WO2001062913A1 - Vertebraten globin - Google Patents

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WO2001062913A1
WO2001062913A1 PCT/EP2001/001830 EP0101830W WO0162913A1 WO 2001062913 A1 WO2001062913 A1 WO 2001062913A1 EP 0101830 W EP0101830 W EP 0101830W WO 0162913 A1 WO0162913 A1 WO 0162913A1
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WO
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nucleic acid
dna
protein
acid sequence
neuroglobin
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PCT/EP2001/001830
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Thorsten Burmester
Thomas Hankeln
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Johannes Gutenberg Universität Mainz
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/795—Porphyrin- or corrin-ring-containing peptides
    • C07K14/805—Haemoglobins; Myoglobins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A61P25/16—Anti-Parkinson drugs
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
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    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy

Definitions

  • the present invention relates to a new vertebrate globin, a DNA coding for such a protein and a method for producing such a protein.
  • the invention further relates to antibodies directed against the protein and the use of the DNA and the protein for the diagnosis and / or therapy of diseases of the nervous system.
  • Globins are porphyrin-containing proteins that reversibly bind oxygen. Bacteria, plants, fungi and animals have globins. So far, only two different types of globins have been described in humans and other vertebrates: the heterotetrameric hemoglobins and the monomeric myogiobins. Both regulate the transport and storage of oxygen, hemoglobin in the blood and myoglobin in the muscle. Although globins are among the best-studied proteins and a wide variety of variants from both groups are known, no further globin families have been described in vertebrates.
  • EST Expressed Sequence Tag
  • Nervous system diseases such as stroke, Alzheimer's disease, Parkinson's syndrome, dementia, other neurodegenerative diseases and tumors have many causes.
  • oxygen deficiency and a disruption in energy production are considered a possible risk factor (e.g. Alzheimer's) or are at least included in the complex pathological events (e.g. Parkinson's disease).
  • ischemic cascade ischemic cascade
  • Amino acid sequence of SEQ-ID No. 1 or 2 or an amino acid sequence different therefrom by one or more amino acids can preferably be characterized in that the DNA of the latter amino acid sequence hybridizes with the DNA of SEQ-ID No 3 or 4.
  • an amino acid sequence different from one or more amino acids encompasses any amino acid sequence coding for a neuroglobin, the DNA sequence of which corresponds to the DNA of SEQ-ID No. 3 or 4 hybridized and encoded for a protein that binds oxygen.
  • the DNA sequence can differ from the DNA of SEQ-ID No. Distinguish 3 or 4 by additions, deletions, substitutions and / or inversions of one or more base pairs.
  • hybridization indicates hybridization under normal conditions, in particular at 25 K below the melting point of the sequence.
  • Another object of the invention is a neuroglobin gene, in particular a human neuroglobin gene or a gene different therefrom in one or more base pairs, provided that this expresses the function of the neuroglobin.
  • nucleic acid which codes for neuroglobin.
  • the nucleic acid can be an RNA or a DNA, e.g. a cDNA.
  • a DNA comprising the following.
  • SEQ-ID No. 3 The DNA of SEQ-ID No. 3 was deposited as E. co // - clone phumNGB-1 at DSMZ (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures) under DSM 13213 on December 22, 1999.
  • a DNA different by one or more base pairs encompasses any nucleic acid coding for a neuroglobin which is associated with the DNA of SEQ-ID No. 3 or 4 hybridizes and encodes a protein that binds oxygen.
  • the nucleic acid can differ from the DNA of SEQ-ID No. Distinguish 3 or 4 from additions, deletions, substitutions and / or inversions of one or more base pairs.
  • hybridization reference is made accordingly to the above statements.
  • a nucleic acid according to the invention can be present as such or in combination with any other nucleic acids.
  • a DNA coding for a neuroglobin according to the invention can be present in an expression vector to which the invention is also directed.
  • expression vectors according to the invention are known to the person skilled in the art.
  • E. coii these are e.g. pGEMEX, pUC derivatives, pGEX-2T, pET3b and pQE- ⁇ .
  • yeast e.g. To name pY100 and Ycpadl
  • animal cells e.g. pKCR, pEFBOS, cDM ⁇ and pCEV4 must be specified.
  • the bacculovirus expression vector pAcSGHisNT-A is particularly suitable for expression in insect cells.
  • suitable host cells in order to express the nucleic acid according to the invention which is present in an expression vector.
  • suitable host cells include the Eco / strains HB101, DH1, X1776, JM101, JM 109, BL21 and SG 13009, the yeast strain Saccharomyces cerevisiae or Schizosaccharomyces pombe and the animal cells L, NIH 3T3, FM3A, CHO, COS, Vera and HeLa and the insect cells Sf9.
  • the integration of an expression vector according to the invention into such cells leads to a host cell, which is also an object of the invention.
  • Another object of the invention is a method for producing the neuroglobin, in which host cells according to the invention are cultivated under suitable conditions
  • nucleic acid according to the invention must be inserted into an expression vector in order to obtain an expression vector according to the invention. He is also aware that this nucleic acid can be inserted in conjunction with a nucleic acid coding for another protein or peptide, so that the DNA according to the invention can be expanded in the form of a fusion protein.
  • Another object of the present invention are ribozymes which are complementary to the neuroglobin gene according to the invention or to the nucleic acids according to the invention and can bind to and cleave the nucleic acids or an mRNA transcript of the gene, as a result of which the synthesis of the gene or the nucleic acid is encoded Protein is reduced or inhibited
  • the invention is also directed to an antisense RNA which is complementary to a nucleic acid according to the invention, including the neuroglobion gene, and can bind to this nucleic acid, thereby reducing or inhibiting the synthesis of the protein encoded by this nucleic acid
  • Another object of the present invention is an antibody directed against a protein or fusion protein described above.
  • Such an antibody can be produced by conventional methods. It can be polyclonal or monoclonal. For its production, it is advantageous to immunize animals, in particular rabbits or chickens for a polyclonal and mice for a monoclonal antibody, with an above (Fus ⁇ ons) protein or fragments thereof, it may be advantageous if these are attached to a carrier molecule such as KLH or BSA are coupled. Further "boosters" of the animals can be carried out using the same (fusion) protein or fragments thereof. The polyclonal antibody can then be obtained from the serum or egg yolk of the animals. For the monoclonal antibody, spleen cells of the animals are fused with myeloma cells.
