、治療的または予防的様式で投与さ
れ得る。利用され得る治療剤としては、以下が挙げられるがこれらに限定されな
い:β−APPもしくはHsLON、またはそのアナログ、誘導体、フラグメン
トもしくはホモログ;(ii)抗β−APP、抗HsLON、および/または抗
β−APP:HsLON複合抗体;(iii)β−APPまたはHsLONをコ
ードする核酸;(iv)β−APPおよびHsLONアンチセンス核酸ならびに
「機能不全」である(すなわち、β−APPのコード配列およびHsLONコー
ド配列内の異種(非β−APPおよび/または非HsLON)挿入に起因する)
β−APPおよび/またはHsLON核酸の同時投与は、内因性β−APPおよ
び/またはHsLON機能を相同組換えによって「ノックアウト」するために利
用される(例えば、Capecchi,1989.Science 244:1
288−1292を参照のこと)。本発明のさらなる実施態様において、第1の
野生型HslONよりも大きなβ−APPについての親和性を保有する第1のH
sLONの変異体または誘導体が投与されて、β−APPに結合するために第2
のHsLONと競合し得、それにより、β−APPと第2のHsLONとの間の
複合体のレベルを減少する。
【0078】 β−APP:HsLON複合体のレベルの増加は、タンパク質および/または
RNAを定量することによって、患者の組織サンプルを(例えば、生検組織から
)得、そして発現されたβ−APP:HsLON複合体(またはβ−APPおよ
びHsLON mRNA)のRNAもしくはタンパク質レベル、構造および/ま
たは活性についてインビトロでアッセイすることによって、容易に検出され得る
。当該分野で周知の方法としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:
β−APP:HslON複合体を検出するためのイムノアッセイ(例えば、ウエ
スタンブロット分析、免疫沈降に続くドデシル硫酸ナトリウム(SDS)ポリア
クリルアミドゲル電気泳動;免疫細胞化学などによる)、および/またはβ−A
PPおよびHsLON mRNAの同時発現を検出するためのハイブリダイゼー
ションアッセイ(例えば、ノーザンアッセイ、ドットブロット、インサイチュハ
イブリダイゼーションなど)。
【0079】 (β−APPおよびβ−APP:HsLON複合体発現の減少) 本発明の特定の実施態様は、タンパク質部分を発現するmRNAを標的化する
ことによりβ−APP:HsLON複合体発現(すなわち、複合体の2つのタン
パク質成分の発現および/または複合体の形成)を減少するための方法を開示す
る。RNA治療剤は、以下の3つのクラスに分類される:(i)アンチセンス種
;(ii)リボザイム、または(iii)RNAアプタマー(aptamer)
。例えば、Goodら、1997、Gene Therapy 4:45−54
を参照のこと。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、最も広範に利用されており
、そして下記で議論されている。リボザイム治療は、特定のRNAを切断、結合
または不活化する酵素的能力を有する小さなRNA分子を投与(すなわち発現を
誘導)し、特定のタンパク質の発現を減少または排除することを含む。例えば、
GrassiおよびMarini,1996、Ann.Med.28:499−
510を参照のこと。本発明では、「ヘアピン」および/または「ハンマーヘッ
ド」RNAリボザイムの設計は、特定のmRNA(例えば、β−APP mRN
A)を特異的に標的化することが必要である。RNAアプタマーは、タンパク質
(例えば、TatおよびRev RNA)について特異的なRNAリガンドであ
り(例えば、Goodら、1997、Gene Therapy 4:45−5
4を参照のこと)、これらはその翻訳を特異的に阻害する。
【0080】 本発明の好ましい実施態様において、β−APPの活性またはレベルは、Hs
LON、HsLONをコードする核酸、またはHsLONに免疫特異的に結合す
る抗体(またはその結合ドメインを保有する抗体の誘導体もしくはフラグメント
)の投与によって減少され得る。同様に、HsLONのレベルまたは活性は、β
−APP、β−APPをコードする核酸、またはβ−APPに免疫特異的に結合
する抗体(またはその結合ドメインを保有する抗体の誘導体もしくはフラグメン
ト)の投与によって減少され得る。本発明の別の実施態様において、β−APP
またはHsLONのレベルの増加に関連する疾患または障害は、β−APP:H
sLON複合体形成がβ−APP:HsLON複合体形成を介してβ−APPま
たは特定のHsLONを減少または不活化するように作用する場合に、β−AP
P:HsLON複合体形成を増加する治療剤の投与によって処置または予防され
得る。このような疾患または障害は、以下によって処置または予防され得る:(
i)β−APP:HsLON複合体の1つのメンバー(β−APP:HsLON
複合体の他のメンバーについて増加した親和性を保有する(複合体形成の増加を
生じるように)1つまたは両方のタンパク質の変異体を含む)の投与、または(
ii)β−APP:HsLON複合体の安定化をもたらす抗体または他の分子の
投与、など。
【0081】 (5)治療剤の生物学的効果の決定 本発明の好ましい実施態様において、適切なインビトロまたはインビボアッセ
イが利用されて、特定の治療剤の効果、およびその投与が、罹患した組織の処置
についての指標であるか否かが決定される。
【0082】 様々な特定の実施態様において、インビトロアッセイは、患者の障害に関与す
る型の代表的な細胞を用いて行われて、所定の治療剤がこの細胞型に対して所望
の効果を発揮するか否かが決定され得る。治療に使用するための化合物は、適切
な動物モデル系(ラット、マウス、ニワトリ、雌ウシ、サル、ウサギなどが挙げ
られるがこれらに限定されない)において、ヒト被験体を試験する前に試験され
得る。同様に、インビボ試験のために、当該分野で公知の任意の動物モデル系が
、ヒト被験体への投与の前に使用され得る。
【0083】 (神経変性性障害) β−APPおよびその結合パートナーHsLONは、神経変性性疾患に関連し
ている。従って、本発明の治療剤、特に、限定されないが、β−APP:HsL
ON複合体活性を調節(または補充)するものは、神経変性性疾患を処置または
予防する際に効果的であり得る。神経変性性障害に関与するβ−APP:HsL
ON複合体活性を調節する本発明の治療剤は、このような神経変性性疾患および
障害を処置または予防する際の効率について、当該分野で公知の任意の方法によ
ってアッセイされ得る。このようなアッセイとしては、制御された細胞成熟また
はアポトーシスの阻害についてのインビトロアッセイ、あるいは神経変性性疾患
または障害の動物モデルを使用するインビボアッセイ、あるいは下記に記載され
る任意のアッセイが挙げられる。潜在的に効果的な治療剤は、例えば、限定しな
いが、調節された細胞成熟を促進し、そして培養における細胞アポトーシスを予
防するか、またはコントロールと比較して動物モデルにおける神経変性を減少さ
せる。
【0084】 一旦神経変性性疾患または障害が、β−APP:HsLON複合体活性の調節
による処置を受け入れることが示されると、この神経変性性疾患または障害は、
β−APP:HsLON複合体形成または活性を調節する治療剤の投与(β−A
PP:HsLON複合体形成あるいは未複合体化結合パートナー(例えば、β−
APPおよび/またはHsLON)を供給することを含む)によって処置または
予防され得る。このような疾患としては、老化と関与する全ての変性性障害、特
に、変形性関節症および神経変性性障害が挙げられる。
【0085】 (肥大型心筋症) HsLONは、肥大型心筋症の一般的な特徴を共有するいくつかの障害および
症候群に関連している。従って、本発明の治療剤、特に、β−APP:HsLO
N複合体活性または形成を調節する(または供給する)ものは、肥大型心筋症お
よび関連する疾患または障害を処置または予防する際に効果的である。本発明の
治療剤(特に、β−APP;HsLON複合体のレベルまたは活性を調節する治
療剤)は、当該分野で公知の任意の方法(下記に記載されるものを含む)によっ
て、このような疾患および障害を処置または予防する際の効率についてアッセイ
され得る。
【0086】 従って、一旦、肥大型心筋症関連疾患または障害がβ−APP:HsLON複
合体活性または形成の調節による処置を受け入れることが示されると、その疾患
または障害は、β−APP:HsLON複合体活性または形成を調節する治療剤
の投与(β−APP:HsLON複合体、または個々の未複合体化β−APPお
よび/もしくはHsLONタンパク質を供給することを含む)によって処置また
は予防され得る。
【0087】 (糖尿病) HsLONは、母系遺伝した糖尿病の発症に関連している。従って、本発明の
治療剤、特に、限定しないが、β−APP:HsLON複合体活性を調節(また
は変更または供給)するものは、神経変性性疾患を処置または予防する際に効果
的であり得る。糖尿病に関与するβ−APP:HsLON複合体活性を調節する
本発明の治療剤は、当該分野で公知の任意の方法によって、このような疾患およ
び障害を処置または予防する際の効率についてアッセイされ得る。このようなア
ッセイとしては、インビトロアッセイまたは糖尿病の動物モデルを使用するイン
ビボアッセイ、あるいは下記に記載される任意のアッセイが挙げられる。潜在的
に効果的な治療剤は、例えば、限定しないが、コントロールと比較して、動物モ
デルにおける糖尿病を減少する。
【0088】 一旦、糖尿病がβ−APP:HsLON複合体活性の調節による処置を受け入
れることが示されると、その疾患または障害は、β−APP:HsLON複合体
形成または活性を調節する治療剤の投与(β−APP:HsLON複合体または
未複合体化結合パートナー(例えば、β−APPおよび/またはHsLON)を
供給することを含む)によって処置または予防され得る。
【0089】 (難聴) HsLONは、感音性難聴および母系遺伝した難聴の両方に関連している。従
って、本発明の治療剤、特に、限定しないが、β−APP:HsLON複合体活
性を調節(または供給)するものは、感音性難聴または母系遺伝した難聴を処置
または予防する際に効果的であり得る。感音性難聴または母系遺伝した難聴に関
与するβ−APP:HsLON複合体活性を調節する本発明の治療剤は、当該分
野で公知の任意の方法によって、このような疾患および障害を処置または予防す
る際の効率についてアッセイされ得る。このようなアッセイとしては、インビト
ロアッセイまたは感音性難聴または母系遺伝した難聴の動物モデルを使用するイ
ンビボアッセイ、あるいは下記に記載される任意のアッセイが挙げられる。潜在
的に効果的な治療剤は、例えば、限定しないが、コントロールと比較して、動物
モデルにおける感音性難聴または母系遺伝した難聴を減少する。
【0090】 一旦、感音性難聴または母系遺伝した難聴がβ−APP:HsLON複合体活
性の調節による処置を受け入れることが示されると、その疾患または障害は、β
−APP:HsLON複合体形成または活性を調節する治療剤の投与(β−AP
P:HsLON複合体または未複合体化結合パートナー(例えば、β−APPお
よび/またはHsLON)を供給することを含む)によって処置または予防され
得る。
【0091】 (男性不妊症) HsLONは、男性不妊症の発症に関連している。従って、本発明の治療剤、
特に、限定しないが、β−APP:HsLON複合体活性を調節(または供給)
するものは、男性不妊症を処置または予防する際に効果的であり得る。男性不妊
症に関与するβ−APP:HsLON複合体活性を調節する本発明の治療剤は、
当該分野で公知の任意の方法によって、このような疾患および障害を処置または
予防する際の効率についてアッセイされ得る。このようなアッセイとしては、イ
ンビトロアッセイまたは男性不妊症の動物モデルを使用するインビボアッセイ、
あるいは下記に記載される任意のアッセイが挙げられる。潜在的に効果的な治療
剤は、例えば、限定しないが、コントロールと比較して、動物モデルにおける男
性不妊症を減少する。
【0092】 一旦、男性不妊症がβ−APP:HsLON複合体活性の調節による処置を受
け入れることが示されると、その疾患または障害は、β−APP:HsLON複
合体形成または活性を調節する治療剤の投与(β−APP:HsLON複合体ま
たは未複合体化結合パートナー(例えば、β−APPおよび/またはHsLON
)を供給することを含む)によって処置または予防され得る。
【0093】 (ミトコンドリアDNA変異に関連する疾患) HsLONは、ミトコンドリアDNA変異に関連する多数の疾患または障害に
関連している。従って、本発明の治療剤、特に、限定しないが、β−APP:H
sLON複合体活性を調節(または供給)するものは、ミトコンドリアDNA変
異に関連する疾患または障害を処置または予防する際に効果的であり得る。ミト
コンドリアDNA変異に関連する疾患または障害に関与するβ−APP:HsL
ON複合体活性を調節する本発明の治療剤は、当該分野で公知の任意の方法によ
って、このような疾患および障害を処置または予防する際の効率についてアッセ
イされ得る。このようなアッセイとしては、インビトロアッセイまたはミトコン
ドリアDNA変異に関連する疾患または障害の動物モデルを使用するインビボア
ッセイ、あるいは下記に記載される任意のアッセイが挙げられる。潜在的に効果
