JP2006298848A - Regulant for differentiation or proliferation of lymphocyte and method for screening the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リンパ球分化または増殖調節剤、リンパ球分化または増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法等に関する。 The present invention relates to a lymphocyte differentiation or growth regulator, a screening method for substances that can regulate lymphocyte differentiation or proliferation, and the like.
防御免疫反応として、免疫系は病原体や抗原の感染を認識してT・B両リンパ球の抗原特異的クローンを充実させる。反応の終結と過度の反応を低減させるため、該リンパ球クローンは増殖阻害や細胞死により減少する。このような免疫反応に伴う大胆な調節機構は、適切な免疫において重要である。抗原受容体、共刺激受容体、細胞死受容体は、リンパ球のクローンサイズ調節において中心的な役割を果たすことが知られている。さらに、複数の異なる分子が細胞増殖および細胞死の調節に関与している。四回膜貫通を有する分子(tetra-spanning molecule)もまた、このような調節機構に関与している。 As a protective immune response, the immune system recognizes pathogens and antigen infections and enriches antigen-specific clones of both T and B lymphocytes. The lymphocyte clones are reduced by growth inhibition and cell death in order to reduce the termination of the reaction and excessive reaction. Bold regulatory mechanisms associated with such immune responses are important in proper immunity. Antigen receptors, costimulatory receptors, and cell death receptors are known to play a central role in regulating lymphocyte clone size. In addition, several different molecules are involved in the regulation of cell proliferation and cell death. Tetra-spanning molecules are also involved in such regulatory mechanisms.
多数のtetra-spanning moleculeが同定され、二つのグループに分類されている。トランスメンブレン4スーパーファミリー(TM4SF)またはテトラスパニン(tetraspanin)(Maeckerら、FASEB J.、vol.11、p428-442、(1997)、Tarrantら、TRENDS in Immunol.、vol.24、p610-617、(2003))、そして4領域membrane-spanningサブファミリーA(MS4A)(Ishibashiら、Gene、vol.264、p87-93、(2001)、Liangら、Genomics、vol.72、p119-127、(2001))である。これら二つのグループは、構造的および配列相同性で分類されている。前者のグループは、CD9、CD37、CD53、CD63、CD81、CD82を含む約20のタンパク質のメンバーを有し、膜ミクロドメインと離れて細胞膜に集まることにより、テトラスパンミクロ領域を構成すると考えられている(Vogtら、Immunol. Rev.、vol.189、p136-151、(2002))。テトラスパンミクロ領域に、制限されたペプチドレパートリーをのせたMHCクラスII分子を濃縮し、抗原呈示を促進する(Kropshoferら、Nat. Immunol.、vol.3、p61-68、(2002))。 Numerous tetra-spanning molecules have been identified and classified into two groups. Transmembrane 4 superfamily (TM4SF) or tetraspanin (Maecker et al., FASEB J., vol. 11, p428-442, (1997), Tarrant et al., TRENDS in Immunol., Vol. 24, p610-617, ( 2003)), and four-region membrane-spanning subfamily A (MS4A) (Ishibashi et al., Gene, vol. 264, p87-93, (2001), Liang et al., Genomics, vol. 72, p119-127, (2001) ). These two groups are classified by structural and sequence homology. The former group has about 20 protein members including CD9, CD37, CD53, CD63, CD81, CD82 and is thought to constitute a tetraspan microregion by gathering in the cell membrane apart from the membrane microdomain. (Vogt et al., Immunol. Rev., vol. 189, p136-151, (2002)). Concentrate MHC class II molecules with a restricted peptide repertoire in the tetraspan microregion to promote antigen presentation (Kropshofer et al., Nat. Immunol., Vol. 3, p61-68, (2002)).
CD19と関連してCD81は、B細胞においてB細胞受容体(BCR)を介し、細胞活性の閾値を低下させることが示唆されている。CD81−欠損マウスはB1aリンパ球サブセットの発達の低下(基礎免疫グロブリンのレベル低下)、細胞表面CD19の発現の減少、T細胞依存的抗体応答の低下を示した(Levyら、Annu. Rev. Immunol.、vol.16、p89-109、(1998)、Maeckerら、J. Exp. Med.、vol.185、p1505-1510、(1997))。同様に、T細胞依存的抗体応答はまたCD37−欠損マウスで低下した(Knobelochら、Mol. Cell Biol.、vol.20、p5363-5369、(2000))。TM4SFファミリーの分子はインテグリンやFcRsなどの広範囲にわたる細胞表面受容体に関連することが示されており、このような関連は細胞内のシグナル活性化や機能調節を誘発する(Kajiら、J. Immunol.、vol.166、p3256-3265、(2001))。 In connection with CD19, CD81 has been suggested to reduce the threshold of cellular activity in B cells via the B cell receptor (BCR). CD81-deficient mice showed reduced B1a lymphocyte subset development (basic immunoglobulin levels), cell surface CD19 expression, and T cell-dependent antibody response (Levy et al., Annu. Rev. Immunol). , Vol. 16, p89-109, (1998), Maecker et al., J. Exp. Med., Vol. 185, p1505-1510, (1997)). Similarly, T cell-dependent antibody responses were also reduced in CD37-deficient mice (Knobeloch et al., Mol. Cell Biol., Vol. 20, p5363-5369, (2000)). TM4SF family of molecules have been shown to be associated with a wide range of cell surface receptors such as integrins and FcRs, and such associations trigger intracellular signal activation and functional regulation (Kaji et al., J. Immunol , Vol.166, p3256-3265, (2001)).
一方、MS4Aファミリーは、CD20、HTm4、FcεRIβや未同定の分子を含む。FcεRIβは、IgE受容体を構成するITAMを構成要素として有することがよく知られており、マスト細胞やマクロファージで活性化シグナルの調節/増幅機能を示す(Maurerら、J. Exp. Med.、vol.179、p745-750、(1994)、Reth、Nature、vol.338、p383-384、(1989))。CD20はB細胞の細胞死を調節しており、また、最近ではカルシウムチャネルとして機能することが示唆されている(Liら、J. Biol. Chem.、vol.278、p42427-42434、(2003)、Kanzakiら、J. Biol. Chem.、vol.272、p4964-4969、(1997))。特に、抗-CD20モノクローナル抗体、リツキサン(rituximab)は、B細胞リンパ腫治療に適応されている(Glennieら、Immunol. Today、vol.21、p403-410、(2000)、Maloneyら、Semin. Oncol.、vol.29、p2-9、(2002))。細胞死を誘発するメカニズムはいまだ未知であるが、CDC(compliment-dependent cytotoxicity)(Bannerjiら、Blood、vol.96、p164a、(2000)、Manchesら、Blood、vol.101、p949-954、(2003))、ADCC(Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity)(Clynesら、Nat. Med.、vol.6、p443-446、(2000)、Cartonら、Blood、vol.99、p754-758、(2002))、アポトーシス(Chanら、Cancer Research、vol.63、p5480-5489、(2003)、Shanら、Blood、vol.91、p1644-1652、(1998))を介して調節していると考えられている。HTm4は、細胞周期調節に含まれることが報告されている(Donatoら、J. Clin. Invest.、vol.109、p51-58、(2002))。非リンパ組織においても多数のtetra-spanning moleculeがクローン化されているにもかかわらず、それらの機能のほとんどはいまだ未知である。 On the other hand, the MS4A family includes CD20, HTm4, FcεRIβ and unidentified molecules. FcεRIβ is well known to have ITAM that constitutes the IgE receptor as a component, and exhibits a function of regulating / amplifying activation signals in mast cells and macrophages (Maurer et al., J. Exp. Med., Vol. .179, p745-750, (1994), Reth, Nature, vol.338, p383-384, (1989)). CD20 regulates cell death of B cells and has recently been suggested to function as a calcium channel (Li et al., J. Biol. Chem., Vol. 278, p42427-42434, (2003)). Kanzaki et al., J. Biol. Chem., Vol. 272, p4964-4969, (1997)). In particular, an anti-CD20 monoclonal antibody, rituximab, has been indicated for the treatment of B cell lymphoma (Glennie et al., Immunol. Today, vol. 21, p403-410, (2000), Maloney et al., Semin. Oncol. , Vol.29, p2-9, (2002)). The mechanism of cell death is still unknown, but CDC (compliment-dependent cytotoxicity) (Bannerji et al., Blood, vol. 96, p164a, (2000), Manches et al., Blood, vol. 101, p949-954, ( 2003)), ADCC (Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity) (Clynes et al., Nat. Med., Vol. 6, p443-446, (2000), Carton et al., Blood, vol.99, p754-758, (2002) )), Apoptosis (Chan et al., Cancer Research, vol. 63, p5480-5489, (2003), Shan et al., Blood, vol. 91, p1644-1652, (1998)) ing. HTm4 has been reported to be involved in cell cycle regulation (Donato et al., J. Clin. Invest., Vol. 109, p51-58, (2002)). Despite the fact that many tetra-spanning molecules have been cloned in non-lymphoid tissues, most of their functions are still unknown.