  • Another object of the invention is a medicament or a pharmaceutical preparation containing it, or which contains one or more of the following components a) at least one ribozyme according to the invention b) at least one antisense RNA according to the invention c) at least one expression vector according to the invention d) at least one neuroglobin according to the invention or a protein with its biological activity e) at least one antibody according to the invention and / or a fragment thereof, and optionally suitable pharmaceutical auxiliaries and carriers
  • compositions according to the invention can contain further therapeutic agents
  • the medicaments or pharmaceutical preparations according to the invention can be used against diseases of the (central) nervous system, in particular Alzheimer's disease, Parkinson's syndrome or dementia, and against other neurodegenerative diseases, such as stroke, neuronal oxygen deficiency or against tumors in neuronal tissue
  • the invention is further directed to a method in which a sample is brought into contact with one of the above components a) b) or e) or a nucleic acid according to the invention.
  • a sample in the sense of the present invention is any organic Material that could be tested for the presence of a neuroglobin or its DNA or mRNA, for example pieces of tissue such as neuronal or other tissue, cells, for example cells from neuronal tissue such as neurons or cells surrounding neurons, as well as digests or extracts thereof or protein or nucleic acid purifications
  • kits Such comprises one or more of the following components a) at least one DNA according to the invention, b) at least one neuroglobin according to the invention, c) at least one antibody according to the invention, and d) customary auxiliaries, such as carriers, buffers, solvents, controls, etc
  • Another object of the present invention is the use of the neuroglobin, the nucleic acid or the antibody, as stated above, for the identification or the design of a binding partner
  • the invention is directed to the use of the neuroglobin, the nucleic acid, the ribozyme, the antisense RNA and / or the antibody as listed above
  • the present invention makes it possible to investigate the causes of diseases of the nervous system.
  • Neuroglobin can be detected using an antibody according to the invention.
  • a relationship of neuroglobin to a disease of the nervous system can be established.
  • an autoantibody directed against this protein can be detected using neuroglobin
  • Methods in particular a Western blot, an ELISA, an immunoprecipitation or by immunofluorescence can also be carried out using a nucleic acid according to the invention, in particular a DNA and a derivative thereof Primers, the organization and expression of the gene coding for neuroglobin are detected. This detection can be carried out in the usual way, in particular by sequencing, in a Southern or Northern blot or by means of s / ftv hybridization or by RT-PCR.
  • the present invention is suitable for taking measures against the excessive or reduced presence of neuroglobin in people.
  • neuroglobin can be inhibited.
  • the expression of the DNA coding for neuroglobin can also be inhibited by using a nucleic acid according to the invention, in particular a DNA, as the basis for producing anti-sense RNA.
  • a nucleic acid according to the invention in particular a DNA, as the basis for producing anti-sense RNA.
  • a nucleic acid according to the invention in particular a DNA
  • a vector expressing it which may contain an inducible promoter, can be introduced into persons or certain tissues, in particular tumors.
  • the expression of neuroglobin can be increased by additionally introducing a nucleic acid according to the invention.
  • neuroglobin can serve as the basis for developing chemical compounds that can inhibit or activate neuroglobin to a greater extent.
  • the present invention thus represents means of better diagnosing diseases of the nervous system and of being able to intervene therapeutically in these diseases.
  • Fig. 1 shows the genomic organization of the human neuroglobin gene. Exons are represented by vertical bars and the length of the exons or introns is given in base pairs. The positions of the translation start codon (ATG) and the stop codon are entered. The lower part shows the position and type of repetitive DNA sequences identified in the region analyzed.
  • HsaNGB and MmuNgb human and murine neuroglobin
  • HsaMB human and murine myglobin
  • HsaMB accession number M14603; MmuMb, P04247
  • hemoglobin alpha and beta HsaHBA, J0015B3; M36640; MmuHba, A45964; MmuHbb, P02088).
  • the globin consensus numbering is given below the sequences.
  • the secondary structure of human hemoglobin ß is shown above the top row.
  • the alpha helices are labeled A to H. Amino acids with a gray background are preserved between the neurogiobins and myo- or hemoglobins.
  • the positions of the introns in the genomic human neuroglobin B12.2, E11-0 and G7-0) are indicated by arrows.
  • 3 shows the detection of neurogiobin sequences in normal tissues or neuronal tissue by Northern dot blotting.
  • FIG. 4 shows the oxygen binding of recombinant murine neuroglobin. The absorption spectra of recombinant oxy- and deoxy-neuroglobin in the mouse are shown.
  • Example 1 Identification and cloning of neuroglobin To identify previously unknown globin homologs, the databases (available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov) of the human and murine EST sequences (expressed sequence tags; Boguski et al., 1993) using the BLAST algorithm (Altschul, SF, Madden, TL, Shuffer, AA, Zhang, J., Zhang, Z., Miller, W., and Lipman, D. (1997) Gapped BLAST and PSI-BLAST : a new generation of protein database search programs. Nucl. Acids Res. 25, 3389-3402).
  • oligonucleotide primers were produced on the basis of the partially present EST sequences.
  • the human and mouse neuroglobin cDNAs were then amplified from human and mouse brain RNA using the RT-PCR technique.
  • the cDNA fragments were sequenced using a modified chain termination method with fluorescence-labeled dideoxynucleotides.
  • a filter with ordered PAC clones of the human DNA was hybridized with the radioactive neuroglobin cDNA probe.
  • the neuroglobin gene which is completely contained in the PAC clone RPCIP704O021141 Q2, was sequenced using a combined "shotgun” / "primer walking” method.
  • Example 2 Detection of a neuroglobin according to the invention in normal tissues or neuronal tissue
  • RNA Master Dot-BlotTM (from Clontech, Palo Alto, USA) with standardized amounts of RNA from 50 human tissues was hybridized with a radioactively labeled sample according to the manufacturer's instructions.
  • the hybridization signals were made visible and quantified using a Fuji BAS-1800 phosphoimager. In Fig. 3 the fields show:
  • Example 3 Production and purification of a neuroglobin according to the invention
  • Murine neuroglobin was cloned into the pET-3a expression vector.
  • the coding section of the neuroglobin cDNA was initially amplified by PCR.
  • the ⁇ ' -PCR primer was provided with an Nde I site, which provided the translation start codon after insertion into the vector.
  • the 3 * primer contained the stop codon of the cDNA, followed by a Barn HI cloning site.
  • the Nde I / Bam HI restricted PCR product was ligated into a NET I / Bam HI-cut pET-3a vector.