的な治療剤は、例えば、限定しないが、コントロールと比較して、動物モデルに
おけるミトコンドリアDNA変異に関連する疾患または障害を減少する。
【0094】 一旦、ミトコンドリアDNA変異に関連する疾患または障害がβ−APP:H
sLON複合体活性の調節による処置を受け入れることが示されると、その疾患
または障害は、β−APP:HsLON複合体形成または活性を調節する治療剤
の投与(β−APP:HsLON複合体または未複合体化結合パートナー(例え
ば、β−APPおよび/またはHsLON)を供給することを含む)によって処
置または予防され得る。
【0095】 (6)遺伝子治療 本発明の特定の実施態様において、遺伝子治療のために、β−APPおよび/
またはHsLONをコードする配列を含む核酸あるいはその機能的誘導体が投与
されて、β−APP:HsLON複合体機能が調節される。より特定の実施態様
において、β−APPおよびHsLONの両方をコードする核酸(単数または複
数)またはその機能的誘導体は、遺伝子治療のために投与され得る。遺伝子治療
とは、特定の核酸の被験体への投与によって行われる治療をいう。本発明のこの
実施態様において、核酸は、そのコードされるタンパク質を産生し、次いで、β
−APP:HsLON複合体機能を調節することによって、治療効果を発揮する
ように作用する。当該分野で利用可能な遺伝子治療に関する任意の方法論が、本
発明の実施の際に使用され得る。例えば、Goldspielら、1993、C
lin.Pharm.12:488−505を参照のこと。
【0096】 好ましい実施態様において、治療剤は、β−APPおよび/またはHsLON
核酸を含み、これは、適切な宿主内で前述のタンパク質の両方またはそのフラグ
メントもしくはキメラタンパク質を発現する発現ベクターの一部である。特定の
実施態様において、このような核酸は、β−APPおよびHsLONコード領域
に作動可能に連結されるか、または、あまり好ましくないが別々のβ−APPお
よびHsLONコード領域に2つ別々に連結される、プロモーターを保有する。
このプロモーターは、誘導性または構成性であり得、そして必要に応じて、組織
特異的であり得る。別の特定の実施態様において、β−APPおよびHsLON
コード配列(および任意の他の所望の配列)がゲノム内の所望の部位で相同組換
えを促進する領域に隣接する核酸分子が使用され、β−APPおよびHsLON
核酸の染色体内発現を提供する。例えば、KollerおよびSmithies
,1989、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:8932
−8935を参照のこと。
【0097】 治療剤核酸の患者への送達は、直接的(すなわち、患者は、核酸または核酸含
有ベクターに直接曝露される)または間接的(すなわち、細胞はまず核酸を用い
てインビトロで形質転換され、次いで患者に移植される)のいずれかであり得る
。これらの2つのアプローチは、それぞれ、インビボまたはエキソビボ遺伝子治
療として公知である。本発明の特定の実施態様において、核酸は、インビボで直
接投与され、ここで、発現されて、コード産物を産生する。このことは、当該分
野で公知の任意の多数の方法によって達成され得、この方法としては、以下が挙
げられるがこれらに限定されない:適切な核酸発現ベクターの部分としてこの核
酸を構築し、そして細胞内になるような様式(例えば、欠損もしくは弱毒化レト
ロウイルスまたは他のウイルスベクターによる(米国特許第4,980,286
号を参照のこと)でこの核酸を投与すること;裸のDNAを直接注入すること;
微粒子ボンバードメント(例えば、「Gene Gun(登録商標)」;Bio
listic,DuPont)を使用すること;この核酸を脂質でコーティング
すること;会合した細胞表面レセプター/トランスフェクト剤を使用すること;
リポソーム、微粒子、またはマイクロカプセル中に被包すること;この核酸を、
連鎖して(in linkage)、核に侵入することが公知のペプチドに投与
すること;またはこの核酸を、連鎖して、レセプター媒介性エンドサイトーシス
を受けやすくしたリガンド(例えば、WuおよびWu、1987、J.Biol
.Chem.262:4429−4432を参照こと)(これは、目的のレセプ
ターを特異的に発現する細胞型を「標的化」するために使用され得る)に投与す
ること、など。
【0098】 本発明の別の特定の実施態様において、リガンドがエンドソームを破壊するよ
うに設計された融合誘導(fusogenic)ウイルスペプチドを含む核酸−
リガンド複合体が産生され得、この核酸が、続くリソソーム分解を回避すること
を可能にする。なお別の特定の実施態様において、核酸は、特定のレセプターを
標的化することによって、細胞特異的エンドサイトーシスおよび発現についてイ
ンビボで標的化され得る。例えば、PCT公開WO92/06180;WO93
/14188およびWO93/20221を参照のこと。あるいは、この核酸は
、相同組換えによる発現のために、宿主細胞ゲノム内に、細胞内的に導入され得
、そして取り込まれ得る。例えば、Zijlstraら、1989、Natur
e 342:435−438を参照のこと。
【0099】 なお別の特定の実施態様において、β−APPおよび/またはHsLON核酸
を含有するウイルスベクターが利用される。例えば、レトロウイルスベクターが
使用され得る(例えば、Millerら、1993、Meth.Enzymol
.217:581−599を参照のこと)。このベクターは、宿主細胞DNAへ
のその続く組み込みとともに、ウイルスゲノムのパッケージングに必要ではない
レトロウイルス特異的配列を欠失するように改変されている。β−APP核酸お
よび/またはHsLON核酸(好ましくは両方)は、遺伝子の患者への送達を容
易にするベクターにクローニングされ得る。例えば、Boesenら、1994
、Biotherapy 6:291−302;Kiemら、1994、Blo
od 83:1467−1473を参照のこと。さらに、アデノウイルスは、遺
伝子の気道上皮への送達のための本質的に有効な「ビヒクル」として使用され得
る。アデノウイルスに基づく送達系についての他の標的は、肝臓、中枢神経系、
内皮細胞、および筋肉である。アデノウイルスはまた、非分割細胞を感染する有
利な能力を保有する。概説については、例えば、KozarskyおよびWil
son,1993、Curr.Opin.Gen.Develop.3:499
−503を参照のこと。アデノウイルス随伴ウイルス(AAV)はまた、遺伝子
治療の際の使用について提案されている。例えば、Walshら、1993、P
roc.Soc.Exp.Biol.Med.204:289−300を参照の
こと。
【0100】 本発明の実施における遺伝子治療に対するさらなるアプローチは、エレクトロ
ポレーション、リポフェクション、リン酸カルシウム媒介性トランスフェクショ
ン、ウイルス感染などのような方法によって、インビボ組織培養において細胞に
遺伝子を移入することを含む。一般的には、移入の方法論は、選択マーカーの細
胞への同時移入を含む。次いで、この細胞は、選択圧(例えば、抗生物質耐性)
のもとにおかれて、移入された遺伝子を利用する(そして発現される)細胞の単
離を容易にする。次いで、これらの細胞は、患者に送達される。特定の実施態様
において、得られた組換え細胞のインビボ投与の前に、この核酸は、当該分野で
公知の任意の方法によって細胞に導入され、この方法としては、以下が挙げられ
るがこれらに限定されない:トランスフェクション、エレクトロポレーション、
マイクロインジェクション、ウイルスもしくは目的の核酸配列を含有するバクテ
リオファージベクターを用いる感染、細胞融合、染色体媒介性遺伝子移入、マイ
クロセル(microcell)媒介性遺伝子移入、スフェロプラスト融合、お
よびレシピエント細胞の必要な発生および生理学的機能が移入によって破壊され
ないことを確実にする同様の方法論。例えば、LoefflerおよびBehr
,1993、Meth.Enzymol.217:599−618を参照のこと
。選択された技術は、核酸の細胞への安定な移入を提供し、その結果、この核酸
が細胞によって発現可能であるべきである。好ましくは、この移入された核酸は
、細胞子孫によって遺伝可能かつ発現可能である。
【0101】 本発明の好ましい実施態様において、得られた組換え細胞は、当該分野で公知
の様々な方法によって患者に送達され得、この方法としては、以下が挙げられる
がこれらに限定されない:上皮細胞の注射(例えば、皮下)、皮膚移植片として
組換え皮膚細胞の患者への適用、および組換え血液細胞(例えば、造血幹細胞ま
たは前駆体細胞)の静脈内注射。使用ために想定される細胞の全量は、所望の効
果、患者の状態などに依存し、そして当業者によって決定され得る。
【0102】 遺伝子治療の目的のためにその中に核酸が導入され得る細胞は、任意の所望さ
れる利用可能な細胞型を包含し、そして異種、異種遺伝子型、同系、または内因
的であり得る。細胞型は、制限されないで、上皮細胞、内皮細胞、ケラチノサイ
ト、腺維芽細胞、筋細胞、肝細胞および血液細胞、または種々の幹細胞または前
駆細胞、特に胚心筋細胞、肝臓幹細胞(国際特許公開WO94/08598)、
神経幹細胞(StempleおよびAnderson、1992、Cell 7
1:973〜985)、(例えば、骨髄から得られるような)造血幹細胞または
前駆細胞、臍帯血、末梢血、胚肝臓などを含む。好適な実施態様では、遺伝子治
療のために利用される細胞は、患者に対して自系である。
【0103】 組換え細胞が遺伝子治療に用いられる詳細な実施態様では、インビトロで単離
および維持され得る幹細胞または前駆細胞が利用され得る。このような幹細胞は
、制限されないで、造血幹細胞(HSC)、上皮組織の幹細胞、および神経幹細
胞(例えば、Stemple&Anderson、1992.Cell 71:
973〜985を参照のこと)を含む。HSCに関して、HSCの単離、増殖、
およびインビトロの維持を提供する任意の技法が、本発明の詳細な実施態様で用
いられ得る。先に論議されたように、好ましくは、遺伝子治療に利用されるHS
Cは、患者に対して自系であり得る。用いられるとき、好ましくは、非自系HS
Cは、更なる宿主/患者の移植免疫反応を抑制する方法と組み合わせて利用され
る。例えば、Kodoら、1984.J.Clin.Invest.73:13
77〜1384を参照のこと。本発明の別の好ましい実施態様では、HSCは、
患者への投与の前に、当該分野で公知の任意の技法により、高度に富化(または
実質的に純粋な形態で産生される)され得る。例えば、Witlock&Wit
te、1982.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 79:36
08〜3612を参照のこと。
【0104】 ((7)アンチセンスオリゴヌクレオチドの利用) 本発明の詳細な実施態様では、β−APP、HsLON、および/またはβ−
APP:HsLON複合体形成および機能は、β−APPまたはHsLON、ま
たは最も好ましくは、β−APPおよびHsLONに対するアンチセンス核酸の
使用により阻害され得る。さらに、本発明は、β−APPおよび/またはHsL
ONをコードするゲノム配列(遺伝子)またはcDNA、またはその部分に対す
るアンチセンスである(長さが少なくとも6ヌクレオチドの)核酸の治療的また
は予防的使用を開示する。このようなアンチセンス核酸は、β−APP、HsL
ON、および/またはβ−APP:HsLON複合体形成または活性を阻害する
治療剤として有用性を有し、そして治療的または予防的様式で利用され得る。
【0105】 本発明の別の詳細な実施態様は、細胞に、治療的に有効な量のβ−APPおよ
び/またはHsLONのアンチセンス核酸、またはその誘導体を提供するような
、原核生物細胞または真核生物細胞内でβ−APPおよびHsLON核酸配列の
発現の阻害のための方法論を開示する。
【0106】 本発明のアンチセンス核酸は、細胞に直接投与され得るか、または異種の導入
された配列の転写によりインビボで産生され得るかのいずれかであり得るオリゴ
ヌクレオチドであり得る。さらに、このアンチセンス核酸は、β−APPまたは
HsLON mRNAのコード(すなわちエキソン性)および/または非コード
(すなわちイントロン性)領域のいずれかに相補的であり得る。β−APPおよ
びHsLONアンチセンス核酸は、少なくとも、長さが6ヌクレオチドであり、
そして、好ましくは、長さが6〜200ヌクレオチドの範囲のオリゴヌクレオチ
ドである。詳細な実施態様では、このアンチセンスオリゴヌクレオチドは、少な
くとも10ヌクレオチド、少なくとも15ヌクレオチド、少なくとも100ヌク
レオチド、または少なくとも200ヌクレオチドである。このアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドは、DNAまたはRNA(またはキメラ混合物、その誘導体また
は改変体)であり得、一本鎖または二本鎖のいずれかであり得、そして塩基、糖
またはリン酸骨格部分で改変され得る。
【0107】 さらに、このアンチセンスオリゴヌクレオチドは、ペプチドのような、細胞膜
を横切るオリゴヌクレオチドの輸送を促進する部分、ハイブリダイゼーション誘
発架橋剤、ハイブリダイゼーション誘発切断剤などのその他の関連官能基を含み
得る。例えば、Letsingerら、1989.Proc.Natl.Aca
d.U.S.A.86:6553〜6556;PCT公開番号WO88/098