細胞増殖は始めの細胞サイズの増加に続くことが知られている。細胞サイズは栄養と代謝により調節されることが示されており、哺乳類のラパマイシン標的タンパク質(mTOR)は、細胞のエネルギー(Dennisら、Science、vol.294、p1102-1105、(2001))、栄養(Edingerら、Oncogene、vol.23、p5654-5663、(2004))、成長因子(Schemelzleら、Cell、vol.103、p253-262、(2000)、Rathmellら、J. Immunol.、vol.167、p6869-6876、(2001))に反応してこの細胞サイズ、細胞周期(Schemelzleら、Cell、vol.103、p253-262、(2000))、細胞分化(Sugataniら、J. Biol. Chem.、published online ahead of print December 7, 2004、Sarkerら、Oncogene、vol.23、p6064-6070、(2004))の調節に重要であることが示されている。B細胞では、mTOR経路はBCR刺激によるアルファ4/PP2Aによって調節されることが示されている(非特許文献1)。
本発明の目的は、リンパ球分化または増殖調節薬開発等のための新たなターゲット分子を提供し、これを標的とする新たな機序のリンパ球分化または増殖調節薬や、そのスクリーニング方法等を提供することである。 An object of the present invention is to provide a new target molecule for development of a lymphocyte differentiation or growth regulator, etc., a lymphocyte differentiation or growth regulator of a new mechanism targeting this, a screening method thereof, etc. Is to provide.
上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、B細胞に特異的に発現している、4回膜貫通型の分子BTS(B cell-specific tetra-spanning molecule)を、未熟B細胞に過剰発現させると、その細胞の分化および増殖が著しく阻害されたこと等から、BTSがB細胞の分化または増殖を制御し得る分子であり、リンパ球分化または増殖調節薬開発等のための新たなターゲット分子として有用であることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent research to achieve the above-mentioned purpose, when immature B cells overexpress a BTS (B cell-specific tetra-spanning molecule) that is specifically expressed in B cells, BTS (B cell-specific tetra-spanning molecule) BTS is a molecule that can control the differentiation or proliferation of B cells because its differentiation and proliferation are significantly inhibited, and is useful as a new target molecule for the development of lymphocyte differentiation or growth regulators, etc. As a result, the present invention has been completed.
本発明は、以下のものを提供する:
(1)BTS遺伝子の発現を調節する物質を含有してなる、リンパ球分化または増殖調節剤、
(2)該リンパ球がB細胞またはリンパ球系前駆細胞である、上記(1)記載の剤、
(3)該BTS遺伝子の発現を調節する物質がBTS遺伝子の発現を促進する物質である、上記(1)記載の剤、
(4)BTS遺伝子の発現を促進する物質が、以下の(i)または(ii)である、上記(3)記載の剤:
(i)BTSポリペプチド若しくはその塩;
(ii)BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸、
(5)リンパ腫、白血病、自己免疫疾患、膠原病、自己免疫性糸球体腎炎の予防・治療剤である、上記(3)記載の剤、
(6)該BTS遺伝子の発現を調節する物質がBTS遺伝子の発現を抑制する物質である、上記(1)記載の剤、
(7)BTS遺伝子の発現を抑制する物質が、BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列またはその一部を有する核酸である、上記(6)記載の剤、
(8)悪性腫瘍、心不全、尿毒症、免疫不全症候群、感染症の予防・治療剤である、上記(6)記載の剤、
(9)被験物質がBTS遺伝子の発現を調節し得るか否かを評価することを含む、リンパ球分化および増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法、
(10)以下の工程を含む、上記(9)記載の方法:
(a)被験物質がBTS遺伝子の発現を促進し得るか否かを評価する工程;
(b)BTS遺伝子の発現を促進し得る物質を、リンパ球分化または増殖を低下し得る物質として選択する工程、
(11)以下の工程を含む、上記(9)記載の方法:
(a)被験物質がBTS遺伝子の発現を抑制し得るか否かを評価する工程;
(b)BTS遺伝子の発現を抑制し得る物質を、リンパ球分化または増殖を亢進し得る物質として選択する工程、
(12)BTS遺伝子の特定の多型がリンパ球分化または増殖に変化をもたらすか否かを解析する工程を含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患をもたらすBTS遺伝子多型の同定方法、
(13)生体試料におけるBTS遺伝子の発現量を測定することを含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法、
(14)BTS遺伝子の発現量の測定用試薬を含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの診断薬、
(15)BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列、またはその部分配列からなるポリペプチド、または該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列からなる核酸。
The present invention provides the following:
(1) A lymphocyte differentiation or growth regulator comprising a substance that regulates the expression of a BTS gene,
(2) The agent according to (1) above, wherein the lymphocyte is a B cell or a lymphoid progenitor cell,
(3) The agent according to (1) above, wherein the substance that regulates the expression of the BTS gene is a substance that promotes the expression of the BTS gene,
(4) The agent according to (3) above, wherein the substance that promotes expression of the BTS gene is the following (i) or (ii):
(I) BTS polypeptide or a salt thereof;
(Ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide,
(5) The agent according to (3) above, which is a prophylactic / therapeutic agent for lymphoma, leukemia, autoimmune disease, collagen disease, autoimmune glomerulonephritis,
(6) The agent according to (1) above, wherein the substance that regulates the expression of the BTS gene is a substance that suppresses the expression of the BTS gene,
(7) The agent according to (6) above, wherein the substance that suppresses the expression of the BTS gene is a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide or a part thereof,
(8) The agent according to (6) above, which is a prophylactic / therapeutic agent for malignant tumors, heart failure, uremia, immunodeficiency syndrome, and infectious diseases,
(9) A screening method for a substance capable of regulating lymphocyte differentiation and proliferation, comprising evaluating whether a test substance can regulate the expression of a BTS gene;
(10) The method according to (9) above, comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether the test substance can promote the expression of the BTS gene;
(B) selecting a substance capable of promoting BTS gene expression as a substance capable of reducing lymphocyte differentiation or proliferation;
(11) The method according to (9) above, comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether or not the test substance can suppress the expression of the BTS gene;
(B) selecting a substance capable of suppressing the expression of the BTS gene as a substance capable of enhancing lymphocyte differentiation or proliferation;
(12) A method of identifying a BTS gene polymorphism that causes a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, comprising analyzing whether a specific polymorphism of the BTS gene causes a change in lymphocyte differentiation or proliferation,
(13) A method for determining the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, comprising measuring the expression level of a BTS gene in a biological sample,
(14) A diagnostic agent for the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, comprising a reagent for measuring the expression level of the BTS gene,
(15) A polypeptide comprising the amino acid sequence of the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide, or a partial sequence thereof, or a nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding the polypeptide.
本発明のリンパ球分化または増殖調節剤は、BTS遺伝子の発現を調節し、新たなメカニズムのリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患予防・治療剤などとして有用である。また、本発明のスクリーニング方法を用いれば、新たなメカニズムでリンパ球分化または増殖を調節し得る物質を得ることができるので、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患予防・治療剤等の医薬品の開発や免疫学の研究などに有用である。 The lymphocyte differentiation or proliferation regulator of the present invention regulates the expression of the BTS gene and is useful as a disease preventive / therapeutic agent associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation of a new mechanism. In addition, since the screening method of the present invention can be used to obtain a substance capable of regulating lymphocyte differentiation or proliferation by a new mechanism, it can be used for drugs such as agents for preventing or treating diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. Useful for development and immunology research.
BTS(B cell-specific tetra-spanning molecule)とは、B細胞に特異的に発現している4回膜貫通分子であり、そのアミノ酸配列、核酸配列は公知である。BTSは既知のモチーフを有さないが、後述の実施例から明らかなように、BTSを過剰発現させた未熟B細胞等において分化および増殖が著しく阻害されたこと等から、BTSがB細胞の分化または増殖を制御し得る分子であること等に基づき、以下に記載された発明が提供される。 BTS (B cell-specific tetra-spanning molecule) is a four-transmembrane molecule expressed specifically in B cells, and its amino acid sequence and nucleic acid sequence are known. Although BTS does not have a known motif, as will be apparent from the examples described later, differentiation and proliferation of Immature B cells overexpressing BTS are markedly inhibited. Or the invention described below is provided based on the molecule | numerator which can control proliferation.