  • coli BL21 (DE3) pLys (F " ompT r " m ⁇ ) bacteria were transformed with the recombinant plasmid and 1 ml of an overnight culture was used to mix 1000 ml LB medium with 1000 ⁇ g / ml ampicillin and 1 inoculate mM ⁇ -amino-levulinic acid. The culture was shaken at 25 ° C and 250 rpm for 6 to 8 hours. Expression of neuroglobin was induced by adding 1 mM isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside (IPTG) and the bacteria were allowed to grow for an additional 14-18 hours.
  • IPTG isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside
  • the bacteria were harvested (centrifugation at 1000 xg for 20 minutes), washed with a volume (200 ml) of 25 mM Tris-HCl, pH 8.0, 10 mM EDTA, 0.9% glucose and in 50 mM Tris-HCl, 1mM EDTA, 0.5 mM DTT, pH 8.0, mixed with the Röche Complete TM proteinase inhibitor mixture, resuspended.
  • the bacteria were broken up by three freeze / thaw cycles in liquid nitrogen followed by ultrasound. Cell debris was removed by centrifugation (1 h, 6000 xg).
  • the recombinant neuroglobin was precipitated with 40 to 60% (NH 4 ) 2 S0, overnight against 50 mM potassium phosphate buffer, pH 7.4, mixed with 1 mM EDTA and 0.5 mM dithiothreitol (DTT), dialyzed and by size -Exclusion chromatography on a Sephacryl S-200 column (Amersham Pharmacia).
  • Oxygen binding studies were carried out at 25 ° C in 50 mM potassium sulfate, 1 mM EDTA, pH 7.4. The absorption was measured at 424 nm (deoxy maximum) in a Gill cell. Due to the partially reversible oxygenation during the
  • oxygen binding curves were carried out with a bacterial supernatant which had previously been concentrated by microfiltration in Centrisat C-4 filters (Sartorius) with an exclusion limit of 5000 Da.
  • Supernatants from Wiidtyp bacteria that did not express neuroglobin showed no oxygen binding, with supernatants from recombinant bacteria binding oxygen (see FIG. 4).
  • a fusion protein according to the invention binds oxygen with a physiologically relevant affinity and thus fulfills a function in neuronal tissue 15 which is similar to that of myoglobin in the muscle.
  • EXAMPLE 5 Production and Detection of an Antibody According to the Invention
  • a recombinant protein from Example 3 according to the invention is subjected to a 15% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. After staining the gel with Coomassie
  • the rabbit's serum is tested in an immunoblot.
  • a recombinant protein according to the invention from Example 1 of an SDS polyacryiamide Subjected to gel electrophoresis and transferred to a nitrocellulose filter (cf. Khyse-Andersen, J., J. Biochem. Biophys. Meth. 10, (1984), 203-209).
  • the Western blot analysis was carried out as in Bock, C.-T. et al., Virus Genes 8, (1994), 215-229.
  • the nitrocellulose filter is incubated for one hour at 37 ° C. with a first antibody. This antibody is rabbit serum (1: 10000 in PBS).
  • the nitrocellulose filter is incubated with a second antibody.
  • This antibody is a goat anti-rabbit IgG antibody (Dianova) (1: 5000) coupled with alkaline phosphatase in PBS. After 30 minutes of incubation at 37 ° C, there are several washing steps with PBS and then the alkaline phosphatase detection reaction with developer solution (36 ⁇ M 5 'bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate, 400 ⁇ M nitroblue tetrazolium, 100mM Tris-HCl, pH 9.5, 100 mM NaCI, 5 mM MgCI 2 ) at room temperature until bands become visible.
  • developer solution 36 ⁇ M 5 'bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate, 400 ⁇ M nitroblue tetrazolium, 100mM Tris-HCl, pH 9.5, 100 mM NaCI, 5 mM MgCI 2
  • Immunization Antibodies are extracted from egg yolk and tested in a Western blot. Polyclonal antibodies according to the invention are detected. Immunization protocol for mouse monoclonal antibodies Per immunization, 12 ⁇ g gel-purified recombinant human neuroglobin in 0.25 ml PBS and 0.25 ml complete or incomplete Freund's adjuvant are used; at the 4th immunization the fusion protein is dissolved in 0.5 ml (without adjuvant).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Neuroglobin, eine für ein solches Protein kodierende Nukleinsäure und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Proteins. Ferner betrifft die Erfindung gegen das Protein gerichtete Antikörper sowie die Verwendung der DNA und des Proteins zur Diagnose und/oder Therapie von Erkrankungen des Nervensystems.

Description

Vertebraten Globin
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Vertebraten-Globin, eine für ein solches Protein kodierende DNA und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Proteins. Ferner betrifft die Erfindung gegen das Protein gerichtete Antikörper sowie die Verwendung der DNA und des Proteins zur Diagnose und/oder Therapie von Erkrankungen des Nervensystems.
Globine sind Porphyrin-enthaltende Proteine, die Sauerstoff reversibel binden. Bakterien, Pflanzen, Pilze und Tiere besitzen Globine. Im Menschen und anderen Vertebraten wurden bisher nur zwei verschiedene Typen von Globinen beschrieben: die heterotetrameren Hämoglobine und die moπomereπ Myogiobine. Beide regeln den Transport und die Lagerung von Sauerstoff, Hämoglobin im Blut und Myoglobin im Muskel. Obwohl Globine zu den am besten untersuchen Proteinen gehören und verschiedenste Varianten aus beiden Gruppen bekannt sind, wurden bei Vertebraten bisher keine weiteren Globin-Familien beschrieben.
Überraschenderweise ergab eine Suche in Expressed-Sequence-Tag (EST)- Datenbanken der Maus und des Menschen, daß einige partielle ESTs, die aus neuronalem Gewebe stammen, Globin-ähnliche Sequenzen beinhalten, die nicht zur Familie der Vertebraten Hämo- bzw. Myogiobine gehören und somit für ein neues Globin kodieren. Dieses neue Globin wird preferentiell in neuronalem Gewebe exprimiert und bindet reversibel Sauerstoff mit einer dem Myoglobin ähnlichen Affinität.
Erkrankungen des Nervensystems wie Schlaganfall, Alzheimer-Krankheit, Parkinson- Syndrom, Demenz, andere neurodegenerative Krankheiten, sowie Tumore haben vielfältige Ursachen.