10を参照のこと。詳細な実施態様では、β−APPおよびHsLONアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドは、触媒RNAまたはリボザイムを含む。例えば、Sa
rverら、1990.Science 247:1222〜1225を参照の
こと。
【0108】 本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、制限されないで、以下を含む当
該分野内で公知の標準的な方法論により合成され得る:(i)自動化ホスホロチ
オエート媒介オリゴヌクレオチド合成(Steinら、1988.Nuc.Ac
ids Res.16:3209)または(ii)制御されたポアグラスポリマ
ー支持体の使用により調製されたメチルホスホネートオリゴヌクレオチド(例え
ば、Sarinら、1988.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S
.A.85:7448〜7451を参照のこと)。
【0109】 代替の実施態様では、β−APPおよびHsLONアンチセンス核酸は、外来
性配列の転写により細胞内に産生される。例えば、所望の遺伝子の逆相補鎖に機
能的に連結されたプロモーターを含むベクターなどが、(細胞により摂取される
際)インビボで転写され、それ故アンチセンス核酸(RNA)種を産生し得る。
前述のベクターは、それが、転写されて所望のアンチセンスRNAを産生し得る
限り、エピソーム性のままであるか、または染色体に組み込まれるようになり得
るのいずれかであり得る。利用されるベクターの起源は、細菌、ウイルス、酵母
または哺乳動物細胞における複製および発現のために利用される当該分野で公知
のその他の供給源に由来し得る。β−APPおよびHsLONアンチセンスRN
Aをコードする配列の発現は、哺乳動物、好ましくはヒト細胞内で機能する当該
分野で公知の任意のプロモーターにより促進され得る。このようなプロモーター
は、誘導性または構成的であり得、そして制限されないで、(i)SV40初期
プロモーター領域;(ii)ラウス肉腫ウイルス(RSV)の3’末端長末端反
復中に含まれるプロモーター;(iii)ヘルペスウイルスチミジンキナーゼプ
ロモーターおよび(iv)メタロチオネイン遺伝子の調節配列を含み得る。
【0110】 β−APPおよびHsLONアンチセンス核酸は、β−APP、HsLON、
および/またはβ−APP:HsLON複合体を発現する(または好ましくは過
剰発現する)細胞型の障害の処置または予防において予防的または治療的に利用
され得る。β−APPおよびHsLON RNAを発現または過剰発現する細胞
型は、制限されないで、β−APPおよびHsLON特異的核酸とのハイブリダ
イゼーション(例えば、ノザンハイブリダイゼーション、ドットブロットハイブ
リダイゼーション、インサイチュハイブリダイゼーション)を含む当該分野で公
知の種々の方法により、あるいはβ−APPおよび/またはHsLONにインビ
トロで翻訳される特定の細胞型からのRNAの能力を免疫組織化学によって観察
することにより同定され得る。好適な局面では、患者からの一次組織は、実際の
処置の前に、β−APPおよび/またはHsLON発現について、例えば、免疫
細胞化学またはインサイチュハイブリダイゼーションによりアッセイされ得る。
【0111】 薬学的に受容可能なキャリア内に含まれる有効量のβ−APPおよびHsLO
Nアンチセンス核酸を含む、本発明の薬学的組成物は、β−APP:HsLON
複合体、またはこの複合体の個々の成分のRNAもしくはタンパク質の改変され
た発現を含む型の疾患または障害を有する患者に投与され得る。特定の障害また
は症状の処置に有効であるβ−APPおよび/またはHsLONアンチセンス核
酸の量は、障害または症状の性質に依存し、そして標準的な臨床技法により決定
され得る。可能であれば、ヒトにおける試験および使用の前に、インビトロ系中
、および有用な動物モデル中でアンチセンス細胞障害性を測定することが所望さ
れる。詳細な実施態様では、β−APPおよびHsLONアンチセンス核酸を含
む薬学的組成物は、リポソーム、マイクロパーティクル、またはマイクロカプセ
ルなどにより投与され得る。例えば、前述、およびLeonettiら、199
0.Proc.Nalt.Acad.Sci.U.S.A.87:2448〜2
451を参照のこと。
【0112】 ((8)β−APP:HsLON複合体アッセイ) β−APP:HsLON複合体の機能的活性(その誘導体、フラグメント、ア
ナログおよびホモログ)は、当該分野で公知の多くの方法によりアッセイされ得
る。例えば、β−APP:β−APP複合体活性(例えば、抗β−APP:Hs
LON複合体抗体、ならびにβ−APPまたはHsLONアンチセンス核酸)の
推定の調節因子(例えば、インヒビター、アゴニストおよびアンタゴニスト)は
、β−APP:HsLON複合体形成および/または活性を調整するそれらの能
力についてアッセイされ得る。
【0113】 (免疫アッセイ) 詳細な実施態様では、免疫アッセイを基礎にした方法論が提供され、ここでは
、(i)野生型β−APP:HsLON複合体またはHsLONに結合するか、
またはそれと競合する能力、あるいは(ii)抗β−APP:HsLON複合体
抗体に結合する能力についてアッセイする。これらの免疫アッセイは、制限され
ないで、放射線免疫アッセイ、酵素連結免疫吸着アッセイ(ELISA)、「サ
ンドイッチ」免疫アッセイ、イムノラジオメトリックアッセイ、ゲル拡散沈降素
反応、免疫拡散アッセイ、インサイチュ免疫アッセイ(例えば、コロイド状金、
酵素または放射線同位元素標識を用いる)、補体固定アッセイ、ウェスタンブロ
ット、ノースウェスタンブロット、沈降反応、凝集アッセイ(例えば、ゲル凝集
アッセイ,血球凝集アッセイ)、免疫蛍光アッセイ、プロテインAアッセイおよ
び免疫電気泳動アッセイなどのような技法を利用する競合および非競合アッセイ
系を含む。1つの詳細な実施態様では、抗体結合は、一次抗体上の標識について
アッセイすることにより直接検出される。別の詳細な実施態様では、一次抗体の
結合は、一次抗体に特異的である二次抗体(または試薬)の検出により確認され
る。さらなる実施態様では、この二次抗体は標識される。
【0114】 (遺伝子発現アッセイ) β−APPまたはHsLON遺伝子(両方の内因性遺伝子から、および取りこ
まれた組換えDNAから)の発現は、制限されないで、サザンハイブリダイゼー
ション、ノザンハイブリダイゼーション、制限エンドヌクレアーゼマッピング、
DNA配列分析、および種々の細胞型におけるβ−APPまたはHsLON遺伝
子に特異的なプローブを用いたサザンハイブリダイゼーションまたはRNase
保護をともなうポリメラーゼ連鎖反応増幅(PCR)(例えば、CURRENT
PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY 1997
、John Wiley and Sons、New York、NYを参照の
こと)を含む、当該分野で公知の技法を用いて検出され得る。
【0115】 本発明の1つの詳細な実施態様では、サザンハイブリダイゼーションを用いて
、生理的状態もしくは病的状態に対する、β−APPおよび/またはHsLON
遺伝子変異の遺伝的連鎖を検出し得る。発生の種々のステージにある多くの細胞
型は、β−APPおよびHsLONのそれらの発現(特に、同一細胞内のβ−A
PPおよびHsLONの同時発現)について特徴付けられ得る。ノザンまたはサ
ザンブロット分析のためのハイブリダイゼーション条件の戦略は、用いられる特
異的プローブへの所望の程度の関連性で、核酸の検出を確実にするために操作さ
れ得る。例えば、前述を参照のこと。当該分野で周知のこれらの前述の方法の改
変、およびその他の方法は、本発明の実施に利用され得る。
【0116】 (結合アッセイ) HsLONの誘導体、フラグメント、アナログおよびホモログは、制限されな
いで:(i)改変酵母ツーハイブリッドアッセイ系;(ii)複合体内でβ−A
PPに結合する抗体との免疫沈降、次いで免疫沈降したタンパク質のサイズ分画
による分析(例えば、変性または非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動による
);(iii)ウェスタン分析;(v)非変性ゲル電気泳動などを含む当該分野
で公知の任意の方法によって、β−APPへの結合についてアッセイされ得る。
あるいは、前述の技法は、改変されて逆分析を可能にし得、それによってβ−A
PP成分はHsLONに結合する。
【0117】 (生物学的活性に対するアッセイ) 本発明の詳細な実施態様は、生物学的活性についてβ−APPの誘導体,フラ
グメント、アナログまたはホモログをスクリーニングするための方法論を提供し
、これは、β−APPの上記誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログを
、HsLONと接触させる工程、およびこの誘導体、フラグメント、アナログま
たはホモログと、HsLONとの間の複合体形成を検出する工程;ここで、この
複合体の形成の検出が、このβ−APP誘導体、フラグメント、アナログまたは
ホモログが生物学的(例えば、結合)活性を所有することを示す工程を包含する
。同様に、さらなる実施態様は、生物学的活性についてHsLONの誘導体、フ
ラグメント、アナログまたはホモログをスクリーニングする方法論を開示し、上
記タンパク質のこの誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログを、β−A
PPと接触させる工程;およびHsLONのこの誘導体、フラグメント、アナロ
グまたはホモログと、β−APPとの間の複合体形成を検出する工程であって、
ここで、この複合体の形成を検出することが、このHsLON誘導体、フラグメ
ント、アナログ、またはホモログが生物学的活性を所有することを示す工程を包
含する。
【0118】 (関連する処置アッセイ) (神経変性) 同様に、一旦、神経変性疾患または障害が、β−APP、HsLON、および
/またはβ−APP:HsLON複合体活性または形成の調整による処置を受け
入れることが示されると、この疾患または障害は、β−APP、HsLON、お
よび/またはβ−APP:HsLON複合体を供給することを含む、β−APP
:HsLON複合体活性または形成を調整する「治療剤」の投与により処置また
は予防され得る。詳細な実施態様では、β−APP、HsLON、および/また
はβ−APP:HsLON複合体は、神経変性疾患または障害を処置または予防
するために投与される。β−APPは、中枢神経系を含む、すべての器官の発達
および退縮に関与している。Casaccia−Bonnefilら、1997
、Genes and Dev.11:2335〜2346。従って、β−AP
P:HsLON複合体または誘導体、そのホモログ、アナログまたはフラグメン
ト、β−APPまたはHsLONをコードする核酸分子、抗β−APP:HsL
ON複合体抗体、およびβ−APP、HsLON、および/またはβ−APP:
HsLON複合体活性または形成のその他の調節因子は、インビトロおよびイン
ビボアッセイにおいて神経変性疾患を処置または予防することにおける活性につ
いて試験され得る。
【0119】 1つの実施態様では、本発明の「治療剤」は、神経変性疾患を処置または予防
する活性について、インビトロで神経変性疾患の指標を示す培養された細胞を、
その「治療約」と接触させる工程、およびそのようにその「治療剤」と接触した
細胞におけるこの指標のレベルを、そのように接触しなかった細胞中のこの指標
のレベルと比較する工程であって、ここで、この接触した細胞におけるより低い
レベルが、この「治療剤」が神経変性疾患を処置または予防することにおける活
性を有することを示す工程によりアッセイされ得る。神経変性疾患のこのような
培養されたモデルの詳細な例は、制限されないで、罹患および非罹患個体からの
培養ラット内皮細胞(Maneiroら、1997、Methods Find
.Exp.Clin.Pharmacol.19:5〜12);P19マウス胚
性癌細胞(Hungら、1992、Proc.Natl.Acad.Sci.U
SA 89:9439〜9443);およびマイネルトの核基底からのコリン作
動性ニューロンの解離細胞培養(Nakajimaら、1985、Proc.N
alt.Acad.Sci.USA 82:6325〜6329)。
【0120】 別の実施態様では、本発明の「治療剤」は、神経変性疾患を処置または予防す
ることにおける活性について、この「治療剤」を、神経変性疾患の症状を発生し
やすい試験動物に投与する工程、およびこの「治療剤」の投与後、この症状にお
ける変化を測定する工程であって、ここで、この神経変性疾患の症状の重篤度に
おける減少、またはこの神経変性疾患の症状の予防が、この「治療剤」が、この
疾患状態を処置または予防することにおいて活性を有することを示す工程により
アッセイされ得る。このような試験動物は、神経変性疾患について、当該分野で
公知の多くの動物モデルの任意の1つであり得る。アルツハイマー病およびトリ
ソミー21の精神遅滞に対するモデルを含むこれらのモデルは、天然のヒト神経
変性疾患を正確に模倣する。Farine、1997、Toxicol.119
:29〜35。詳細なモデルの例は、制限されないで、部分的トリソミー16マ
ウス(Holzmanら、1996、Proc.Natl.Acad.Sci.