(1.リンパ球分化または増殖調節剤)
本発明はBTS遺伝子の発現を調節する物質を含有してなる、リンパ球分化または増殖調節剤を提供する。
(1. Lymphocyte differentiation or growth regulator)
The present invention provides a lymphocyte differentiation or growth regulator comprising a substance that regulates the expression of a BTS gene.
BTS遺伝子の発現とは、BTS遺伝子からの翻訳産物(即ち、ポリペプチド)が産生され且つ機能的な状態でその作用部位に局在することをいう。 Expression of the BTS gene means that a translation product (ie, polypeptide) from the BTS gene is produced and functionally localized at the site of action.
本発明において、分化または増殖調節の対象となるリンパ球としては、B細胞、T細胞、NKT細胞、またはリンパ球系前駆細胞等が挙げられ、例えば、B細胞、リンパ球系前駆細胞が好ましい。B細胞としては、例えば、pro-B細胞、pre-B細胞、未熟(immature)B細胞、成熟(mature)B細胞、GC(germinal center)B細胞、メモリーB細胞、形質(plasma)細胞等が挙げられる。 In the present invention, examples of lymphocytes to be subjected to differentiation or growth regulation include B cells, T cells, NKT cells, lymphocyte progenitor cells, and the like. For example, B cells and lymphocyte progenitor cells are preferable. Examples of B cells include pro-B cells, pre-B cells, immature B cells, mature B cells, GC (germinal center) B cells, memory B cells, and plasma cells. Can be mentioned.
一実施態様では、BTS遺伝子の発現を調節する物質は、BTS遺伝子の発現を促進する物質であり得る。 In one embodiment, the substance that regulates the expression of the BTS gene may be a substance that promotes the expression of the BTS gene.
BTS遺伝子の発現を促進する物質は、BTS遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、翻訳後修飾、局在化及び蛋白質フォールディング等の、いかなる段階で作用するものであってもよい。なお、本明細書で使用される場合、BTS遺伝子の発現の促進としては、BTSポリペプチド自体の補充をも含むものとする。 The substance that promotes the expression of the BTS gene may act at any stage such as transcription, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization, and protein folding of the BTS gene. As used herein, promotion of BTS gene expression includes supplementation of the BTS polypeptide itself.
BTS遺伝子の発現を促進する物質としては、例えば以下の(i)、(ii)等を挙げることが出来る。
(i)BTSポリペプチド若しくはその塩;
(ii)BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
Examples of the substance that promotes the expression of the BTS gene include the following (i) and (ii).
(I) BTS polypeptide or a salt thereof;
(Ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide.
本発明において、BTSポリペプチドとしては、任意の哺乳動物のBTSポリペプチドを用いることが出来る。 In the present invention, any mammalian BTS polypeptide can be used as the BTS polypeptide.
哺乳動物としては、ヒト及びヒトを除く哺乳動物を挙げることが出来る。ヒトを除く哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類やウサギ等の実験動物、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の家畜、イヌ、ネコ等のペット、サル、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類を挙げることが出来る。 Mammals include humans and mammals other than humans. Examples of mammals other than humans include, for example, laboratory animals such as rodents such as mice, rats, hamsters, and guinea pigs, and rabbits, domestic animals such as pigs, cows, goats, horses, and sheep, pets such as dogs and cats, and monkeys. , Primates such as orangutans and chimpanzees.
哺乳動物のBTSポリペプチドとしては野生型のポリペプチドが好ましく、例えばヒト野生型BTSポリペプチド(例えば、配列番号2(GenBankアクセッション番号:AAH32672)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)、マウス野生型BTSポリペプチド(例えば配列番号4(GenBankアクセッション番号:AAH21548)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)等が挙げられる。また、野生型BTSポリペプチドと実質的に同一のアミノ酸配列からなるポリペプチドも本発明の範囲内である。「実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質」としては、野生型BTSポリペプチドのアミノ酸配列と約90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは約98%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、野生型BTSポリペプチドと実質的に同質の活性を有するポリペプチドなどが挙げられる。ここで「相同性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて2つのアミノ酸配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント(好ましくは、該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである)における、オーバーラップする全アミノ酸残基に対する同一アミノ酸および類似アミノ酸残基の割合(%)を意味する。「類似アミノ酸」とは物理化学的性質において類似したアミノ酸を意味し、例えば、芳香族アミノ酸(Phe、Trp、Tyr)、脂肪族アミノ酸(Ala、Leu、Ile、Val)、極性アミノ酸(Gln、Asn)、塩基性アミノ酸(Lys、Arg、His)、酸性アミノ酸(Glu、Asp)、水酸基を有するアミノ酸(Ser、Thr)、側鎖の小さいアミノ酸(Gly、Ala、Ser、Thr、Met)などの同じグループに分類されるアミノ酸が挙げられる。このような類似アミノ酸による置換はポリペプチドの表現型に変化をもたらさない(即ち、保存的アミノ酸置換である)ことが予測される。保存的アミノ酸置換の具体例は当該技術分野で周知であり、種々の文献に記載されている(例えば、Bowieら,Science, 247: 1306-1310 (1990)を参照)。 The mammalian BTS polypeptide is preferably a wild-type polypeptide, such as a human wild-type BTS polypeptide (for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (GenBank accession number: AAH32672)), mouse Examples include wild-type BTS polypeptides (for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (GenBank accession number: AAH21548)). A polypeptide consisting of an amino acid sequence substantially the same as a wild-type BTS polypeptide is also within the scope of the present invention. The “protein having substantially the same amino acid sequence” refers to an amino acid sequence having about 90% or more, preferably 95% or more, more preferably about 98% or more homology with the amino acid sequence of the wild-type BTS polypeptide. And a polypeptide having substantially the same activity as that of the wild-type BTS polypeptide. As used herein, “homology” refers to an optimal alignment when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art (preferably the algorithm uses a sequence of sequences for optimal alignment). The percentage of identical and similar amino acid residues relative to all overlapping amino acid residues in which one or both of the gaps can be considered). "Similar amino acids" means amino acids that are similar in physicochemical properties, such as aromatic amino acids (Phe, Trp, Tyr), aliphatic amino acids (Ala, Leu, Ile, Val), polar amino acids (Gln, Asn) ), Basic amino acids (Lys, Arg, His), acidic amino acids (Glu, Asp), amino acids with hydroxyl groups (Ser, Thr), amino acids with small side chains (Gly, Ala, Ser, Thr, Met), etc. Examples include amino acids classified into groups. It is expected that such substitutions with similar amino acids will not change the phenotype of the polypeptide (ie, are conservative amino acid substitutions). Specific examples of conservative amino acid substitutions are well known in the art and are described in various literature (see, for example, Bowie et al., Science, 247: 1306-1310 (1990)).
アミノ酸配列の相同性を決定するためのアルゴリズムとしては、例えば、Karlinら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877 (1993)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはNBLASTおよびXBLASTプログラム(version 2.0)に組み込まれている(Altschulら, Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997))]、Needlemanら, J. Mol. Biol., 48: 444-453 (1970)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはGCGソフトウェアパッケージ中のGAPプログラムに組み込まれている]、MyersおよびMiller, CABIOS, 4: 11-17 (1988)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはCGC配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部であるALIGNプログラム(version 2.0)に組み込まれている]、Pearsonら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448 (1988)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはGCGソフトウェアパッケージ中のFASTAプログラムに組み込まれている]等が挙げられるが、それらに限定されない。 As an algorithm for determining amino acid sequence homology, for example, the algorithm described in Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877 (1993) [the algorithm is the NBLAST and XBLAST programs ( version 2.0) (Altschul et al., Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997))], Needleman et al., J. Mol. Biol., 48: 444-453 (1970). [The algorithm is incorporated into the GAP program in the GCG software package], the algorithm described in Myers and Miller, CABIOS, 4: 11-17 (1988) [the algorithm is part of the CGC sequence alignment software package Embedded in the ALIGN program (version 2.0)], the algorithm described in Pearson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448 (1988) [the algorithm is incorporated into the FASTA program in the GCG software package. Include is incorporated see], etc., but not limited thereto.