Die Aufrechterhaltung der Sauerstoffversorgung des Nervensystems ist jedoch in jedem Fall essentiell für den Fortbestand und die Funktion neuronaler Zellen. Bei einer Reihe neuro-degenerativer Erkrankungen gilt Sauerstoffmangel und eine Störung der Energieproduktion als möglicher Risikofaktor (z.B. Alzheimer) oder ist zumindest in das komplexe pathologische Geschehen miteinbezogen (z.B. Morbus Parkinson). Eine direkte Beziehung zwischen Sauerstoff-Unterversorgung und Gehirnschädigung existiert beim Schlaganfall, wenn primär unterversorgte, absterbende Zellen benachbartes Gewebe schädigen (ischämische Kaskade). of description missing upon filing
Aminosauresequenz von SEQ-ID No. 1 oder 2 oder eine hiervon durch ein oder mehrere Aminosäuren unterschiedliche Aminosauresequenz. Diese möglichen Unterschiede können vorzugsweise dadurch charakterisiert sein, dass die DNA der letzteren Aminosauresequenz mit der DNA von SEQ-ID No 3 bzw 4 hybridisiert.
Der Ausdruck "eine durch ein oder mehrere Aminosäuren unterschiedliche Aminosauresequenz" umfaßt jegliche für ein Neuroglobin kodierende Aminosauresequenz, deren DNA-Sequenz mit der DNA von SEQ-ID No. 3 bzw. 4 hybridisiert und für ein Protein kodiert, das Sauerstoff bindet. Die DNA-Sequenz kann sich von der DNA von SEQ-ID No. 3 bzw. 4 durch Additionen, Deletionen, Substitutionen und/oder Inversionen von ein oder mehreren Basenpaaren unterscheiden. Der Ausdruck "Hybridisierung" weist auf eine Hybridisierung unter üblichen Bedingungen, insbesondere bei 25 K unter dem Schmelzpunkt der Sequenz hin.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Neuroglobin-Gen, insbesondere ein humanes Neuroglobin-Gen oder ein hiervon in einem oder mehreren Basenpaaren unterschiedliches Gen, sofern dieses die Funktion des Neuroglobins exprimiert.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Nukleinsaure, die für Neuroglobin kodiert. Die Nukleinsaure kann eine RNA oder eine DNA, z.B. eine cDNA, sein. Bevorzugt ist eine DNA, die folgendes umfaßt.
(a) Die DNA von SEQ-ID No. 3 oder eine hiervon durch ein oder mehrere Basenpaare unterschiedliche DNA, wobei letztere DNA mit der DNA von SEQ-ID No. 3 hybridisiert, oder
(b) eine mit der DNA von (a) über den degenerierten genetischen Code verwandte DNA.
(c) Die DNA von SEQ-ID No. 4 oder eine hiervon durch ein oder mehrere
Basenpaare unterschiedliche DNA, wobei letztere DNA mit der DNA von SEQ-ID No. 4 hybridisiert, oder (d) eine mit der DNA von (c) über den degenerierten genetischen Code verwandte DNA.
Die DNA von SEQ-ID No. 3 wurde als E. co//-Klon phumNGB-1 bei der DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen) unter DSM 13213 am 22. Dezember 1999 hinterlegt.
Der Ausdruck "eine durch ein oder mehrere Basenpaare unterschiedliche DNA" umfaßt jegliche für ein Neuroglobin kodierende Nukleinsaure, die mit der DNA von SEQ-ID No. 3 oder 4 hybridisiert und für ein Protein codiert, das Sauerstoff bindet. Die Nukleinsaure kann sich von der DNA von SEQ-ID No. 3 bzw. 4 durch Additionen, Deletionen, Substitutionen und/oder Inversionen von einem oder mehreren Basenpaaren unterscheiden. Hinsichtlich des Ausdrucks "Hybridisierung" wird auf vorstehende Ausführungen entsprechend verwiesen.
Eine erfindungsgemäße Nukleinsaure kann als solche oder in Kombination mit jeglicher anderen Nukleinsäuren vorliegen. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße, für ein Neuroglobin kodierende DNA in einem Expressionsvektor vorliegen, auf den die Erfindung ebenfalls gerichtet ist. Beispiele solcher erfindungsgemäßer Expressionsvektoren sind dem Fachmann bekannt. Im Falle eines Expressionsvektors für E. coii sind dies z.B. pGEMEX, pUC-Derivate, pGEX-2T, pET3b und pQE-δ. Für die Expression in Hefe sind z.B. pY100 und Ycpadl zu nennen, während für die Expression in tierischen Zelien z.B. pKCR, pEFBOS, cDMδ und pCEV4 anzugeben sind. Für die Expression in Insektenzellen eignet sich besonders der Bacculovirus-Expressionsvektor pAcSGHisNT-A.
Der Fachmann kennt geeignete Wirts-Zellen, um die erfindungsgemäße, in einem Expressionsvektor vorliegende Nukleinsaure zu exprimieren. Beispiele solcher Zellen umfassen die Eco/-Stämme HB101 , DH1 , X1776, JM101 , JM 109, BL21 und SG 13009, den Hefe-Stamm Saccharomyces cerevisiae oder Schizosaccharomyces pombe und die tierischen Zellen L, NIH 3T3, FM3A, CHO, COS, Vera und HeLa sowie die Insektenzellen Sf9. Die Integration eines erfindungsgemäßen Expressionsvektors in solche Zellen führt zu einer Wirtszelle, die ebenfalls ein Gegenstand der Erfindung ist. Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des Neuroglobins, bei dem erfindungsgemaße Wirts-Zellen unter geeigneten Bedingungen kultiviert werden
Der Fachmann weiß, in welcher Weise die erfindungsgemaße Nukleinsaure in einen Expressionsvektor inseriert werden muß, um einen erfindungsgemaßen Expressionsvektor zu erhalten. Ihm ist auch bekannt, daß diese Nukleinsaure in Verbindung mit einer für ein anderes Protein bzw Peptid kodierenden Nukleinsaure inseriert werden kann, so daß die erfindungsgemaße DNA in Form eines Fusionsproteins expπmiert werden kann.
Desweiteren kennt der Fachmann Bedingungen, transformierte bzw. transfizierte Zellen zu kultivieren Auch sind ihm Verfahren bekannt, das durch die erfindungsgemaße Nukleinsaure expπmierte Protein bzw. Fusioπsprotein zu isolieren und zu reinigen.