USA 93:13333〜13338);両側核基底大型細胞損傷ラット(P
opovicら、1996、Int.J.Neurosci.86:281〜2
99);加齢ラット(Muir、1997、Pharmacol.Bioche
m.Behav.56:687〜696);アルツハイマー病のPDAPPトラ
ンスジェニックマウスモデル(Johnson−Woodら、1997、Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 94:1550〜1555);およ
び実験的自己免疫痴呆(Oronら、1997、J.Nerual Trans
m.補遺49:77〜84)。
【0121】 (心筋症) 本発明の詳細な実施態様では、β−APP:HsLON複合体は、心筋症を含
む疾患または障害を処置または予防するために投与される。HsLONは、肥大
性心筋症の共通の特徴を共有するいくつかの障害および症候群に連鎖している。
従って、β−APP:HsLON複合体、またはその誘導体、ホモログ、アナロ
グまたはフラグメント、このβ−APPおよびHsLONタンパク質をコードす
る核酸、抗β−APP:HsLON抗体、およびβ−APP:HsLON複合体
活性または形成のその他の調節因子は、インビトロおよびインビボでのアッセイ
で心筋症を含む疾患または障害を処置または予防することにおける活性について
試験され得る。
【0122】 1つの実施態様では、本発明の「治療剤」は、制限されないで、インビトロで
心筋症の指標を示す新生児(Wallら、1996、Eur.J.Pharma
col.306:165〜174)または成人(HainおよびSchaper
、1996、Curr.Opin.Cardiol.11:293〜301)か
らの培養心筋細胞、および自己免疫心筋炎における培養された自己反応性T細胞
心筋炎(Perez−Leirosら、1997、Neroimmunomod
ulation 4:91〜97)のような、培養細胞を、この「治療剤」と接
触させる工程、およびこの「治療剤」と接触した細胞におけるこの指標のレベル
を、そのように接触しなかった細胞中のこの指標のレベルと比較する工程であっ
て、ここで、この接触した細胞におけるより低いレベルが、この「治療剤」が心
筋症を処置または予防することにおける活性を有することを示す工程によりアッ
セイされ得る。
【0123】 別の実施態様では、本発明の「治療剤」は、心筋症を処置または予防すること
における活性について、この「治療剤」を、心筋症の症状を示す試験動物に投与
する工程;およびこの「治療剤」の投与後、この心筋症の症状における変化を測
定する工程であって、ここで、この症状の重篤度における減少、または心筋症の
症状の予防が、この「治療剤」が、この心筋症を処置または予防することにおい
て活性を有することを示す工程によりアッセイされ得る。このような試験動物は
、心筋症について、当該分野で公知の多くの動物モデルの任意の1つであり得る
。これらのモデルは、制限されないで、アリール炭化水素レセプター欠損マウス
のモデル(Fernandez−Salgueroら、1997、Vet.Pa
thol.34:605〜614)、マウスにおける実験的自己免疫心筋炎(P
erez−Leirosら、1997、Neuroimmunomodulat
ion 4:91〜97)、トロポモジュリンを過剰発現するトランスジェニッ
クマウス(Sussmanら、1998、J.Clin.Invest.101
:51〜61)、アデニンヌクレオチドトランスポーターIで免疫化したモルモ
ット(Dornerら、1997、Mol.Cell.Biochem.174
:261〜269)、MLP欠損マウス(Arberら、1997、Cell
88:393〜403)、およびアデニンヌクレオチドトランスローケーターI
型−ノックアウトマウス(Grahamら、1997、Nat.Genet.1
6:226〜234)を含む。これらのモデルにおける心筋症の心臓疾患一般に
対する関係は、Christensenら、1997、Am.J.Physio
l.272:H2513〜H2524によって良く総説されている。
【0124】 (糖尿病) 本発明のなお別の実施態様では、β−APP:HsLON複合体は、被験体に
投与されて、その被験体における糖尿病を処置または予防する。HsLONは、
母性的に遺伝する糖尿病の発生に関与している。従って、β−APP:HsLO
N複合体またはそのまたはその誘導体、ホモログ、アナログまたはフラグメント
、β−APPおよびHsLONタンパク質をコードする核酸分子、抗β−APP
:HsLON抗体、およびβ−APP:HsLON複合体活性または形成のその
他の調節因子は、インビトロおよびインビボアッセイにおいて糖尿病を処置また
は予防することにおける活性について試験され得る。
【0125】 1つの実施態様では、本発明の「治療剤」は、インビトロで糖尿病の指標を示
す培養細胞を、この「治療剤」と接触させる工程、およびこの「治療剤」と接触
した細胞におけるこの指標のレベルを、そのように接触しなかった細胞中のこの
指標のレベルと比較する工程であって、ここで、この接触した細胞におけるより
低いレベルが、この「治療剤」が糖尿病またはその後遺症を処置または予防する
ことにおける活性を有することを示す工程によりアッセイされ得る。このような
糖尿病の培養されたモデルの詳細な例は、制限されないで、罹患および非罹患個
体からの培養ラット内皮細胞(Bazanら、1997、Therapie 5
2:447〜451)、TCR−HAトランスジェニックマウスからの培養され
た抗原特異的リンパ球(Sarukhanら、1998、EMBO J.17:
71〜80)、DAP.3Ag7トランスフェクトマウス線維芽細胞株(Nab
aviehら、1998、J.Autoimmun.11:63〜71)、およ
び罹患および非罹患ヒト個体からの白血球細胞単離株(Elhaddら、199
7、Q.J.M.90:461〜464)を含む。
【0126】 別の実施態様では、本発明の「治療剤」は、心筋症を処置または予防すること
における活性について、この「治療剤」を、糖尿病の症状を示す試験動物に投与
する工程;およびこの「治療剤」の投与後、この糖尿病の症状における変化を測
定する工程であって、ここで、この症状の重篤度における減少、または糖尿病の
予防が、この「治療剤」が、糖尿病を処置または予防することにおいて活性を有
することを示す工程によりアッセイされ得る。このような試験動物は、糖尿病に
ついて、当該分野で公知の多くの動物モデルの任意の1つであり得、制限されな
いで、糖尿病の非肥満糖尿病マウス(DelovitchおよびSingh、1
997 Immunity 7:727〜738)、TCR−HAトランスジェ
ニックマウス(Sarukhanら、1998、EMBO J.17:71〜8
0)、IL−2発現トランスジェニックマウス(ElliotおよびFlave
ll、1994.Int.Immunol.6:1629〜1637)、および
NOS2発現トランスジェニックマウス(Takamuraら、1998、J.
Biol.Chem.273:2493〜2496)を含む。
【0127】 (難聴) 本発明の別の詳細な実施態様では、β−APP:HsLON複合体が投与され
て、難聴を処置または予防する。HsLONは、感音難聴(hearing l
oss)および母性的に遺伝する難聴(deafness)の両方に関与してい
る。従って、β−APP:HsLON複合体またはそのまたはその誘導体、ホモ
ログ、アナログまたはフラグメント、β−APPおよびHsLONタンパク質を
コードする核酸分子、抗β−APP:HsLON抗体、およびβ−APP:Hs
LON複合体活性または形成のその他の調節因子は、インビトロおよびインビボ
アッセイにおいて難聴を処置または予防することにおける活性について試験され
得る。
【0128】 1つの実施態様では、本発明の「治療剤」は、インビトロで低下した機能の指
標を示す培養細胞を、この「治療剤」と接触させる工程、およびこの「治療剤」
と接触した細胞におけるこの指標のレベルを、そのように接触しなかった細胞中
のこの指標のレベルと比較する工程であって、ここで、この接触した細胞におけ
るより低いレベルが、この「治療剤」が難聴を処置または予防することにおける
活性を有することを示す工程によりアッセイされ得る。このような難聴の培養さ
れたモデルの詳細な例は、制限されないで、哺乳動物内耳からの培養知覚上皮(
HolleyおよびLawlor、1997、Audiol.Neurooto
l.2:25〜35)、培養された聴覚皮質ニューロン(CopalおよびGr
oss、1996、Acta Otolaryngol(Stockh)116
:690〜696)、および培養されたらせん神経節ニューロン(Marzel
laら、1997、Neuroreport 8:1641〜1644)を含む
【0129】 別の実施態様において、本発明の治療剤は、治療剤を、難聴を発症するように
予め処置された試験動物に投与し、この治療剤の投与後にこの難聴における変化
を測定することによって難聴を処置または予防することにおける活性についてア
ッセイされ得、ここで、難聴の症状の重症度の軽減または予防は、この治療剤が
難聴の処置または予防に活性を有することを示す。このような試験動物は、難聴
の分野で公知の多くの動物モデルのうちの任意の動物であり得る。これらのモデ
ルには、マウス(SteelおよびBrown、1994、Trends Ge
net.10:428−435)およびヒト(Hughes、1997、Aud
iol.Neurootol.2:3−11)の難聴の遺伝子モデル、ネコのア
ミノグリコシド聴器毒性(Leakeら、1997、Hear.Res.113
:117−132)、およびDalmatiansの先天性の難聴(Nipar
koおよびFinger、1997、Otolaryngol.Head Ne
ck Surg.117:229−235)が挙げられるが、これらには限定さ
れない。
【0130】 (男性不妊症) 本発明のなお別の特定の実施態様において、β−APP:HsLON複合体が
男性不妊症を処置または予防するために投与される。HsLONは、男性不妊症
の発症に関係している。従って、β−APP:HsLON複合体あるいはそれら
の誘導体、ホモログ、アナログまたはフラグメント、β−APPおよびHsLO
Nタンパク質をコードする核酸、抗β−APP:HsLON抗体、およびβ−A
PP:HsLON複合体活性または形成の他の調節因子が、インビトロおよびイ
ンビボアッセイで、男性不妊症を処置または予防する際の活性について試験され
得る。
【0131】 1つの実施態様において、本発明の治療剤は、男性不妊症の指標を示す培養さ
れた細胞と治療剤をインビトロで接触させ、この治療剤と接触された細胞のこの
指標のレベルと、このようには接触しなかった細胞のこの指標のレベルを比較す
ることによって、男性不妊症を処置または予防することにおける活性についてア
ッセイされ得、ここで、この接触された細胞のより低いレベルは、この治療剤が
男性不妊症の処置または予防における活性を有することを示す。男性不妊症につ
いてのこのような培養されたモデルの特定の例には、罹患した個体および罹患し
ていない個体からの***形成細胞培養物(Blanchardら、1991、M
ol.Reprod.Dev.30:275−282)、ラット試験からの培養
されたLeydig細胞およびマクロファージ(Diramiら、1991、J
.Endocrinol.130:357−365)、ならびに培養された哺乳
動物Sertoli細胞(Syedら、1997、J.Androl.18:2
64−273)が挙げられるが、これらには限定されない。
【0132】 別の実施態様において、本発明の治療剤は、治療剤を不妊症の試験動物に投与
し、この治療剤の投与後に男性不妊症の症状における変化を測定することによっ
て男性不妊症を処置または予防することにおける活性についてアッセイされ得、
ここで、男性不妊症の症状の重症度の軽減または症状の予防は、この治療剤が男
性不妊症の処置または予防に活性を有することを示す。このような試験動物は、
男性不妊症の分野で公知の多くの動物のうちの任意の動物であり得、これにはt
ハプロタイプを発現するマウス(Olds−Clarke、1997、Rev.