「実質的に同質の活性」とは、例えば、BTSポリペプチドの機能(活性)が性質的に野生型BTSポリペプチドと同質であることを示す。したがって、BTSポリペプチドの機能(活性)が野生型BTSポリペプチドと同等(例えば、約0.5〜約2倍)であることが好ましいが、活性の程度や蛋白質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。ここにいうBTSポリペプチドの機能(活性)としては、後述の実施例において、BTSポリペプチド強制発現B細胞では増殖阻害が見られたことより、リンパ球の分化および増殖抑制等が挙げられる。該機能の測定は、例えば、B細胞にBTSポリペプチドを強制発現させ、該細胞の分化または増殖の抑制の程度を測定することにより行うことができる。 “Substantially the same quality of activity” indicates, for example, that the function (activity) of the BTS polypeptide is qualitatively the same as that of the wild-type BTS polypeptide. Accordingly, it is preferable that the function (activity) of the BTS polypeptide is equivalent to that of the wild-type BTS polypeptide (for example, about 0.5 to about 2 times), but quantitative factors such as the degree of activity and the molecular weight of the protein are May be different. Examples of the function (activity) of the BTS polypeptide include differentiation of lymphocytes and suppression of proliferation due to inhibition of proliferation in Bcell polypeptide forcibly expressing B cells in Examples described later. The measurement of the function can be performed, for example, by forcibly expressing a BTS polypeptide in a B cell and measuring the degree of inhibition of differentiation or proliferation of the cell.
また、本発明においてBTSポリペプチドは、野生型BTSポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、野生型BTSポリペプチドと実質的に同質の活性を有するポリペプチドをも含む。該ポリペプチドとしては、野生型BTSポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列に、更に1または2個以上(例えば1〜500個、好ましくは1〜250個程度、より好ましくは1〜100個程度)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列からなり、野生型BTSと実質的に同質の活性を有するポリペプチドが挙げられる。付加されるアミノ酸配列は特に限定されないが、例えばポリペプチドの検出や精製等を容易にならしめるためのタグや、ポリペプチドの細胞内への導入を容易にならしめるためのProtein Transduction Domain(PTD)等のアミノ酸配列を挙げることが出来る。より具体的には、タグとしては、Flagタグ、ヒスチジンタグ、c-Mycタグ、HAタグ、AU1タグ、GSTタグ、MBPタグ、蛍光タンパク質タグ(例えばGFP、YFP、RFP、CFP、BFP等)、イムノグロブリンFcタグ等を挙げることが出来る。また、PTDとしては、ANTENNAPEDIA、HIV/TAT、HSV/VP-22等の細胞通過ドメイン、7〜11個のポリアルギニン等を挙げることが出来る。アミノ酸が付加される位置は、当該ポリペプチドの活性を損なわない限り特に限定されないが、好ましくは、野生型BTSポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列の末端(N末端又はC末端)である。 In the present invention, the BTS polypeptide includes an amino acid sequence of a wild-type BTS polypeptide or an amino acid sequence that is substantially the same as the amino acid sequence and has substantially the same activity as the wild-type BTS polypeptide. Including. As the polypeptide, the amino acid sequence of the wild-type BTS polypeptide or the amino acid sequence substantially the same as the sequence is further 1 or 2 (for example, about 1 to 500, preferably about 1 to 250, more preferably Is a polypeptide having an amino acid sequence added with about 1 to 100 amino acids) and having substantially the same activity as wild-type BTS. The amino acid sequence to be added is not particularly limited. For example, a tag for facilitating detection and purification of the polypeptide, and a protein transduction domain (PTD) for facilitating introduction of the polypeptide into the cell. And the like. More specifically, as a tag, Flag tag, histidine tag, c-Myc tag, HA tag, AU1 tag, GST tag, MBP tag, fluorescent protein tag (for example, GFP, YFP, RFP, CFP, BFP, etc.), Examples thereof include an immunoglobulin Fc tag. Examples of PTD include cell passage domains such as ANTENNAPEDIA, HIV / TAT, HSV / VP-22, 7-11 polyarginine, and the like. The position at which an amino acid is added is not particularly limited as long as it does not impair the activity of the polypeptide. Preferably, the amino acid sequence of the wild-type BTS polypeptide or the end of the amino acid sequence substantially identical to the sequence (N-terminal or C-terminal).
BTSポリペプチドは修飾されていてもよい。該修飾としては、リン酸化(セリン残基、スレオニン残基、チロシン残基等におけるリン酸化)、アセチル化、糖鎖の付加(Nグリコシル化、Oグリコシル化)等を挙げることが出来る。 A BTS polypeptide may be modified. Examples of the modification include phosphorylation (phosphorylation at a serine residue, threonine residue, tyrosine residue, etc.), acetylation, addition of a sugar chain (N-glycosylation, O-glycosylation) and the like.
BTSポリペプチドの塩としては、生理学的に許容される酸(例:無機酸、有機酸)や塩基(例:アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが挙げられる。 As salts of BTS polypeptides, salts with physiologically acceptable acids (eg, inorganic acids, organic acids) and bases (eg, alkali metal salts) are used, especially physiologically acceptable acid additions. Salts are preferred. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid). Acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid) and the like.
BTSポリペプチド又はその塩は、該BTSポリペプチドを発現する哺乳動物の細胞又は組織から自体公知のタンパク質の精製方法によって調製することができる。BTSポリペプチドを発現する細胞としては、T細胞、B細胞、NK細胞等のリンパ球(リンパ球由来の細胞株(WEHI231、CH31等)を含む)等を挙げることが出来るが、特に限定されない。具体的には、該哺乳動物の細胞又は組織をホモジナイズした後、酸などで抽出を行い、該抽出液を逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することができる。 A BTS polypeptide or a salt thereof can be prepared from a mammalian cell or tissue expressing the BTS polypeptide by a known protein purification method. Examples of cells that express BTS polypeptide include, but are not particularly limited to, lymphocytes (including lymphocyte-derived cell lines (WEHI231, CH31, etc.)) such as T cells, B cells, and NK cells. Specifically, after homogenizing the mammalian cells or tissues, extraction with an acid or the like is performed, and the extract is purified by combining chromatography such as reverse phase chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc. It can be isolated.
BTSポリペプチド又はその塩は、公知のペプチド合成法に従って製造することもできる。ペプチド合成法は、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれであってもよい。BTSポリペプチドを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合し、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的とするポリペプチドを製造することができる。 A BTS polypeptide or a salt thereof can also be produced according to a known peptide synthesis method. The peptide synthesis method may be, for example, either a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method. When the partial peptide or amino acid capable of constituting the BTS polypeptide is condensed with the remaining portion, and the product has a protecting group, the desired polypeptide can be produced by removing the protecting group.
BTSポリペプチド又はその塩は、該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターが導入された形質転換体を培養してBTSポリペプチドを生成せしめ、得られる培養物から該ポリペプチドを分離・精製することによって製造することもできる。BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列としては、BTSポリペプチドをコードするcDNA、mRNA、染色体DNAのヌクレオチド配列が含まれ、より具体的には、例えばヒト野生型BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列(例えば配列番号1(GenBankアクセッション番号:BC032672))、マウス野生型BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列(例えば配列番号3(GenBankアクセッション番号:BC021548))等を挙げることが出来る。BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、DNAであってもRNAであってもよく、あるいはDNA/RNAキメラであってもよいが、好ましくはDNAである。また、該核酸は二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。二本鎖の場合は、二本鎖DNA、二本鎖RNA又はDNA:RNAのハイブリッドでもよい。BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、該ヌクレオチド配列の一部分を有する合成プライマーと、該ヌクレオチド配列を有する染色体DNA、mRNA、cDNA等を含む鋳型を用い、Polymerase Chain Reaction(以下、「PCR法」と略称する)又はReverse Transcriptase-PCR(以下、「RT-PCR法」と略称する)により増幅することにより得ることが出来る。 A BTS polypeptide or a salt thereof is produced by culturing a transformant introduced with an expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding the polypeptide to produce a BTS polypeptide, and then producing the BTS polypeptide from the resulting culture. Can also be produced by separating and purifying. Nucleotide sequences encoding BTS polypeptides include cDNA, mRNA, and chromosomal DNA nucleotide sequences encoding BTS polypeptides, and more specifically, for example, nucleotide sequences encoding human wild-type BTS polypeptides (eg, SEQ ID NO: 1 (GenBank accession number: BC032672)), nucleotide sequence encoding mouse wild-type BTS polypeptide (for example, SEQ ID NO: 3 (GenBank accession number: BC021548)) and the like. The nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide may be DNA or RNA, or may be a DNA / RNA chimera, but is preferably DNA. The nucleic acid may be double-stranded or single-stranded. In the case of a double strand, it may be a double-stranded DNA, a double-stranded RNA, or a DNA: RNA hybrid. A nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide is prepared by using a primer containing a synthetic primer having a part of the nucleotide sequence and a template containing chromosomal DNA, mRNA, cDNA, etc. having the nucleotide sequence. (Abbreviated as “method”) or Reverse Transcriptase-PCR (hereinafter abbreviated as “RT-PCR method”).
BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターは、クローン化された該核酸を、適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に機能的に連結することにより製造することができる。発現ベクターとしては、用いる宿主に応じて適切なベクター(プラスミドベクター、ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、バキュロウイルスベクター等)を選択することが出来る。また、プロモーターも、用いる宿主に対応して、適切なものを選択することが出来る。 An expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide can be produced by operably linking the cloned nucleic acid downstream of a promoter in an appropriate expression vector. As the expression vector, an appropriate vector (plasmid vector, viral vector, retroviral vector, baculovirus vector, etc.) can be selected depending on the host to be used. Also, an appropriate promoter can be selected according to the host to be used.
宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌(エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)等)、バチルス属菌(バチルス・サブチルス(Bacillus subtilis)等)、酵母(サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)等)、昆虫細胞(夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Spodoptera frugiperda cell;Sf細胞)等)、昆虫(カイコの幼虫等)、哺乳動物細胞(サル細胞(COS-7等)、チャイニーズハムスター細胞(CHO細胞等)等)などが用いられる。 Examples of the host include Escherichia bacteria (Escherichia coli, etc.), Bacillus bacteria (Bacillus subtilis, etc.), yeasts (Saccharomyces cerevisiae, etc.), insect cells (night stealing) Larvae-derived cell lines (Spodoptera frugiperda cells; Sf cells), insects (larvae of silkworms, etc.), mammalian cells (monkey cells (COS-7, etc.), Chinese hamster cells (CHO cells, etc.), etc.) Used.
BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターを、自体公知の方法に従って宿主へ導入することにより、BTSポリペプチドを発現可能な形質転換体を製造することが出来る。 A transformant capable of expressing a BTS polypeptide can be produced by introducing an expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide into a host according to a method known per se.
形質転換体の培養は、宿主の種類に応じ、公知の方法に従って実施することができ、形質転換体の細胞内又は細胞外にBTSポリペプチドを生成させることができる。更に、前記形質転換体を培養して得られる培養物から、BTSポリペプチドを自体公知の方法に従って分離精製することができる。 The culture of the transformant can be performed according to a known method according to the type of host, and a BTS polypeptide can be produced inside or outside the transformant. Furthermore, the BTS polypeptide can be separated and purified from a culture obtained by culturing the transformant according to a method known per se.
BTS遺伝子の発現又は機能を促進する物質としてBTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を用いる場合、該核酸としては上述と同様のものを用いることが出来る。 When a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide is used as a substance that promotes the expression or function of the BTS gene, the same nucleic acid as described above can be used.
BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、適切な発現ベクターに含まれた態様で用いられることが好ましい。即ち、該核酸は適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に機能的に連結され得る。 The nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide is preferably used in a manner contained in an appropriate expression vector. That is, the nucleic acid can be operably linked downstream of a promoter in a suitable expression vector.
また、リンパ球分化または増殖を効果的に調節するため、該発現ベクターは適用対象である哺乳動物の細胞(リンパ球等)内で機能可能なものが用いられる。該発現ベクターとしては、プラスミドベクター、ウイルスベクター等が挙げられるが、ヒト等の哺乳動物のリンパ球への適用に好適なベクターとしては、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、シンドビスウイルス、センダイウイルス、エプスタイン・バー・ウイルス等のウイルスベクターが挙げられる。 In order to effectively regulate lymphocyte differentiation or proliferation, an expression vector that can function in mammalian cells (such as lymphocytes) to be applied is used. Examples of the expression vector include a plasmid vector, a viral vector, and the like, and suitable vectors for application to lymphocytes of mammals such as humans include adenovirus, retrovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus. And viral vectors such as poxvirus, poliovirus, Sindbis virus, Sendai virus, Epstein-Barr virus, and the like.
使用されるプロモーターとしては、適用対象である哺乳動物の細胞(リンパ球等)内でプロモーター活性を発揮し得る限り特に限定されず、例えば、SV40由来初期プロモーター、サイトメガロウイルスLTR、ラウス肉腫ウイルスLTR、MoMuLV由来LTR、アデノウイルス由来初期プロモーター等のウイルスプロモーター;β−アクチン遺伝子プロモーター、PGK遺伝子プロモーター、トランスフェリン遺伝子プロモーター等の哺乳動物の構成蛋白質遺伝子プロモーター;CD19プロモーター等のB細胞特異的プロモーター等が挙げられる。 The promoter used is not particularly limited as long as it can exert promoter activity in mammalian cells (lymphocytes, etc.) to be applied. For example, SV40-derived early promoter, cytomegalovirus LTR, rous sarcoma virus LTR , MoMuLV-derived LTR, adenovirus-derived early promoter, etc .; β-actin gene promoter, PGK gene promoter, transferrin gene promoter and other mammalian constituent protein gene promoters; CD19 promoter and other B cell-specific promoters, etc. It is done.
該発現ベクターは、好ましくはBTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の下流に転写終結シグナル、すなわちターミネーター領域を含有する。さらに、形質転換細胞選択のための選択マーカー遺伝子(テトラサイクリン、アンピシリン、カナマイシン、ハイグロマイシン、ホスフィノスリシン等の薬剤に対する抵抗性を付与する遺伝子、栄養要求性変異を相補する遺伝子、蛍光タンパク質をコードする遺伝子等)をさらに含有することもできる。 The expression vector preferably contains a transcription termination signal, ie a terminator region, downstream of the nucleotide sequence encoding the BTS polypeptide. Furthermore, selectable marker genes for selection of transformed cells (coding genes that confer resistance to drugs such as tetracycline, ampicillin, kanamycin, hygromycin, phosphinothricin, genes that complement auxotrophic mutations, and fluorescent proteins) Or the like).
一実施態様では、BTS遺伝子の発現を調節する物質は、BTS遺伝子の発現を抑制する物質であり得る。BTS遺伝子の発現を抑制する物質は、BTS遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、翻訳後修飾、局在化及び蛋白質フォールディング等の、いかなる段階で作用するものであってもよい。 In one embodiment, the substance that regulates the expression of the BTS gene may be a substance that suppresses the expression of the BTS gene. The substance that suppresses the expression of the BTS gene may act at any stage such as transcription, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization and protein folding of the BTS gene.
BTS遺伝子の発現を抑制する物質としては、例えばBTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸等を挙げることが出来る。 Examples of the substance that suppresses the expression of the BTS gene include a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding the BTS polypeptide or a part thereof.
目的核酸の標的領域と相補的なヌクレオチド配列を有する核酸、即ち、目的核酸とハイブリダイズすることができる核酸は、該目的核酸に対して「アンチセンス」であるということができる。ここで「相補的である」とは、ヌクレオチド配列間で約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、更に好ましくは約95%以上、最も好ましくは100%の相補性を有することをいう。 A nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the target region of the target nucleic acid, that is, a nucleic acid that can hybridize with the target nucleic acid can be said to be “antisense” to the target nucleic acid. As used herein, “complementary” refers to about 70% or more, preferably about 80% or more, more preferably about 90% or more, more preferably about 95% or more, most preferably 100% complementarity between nucleotide sequences. It means having a sex.
BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸(以下、「アンチセンスBTS」ともいう)は、クローン化された、あるいは決定されたBTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列情報に基づき設計し、合成しうる。そうした核酸は、BTS遺伝子の複製または発現を阻害することができる。即ち、アンチセンスBTSは、BTSポリペプチドをコードする遺伝子から転写されるRNAとハイブリダイズすることができ、mRNAの合成(プロセッシング)または機能(タンパク質への翻訳)を阻害することができる。 A nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide or a part thereof (hereinafter also referred to as “antisense BTS”) is a nucleotide that encodes a cloned or determined BTS polypeptide. Design and synthesis based on sequence information. Such nucleic acids can inhibit the replication or expression of the BTS gene. That is, antisense BTS can hybridize with RNA transcribed from a gene encoding BTS polypeptide, and can inhibit mRNA synthesis (processing) or function (translation into protein).