Noch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Ribozyme, welche zum erfindungsgemaßen Neuroglobin-Gen oder zu den erfindungsgemaßen Nukleinsäuren komplementär sind und an die Nukleinsäuren bzw ein mRNA-Transkπpt des Gens binden und diese spalten können, wodurch die Synthese des von dem Gen oder der Nukleinsaure codierten Proteins verringert oder gehemmt wird
Die Erfindung ist auch auf eine Antisense-RNA gerichtet, die zu einer erfindungsgemaßen Nukleinsaure, darunter auch das Neuroglobion-Gen, komplementär ist und an diese Nukleinsaure binden kann, wodurch die Synthese des von dieser Nukleinsaure codierten Proteins verringert oder gehemmt wird
Durch diese erfindungsgemaßen Mittel sind Maßnahmen möglich, regulierend in den Neuroglobin-Stoffwechsel einzugreifen, um gegen entsprechende Erkrankungen vorgehen zu können bzw diese gezielt erforschen zu können
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein gegen ein vorstehend beschriebenen Protein bzw Fusionsprotein gerichteter Antikörper Ein solcher Antikörper kann durch übliche Verfahren hergestellt werden Er kann polyklonal bzw. monoklonal sein. Zu seiner Herstellung ist es gunstig, Tiere, insbesondere Kaninchen oder Hühner für einen polyklonalen und Mause für einen monoklonaien Antikörper, mit einem vorstehenden (Fusιons)proteιn oder Fragmenten davon zu immunisieren, wobei es gunstig sein kann, wenn diese an ein Tragermolekul wie KLH oder BSA gekoppelt sind Weitere "Booster" der Tiere können mit dem gleichen (Fusιons)proteιn oder Fragmenten davon erfolgen. Der polyklonale Antikörper kann dann aus dem Serum bzw Eigelb der Tiere erhalten werden Für den monoklonaien Antikörper werden Milzzellen der Tiere mit Myelomzellen fusioniert.
Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein Arzneimittel bzw. eine es enthaltende pharmazeutische Zubereitung, das, bzw. die eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthalt a) zumindest ein erfindungsgemaßes Ribozym b) zumindest eine erfindungsgemaße Antisense-RNA c) zumindest einen erfindungsgemaßen Expressionsvektor d) zumindest ein erfindungsgemaßes Neuroglobin oder ein Protein mit dessen biologischer Aktivität e) zumindest einen erfindungsgemaßen Antikörper und/oder ein Fragment davon, und gegebenenfalls geeignete pharmazeutische Hiifs- und Tragerstoffe
Ebenso können die erfindungsgemaßen pharmazeutischen Zubereitungen weitere therapeutische Wirkstoffe enthalten
Die erfindungsgemaßen Arzneimittel bzw pharmazeutischen Zubereitungen können gegen Erkrankungen des (zentralen) Nervensystems, insbesondere die Alzheimer- Krankheit, das Parkinson-Syndrom oder Demenz, sowie gegen andere neuro- degenerative Krankheiten, wie Schlaganfall, neuronaler Sauerstoffunterversorgung oder gegen Tumore in neuronalem Gewebe eingesetzt werden
Die Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Verfahren, bei dem man eine Probe mit einer der obigen Komponenten a) b) öder e), oder einer erfindungsgemaßen Nukleinsaure in Kotakt bringt. Eine Probe im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jegliches organisches Material, welches auf die Anwesenheit eines Neuroglobins oder seiner DNA oder mRNA getestet werden konnte, beispielweise Gewebsstucke wie neuronales oder anderes Gewebe, Zellen, beispielsweise Zellen aus neuronalem Gewebe wie Neurone oder Neuron-umgebende Zellen, sowie Aufschlüsse oder Extrakte davon oder Protein- bzw Nukleinsaureaufreinigungen
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kit. Ein solcher umfaßt eine oder mehrere der folgenden Komponenten a) zumindest eine erfindungsgemaße DNA, b) zumindest ein erfindungsgemaßes Neuroglobin, c) zumindest einen erfindungsgemaßen Antikörper, sowie d) übliche Hilfsstoffe, wie Trager, Puffer, Losungsmittel, Kontrollen, etc
Von den einzelnen Komponenten können jeweils ein oder mehrere Vertreter vorliegen Hinsichtlich der einzelnen Ausdrucke wird auf vorstehende Ausfuhrungen verwiesen Diese gelten hier entsprechend.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des Neuroglobins, der Nukleinsaure oder des Antikörpers, wie oben ausgeführt, zur Identifizierung oder dem Design eines Bindungspartners
Schließlich ist die Erfindung noch gerichtet auf die Verwendung des Neuroglobins, der Nukleinsaure, des Ribozyms, der Antisense-RNA oder/und des Antikörpers, wie oben aufgeführt
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Erkrankungen des Nervensystems ursachlich zu untersuchen Mit einem erfindungsgemaßen Antikörper kann Neuroglobin nachgewiesen werden Es kann eine Beziehung von Neuroglobin zu einer Erkrankung des Nervensystems hergestellt werden Ferner kann mit Neuroglobin ein gegen dieses Protein gerichteter Autoantikorper nachgewiesen werden Beide Nachweise können durch übliche Verfahren, insbesondere einen Western Blot, einen ELISA, eine Immunprazipitation oder durch Immunfluoreszenz erfolgen Desweiteren kann mit einer erfindungsgemaßen Nukleinsaure, insbesondere einer DNA und hiervon abgeleiteten Primern, die Organisation und die Expression des für Neuroglobin kodierenden Gens nachgewiesen werden. Dieser Nachweis kann in üblicherweise, insbesondere durch Sequenzierung, in einem Southern oder Northern Blot oder über in s/ftv-Hybridisierung bzw. durch RT-PCR, erfolgen.
Darüber hinaus eignet sich die vorliegende Erfindung, Maßnahmen gegen das übermäßige oder verringerte Vorliegen von Neuroglobin in Personen zu ergreifen. Mit einem erfindungsgemäßen Antiköφer kann Neuroglobin inhibiert werden. Auch kann die Expression der für Neuroglobin kodierenden DNA inhibiert werden, indem eine erfindungsgemäße Nukleinsaure, insbesondere eine DNA, als Basis zur Erstellung von anti-sense-RNA verwendet wird. Diese kann als solche oder in Form eines sie exprimierenden Vektors, wobei dieser einen induzierbaren Promotor enthalten kann, in Personen bzw. bestimmte Gewebe, insbesondere Tumoren, eingeführt werden. Desweiteren kann die Expression von Neuroglobin verstärkt werden, indem eine erfindungsgemäße Nukleinsaure zusätzlich eingebracht wird. Diese kann als solche oder in Form eines sie exprimierenden Vektors, wobei dieser einen induzierbaren Promotor enthalten kann, in Personen bzw. bestimmte Gewebe, insbesondere Tumoren, eingeführt werden. Desweiteren kann Neuroglobin als Basis dienen, chemische Verbindungen zu entwickeln, die Neuroglobin inhibieren oder verstärkt aktivieren können.