Reprod.2:157−164)、同系の新生児の精巣の移殖片モデル(J
ohnsonら、1997、Contracept.Fertil.Sex 2
5:549−555)、Sertoli細胞枯渇ラット(Orthら、1998
、Endocrinology 122:787−794)、老いた雄の褐色−
Norwayラット(Wangら、1993、Endocrinology 1
33:2733−2781)およびハイブリッド不妊マウスForejt、19
96、Trends Genet.12:412−417)が挙げられるが、こ
れらには限定されない。これらの動物モデルが将来のヒト治療剤に対して有する
適用性は、LambおよびNiederberger、1994、Urol.C
lin.North Am.21:377−387による総説に十分記載される
【0133】 (ミトコンドリアDNA変異に関連する疾患) 本発明の特定の実施態様では、β−APP:HsLON複合体が、ミトコンド
リアDNA変異関連疾患または障害を処置または予防するために投与される。H
sLONは、多くのミトコンドリアDNA変異関連疾患または障害に関係してい
る。さらに、神経変性とミトコンドリア機能障害の間の関連によって、β−AP
Pはまた、ミトコンドリアの疾患に関連する。従って、β−APP:HsLON
複合体、β−APPおよびHsLONタンパク質をコードする核酸、抗β−AP
P:HsLON抗体、およびβ−APP:HsLON複合体活性または形成の他
の調節因子、あるいはそれらの誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログ
が、インビトロおよびインビボアッセイで、ミトコンドリアDNA変異に関連す
る疾患または障害を処置または防止することのおける活性について試験され得る
【0134】 1つの実施態様において、本発明の治療剤は、ミトコンドリアDNA変異に関
連する疾患または障害の指標を示す培養された細胞と治療剤をインビトロで接触
させ、この治療剤と接触された細胞のこの指標のレベルとこのようには接触しな
かった細胞のこの指標のレベルを比較することによって、ミトコンドリアDNA
変異に関連する疾患または障害を処置または予防することにおける活性について
アッセイされ得、ここで、この接触された細胞のより低いレベルは、この治療剤
がミトコンドリアDNA変異に関連する疾患または障害における処置または予防
における活性を有することを示す。ミトコンドリアDNA変異に関連する疾患ま
たは障害についてのこのような培養されたモデルの特定の例には、ミトコンドリ
アミオパシーに罹患していない個体および罹患した個体の筋肉からの培養された
筋管(Collombetら、1996、Mol.Gen.Genet.253
:183−188)、mtDNA欠失に関連する疾患に罹患していないヒトおよ
び罹患したヒトからの培養されたヒト皮膚線維芽細胞(van de Corp
utら、1997、J.Histochem.Cytochem.45:55−
61)、および種々のmtDNA変異を含む培養された細胞株(Spelbri
nkら、1997、Curr.Genet.32:115−124)が挙げられ
るが、これらには限定されない。
【0135】 別の実施態様において、本発明の治療剤は、治療剤をミトコンドリアDNA変
異に関連する症状を有する試験動物に投与することによってミトコンドリアDN
A変異に関連する疾患または障害を処置または予防することにおける活性につい
てアッセイされ得、この治療剤の投与後にこの症状における変化を測定し、ここ
で、ミトコンドリアDNA変異に関連する疾患または障害の症状の重症度の軽減
または症状の予防は、この治療剤がミトコンドリアDNA変異に関連する疾患ま
たは障害の処置または予防に活性を有することを示す。このような試験動物は、
ミトコンドリアDNA変異に関連する疾患または障害の分野で公知の多くの動物
モデルのうちの任意の動物であり得る。これらのモデルには、成体および老化ラ
ットからの肝臓、心臓、および脳の組織(Gadaletaら、1992、Mu
t.Res.275:181−193)、成体および老いたアカゲザルからの骨
格筋組織(Leeら、1993、J.Gerontol.48:B201−B2
05)、ならびに霊長類異物ミトコンドリア(xenomitochondri
al)サイブリット(KenyonおよびMoraes、1997、Pro.N
atl.Acad.Sci.USA 94:9131−9135)が挙げられる
が、これらには限定されない。
【0136】 (β−APP:HsLON複合体活性の調節) 本発明は、β−APP:HsLON複合体に関与する能力を有するタンパク質
(あるいは、その誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログ)の結合パー
トナーを投与することによって、そのタンパク質部分のレベルまたは活性を調節
することに関する方法論を提供する。β−APP(ならびにその誘導体、フラグ
メント、アナログおよびホモログ)は、β−APPタンパク質と、あるいはβ−
APPまたはβ−APPを免疫特異的に結合する抗体をコードする核酸(または
抗体結合ドメインを含むその誘導体、フラグメント、アナログ、もしくはホモロ
グ)とを、細胞と接触させるか、あるいはHsLON遺伝子を発現する動物に投
与し、HsLONレベルまたは活性の変化を測定することによって、HsLON
の活性またはレベルを調節するその能力についてアッセイされ得、ここで、Hs
LONレベルまたは活性のこの変化は、このβ−APPがHsLONレベルまた
は活性を調節する能力を有することを示す。別の実施態様では、HsLON(な
らびにその誘導体、フラグメント、アナログ、およびホモログ)は、類似の方法
においてβ−APPの活性またはレベルを調節するそれらの能力についてアッセ
イされ得る。
【0137】 (タンパク質−タンパク質相互作用アッセイ) 本発明は、β−APPへの結合についてのHsLONの、誘導体、フラグメン
ト、アナログおよびホモログをアッセイし、スクリーニングするための方法論を
開示する。β−APPと相互作用するHsLONの誘導体、フラグメント、アナ
ログおよびホモログは、酵母二ハイブリッドアッセイシステム(例えば、Fie
ldsおよびSong、1989、Nature 340:245−246を参
照のこと)または;好ましくはその改変および改良方法(Nandabalan
らに対する、米国特許出願番号第08/663,824号(1996年6月14
日に出願された)および同第08/874,825号(1997年6月13日に
出願された)(これらは本明細書中その全体において参考として援用される)に
記載される)によって同定され得る。
【0138】 改良された酵母二ハイブリッドシステムによる、相互作用するタンパク質の同
定は、レポーター遺伝子(本明細書中では以後「Reporter Gene」
)の発現の検出、2つのタンパク質(それぞれは転写レギュレーターの半分に融
合される)の相互作用による転写レギュレーターの再構成に依存する転写に基づ
く。ベイト(bait)β−APP(あるいは、誘導体、フラグメント、アナロ
グまたはホモログ)およびプレイ(prey)タンパク質(ベイトタンパク質と
相互作用する能力について試験されるタンパク質)は、DNA結合ドメインに対
して、および転写調節ドメインに対してそれぞれ融合タンパク質として発現され
るか、その逆である。本発明の特定の実施態様では、プレイ集団は、HsLON
の変異体をコードする1つ以上の核酸(例えば、部位特異的変異誘発によるか、
またはヌクレオチド配列において変異を産生する別の方法によって生成されるよ
うな)であり得る。プレイ集団は、DNA(例えば、cDNA、ゲノムDNAま
たは合成的に生成されたDNA)によってコードされるタンパク質であり、選り
抜きの特定の遺伝子またはcDNAライブラリーのいずれかに由来するこのDN
Aは、目的の細胞型から得る。例えば、この集団は、哺乳動物RNAからのcD
NAの集団の特徴付けられていないサンプルに由来するcDNA配列を含むキメ
ラ遺伝子から発現され得る。別の特定の実施態様では、ランダムペプチドを発現
する組換え生物学的ライブラリーは、プレイ核酸の供給源として使用され得る。
【0139】 本発明は、HsLONのインヒビターについてのスクリーニングのための方法
を開示する。手短には、タンパク質−タンパク質相互作用アッセイは、1つ以上
の候補分子の存在下で行われることを除いて、本明細書中で以前に記載されたよ
うに行われ得る。1つ以上の候補分子が存在しない場合に存在するレベルに対し
て、Reporter Gene活性のレベルにおいて得られた変更は、候補分
子が相互作用する対に影響を及ぼすことを示す。好ましい実施態様において、タ
ンパク質相互作用の阻害は、例えば、弱毒化されていないタンパク質相互作用が
URA3遺伝子の活性化を引き起こし、酵母が化学物質5−フルオロオロチン酸
を含む媒地中で死ぬ場合、酵母細胞が生き残るために必要である。例えば、Ro
thstein、1983.Meth.Enzymol.101:167−18
0を参照のこと。
【0140】 一般的に、ベイトおよびプレイ集団を含むタンパク質は、好ましくは、予め選
択された配列に連続する各タンパク質を含むキメラコード配列の組換え発現によ
る、融合(キメラ)タンパク質として提供される。1つの集団について、予め選
択された配列は、プロモーター(例えば、転写アクチベーターまたはインヒビタ
ー)内でDNA配列を特異的に認識する限り、任意のDNA−結合ドメインであ
り得るDNA−結合ドメインである。他の集団については、予め選択された配列
は、それぞれ転写アクチベーターまたはインヒビターのアクチベーターまたはイ
ンヒビタードメインである。調節ドメインのみ(タンパク質配列に対する融合と
してではなく)およびDNA−結合ドメインのみ(タンパク質配列に対する融合
としてではなく)は、好ましくは、アッセイにおける擬陽性を避けるために、検
出可能には相互作用しない。このアッセイシステムは、さらに転写アクチベータ
ー(またはインヒビター)のDNA−結合ドメインについての結合部位を含むプ
ロモーターに作動可能に連結されるレポーター遺伝子を含む。従って、本発明の
実施において、β−APP融合タンパク質のプレイ融合タンパク質への結合は、
転写アクチベーター(またはインヒビター)の再構成に導き、これはRepor
ter Geneの発現を同時に変化させる。
【0141】 特定の実施態様において、本発明は以下の工程を包含する1つ以上のタンパク
質−タンパク質相互作用を検出するための方法論を開示する:(i)第1交配型
の酵母細胞の第1母集団中で、β−APP(あるいは、その誘導体、フラグメン
ト、アナログまたはホモログ)を組換え発現し、β−APP配列およびDNA結
合ドメインを含む第1融合タンパク質を有させる工程であって、ここで上記酵母
細胞の第1母集団は、プロモーターに作動可能に連結された第1ヌクレオチド配
列を含み、このプロモーターは上記DNA結合ドメインによって認識される1つ
以上のDNA結合部位によって「駆動」され、その結果、上記第1融合タンパク
質と第2融合タンパク質(転写活性化ドメインを含む)との相互作用が上記第1
ヌクレオチド配列の増大した転写をもたらす、工程;(ii)上記第1母集団中
のこれらの酵母細胞を排除するようにネガティブに選択する工程であって、ここ
で上記第1ヌクレオチド配列の増大した転写が、上記第2融合タンパク質の非存
在下で起こる、工程;(iii)上記第1交配型とは異なる第2交配型の酵母細
胞の第2母集団中に、複数の上記第2融合タンパク質を組換え発現する工程であ
って、ここで、上記第2融合タンパク質は、HsLONの誘導体、フラグメント
、アナログまたはホモログの配列、および転写活性化因子の活性化ドメインから
なり、ここでこの活性化ドメインは上記第2融合タンパク質の各々において同一
である、工程;(iv)上記酵母細胞の第1母集団を上記酵母細胞の第2母集団
と交配して、二倍体酵母細胞の第3母集団を形成する工程であって、ここで上記
二倍体酵母細胞の第3母集団が、上記DNA結合ドメインによって認識されるD
NA結合部位によって「駆動」され、その結果、第1融合タンパク質と第2融合
タンパク質との相互作用が上記第2ヌクレオチド配列の増大した転写をもたらす
プロモーターに作動可能に連結された第2ヌクレオチド配列を含み、ここでこの
第1および第2ヌクレオチド配列は同一であるかまたは異なり得る、工程;なら
びに(v)上記第1および/または第2ヌクレオチド配列の上記増大した転写を
検出し、これにより第1融合タンパク質と第2融合タンパク質との間の相互作用
を検出する、工程。
【0142】 好ましい実施態様において、ベイト(β−APP配列)およびプレイ(キメラ
遺伝子のライブラリ)は、固体培地で2種の酵母株を、約6〜8時間交配するこ
とによって結合される。それほど好ましくない実施態様において、交配は液体培
地で実施される。得られる二倍体は両方の型のキメラ遺伝子(すなわち、DNA
結合ドメイン融合および活性化ドメイン融合)を含む。相互作用母集団が得られ
た後、相互作用タンパク質の対をコードするDNA配列は、DNA結合ドメイン
ハイブリッドまたは活性化ドメインハイブリッドのいずれかが、個別の反応にお
いて増幅される方法によって、単離される。好ましくは、この増幅は、DNA結
合ドメインハイブリッドまたは活性化ドメインハイブリッドのいずれかに特異的
なオリゴヌクレオチドプライマーの対を利用する、ポリメラーゼ連鎖反応(PC
R;例えば、Innisら、1990.PCR PROTOCOLS,Acad
emic Press,Inc.,San Diego,CA)によって行われ
る。PCR増幅反応はまた、相互作用するタンパク質対を発現するプール細胞、
好ましくは相互作用体のプールアレイ上で実施され得る。当該分野で公知の他の
増幅方法もまた使用され得、これにはリガーゼ連鎖反応、QB−レプリカーゼな
どが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、Krickaら、1995
.MOLECULAR PROBING,BLOTTING,AND SEQU
ENCING,Academic Press,New York,NY.を参
照のこと。
【0143】 本発明のさらなる実施態様において、DNA結合ドメインハイブリッドおよび
活性化ドメインハイブリッドタンパク質をコードするプラスミドはまた、当該分
野で周知の任意の方法によって単離およびクローン化され得る。シャトルベクタ
ー(例えば、酵母からE.coli)が融合タンパク質を発現するために使用さ
れる場合、例えば、限定されないが、遺伝子は、酵母のDNAをE.coliに
形質転換し、そして細菌からプラスミドを回収することによって実質的に回収さ
れ得る。例えば、Hoffmanら、1987、Gene57:267〜272
を参照のこと。
【0144】 (薬学的組成物) 本発明は、薬学的に有効量の本発明の治療剤を被験体に投与することによる処