アンチセンスBTSの標的領域は、アンチセンス核酸がハイブリダイズすることにより、結果としてBTSポリペプチドへの翻訳が阻害されるものであればその長さに特に制限はなく、該ポリペプチドをコードするmRNAまたは初期転写産物の全配列であっても部分配列であってもよく、短いもので約15塩基程度、長いものでmRNAまたは初期転写産物の全配列が挙げられる。合成の容易さや抗原性の問題を考慮すれば、約15〜約30塩基からなるオリゴヌクレオチドが好ましいがそれに限定されない。具体的には、例えば、BTSをコードする核酸(例えばmRNA又は初期転写産物)の5’端ヘアピンループ、5’端6−ベースペア・リピート、5’端非翻訳領域、翻訳開始コドン、タンパク質コード領域、翻訳終止コドン、3’端非翻訳領域、3’端パリンドローム領域、および3’端ヘアピンループが標的領域として選択されうるが、BTSをコードする遺伝子内の如何なる領域も標的として選択しうる。例えば、BTS遺伝子のイントロン部分を標的領域とすることもまた好ましい。 The target region of the antisense BTS is not particularly limited as long as the antisense nucleic acid hybridizes, and as a result, the translation into the BTS polypeptide is inhibited. The mRNA encoding the polypeptide is not limited. Alternatively, it may be the entire sequence or a partial sequence of the initial transcript, and may be a short sequence of about 15 bases and a long sequence of mRNA or the entire sequence of the initial transcript. In view of ease of synthesis and antigenicity, an oligonucleotide consisting of about 15 to about 30 bases is preferable, but not limited thereto. Specifically, for example, 5 ′ end hairpin loop, 5 ′ end 6-base pair repeat, 5 ′ end untranslated region, translation initiation codon, protein code of nucleic acid encoding BTS (eg, mRNA or initial transcript) The region, translation stop codon, 3 ′ untranslated region, 3 ′ end palindromic region, and 3 ′ end hairpin loop can be selected as the target region, but any region within the gene encoding BTS can be selected as the target . For example, it is also preferable to use the intron portion of the BTS gene as the target region.
さらに、アンチセンスBTSは、BTSポリペプチドをコードするmRNAもしくは初期転写産物とハイブリダイズしてポリペプチドへの翻訳を阻害するだけでなく、BTSポリペプチドをコードする二本鎖DNAと結合して三重鎖(トリプレックス)を形成し、RNAの転写を阻害し得るものであってもよい。 Furthermore, antisense BTS not only hybridizes with mRNA or initial transcription product encoding BTS polypeptide and inhibits translation into polypeptide, but also binds to double-stranded DNA encoding BTS polypeptide to form a triplex. It may form a chain (triplex) and inhibit RNA transcription.
アンチセンス核酸の種類はDNAであってもRNAであってもよいし、あるいはDNA/RNAキメラであってもよい。また、天然型のアンチセンス核酸は、細胞中に存在する核酸分解酵素によってそのリン酸ジエステル結合が容易に分解されるので、アンチセンス核酸は、分解酵素に安定なチオリン酸型(リン酸結合のP=OをP=Sに置換)や2’-O-メチル型等の修飾ヌクレオチドを用いて合成もできる。アンチセンス核酸の設計に重要な他の要素として、水溶性及び細胞膜透過性を高めること等が挙げられるが、これらはリポソームやマイクロスフェアを使用するなどの剤形の工夫によっても克服できる。 The type of the antisense nucleic acid may be DNA or RNA, or may be a DNA / RNA chimera. In addition, natural antisense nucleic acids are easily degraded in phosphodiester bonds by nucleolytic enzymes present in the cells. Therefore, antisense nucleic acids are stable to thiophosphates (of phosphate bonds). P = O can be substituted with P = S) and modified nucleotides such as 2′-O-methyl type can also be used for synthesis. Other important factors for the design of antisense nucleic acid include enhancement of water solubility and cell membrane permeability. These can also be overcome by devising dosage forms such as the use of liposomes and microspheres.
BTSをコードするmRNAもしくは初期転写産物を、コード領域の内部(初期転写産物の場合はイントロン部分を含む)で特異的に切断し得るリボザイムもまた、アンチセンスBTSに包含され得る。「リボザイム」とは核酸を切断する酵素活性を有するRNAをいうが、最近では当該酵素活性部位のヌクレオチド配列を有するオリゴDNAも同様に核酸切断活性を有することが明らかになっているので、本明細書では配列特異的な核酸切断活性を有する限りDNAをも包含する概念として用いるものとする。リボザイムとして最も汎用性の高いものとしては、ウイロイドやウイルソイド等の感染性RNAに見られるセルフスプライシングRNAがあり、ハンマーヘッド型やヘアピン型等が知られている。ハンマーヘッド型は約40塩基程度で酵素活性を発揮し、ハンマーヘッド構造をとる部分に隣接する両端の数塩基ずつ(合わせて約10塩基程度)をmRNAの所望の切断部位と相補的な配列にすることにより、標的mRNAのみを特異的に切断することが可能である。さらに、リボザイムを、それをコードするDNAを含む発現ベクターの形態で使用する場合には、転写産物の細胞質への移行を促進するために、tRNAを改変した配列をさらに連結したハイブリッドリボザイムとすることもできる[Nucleic Acids Res., 29(13): 2780-2788 (2001)]。 Ribozymes that can specifically cleave mRNA or initial transcript encoding BTS within the coding region (including intron portion in the case of the initial transcript) can also be included in the antisense BTS. “Ribozyme” refers to RNA having an enzyme activity that cleaves nucleic acid. Recently, it has been clarified that oligoDNA having the nucleotide sequence of the enzyme active site also has a nucleic acid cleavage activity. As long as it has sequence-specific nucleic acid cleavage activity, it is used as a concept including DNA. The most versatile ribozyme is self-splicing RNA found in infectious RNA such as viroid and virusoid, and the hammerhead type and hairpin type are known. The hammerhead type exhibits enzyme activity at about 40 bases, and several bases at both ends adjacent to the portion having the hammerhead structure (about 10 bases in total) are made complementary to the desired cleavage site of mRNA. By doing so, it is possible to specifically cleave only the target mRNA. Furthermore, when the ribozyme is used in the form of an expression vector containing the DNA encoding the ribozyme, in order to promote the transfer of the transcription product to the cytoplasm, it should be a hybrid ribozyme further linked with a tRNA-modified sequence. [Nucleic Acids Res., 29 (13): 2780-2788 (2001)].
BTSをコードするmRNAもしくは初期転写産物のコード領域内の部分配列(初期転写産物の場合はイントロン部分を含む)に相補的なヌクレオチド配列を有する二本鎖オリゴRNA(siRNA)もまた、アンチセンスBTSに包含され得る。短い二本鎖RNAを細胞内に導入するとそのRNAの一方の鎖に相補的なmRNAが分解される、いわゆるRNA干渉(RNAi)と呼ばれる現象は、以前から線虫、昆虫、植物等で知られていたが、この現象が哺乳動物細胞でも起こることが確認されて以来[Nature, 411(6836): 494-498 (2001)]、リボザイムの代替技術として広く利用されている。siRNAの大きさは、RNAiを誘導し得る限り特に限定されないが、例えば、15bp以上、好ましくは20bp以上であり得る。RNAi活性を有するsiRNAは、センス鎖及びアンチセンス鎖をDNA/RNA自動合成機でそれぞれ合成し、適当なアニーリング緩衝液中で、例えば、約90〜約95℃で約1分程度変性させた後、約30〜約70℃で約1〜約8時間アニーリングさせることにより調製することができる。 A double-stranded oligo RNA (siRNA) having a nucleotide sequence complementary to mRNA encoding BTS or a partial sequence within the coding region of the initial transcript (including an intron in the case of the initial transcript) is also an antisense BTS. Can be included. When a short double-stranded RNA is introduced into a cell, mRNA complementary to one strand of the RNA is degraded, so-called RNA interference (RNAi) has been known for a long time in nematodes, insects, plants, etc. However, since it was confirmed that this phenomenon also occurs in mammalian cells [Nature, 411 (6836): 494-498 (2001)], it has been widely used as an alternative to ribozyme. The siRNA size is not particularly limited as long as RNAi can be induced, and may be, for example, 15 bp or more, preferably 20 bp or more. For siRNA having RNAi activity, sense strand and antisense strand are respectively synthesized by a DNA / RNA automatic synthesizer and denatured in an appropriate annealing buffer, for example, at about 90 to about 95 ° C. for about 1 minute. , By annealing at about 30 to about 70 ° C. for about 1 to about 8 hours.
上述のBTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸を発現し得る発現ベクターも、BTS遺伝子の発現を抑制する物質として好ましい。該発現ベクターは、適用対象である哺乳動物の細胞(リンパ球等)内で機能可能な発現ベクターであることが好ましく、該ベクター中の適切なプロモーター(例えば適用対象である哺乳動物の細胞(リンパ球等)内でプロモーター活性を発揮し得るプロモーター)の下流に、BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸が機能的に連結された態様で提供され得る。 An expression vector capable of expressing a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding the above-mentioned BTS polypeptide or a part thereof is also preferable as a substance that suppresses the expression of the BTS gene. The expression vector is preferably an expression vector that can function in mammalian cells (such as lymphocytes) to be applied, and an appropriate promoter in the vector (for example, mammalian cells (lymph cells to be applied) A nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding the BTS polypeptide or a part thereof, which is functionally linked downstream of the promoter capable of exhibiting the promoter activity in the sphere etc.) .