Somit stellt die vorliegende Erfindung Mittel dar, Erkrankungen des Nervensystems besser zu diagnostizieren und in diese Erkrankungen therapeutisch eingreifen zu können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt die genomische Organisation des humanen Neuroglobin-Gens. Exons sind durch vertikale Balken dargestellt und die Länge der Exons bzw. Introns ist in Basenpaaren angegeben. Die Positionen des Translationsstart-Kodons (ATG) und das Stopp-Kodon sind eingetragen. Der untere Teil zeigt die Position und Art von repetitiven DNA-Sequenzen, die in der analysierten Region identifiziert wurden. Fig. 2 zeigt ein Sequenzalignment und die Domänen im Vergleich des humanen und des murinen Neuroglobins (HsaNGB und MmuNgb) mit humanem und murinem Myglobin (HsaMB, accession number M14603; MmuMb, P04247) und Hämoglobin alpha und beta (HsaHBA, J00153; HsaHBB, M36640; MmuHba, A45964; MmuHbb, P02088). Die Globin-Konsensus-Nummerierung ist unter den Sequenzen angegeben. Die Sekundärstruktur des humanem Hämoglobin ß ist über der obersten Reihe dargestellt. Die alpha-Helices sind mit A bis H bezeichnet. Grau unterlegte Aminosäuren sind zwischen den Neurogiobinen und Myo- oder Hämoglobinen konserviert. Die Positionen der Introns in der genomischen humanen Neuroglobin (B12.2, E11-0 und G7-0) sind durch Pfeile angezeigt.
Fig. 3 zeigt den Nachweis von Neurogiobin-Sequenzen in Normal-Geweben bzw. neuronalem Gewebe durch Northern dot-blotting.
Fig. 4 zeigt die Sauerstoffbindung von rekombinantem murinen Neuroglobin. Dargestellt sind die Absorptionsspektren von rekombinantem oxy- und deoxy-Neuroglobin der Maus.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1: Identifizierung und Klonierung von Neuroglobin Zur Identifizierung bisher unbekannter Globinhomologe wurden die Datenbanken (verfügbar unter http://www.ncbi.nlm.nih.gov) der humanen und murinen EST- Sequenzen (expressed sequence tags; Boguski et al., 1993) mit Hilfe des BLAST- Algorithmus (Altschul, S.F., Madden, T.L., Schäffer, A.A., Zhang, J., Zhang, Z., Miller, W., and Lipman, D . (1997) Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucl. Acids Res. 25, 3389-3402) analysiert. Unter Verwendung verschiedener Proteinsequenzen von Invertebratenglobinen konnte anhand der BLOSUM 45 Substitutionsmatrix (Nicht-Standardeinstellung; geeignet zur Untersuchung von lediglich entfernt verwandten Sequenzen; gap existence cost 14, per residue gap cost 2, lambda ratio 0.87) sowohl in Maus und Mensch mehrere unvollständige EST-Sequenzen identifiziert werden, die signifikante Sequenzähnlichkeiten zu Globinen zeigen, jedoch weder zu den Hämoglobinen, noch zu den Myoglobinen dieser Organismen oder anderer Wirbeltiere gehören.
Anhand der partiell vorhanden EST-Sequenzen wurden spezifische Oligonukleotidprimer hergestellt. Die Neuroglobin-cDNAs von Mensch und Maus wurden anschließend mit Hilfe der RT-PCR-Technik aus Gehirn-RNA des Menschen und der Maus amplifiziert. Die cDNA-Fragmente wurden nach einer modifizierten Kettenabbruchmethode mit fluoreszenzmarkierten Didesoxynukleotiden sequenziert. Zur Identifizierung des humanen Neuroglobin-Gens wurde ein Filter mit geordneten PAC-Klonen der menschlichen DNA mit der radioaktiven Neuroglobin-cDNA-Sonde hybridisiert.
Das Neuroglobin-Gen, welches in dem PAC-Klon RPCIP704O021141 Q2 vollständig enthalten ist, wurde mit einer kombinierten "shotgun"/"Primer-walking"-Methode sequenziert.
Beispiel 2: Nachweis eines erfindungsgemäßen Neuroglobins in Normal-Geweben bzw. neuronalem Gewebe
Ein RNA Master Dot-BlotTM (Fa. Clontech, Palo Alto, USA) mit standardisierten Mengen RNA aus 50 menschlichen Geweben wurde mit einer radioaktiv markierten Probe gemäß den Angaben des Herstellers hybridisiert. Die Hybridisierungssignale wurden mit Hilfe eines Fuji BAS-1800 Phosphoimager sichtbar gemacht und quantifiziert . In Fig. 3 zeigen die Felder:
A1 , Gesamtes Gehirn; A2, Amygdala; A3, Caudaler Nucleus; A4, Cerebellum; A5, Cerebraler Cortex; A6, Frontaler Lobus; A7, Hippocampus; A8, Medulla Oblongata; B1 , Okzipitalpol; B2, Putamen; B3, Substantia Nigra; B4, Temporaler Lobus; B5, Thalamus; B6, Subthalamischer Nucleus; B7, Rückenmark; C1 , Herz; C2, Aorta; C3, Skelett-Muskel; C4, Colon; C5, Blase; C6, Uterus; C7, Prostata; C8, Magen; D1 , Testes; D2, Ovar; D3, Pancreas; D4, Hypophyse; D5, Nebenniere; D6, Schilddrüse; D7, Speicheldrüse; D8, Brustdrüse; E1 , Niere; E2, Leber; E3, Dünndarm; E4, Milz; E5, Thymus; E6, Periphäre Leukozyten; E7, Lymphknoten; E8, Knochenmark; F1 , Blinddarm: F2, Lunge; F3, Luftröhre; F4, Plazenta; G1 , fötales Gehirn; G2, fötales Herz; G3, fötale Niere; G4, fötale Leber; G5, fötale Milz; G6, fötaler Thymus; G7, fötale Lunge. Es zeigt sich, daß in Hirngewebe starke Hybridisierungssignale von Neuroglobin- Sequenzen nachgewiesen werden können. Ferner zeigt es sich, daß entsprechende Signaie in Normalgewebe nur schwach ausgeprägt sind.