置および予防方法を提供する。好ましい実施態様において、この治療剤は実質的
に純粋であり、この被験体は哺乳動物であり、最も好ましくはヒトである。
【0145】 治療剤が核酸を含有する場合に用いられ得る処方物および投与方法は、前出で
記載される。種々の送達系が公知であり、そしてこれらは以下を包含するがこれ
らに限定されない本発明の治療剤を投与するために使用され得る:(i)リポソ
ーム、微粒子、マイクロカプセルへの被包化;(ii)治療剤を発現し得る組換
え細胞;(iii)レセプター媒介エントサイトーシス(例えば、WuおよびW
u,1987.J.Biol.Chem.262:4429〜4432を参照の
こと);(iv)レトロウイルスまたは他のベクターの一部としての治療剤核酸
の構築など。
【0146】 投与方法には、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外および
経口経路が挙げられるがこれらに限定されない。本発明の治療剤は、任意の簡便
な経路(例えば、注入またはボーラス注射によって)、上皮または粘膜皮膚の内
側(例えば、経口粘膜、直腸および腸粘膜など)を通過じての吸収によって投与
され得、他の生物学的に活性な薬剤と共に投与され得る。投与は全身性または局
所的であり得る。さらに、任意の適切な経路(脳室内注射および髄腔内注射を含
む)によって中枢神経系に治療剤を投与することは有利であり得る。脳室内注射
は、レザバー(例えば、オマヤレザバー)に装着された脳室内カテーテルによっ
て容易になり得る。肺投与もまた、呼吸器または噴霧器の使用により、ならびに
エーロゾル剤と共に処方することによって用いられ得る。処置を必要とする領域
に局所的に治療剤を投与することもまた望ましい。これは、例えば、手術中の局
所注入、局所的適用、注射、カテーテルの使用、坐剤の使用、または移植を用い
ることによって達成され得るが、これらに限定されない。特定の実施態様におい
て、投与は、悪性腫瘍あるいは新生物発生または新生物発生前の組織の部位(ま
たは前者の部位)への直接注射によるものであり得る。
【0147】 本発明の別の実施態様において、治療剤は小胞、特にリポソームの状態で送達
され得る。例えば、Langer,1990.Science 249:152
7〜1533を参照のこと。さらに別の実施態様において、治療剤は制御された
放出システムで送達され得、これには以下が挙げられるがこれらに限定されない
:送達ポンプ(例えば、Saudekら、1989.New Engl.J.M
ed.321:574を参照のこと)および半透過性ポリマー材料(例えば、H
owardら、1989.J.Neuroswg.71:105を参照のこと)
。さらに、制御された放出システムは、治療標的(例えば、脳)に近接して配置
され得、従ってわずかな全身的用量の割合のみを必要とする。例えば、Good
son.In:MEDICAL APPLICATIONS OF CONTR
OLLED RELEASE.CRC Press,Bocca Raton,
FL(1984)を参照のこと。
【0148】 治療剤がタンパク質をコードする核酸である、特定の実施態様において、治療
剤核酸は、タンパク質を適切な核酸発現ベクターの一部として構築し、その核酸
を、細胞内になるように投与する(例えば、レトロウイルスベクター、直接注射
、微粒子ボンバードメントの使用、脂質または細胞表面レセプターまたは形質交
換剤との接触、あるいは核に入ることが公知のホメオボックス様ペプチドへ結合
した形質交換剤の投与(例えば、Joliotら、1991.Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 88:1864〜1868を参照のこと)など
によって、核酸のコードタンパク質の発現を促進するようにインビボで投与され
得る。あるいは、核酸治療剤は、細胞内に導入され、発現のための宿主細胞DN
Aに、例えば、相同性組換えによって取り込まれ得る。
【0149】 本発明はまた、薬学的組成物を提供する。このような組成物は治療的有効量の
治療剤、および薬学的に受容可能なキャリアを含有する。本明細書中で使用され
る場合、用語「薬学的に受容可能」とは、合衆国または州政府の管理機関に認め
られるか、あるいはU.S.薬局方または他の一般に認められた薬局方で哺乳動
物、より好ましくはヒトにおける使用について記載されている事を意味する。用
語「キャリア」とは希釈剤、アジュバント、賦形剤またはビヒクルをいい、これ
らと共に治療剤は投与され、そしてこれらには水および油のような滅菌液が挙げ
られるが、これらに限定されない。
【0150】 特定の障害または状態の処置に有効な本発明の治療剤の量は、障害または状態
の性質に依存し、当業者によって標準的な臨床技術により決定され得る。さらに
、インビトロアッセイが、最適の投薬量範囲の同定を助けるために必要に応じて
用いられ得る。処方物に用いられるべき正確な用量はまた、投与の経路、および
疾患または障害の全体的な重篤度に依存し、開業医および各患者の状況の判断に
従って決定されなければならない。しかし、本明細書中の治療剤の静脈内投与に
適切な投薬量範囲は一般に、体重1キログラム(kg)あたり約20〜500マ
イクログラム(μg)の活性化合物である。鼻腔内投与に適切な投薬量範囲は一
般に、約0.01ピコグラム(pg)/体重kg〜1ミリグラム(mg)/体重
kgである。効果的な用量は、インビトロまたは動物モデル試験系から誘導され
る用量応答曲線から推定され得る。坐剤は一般に、0.5重量%〜10重量%の
範囲の活性成分を含有し、経口処方物は好ましくは10%〜95%の活性成分を
含有する。
【0151】 本発明はまた、薬学的組成物の1種以上の成分および本発明の治療剤で満たさ
れた1つ以上の容器を備える、薬学的パックまたはキットを提供する。薬学的ま
たは生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関によって処方され
る形態における注意は、必要に応じてこのような容器(単数または複数)に関連
し得、この注意はヒト投与に対する製造、使用または販売の機関による認可を示
す。
【0152】 (特定の実施例) 実施例1:β−APP:HsLON相互作用の同定および特異性 改変され、改良された酵母の二ハイブリッドシステムを、ニューロンのタンパ
ク質産物β−APPについてのタンパク質相互作用を同定するために使用した。
酵母は真核生物であり、従ってこのシステムで検出される任意の分子間タンパク
質相互作用は、哺乳動物細胞で見出される生理学的条件下で起こるようである(
Chienら、1991,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 8
8:9578〜9581)。発現ベクターを二ハイブリッドタンパク質をコード
するために構築した。一方のハイブリッドは、所定の「ベイト」ポリペプチドと
融合した酵母転写活性化因子Gal4のDNA結合ドメインからなる。他方のハ
イブリッドは、哺乳動物のcDNAライブラリによってコードされる「プレイ」
ポリペプチド配列と融合したGal4活性化因子ドメインからなる。「逆」スク
リーニングにおいて、ベイトは活性化ドメインと融合し、そしてプレイはDNA
結合ドメインと融合するが、そうでなければアッセイを同様に実施する。マトリ
クス−交配アッセイにおいて、β−APP、HsLONおよび他のタンパク質を
、当該分野に公知の方法を使用して相補的(aおよびα)交配型の酵母に挿入し
た。交配を、同一の酵母細胞内で両方のベクター構築物を発現し、従って相互作
用が起こるように行った。ドメイン間の相互作用は、Gal4についてcis−
結合エレメントを含むレポーター遺伝子の転写活性化を生じる。インジケーター
タンパク質、β−ガラクトシダーゼをコードするレポーター遺伝子、ならびにウ
ラシルおよびヒスチジン栄養要求性についての代謝性マーカーは、交配に使用さ
れる酵母株のどれか一方における特定の様式に含まれた。このように、酵母を、
成功した交配、両方の融合構築物の発現およびβ−APP相互作用タンパク質の
発現、ならびに両方の融合タンパク質の相互作用について選択した。
【0153】 HsLON cDNAを、3.5×106の独立単離体の市販の胎児の脳cD
NAライブラリ(Clontech #HL4029AH,Palo Alto
,CA)から得た。このライブラリは、pACT2(ロイシン生合成中に欠乏し
た酵母の選択のための、LEU2遺伝子を含むベクターをクローン化する酵母G
al4活性化ドメイン)に方向性クローン化された、Xho1−dT15プライム
化された胎児の脳mRNA(雄性/雌性の19〜22週の5人の胎児由来)から
合成された。
【0154】 プレイ(prey)cDNA生成物の相互作用を、18個のベイト(bait
)タンパク質のアレイに対して試験した。これらのタンパク質の1つは、ヌクレ
オチド1935から2060のβ−APP遺伝子配列によってコードされ、これ
はβ−APP695残基597−638をコードし、42残基ペプチドβ−A4(
42)として一般に公知である。ベイトフラグメントをClontech pA
CT2ライブラリー(Clontech,Palo Alto,CA)から、正
方向プライマー5’GATGCAGAATTCCGACATGACTCAG3’
(配列番号:5)および逆方向プライマー5’ATGGTGGGCGGTGTT
GTCATAGCG3’(配列番号:6)を使用するポリメラーゼ連鎖反応によ
って、標準的な技術で増幅した。このフラグメントを、SfiI含有ポリリンカ
ーをベクターpAS2−1(Clontech,Palo Alto,CA)に
導入することによって構築されるベクターpAS−SfiIのSfiI部位にク
ローニングした。このベクターは、トリプトファンの生合成を欠損する酵母株に
おける選択のためのTRPI遺伝子を含む酵母DNA結合ドメインクローニング
ベクターである。ベイト配列を、PCR増幅がβ−APP配列(図1、配列番号
:1)の正確な複製を再生したことを確認するために核酸配列決定によって確認
した。この試験は、予測されたように、このベイト配列は、42個のアミノ酸の
ヒトβ−A4ペプチドと同一の相互作用ドメインをコードしたことを決定した。
【0155】 (実施例2:β−APP:HsLON相互作用の特異性に対する試験) β−APPを、酢酸リチウム/ポリエチレングリコール形質転換(Itoら、
1983、J.Bacteriol.153:163−168)によって、酵母
株N106’(接合型a、ura3、his3、ade2、trp1、leu2
、gal4、gal80、cyh’、Lys2::GALIUAS−HIS3TATA
−HIS3、ura3::GALIUAS−GALTATA−lacZ)に形質転換し
たが、HsLONのコード配列を酵母株YULH(接合型アルファ、ura3、
his3、lys2、trp1、leu2、gal4、gal80、GALI−
URA3)に形質転換した。次いで、この2つの形質転換された集団を、当該分
野の標準的な方法(Shermanら、編、1991、GETTING STA
RTED WITH YEAST、194巻、Acadimic Press、
New York)を用いて接合した。簡単に、細胞は、対数増殖期の中期から
後期まで培地上で増殖させ、適切なプラスミドの存在に対して選択した。次いで
、この2つの接合株、アルファおよびaをYAPD培地内で稀釈し、ニトロセル
ロースフィルターでろ過し、そして30℃で6〜8時間インキュベートした。次
いで、これらの細胞を、所望の二倍体、つまりβ−ガラクトシダーゼ、ウラシル
栄養要求性、およびヒスチジン栄養要求性に対するレポーター遺伝子を有する酵
母、ならびにベイトおよびプレイをコードするベクターの発現に対して選択的な
培地に移動した。接合生成物を、アデニンおよびリジン(成功した接合を選択す
るために)、ロイシンよびトリプトファン(両方のプラスミドによってコードさ
れた遺伝子の発現を選択するために)、ならびにウラシルおよびヒスチジン(タ
ンパク質の相互作用を選択するために)を欠くSC(合成完全)(Sambro
okら、1989、A LABORATORY MANUAL、第2版、Col
d Spring Harbor Press.New York)培地上で平
板培養した。この培地は、本明細書中でSC選択性培地に対して、SCS培地と
して参照される。
【0156】 選択されたクローンを、β−APP:HsLON複合体の形成を確認するため
に、β−ガラクトシダーゼの発現に対して試験した。フィルター−リフト(fi
lter−lift)β−ガラクトシダーゼアッセイを、Breedenおよび
Nasmyth、1985、Cold Spring Harbor Quan
t.Biol.50:643−650の手順を改変して実施した。コロニーをS
CSプレート上にパッチし、1晩増殖させ、そしてニトロセルロースフィルター
上にレプリカ法で平板培養した。次いで、このフィルターを、Breedenお
よびNasmyth、1985、Cold Spring Harbor Qu
ant.Biol.50:643−650によりβ−ガラクトシダーゼ活性に対
してアッセイした。陽性であったコロニーは、明らかな青色になった。
【0157】 β−APP:HsLON相互作用の特異性について試験するために、2つの一
般的な試験を、最初に実施した。第一に、HsLONを発現するYULH細胞を
作り出し、SC−Uraプレート上で平板培養し、1〜2日間増殖させ、増殖に
ついて試験した。HsLONについては増殖は見られず、これは、「自己活性化
」タンパク質ではない、つまりHsLONは、機能的な活性化複合体に対して、
第2のタンパク質ドメインとの相互作用を必要とすることを確認した。第二に、
β−APP挿入物を含むプラスミドを、株N106’(接合型アルファ)に形質
転換し、そしてCDK2、HsLON、または他の特定のタンパク質のいずれか
を発現する酵母株YULH(接合型a)を用いて接合した。***雑バインダー、
つまり非特異的な様式で他の多くのタンパク質に結合し得る挿入生成物は、非C
DK2ドメインと非特異的に相互作用し、そして非特異的な相互作用体として放
棄される。図3に示されたように、β−APPの列とHsLONの行の交点は、
増殖(枠A)(すなわち、陽性の相互作用)を示す。対照的に、β−APPの列
とP1−P5に対する行の交点、およびHsLONの行とB1−B6に対する列
の交点は、増殖なし、つまりタンパク質の相互作用なしを示す。これらのデータ
は、β−APP:HsLON相互作用の特異性を証明する。
【0158】 本発明は、本明細書に記載の特定の実施態様によって、範囲を制限されない。
実際に、本明細書に記載のものに加えて、本発明の種々の改変は、前述の説明お
よび添付の図から当業者にとって明らかである。この改変は、付随する特許請求
の範囲内にあることが意図される。
【0159】 種々の刊行物が本明細書に引用され、それらの開示が、その全体において、参
考として援用される。