本発明の剤は、BTS遺伝子の発現を調節する物質に加え、任意の担体、例えば医薬上許容され得る担体を含むことができる。 The agent of the present invention can contain any carrier, for example, a pharmaceutically acceptable carrier, in addition to the substance that regulates the expression of the BTS gene.
医薬上許容され得る担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ナトリウム−グリコール−スターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、オレンジジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。 Examples of pharmaceutically acceptable carriers include sucrose, starch, mannitol, sorbit, lactose, glucose, cellulose, talc, calcium phosphate, calcium carbonate and other excipients, cellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, polypropylpyrrolidone. , Gelatin, gum arabic, polyethylene glycol, sucrose, starch and other binders, starch, carboxymethylcellulose, hydroxypropyl starch, sodium-glycol starch, sodium bicarbonate, calcium phosphate, calcium citrate and other disintegrants, magnesium stearate , Aerosil, Talc, Sodium lauryl sulfate lubricant, Citric acid, Menthol, Glycyllysine / Ammonium salt, Glycine, Orange powder, Fragrance, Sodium benzoate Preservatives such as lithium, sodium hydrogen sulfite, methyl paraben, propyl paraben, stabilizers such as citric acid, sodium citrate, acetic acid, suspensions such as methyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, aluminum stearate, dispersants such as surfactants, Examples include, but are not limited to, water, physiological saline, diluents such as orange juice, base waxes such as cacao butter, polyethylene glycol, and white kerosene.
経口投与に好適な製剤は、水、生理食塩水のような希釈液に有効量の物質を溶解させた液剤、有効量の物質を固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、サッシェ剤または錠剤、適当な分散媒中に有効量の物質を懸濁させた懸濁液剤、有効量の物質を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。 Preparations suitable for oral administration include solutions in which an effective amount of a substance is dissolved in a diluent such as water or physiological saline, capsules, sachets or tablets containing an effective amount of the substance as a solid or granule. Examples thereof include a suspension in which an effective amount of a substance is suspended in a suitable dispersion medium, and an emulsion in which a solution in which an effective amount of a substance is dissolved is dispersed in an appropriate dispersion medium and emulsified.
非経口的な投与(例えば、皮下注射、筋肉注射、局所注入、腹腔内投与など)に好適な製剤としては、水性および非水性の等張な無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。当該製剤は、アンプルやバイアルのように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、有効成分および医薬上許容され得る担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌のビヒクルに溶解または懸濁すればよい状態で保存することもできる。 Formulations suitable for parenteral administration (eg, subcutaneous injection, intramuscular injection, local infusion, intraperitoneal administration, etc.) include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injection solutions, which include antioxidants Further, a buffer solution, an antibacterial agent, an isotonic agent and the like may be contained. Aqueous and non-aqueous sterile suspensions are also included, which may contain suspending agents, solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives and the like. The preparation can be enclosed in a container in unit doses or multiple doses like ampoules and vials. In addition, the active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier can be lyophilized and stored in a state that may be dissolved or suspended in a suitable sterile vehicle immediately before use.
BTS遺伝子の発現を調節する物質が核酸である場合、該核酸の細胞内への導入を促進するために、本発明の剤は更に核酸導入用試薬を含むことができる。該核酸がウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターに組み込まれている場合には、遺伝子導入試薬としてはレトロネクチン、ファイブロネクチン、ポリブレン等を用いることができる。また、該核酸がプラスミドベクターに組み込まれている場合は、リポフェクチン、リプフェクタミン(lipfectamine)、DOGS(トランスフェクタム;ジオクトアデシルアミドグリシルスペルミン)、DOPE(1,2-ジオールエオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン)、DOTAP(1,2-ジオールエオイル-3-トリメチルアンモニウムプロパン)、DDAB(ジメチルジオクトアデシルアンモニウム臭化物)、DHDEAB(N,N-ジ-n-ヘキサアデシル-N,N-ジヒドロキシエチルアンモニウム臭化物)、HDEAB(N-n-ヘキサアデシル-N,N-ジヒドロキシエチルアンモニウム臭化物)、ポリブレン、あるいはポリ(エチレンイミン)(PEI)等の陽イオン性脂質を用いることが出来る。 When the substance that regulates the expression of the BTS gene is a nucleic acid, the agent of the present invention can further contain a nucleic acid introduction reagent in order to promote introduction of the nucleic acid into cells. When the nucleic acid is incorporated into a viral vector, particularly a retroviral vector, retronectin, fibronectin, polybrene or the like can be used as a gene introduction reagent. In addition, when the nucleic acid is incorporated into a plasmid vector, lipofectin, lipfectamine, DOGS (transfectam; dioctadecylamidoglycylspermine), DOPE (1,2-diol eoyl-sn-glycero) -3-phosphoethanolamine), DOTAP (1,2-diol eoyl-3-trimethylammonium propane), DDAB (dimethyldioctodecyl ammonium bromide), DHDEAB (N, N-di-n-hexadecyl-N, N Cationic lipids such as -dihydroxyethylammonium bromide), HDEAB (Nn-hexadecyl-N, N-dihydroxyethylammonium bromide), polybrene, or poly (ethyleneimine) (PEI) can be used.
また、BTS遺伝子の発現を調節する物質がポリペプチドである場合、該ポリペプチドの細胞内への導入効率を高めるために、本発明の剤は更にポリペプチド導入用試薬を含むことができる。該試薬としては、プロフェクト(ナカライテスク社製)、プロベクチン(IMGENEX社製)等を用いることが出来る。 When the substance that regulates the expression of the BTS gene is a polypeptide, the agent of the present invention can further contain a polypeptide introduction reagent in order to increase the efficiency of introduction of the polypeptide into the cell. As the reagent, Profect (manufactured by Nacalai Tesque), Probectin (manufactured by IMGENEX) and the like can be used.
本発明の剤の適用量は、有効成分の活性や種類、病気の重篤度、適用対象となる動物種、適用対象の薬物受容性、体重、年齢等によって異なり一概に云えないが、通常、成人1日あたり有効成分量として約0.0001〜約5000mg/kgである。 The application amount of the agent of the present invention varies depending on the activity and type of the active ingredient, the severity of the disease, the animal species to be applied, the drug acceptability of the application target, body weight, age, etc. The amount of active ingredient per day for an adult is about 0.0001 to about 5000 mg / kg.
本発明の剤は、例えば、医薬または研究用試薬として有用である。例えば、本発明の剤が医薬である場合、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の予防・治療剤として使用され得る。 The agent of the present invention is useful, for example, as a pharmaceutical or research reagent. For example, when the agent of the present invention is a medicine, it can be used as a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation.
詳細には、本発明の医薬が、BTS遺伝子の発現を亢進する物質を含有する場合、該物質は、リンパ球分化または増殖を低下し得るので、例えば、リンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患の予防・治療に使用され得る。リンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患としては、例えば、リンパ腫(B細胞リンパ腫等)、白血病(B細胞性等)、自己免疫疾患(慢性関節リウマチ・多発性硬化症・多発性筋炎・重症筋無力症・ギランバレー症候群等)、膠原病(橋本病・全身性エリテマトーデス等)、自己免疫性糸球体腎炎等が挙げられる。 Specifically, when the medicament of the present invention contains a substance that enhances the expression of the BTS gene, the substance can reduce lymphocyte differentiation or proliferation. For example, a disease associated with increased lymphocyte differentiation or proliferation It can be used for the prevention and treatment of Examples of diseases associated with increased lymphocyte differentiation or proliferation include lymphoma (B-cell lymphoma, etc.), leukemia (B-cell, etc.), autoimmune disease (rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, multiple myositis, severe muscle) Asthenia, Guillain-Barre syndrome, etc.), collagen disease (Hashimoto's disease, systemic lupus erythematosus, etc.), autoimmune glomerulonephritis, and the like.
また、本発明の医薬が、BTS遺伝子の発現を抑制する物質を含有する場合、該物質は、リンパ球分化または増殖を亢進し得るので、例えば、リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患の予防・治療に使用され得る。リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患としては、例えば、悪性腫瘍、心不全、尿毒症、免疫不全症候群(エイズ等)、多くの感染症(難治性感染症等)等が挙げられる。 In addition, when the medicament of the present invention contains a substance that suppresses the expression of the BTS gene, the substance can enhance lymphocyte differentiation or proliferation, and thus, for example, prevention of diseases associated with decreased lymphocyte differentiation or proliferation Can be used for treatment Examples of diseases associated with decreased lymphocyte differentiation or proliferation include malignant tumors, heart failure, uremia, immunodeficiency syndromes (AIDS, etc.), many infectious diseases (refractory infections, etc.) and the like.