Beispiel 3: Herstellung und Reinigung eines erfindungsgemäßen Neuroglobins Murines Neuroglobin wurde in den pET-3a Expressionsvektor einkloniert. Dabei wurde der kodierende Abschnitt der Neuroglobin-cDNA zunächst durch PCR amplifiziert. Der δ'-PCR-Primer war dabei mit einer Nde I-Schnittstelle versehen, die nach Einfügen in den Vektor das Translations-Startkodon lieferte. Der 3*-Primer enthielt das Stopkodon der cDNA, gefolgt von einer Barn Hl-Klonierungsschnittstelle. Das Nde I/Bam Hl- restringierte PCR-Produkt wurde in ebenfalls Nde I/Bam HI-geschnittenen pET-3a-Vektor ligiert. E. coli BL21 (DE3)pLys(F" ompT r" m~ ) Bakterien wurden mit dem rekombinanten Plasmid transformiert und 1 ml einer Über-Nacht-Kultur wurde benutzt, um 1000 ml LB- Medium mit 1000 μg/ml Ampicillin und 1 mM δ-AminoIävulinsäure anzuimpfen. Die Kultur wurde bei 25°C und 250 Umdrehungen pro Minute 6 bis 8 Stunden geschüttelt. Die Expression von Neuroglobin wurde durch Zugabe von 1 mM Isopropyl-ß-D- thiogalactopyranosid (IPTG) induziert und die Bakterien wurden weitere 14-18 Stunden wachsen gelassen. Die Bakterien wurden geerntet (20 Minuten Zentrifugation bei 1000 x g), mit einem Volumen (200 ml) 25 mM Tris-HCI, pH 8.0, 10 mM EDTA, 0.9% Glukose gewaschen und in 50 mM Tris-HCI, 1mM EDTA, 0.5 mM DTT, pH 8.0, versetzt mit der Röche Complete™ Proteinase-Inhibitor-Mischung, resuspendiert. Die Bakterien wurden durch drei Einfrier/Auftau-Zyklen in flüssigem Stickstoff und darauf folgender Ultraschall- Behandlung aufgebrochen. Zelltrümmer wurden durch Zentrifugation (1 h, 6000 x g) entfernt. Das rekombinante Neuroglobin wurde mit 40 bis 60% (NH4)2S0 gefällt, über Nacht gegen 50 mM Kalium-Phosphat-Puffer, ph 7,4, versetzt mit 1 mM EDTA und 0.5 mM Dithiothreitol (DTT), diaiysiert und durch Größen-Ausschluß-Chromatographie auf einer Sephacryl S-200 Säule (Amersham Pharmacia) gereigt.
Es zeigt sich, daß ein erfindungsgemäßes rekombinantes Protein in hochreiner Form hergestellt werden kann. Beispiel 4: Sauerstoff-Bindungsstudien
Sauerstoff-Bindungsstudien wurden bei 25°C in 50 mM Kaliumsulfat, 1 mM EDTA, pH 7,4 durchgeführt. Hierbei wurde die Absoφtion bei 424 nm (Deoxy-Maximum) in einer Gill-Zelle gemessen. Aufgrund der teilweise reversiblen Oxygenierung während des
5 Reinigungsprozesses wurden Sauerstoff-Bindungskurven mit Bakterien-Überstand durchgeführt, der zuvor durch Mikrofiltration in Centrisat C-4 Filtern (Sartorius) mit einer Ausschlussgrenze von 5000 Da aπkonzentriert worden war. Überstände von Wiidtyp- Bakterien, die kein Neuroglobin exprimierten, zeigten keine Sauerstoff-Bindung, wobei Überstände rekombinanter Bakterien Sauerstoff banden (vgl. Fig. 4). Die Affinität für0 Sauerstoff beträgt P5o=1 -9 bis 2.3 Torr (typisches Hämoglobin: P5o=26 Torr; Myoglobin: P50 1 Torr).
Es zeigte sich, dass ein erfindungsgemäßes Fusionsprotein Sauerstoff mit einer physiologisch relevanten Affinität bindet und somit eine Funktion in neuronalem Gewebe 15 erfüllt, die ähnlich der des Myoglobins im Muskel ist.
Beispiel 5: Herstellung und Nachweis eines erfindungsgemaßen Antikörpers Ein erfindungsgemäßes rekombinantes Protein von Beispiel 3 wird einer 15 % SDS- Polyacrylamid-Gelelektrophorese unterzogen. Nach Anfärbung des Gels mit Coomassie-
^ o Brilliant Blue wird eine ca. 17 kD Bande aus dem Gel herausgeschnitten. Die Gelstücke werden mit 500 μl PBS zerkleinert und die Tiere wie folgt immunisiert:
Immunisierungsprotokoll für polyklonale Antiköφer im Kaninchen Pro Immunisierung werden ca. 50 μg Gel-gereinigtes rekombinantes Fusionsprotein in
25 0,7 ml PBS und 0,7 ml komplettem bzw. inkomplettem Freund's Adjuvans eingesetzt. Tag 0: 1. Immunisierung (komplettes Freund's Adjuvans)
Tag 14 2. Immunisierung (inkomplettes Freund's Adjuvans; icFA) Tag 28 3. Immunisierung (icFA) Tag 56 4. Immunisierung (icFA)
30 Tag 80 Ausbluten
Das Serum des Kaninchens wird im Immunoblot getestet. Hierzu wird ein erfindungsgemäßes rekombinantes Protein von Beispiel 1 einer SDS-Polyacryiamid- Gelelektrophorese unterzogen und auf ein Nitrocellulosefilter übertragen (vgl. Khyse- Andersen, J., J. Biochem. Biophys. Meth. 10, (1984), 203-209). Die Western Blot- Anaiyse wurde wie in Bock, C.-T. et al., Virus Genes 8, (1994), 215-229, beschrieben, durchgeführt. Hierzu wird das Nitrocellulosefilter eine Stunde bei 37°C mit einem ersten Antikörper inkubiert. Dieser Antikörper ist das Serum des Kaninchens (1 :10000 in PBS). Nach mehreren Waschschritten mit PBS wird das Nitrocellulosefilter mit einem zweiten Antikörper inkubiert. Dieser Antikörper ist ein mit alkalischer Phosphatase gekoppelter monoklonaler Ziege Anti-Kaninchen-lgG-Antikörper (Dianova) (1 :5000) in PBS. Nach 30- minütiger Inkubation bei 37°C folgen mehrere Waschschritte mit PBS und anschließend die alkalische Phosphatase-Nachweisreaktion mit Entwicklerlösung (36 μM 5' Bromo-4- chioro-3-indolylphosphat, 400 μM Nitroblau-tetrazolium, 100mM Tris-HCI, pH 9.5, 100 mM NaCI, 5 mM MgCI2) bei Raumtemperatur, bis Banden Sichtbar werden. Immunisierungsprotokoll für poiyklonale Antiköφer im Huhn Pro Immunisierung werden 40 μg Gel-gereinigtes rekombinantes Protein in 0,8 ml PBS und 0,8 ml komplettem bzw. inkomplettem Freund's Adjuvans eingesetzt. Tag 0: 1. Immunisierung (komplettes Freund's Adjuvans)
Tag 14: 2. Immunisierung (inkomplettes Freund's Adjuvans; icFA)
Tag 28: 3. Immunisierung (icFA)
Tag 56: 4. Immunisierung (icFA) Aus Eigelb werden Antikörper extrahiert und im Western Blot getestet. Es werden erfindungsgemäße, poiyklonale Antikörper nachgewiesen. Immunisierungsprotokoll für monoklonale Antiköφer der Maus Pro Immunisierung werden 12 μg Gel-gereinigtes rekombinantes humanes Neuroglobin in 0,25 ml PBS und 0,25 ml komplettem bzw. inkomplettem Freund's Adjuvans eingesetzt; bei der 4. Immunisierung ist das Fusionsprotein in 0,5 ml (ohne Adjuvans) gelöst.