【0160】 (均等物) 本発明の特定の実施態様の先の詳細な説明から、β−APP、HsLONおよ
びβ−APP:HsLON複合体についての、独特な組成物および使用方法が記
載されてきたことが、明らかであるべきである。特定の実施態様が本明細書に、
詳細に開示されてきたが、例示の目的のためだけに、例として行なわれ、そして
上記の付随した請求の範囲について、制限することを意図してはいない。特に、
種々の置換、改変そして改良は、特許請求の範囲によって規定されたような本発
明の精神および範囲から逸脱すること無しに、本発明になされ得ることが、発明
者らによって企図される。例えば、β−APP、HsLONおよびβ−APP:
HsLON複合体が、診断、スクリーニング、種々の疾患および障害の処置を介
する有用性を提供する疾患状態の選択は、当該業者にとって、本明細書に記載の
実施態様の理解と共に、慣用的問題であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、β−APP(GenBank寄託番号A02759)のヌクレオチド
配列(配列番号1)および推定アミノ酸配列(配列番号2)である。矢印Aでマ
ークした塩基1935(アミノ酸597)で開始しそして矢印Bでマークした塩
基2060(アミノ酸638)で終了するコード配列が、上記で記載されるアッ
セイにおいてベイト(bait)として使用された。
【図2】 図2は、ヒトHsLON(GenBank寄託番号第X74215)のヌクレ
オチド配列(配列番号3)およびアミノ酸配列(配列番号4)である。この同定
されたプレイ(prey)配列の5’開始部位は、矢印Aでマークされた塩基2
194(アミノ酸721)である。
【図3】 図3は、β−APP:HsLON相互作用の特異性の実証である。ベイトおよ
びプレイタンパク質についての正の相互作用は、ボックス中に「+」として示さ
れ(特定のベイトタンパク質およびプレイタンパク質間での相互作用を形成する
)、相互作用の欠如は「−」によって示される。β−APP列とHsLON行と
の交差は、増殖を示す(ボックスA)(すなわち、正の相互作用)。対照的に、
β−APP列とP1〜5についての行との相互作用、ならびにHsLON行とB
1〜B6についての列との相互作用は、非増殖(すなわち、タンパク質相互作用
なし)を示す。これらのデータは、β−APP:HsLON相互作用の特異性を
実証する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 3/10 A61P 15/00 4H045 9/00 25/00 15/00 43/00 25/00 111 43/00 C07K 14/47 ZNA 111 16/18 C07K 14/47 ZNA 19/00 16/18 C12N 1/15 19/00 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 C12P 21/02 C 1/21 C12N 15/00 A 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,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW (72)発明者 ヤン, メイジア アメリカ合衆国 コネチカット 06333, イースト ライム, キャットバード レーン 6 (72)発明者 シュルズ, ビンセント ピーター アメリカ合衆国 コネチカット 06443, マディソン, オールド ファームズ ロード 21 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 CA04 CA09 DA12 EA04 GA11 HA01 HA12 4B064 AG01 CA06 CA19 CC24 DA01 DA13 4B065 AA93Y 4C084 AA02 AA06 AA07 AA13 BA35 CA53 CA56 CA59 MA66 NA14 ZA011 ZA021 ZA161 ZA341 ZA361 ZA811 ZC351 4C085 AA13 AA16 BB11 CC04 DD22 DD23 EE01 EE06 FF24 GG01 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 BA10 BA41 CA45 DA83 EA21 EA26 EA50 FA74

Claims (64)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 β−APPとHsLONとの精製複合体。
  2. 【請求項2】 前記タンパク質がヒトのタンパク質である、請求項1に記載
    の精製複合体。
  3. 【請求項3】 β−APPの誘導体とHsLONとの複合体、β−APPと
    HsLONの誘導体との複合体、ならびにβ−APPの誘導体とHsLONの誘
    導体との複合体からなる群から選択される精製複合体であって、ここで該β−A
    PPの誘導体が、野生型HsLONと複合体を形成し得、そして該HsLONの
    誘導体が、野生型β−APPと複合体を形成し得る、 精製複合体。
  4. 【請求項4】 前記β−APPまたはHsLONの誘導体が蛍光で標識され
    ている、請求項3に記載の精製複合体。
  5. 【請求項5】 少なくとも6個のアミノ酸からなるHsLONのフラグメン
    トに共有結合を介して融合した、少なくとも6個のアミノ酸からなるβ−APP
    のフラグメントを含むキメラタンパク質。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のキメラタンパク質であって、前記β−AP
    Pのフラグメントは、HsLONに結合可能なフラグメントであり、そして前記
    HsLONのフラグメントは、β−APPに結合可能なフラグメントである、 キメラタンパク質。
  7. 【請求項7】 前記β−APPのフラグメントおよび前記HsLONのフラ
    グメントが、β−APP:HsLON複合体を形成する、請求項6に記載のキメ
    ラタンパク質。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の複合体あるいは抗体の結合ドメインを含む
    抗体のフラグメントまたは誘導体と免疫特異的に結合する、抗体。
  9. 【請求項9】 β−APP:HsLON複合体の一部ではないβ−APPま
    たはHsLONとは免疫特異的に結合しない、請求項8に記載の抗体。
  10. 【請求項10】 β−APPをコードするヌクレオチド配列およびHsLO
    Nをコードするヌクレオチド配列を含む、単離した核酸または単離した核酸の組
    合せ。
  11. 【請求項11】 核酸ベクターである請求項10に記載の前記単離した核酸
    、または単離した核酸の組合せ。
  12. 【請求項12】 前記β−APPコード配列およびHsLONコード配列が
    、プロモーターに作動可能に連結されている、請求項11に記載の前記単離した
    核酸、または単離した核酸の組合せ。
  13. 【請求項13】 請求項7に記載の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、単離した核酸。
  14. 【請求項14】 核酸が組換え型である、請求項10に記載の核酸を含む細
    胞。
  15. 【請求項15】 核酸が組換え型である、請求項12に記載の核酸を含む細
    胞。
  16. 【請求項16】 核酸が組換え型である、請求項15に記載の核酸を含む組
    換え型細胞。
  17. 【請求項17】 治療的または予防的有効量の請求項1に記載の複合体、お
    よび薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  18. 【請求項18】 前記タンパク質がヒトのタンパク質である、請求項17に
    記載の薬学的組成物。
  19. 【請求項19】 治療的または予防的有効量の請求項3に記載の複合体、お
    よび薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  20. 【請求項20】 治療的または予防的有効量の請求項5に記載のキメラタン
    パク質、および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  21. 【請求項21】 治療的または予防的有効量の請求項6に記載のキメラタン
    パク質、および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  22. 【請求項22】 治療的または予防的有効量の請求項8に記載の抗体あるい
    は抗体の結合ドメインを含む抗体のフラグメントまたは誘導体、ならびに薬学的
    に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  23. 【請求項23】 治療的または予防的有効量の請求項9に記載の抗体あるい
    は抗体の結合ドメインを含む抗体のフラグメントまたは誘導体、ならびに薬学的
    に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  24. 【請求項24】 治療的または予防的有効量の請求項10に記載の核酸また
    は核酸の組合せ、および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  25. 【請求項25】 治療的または予防的有効量の請求項13に記載の単離した
    核酸、および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  26. 【請求項26】 治療的または予防的有効量の請求項14に記載の組換え細
    胞、および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  27. 【請求項27】 治療的または予防的有効量の請求項15に記載のタンパク
    質、および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  28. 【請求項28】 β−APPとHsLONとの複合体を産生する方法であっ
    て、該方法は、請求項10に記載の核酸を含む組換え細胞を増殖させることで前
    記コードしたβ−APPおよびHsLONタンパク質を発現させ、そして互いを
    結合させる工程、および発現したβ−APPとHsLONとの複合体を回収する
    工程、を含む方法。
  29. 【請求項29】 被験者において、異常なレベルのβ−APPとHsLON
    との複合体によって特徴付けられる疾患または障害の存在またはそれらを発生す
    る疾病素質を診断、またはスクリーニングする方法であって、該方法は、被験者
    に由来するサンプル中の該複合体、β−APPおよびHsLONをコードするR
    NA、または該複合体の機能的活性のレベルを測定する工程を含み、ここで該疾
    患または障害あるいは該疾患または障害を発生する疾病素質を有さない類似のサ
    ンプル中に見出される該複合体、該β−APPおよびHsLONをコードするR
    NA、または該複合体の機能的活性のレベルと比較して、該サンプル中の該複合
    体、該β−APPおよびHsLONをコードするRNA、または該複合体の機能
    的活性のレベルの増加または減少が、該疾患または障害の存在またはそれらを発
    生する疾病素質を示す、 方法。
  30. 【請求項30】 β−APPおよびHsLONの複合体、該複合体に対する
    抗体、β−APPのRNAおよびHsLONのRNAにハイブリダイズし得る核
    酸プローブ、あるいはβ−APP遺伝子およびHsLON遺伝子の少なくとも一
    部分の増幅をプライムし得る核酸プライマーの対からなる群から選択され物質を
    1以上の容器中に含む、キット。
  31. 【請求項31】 被験者において、異常なレベルのβ−APPとHsLON
    との複合体を含む疾患または障害を処置または予防する方法であって、該方法は
    、このような処置または予防が所望される被験者に、該複合体の機能を改変する
    治療的有効量の分子(単数または複数)を投与する工程を含む、方法。
  32. 【請求項32】 請求項31の方法であって、前記疾患または障害が、減少
    したレベルの前記複合体を含み、そして前記分子(単数または複数)が、β−A
    PPとHsLONとの該複合体の機能を促進し、そしてβ−APPとHsLON
    との複合体;複合体が前記野生型複合体よりも安定でかつ活性であるβ−APP
    とHsLONとの複合体の誘導体またはアナログ;β−APPとHsLONタン
    パク質をコードする核酸;ならびに該野生型複合体よりも安定でかつ活性である
    複合体を形成するβ−APPおよびHsLONの誘導体またはアナログをコード
    する核酸からなる群から選択される、方法。
  33. 【請求項33】 請求項31の方法であって、前記疾患または障害が、増加
    したレベルの前記複合体を含み、そして前記分子(単数または複数)が、該複合
    体の機能を阻害し、そして該複合体に対する抗体あるいはその結合領域を含むそ
    のフラグメントまたは誘導体;β−APPおよびHsLONのアンチセンス核酸
    ;ならびにβ−APPおよびHsLON遺伝子の少なくとも一部分を含む核酸か
    らなる群から選択され、該遺伝子中に異種ヌクレオチド配列は、該異種ヌクレオ
    チド配列が少なくとも一部分のβ−APPおよびHsLON遺伝子の生物学的活
    性を不活化するように挿入されており、ここで該β−APPおよびHsLON遺
    伝子部分は、ゲノムのβ−APPおよびHsLON遺伝子との相同組換えを促進
    するように該異種配列に隣接する、 方法。
  34. 【請求項34】 被験者において、異常なレベルのHsLONを含む疾患ま
    たは障害を処置または予防する方法であって、該方法は、このような処置または
    予防が所望される被験者に、HsLONの機能を改変する治療的有効量の分子を
    投与する工程を含む、方法。
  35. 【請求項35】 請求項34の方法であって、前記疾患または障害は、減少
    したレベルのHsLONを含み、そして前記分子は、HsLONの機能を促進し
    、そして前記HsLONタンパク質;β−APPの結合において活性であるHs
    LONの誘導体またはアナログ;HsLONをコードする核酸;ならびにβ−A
    PPの結合において活性であるHsLONの誘導体またはアナログをコードする
    核酸からなる群から選択される、方法。
  36. 【請求項36】 請求項34の方法であって、前記疾患または障害は、増加
    したレベルのHsLONを含み、そして前記分子は、HsLONの機能を阻害し
    、そして抗HsLON抗体あるいはその結合領域を含むそのフラグメントまたは
    誘導体;HsLONのアンチセンス核酸;ならびにHsLON遺伝子の少なくと
    も一部分を含む核酸からなる群から選択され、該遺伝子中に、異種ヌクレオチド
    配列は、該異種ヌクレオチド配列が少なくとも一部分の該HsLON遺伝子の生
    物学的活性を不活化するように挿入されており、ここで該HsLON遺伝子部分
    は、ゲノムのHsLON遺伝子と相同組換えを促進するように該異種配列に隣接
    する、 方法。
  37. 【請求項37】 被験者において、異常なレベルのβ−APPを含む疾患ま
    たは障害を処置または予防する方法であって、該方法は、このような処置または
    予防が所望される被験者に、β−APPの機能を改変する治療的有効量の分子を
    投与する工程を含む、方法。
  38. 【請求項38】 請求項37の方法であって、前記疾患または障害は、減少
    したレベルのβ−APPを含み、そして前記分子は、β−APPの機能を促進し
    、そして前記β−APPタンパク質;HsLONの結合において活性であるβ−
    APPの誘導体またはアナログ;β−APPをコードする核酸;ならびにHsL
    ONの結合において活性であるβ−APPの誘導体またはアナログをコードする
    核酸からなる群から選択される、方法。
  39. 【請求項39】 請求項37の方法であって、前記疾患または障害は、増加
    したレベルのβ−APPを含み、そして前記分子は、β−APPの機能を阻害し
    、そして抗β−APP抗体あるいはその結合領域を含むそのフラグメントまたは
    誘導体;β−APPのアンチセンス核酸;ならびにβ−APP遺伝子の少なくと
    も一部分を含む核酸からなる群から選択され、該遺伝子中に異種ヌクレオチド配
    列は、該異種ヌクレオチド配列が少なくとも一部分のβ−APP遺伝子の生物学
    的活性を不活化するように挿入されており、ここで該β−APP遺伝子部分は、
    ゲノムのβ−APP遺伝子で相同的組換えを促進するように該異種配列に隣接す
    る、 方法。
  40. 【請求項40】 神経変性疾患を処置または予防するにおける活性のための
    、β−APPおよびHsLONの精製した複合体または該複合体の誘導体、ある
    いは該複合体の活性の修飾因子をスクリーニングする方法であって、該方法は、
    インビトロで神経変性疾患の指標を示す培養細胞と、該複合体、誘導体または修
    飾因子とを接触させる工程、ならびに該複合体、誘導体または修飾因子と接触し
    た細胞中の該指標のレベルと、接触していない細胞中の該指標のレベルとを比較
    する工程を含み、ここで該接触した細胞中でのより低いレベルが、該複合体、誘
    導体または修飾因子が、神経変性疾患を処置または予防するにおいて活性を有す
    ることを示す、 方法。
  41. 【請求項41】 心筋症を処置または予防するにおける活性のための、β−
    APPおよびHsLONの精製した複合体または該複合体の誘導体、あるいは該
    複合体の活性の修飾因子をスクリーニングする方法であって、該方法は、インビ
    トロで心筋症の指標を示す培養細胞と、該複合体、誘導体または修飾因子とを接
    触させる工程、ならびに該複合体、誘導体または修飾因子と接触した細胞中の該
    指標のレベルと、接触していない細胞中の該指標のレベルとを比較する工程を含
    み、ここで該接触した細胞中でのより低いレベルが、該複合体、誘導体または修
    飾因子が、心筋症を処置または予防するにおいて活性を有することを示す、 方法。
  42. 【請求項42】 糖尿病を処置または予防するにおける活性のための、β−
    APPおよびHsLONの精製した複合体または該複合体の誘導体、あるいは該
    複合体の活性の修飾因子をスクリーニングする方法であって、該方法は、インビ
    トロで糖尿病の指標を示す培養細胞と、該複合体、誘導体または修飾因子とを接
    触させる工程、ならびに該複合体、誘導体または修飾因子と接触した細胞中の該
    指標のレベルと、接触していない細胞中の該指標のレベルとを比較する工程を含
    み、ここで該接触した細胞中でのより低いレベルが、該複合体、誘導体または修
    飾因子が、糖尿病を処置または予防するにおいて活性を有することを示す、 方法。
  43. 【請求項43】 聴覚障害を処置または予防するにおける活性のための、β
    −APPおよびHsLONの精製した複合体または該複合体の誘導体、あるいは
    該複合体の活性の修飾因子をスクリーニングする方法であって、該方法は、イン
    ビトロで聴覚障害の指標を示す培養細胞と、該複合体、誘導体または修飾因子と
    を接触させる工程、ならびに該複合体、誘導体または修飾因子と接触した細胞中
    の該指標のレベルと、接触していない細胞中の該指標のレベルとを比較する工程
    を含み、ここで該接触した細胞中でのより低いレベルが、該複合体、誘導体また
    は修飾因子が、聴覚障害を処置または予防するにおいて活性を有することを示す
    、 方法。
  44. 【請求項44】 男性不妊症を処置または予防するにおける活性のための、
    β−APPおよびHsLONの精製した複合体または該複合体の誘導体、あるい
    は該複合体の活性の修飾因子をスクリーニングする方法であって、該方法は、イ
    ンビトロで男性不妊症の指標を示す培養細胞と、該複合体、誘導体または修飾因
    子とを接触させる工程、ならびに該複合体、誘導体または修飾因子と接触した細
    胞中の該指標のレベルと、接触していない細胞中の該指標のレベルとを比較する
    工程を含み、ここで該接触した細胞中でのより低いレベルが、該複合体、誘導体
    または修飾因子が、男性不妊症を処置または予防するにおいて活性を有すること
    を示す、 方法。
  45. 【請求項45】 ミトコンドリアのDNA変異関連障害を処置または予防す
    るにおける活性のための、β−APPおよびHsLONの精製した複合体または
    該複合体の誘導体、あるいは該複合体の活性の修飾因子をスクリーニングする方
    法であって、該方法は、インビトロでミトコンドリアのDNA変異関連疾患の指
    標を示す培養細胞と、該複合体、誘導体または修飾因子とを接触させる工程、な
    らびに該複合体、誘導体または修飾因子と接触した細胞中の該指標のレベルと、
    接触していない細胞中の該指標のレベルとを比較する工程を含み、ここで該接触
    した細胞中でのより低いレベルが、該複合体、誘導体または修飾因子が、ミトコ
    ンドリアのDNA変異関連障害を処置または予防するにおいて活性を有すること
    を示す、 方法。
  46. 【請求項46】 β−APPとHsLONとの複合体の形成を直接的または
    間接的に調節する分子をスクリーニングする方法であって、該方法は、複合体の
    形成につながる条件下で、該分子の存在下で、β−APPおよびHsLONタン
    パク質から形成される該複合体のレベルを測定する工程、ならびに該複合体のレ
    ベルと該分子の非存在下で形成される該複合体のレベルとを比較する工程を含み
    、ここで、該分子の存在下での該複合体のより低いまたはより高いレベルが、該
    分子が、該複合体の形成を調節することを示す、 方法。
  47. 【請求項47】 内因性のβ−APP遺伝子および内因性のHsLON遺伝
    子の両方が、該動物またはその祖先の相同性組換えまたは挿入突然変異によって
    、欠失されるか、または不活化された、組換え型非ヒト動物。
  48. 【請求項48】 β−APP遺伝子およびHsLON遺伝子の両方を含む組
    換え型非ヒト動物であって、該β−APP遺伝子は、天然のβ−APP遺伝子プ
    ロモーターではないプロモーターの制御下にあり、そして該HsLON遺伝子は
    、天然のHsLON遺伝子プロモーターではないプロモーターの制御下にある、
    組換え型非ヒト動物。
  49. 【請求項49】 請求項7に記載されるキメラタンパク質をコードする核酸
    配列を含むトランスジーンを含む、組換え型非ヒト動物。
  50. 【請求項50】 細胞と接触させるか、あるいはβ−APP遺伝子を発現す
    る動物に、HsLONタンパク質もしくは該タンパク質をコードする核酸、また
    は該タンパク質に免疫特異的に結合する抗体もしくは該抗体の結合ドメインを含
    む該抗体のフラグメントもしくは誘導体を投与することによって、β−APPの
    活性またはレベルを調節する、方法。
  51. 【請求項51】 細胞と接触させるか、あるいは前記タンパク質をコードす
    る遺伝子を発現する動物に、β−APP、β−APPをコードする核酸、あるい
    はβ−APPに免疫特異的に結合する抗体または該抗体の結合ドメインを含む該
    抗体のフラグメントもしくは誘導体を投与することによって、HsLONの活性
    またはレベルを調節する、方法。
  52. 【請求項52】 細胞と接触させるか、あるいは前記複合体を発現しかつ形
    成する動物に、該複合体の形成を調節する分子を投与することによって、β−A
    PPとHsLONとの複合体の活性またはレベルを調節する、方法。
  53. 【請求項53】 β−APPもしくはHsLONまたはβ−APPとHsL
    ONとの複合体の活性を調節する分子を同定する方法であって、該方法は、Hs
    LONの存在下で、β−APPと1以上の候補分子とを接触させる工程、ならび
    にβ−APPとHsLONとの間で形成する複合体の量を測定する工程を含み、
    ここで該候補分子の非存在下で形成する量と比較して、形成する複合体の量の増
    加または減少が、該分子が、β−APPもしくはHsLONまたはβ−APPと
    HsLONとの複合体の活性を調節することを示す、 方法。
  54. 【請求項54】 前記接触が、請求項49に記載の組換え型非ヒト動物に前
    記候補分子を投与することにより実施される、請求項53に記載の方法。
  55. 【請求項55】 前記接触をインビトロで実施し、そしてβ−APP、Hs
    LONおよび前記候補分子が精製される、請求項54に記載の方法。
  56. 【請求項56】 生物学的活性のためにβ−APPの誘導体またはアナログ
    をスクリーニングする方法であって、該方法は、前記β−APPの誘導体または
    アナログとHsLONとを接触させる工程、および該β−APPの誘導体または
    アナログとHsLONとの間の複合体の形成を検出する工程を含み、ここで、該
    複合体の形成を検出することが、該β−APPの誘導体またはアナログが生物学
    的活性を有することを示す、 方法。
  57. 【請求項57】 生物学的活性のためにHsLONの誘導体またはアナログ
    をスクリーニングする方法であって、該方法は、前記HsLONの誘導体または
    アナログとβ−APPとを接触させる工程、および該HsLONの誘導体または
    アナログとβ−APPとの間の複合体の形成を検出する工程を含み、ここで、該
    複合体の形成を検出することが、該HsLONの誘導体またはアナログが生物学
    的活性を有することを示す、 方法。
  58. 【請求項58】 被験者において、異常なレベルのβ−APPとHsLON
    との複合体によって特徴付けられる該疾患または障害の処置の効力をモニターす
    る方法であって、該方法は、該被験者に由来するサンプル中の該複合体、β−A
    PPおよびHsLONをコードするRNA、または該複合体の機能的活性のレベ
    ルを測定する工程を含み、ここで該サンプルを、該処置の投与後に該被験者から
    採取し、そして(a)該処置の投与前に該被験者から採取したサンプルの該レベ
    ルあるいは(b)該疾患または障害の前処置段階に関連する標準レベルと比較し
    、ここで、該処置の投与前に採取された該サンプル中の該複合体、該β−APP
    およびHsLONをコードするRNA、または該複合体の機能的活性のレベルま
    たは該標準レベルと比較して、該処置の投与後に採取されたサンプル中の該複合
    体、該β−APPおよびHsLONをコードするRNA、または該複合体の機能
    的活性のレベルの変化または変化のなさが、該投与が該疾患または障害を処置す
    るのに有効かどうかを示す、 方法。
  59. 【請求項59】 被験者において神経変性を処置または予防する方法であっ
    て、該方法は、このような処置または予防が所望される被験者に、治療有効量の
    β−APPとHsLONとの複合体の機能を調節する分子を投与する工程を含む
    、方法。
  60. 【請求項60】 被験者において心筋症を処置または予防する方法であって
    、該方法は、このような処置または予防が所望される被験者に、治療有効量のβ
    −APPとHsLONとの複合体の機能を調節する分子を投与する工程を含む、
    方法。
  61. 【請求項61】 被験者において糖尿病を処置または予防する方法であって
    、該方法は、このような処置または予防が所望される被験者に、治療有効量のβ
    −APPとHsLONとの複合体の機能を調節する分子を投与する工程を含む、
    方法。
  62. 【請求項62】 被験者において聴覚障害を処置または予防する方法であっ
    て、該方法は、このような処置または予防が所望される被験者に、治療有効量の
    β−APPとHsLONとの複合体の機能を調節する分子を投与する工程を含む
    、方法。
  63. 【請求項63】 被験者において男性不妊症または関連する疾患を処置また
    は予防する方法であって、該方法は、このような処置または予防が所望される被
    験者に、治療有効量のβ−APPとHsLONとの複合体の機能を調節する分子
    を投与する工程を含む、方法。
  64. 【請求項64】 被験者においてミトコンドリアのDNA変異関連疾患を処
    置または予防する方法であって、該方法は、このような処置または予防が所望さ
    れる被験者に、治療有効量のβ−APPとHsLONとの複合体の機能を調節す
    る分子を投与する工程を含む、方法。
JP2000559140A 1998-07-10 1999-07-08 ヒトβアミドイド前駆体タンパク質(β−APP)のヒトLONプロテアーゼ様タンパク質(HsLON)との相互作用 Withdrawn JP2002521004A (ja)

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