Tag 0: 1. Immunisierung (komplettes Freund's Adjuvans)
Tag 14: 2. Immunisierung (inkomplettes Freund's Adjuvans; icFA)
Tag 28: 3. Immunisierung (icFA) Tag 84: 4. Immunisierung (PBS)
Tag 87: Fusion
Überstände von Hybridomen werden im Western Blot getestet. Erfindungsgemäße, monoklonale Antikörper werden nachgewiesen.

Claims

Patentansprüche:
1 Protein mit der Bezeichnung "Neuroglobin" mit Globin ähnlicher Struktur, welches nicht zur Familie der Hamo- und Myglobine von Vertebraten gehört, aus neuronalem Gewebe stammt, Sauerstoff bindet und die Speicherung und den Transport von Sauerstoff in besagtem Gewebe bewirkt.
2 Protein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Molekulargewicht von etwa 17 000 aufweist
3 Protein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es die Aminosauresequenz von SEQ-ID No 1 oder SEQ-ID No 2 oder eine hiervon durch ein oder mehrere Aminosäuren unterschiedliche Aminosauresequenz umfaßt
4 Protein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die es kodierende DNA-Sequenz mit der DNA-Sequenz gemäß SEQ-ID No 1 oder SEQ- ID No 2 hybridisiert.
5 Neuroglobin-Gen, aufweisend die genomische Nuklemsaure-Sequenz von SEQ- ID No 5 oder eine hiervon in einem oder mehreren Basenpaaren unterschiedliches Gen
6 Nukleinsaure, kodierend für ein Protein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend (a) die DNA von SEQ-ID No 3 oder 4 oder eine hiervon durch eines oder mehrere Basenpaare unterschiedliche DNA oder RNA, wobei letztere DNA oder RNA mit der DNA von SEQ-ID No 3 oder 4 hybridisiert, oder (b) eine mit der DNA von (a) über den degenerierten genetischen Code verwandte DNA
7 Ribozym, dadurch gekennzeichnet, dass es zu einer Nuklemsaure-Sequenz nach Anspruch 5 oder 6 komplementär ist und an die von dieser Nukleinsaure- Sequenz transkribierte cDNA spezifisch bindet und diese spalten kann, wodurch die Synthese des von dieser Nuklemsaure-Sequenz codierten Proteins verringert oder gehemmt wird
8 Antisense RNA dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einer Nuklemsaure- Sequenz nach Anspruch 5 oder 6 komplementär ist und an diese DNA spezifisch binden kann wodurch die Synthese des von dieser Nuklemsaure-Sequenz codierten Proteins verringert oder gehemmt wird.
9 Expressionsvektor, enthaltend eine Nuklemsaure-Sequenz nach Anspruch 5 oder 6 oder eine für das Ribozym nach Anspruch 7 oder die Antisense-RNA nach Anspruch 8 codierende Nuklemsaure-Sequenz
10 Wirtszelle, transformiert mit dem Expressionsvektor nach Anspruch 9
11 Antikörper der an ein Protein nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bindet, oder ein Fragment davon
12. Pharmazeutische Zubereitung, enthaltend ein Protein gemäß der Ansprüche 1 bis 4, oder ein Ribozym gemäß Anspruch 7 oder eine Antisense-RNA nach Anspruch 8 oder einen Antikörper gemäß Anspruch 11 , und gegebenenfalls pharmazeutisch vertraglichen Hilfs- und Tragerstoffen
13 In-vitro-Diagnostizierverfahren zum Nachweis der Expression eines Proteins gemäß Anspruch 1 bis 4 bei dem man eine Probe mit zumindest einer Nukleinsaure nach Anspruch 5 oder 6, und/oder zumindest einem Ribozym nach Anspruch 7, und/oder zumindest einer Antisense-RNA nach Anspruch 8 und/oder zumindest einem Antikörper nach Anspruch 11 in Kontakt bringt und sodann direkt oder indirekt bestimmt, ob sich die Konzentration, Lange und/oder Sequenz des Neuroglobins oder der für dieses codierenden DNA oder mRNA im Vergleich zu einer Kontrollprobe unterscheidet
14 Diagnostischer Kit zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 13, der zumindest eine Komponente enthalt, welche eine Nukleinsaure nach Anspruch 5 oder 6, und/oder zumindest ein Ribozym nach Anspruch 7, und/oder zumindest eine Antisense-RNA nach Anspruch 8 und/oder zumindest einen Antikörper nach Anspruch 11 aufweist
15. Verwendung eines Proteins gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, einer Nukleinsaure nach Anspruch 5 oder 6, eines Ribozyms nach Anspruch 7, einer Antisense-RNA nach Anspruch 8 und/oder eines Antikoφers nach Anspruch 11 zur Herstellung eines Arzneimittels für die Therapie von Erkrankungen des Nervensystems, Schlaganfall, neuronaler Sauerstoffunterversorgung und Tumoren neuronaler Gewebe.
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