さらに、本発明の剤が研究用試薬である場合、例えば、実験動物におけるリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の誘発剤として使用され得る。詳細には、本発明の研究用試薬が、BTS遺伝子の発現を促進する物質を含有する場合、例えば、リンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患の誘発に使用され得る。本発明の研究用試薬が、BTS遺伝子の発現を抑制する物質を含有する場合、例えば、リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患の誘発に使用され得る。リンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患及びリンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患は、それぞれ上述と同様である。 Furthermore, when the agent of the present invention is a research reagent, it can be used, for example, as an agent for inducing diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation in laboratory animals. Specifically, when the research reagent of the present invention contains a substance that promotes the expression of the BTS gene, it can be used, for example, to induce a disease associated with enhanced lymphocyte differentiation or proliferation. When the research reagent of the present invention contains a substance that suppresses the expression of the BTS gene, it can be used, for example, to induce a disease associated with a decrease in lymphocyte differentiation or proliferation. Diseases associated with increased lymphocyte differentiation or proliferation and diseases associated with decreased lymphocyte differentiation or proliferation are the same as described above.
(2.リンパ球分化または増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法)
上述のように、BTS遺伝子の発現を調節し得る物質は、リンパ球分化または増殖を調節し得る。従って、本発明は、被験物質がBTS遺伝子の発現を調節し得るか否かを評価することを含む、リンパ球分化または増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法、当該スクリーニング方法により得られる物質、及び当該物質を含有してなるリンパ球分化または増殖調節剤を提供する。
(2. Screening method for substances capable of regulating lymphocyte differentiation or proliferation)
As mentioned above, substances that can regulate the expression of the BTS gene can regulate lymphocyte differentiation or proliferation. Accordingly, the present invention provides a method for screening a substance capable of regulating lymphocyte differentiation or proliferation, comprising evaluating whether a test substance can regulate the expression of a BTS gene, a substance obtained by the screening method, and A lymphocyte differentiation or growth regulator comprising the substance is provided.
スクリーニング方法に供される被験物質は、いかなる公知化合物及び新規化合物であってもよく、例えば、核酸、糖質、脂質、蛋白質、ペプチド、有機低分子化合物、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリー、固相合成やファージディスプレイ法により作製されたランダムペプチドライブラリー、あるいは微生物、動植物、海洋生物等由来の天然成分等が挙げられる。 The test substance to be subjected to the screening method may be any known compound or novel compound, for example, a nucleic acid, carbohydrate, lipid, protein, peptide, low molecular organic compound, compound prepared using combinatorial chemistry technology Examples include libraries, random peptide libraries prepared by solid phase synthesis and phage display methods, or natural components derived from microorganisms, animals and plants, marine organisms, and the like.
一実施形態では、本発明のスクリーニング方法は、以下の工程(a)〜(c)を含む:
(a)被験物質がBTS遺伝子の発現を調節(促進又は抑制)し得るかを評価する工程;
(b)BTS遺伝子の発現を調節(促進又は抑制)し得る物質を選択する工程;
(c)BTS遺伝子の発現を促進し得る物質を、リンパ球分化または増殖を低下し得る物質として得、或いはBTS遺伝子の発現を抑制し得る物質を、リンパ球分化または増殖を亢進し得る物質として得る工程。
In one embodiment, the screening method of the present invention includes the following steps (a) to (c):
(A) a step of evaluating whether the test substance can regulate (promote or suppress) the expression of the BTS gene;
(B) selecting a substance capable of regulating (promoting or suppressing) the expression of the BTS gene;
(C) A substance capable of promoting BTS gene expression is obtained as a substance capable of reducing lymphocyte differentiation or proliferation, or a substance capable of suppressing BTS gene expression as a substance capable of enhancing lymphocyte differentiation or proliferation. Obtaining step.
上記において、BTS遺伝子の発現を調節し得る物質を選択する場合、例えば工程(a)において、被験物質とBTS遺伝子の発現を測定可能な細胞とを接触させ、被験物質を接触させた細胞におけるBTS遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質を接触させない対照細胞におけるBTS遺伝子の発現量と比較する。
BTS遺伝子の発現を測定可能な細胞とは、BTS遺伝子の産物、例えば、転写産物、翻訳産物の発現レベルを直接的又は間接的に評価可能な細胞をいう。BTS遺伝子の産物の発現レベルを直接的に評価可能な細胞は、BTS遺伝子を天然で発現可能な細胞であり得、一方、BTS遺伝子の産物の発現レベルを間接的に評価可能な細胞は、BTS遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞であり得る。BTS遺伝子の発現を測定可能な細胞は、動物細胞、好ましくは上述の哺乳動物の細胞であり得る。
In the above, when selecting a substance capable of regulating the expression of the BTS gene, for example, in step (a), the test substance is contacted with a cell capable of measuring the expression of the BTS gene, and the BTS in the cell contacted with the test substance The expression level of the gene is measured, and the expression level is compared with the expression level of the BTS gene in a control cell not contacted with the test substance.
A cell capable of measuring BTS gene expression refers to a cell capable of directly or indirectly evaluating the expression level of a BTS gene product, for example, a transcription product or a translation product. A cell that can directly evaluate the expression level of the BTS gene product can be a cell that can naturally express the BTS gene, while a cell that can indirectly evaluate the expression level of the BTS gene product can be BTS gene. It can be a cell that allows a reporter assay for the gene transcription regulatory region. The cell capable of measuring BTS gene expression may be an animal cell, preferably a mammalian cell as described above.
BTS遺伝子を天然で発現可能な細胞は、BTS遺伝子を潜在的に発現するものである限り特に限定されない。かかる細胞は、当業者であれば容易に同定でき、初代培養細胞、当該初代培養細胞から誘導された細胞株、市販の細胞株、セルバンクより入手可能な細胞株などを使用できる。BTS遺伝子を天然で発現可能な細胞としては、T細胞、B細胞、NK細胞等のリンパ球(リンパ球由来の細胞株(WEHI231、CH31等)を含む)等を挙げることが出来るが、特に限定されない。 The cell capable of naturally expressing the BTS gene is not particularly limited as long as it can potentially express the BTS gene. Such cells can be easily identified by those skilled in the art, and primary cultured cells, cell lines derived from the primary cultured cells, commercially available cell lines, cell lines available from cell banks, and the like can be used. Examples of cells that can naturally express the BTS gene include lymphocytes such as T cells, B cells, and NK cells (including cell lines derived from lymphocytes (WEHI231, CH31, etc.)). Not.
BTS遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞は、BTS遺伝子転写調節領域、当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子を含む細胞である。BTS遺伝子転写調節領域、レポーター遺伝子は、発現ベクター中に挿入され得る。BTS遺伝子転写調節領域は、BTS遺伝子の発現を制御し得る領域である限り特に限定されないが、例えば、転写開始点から上流約2kbpまでの領域、あるいは該領域の塩基配列において1以上の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、且つBTS遺伝子の転写を制御する能力を有する領域などが挙げられる。レポーター遺伝子は、検出可能な蛋白質又は検出可能な物質を生成する酵素をコードする遺伝子であればよく、例えばGFP(緑色蛍光蛋白質)遺伝子、GUS(β−グルクロニダーゼ)遺伝子、LUC(ルシフェラーゼ)遺伝子、CAT(クロラムフェニコルアセチルトランスフェラーゼ)遺伝子等が挙げられる。 A cell enabling a reporter assay for a BTS gene transcription regulatory region is a cell comprising a BTS gene transcription regulatory region and a reporter gene operably linked to the region. A BTS gene transcription regulatory region and a reporter gene can be inserted into an expression vector. The BTS gene transcription regulatory region is not particularly limited as long as it can control the expression of the BTS gene. For example, a region from the transcription start point to about 2 kbp upstream, or one or more bases lacking in the base sequence of the region. Examples thereof include a region consisting of a lost, substituted or added base sequence and having the ability to control transcription of the BTS gene. The reporter gene may be any gene that encodes a detectable protein or an enzyme that produces a detectable substance. For example, a GFP (green fluorescent protein) gene, GUS (β-glucuronidase) gene, LUC (luciferase) gene, CAT (Chloramphenicol acetyltransferase) gene and the like.
BTS遺伝子転写調節領域、当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子が導入される細胞は、BTS遺伝子転写調節機能を評価できる限り、即ち、該レポーター遺伝子の発現量が定量的に解析可能である限り特に限定されない。しかしながら、BTS遺伝子に対する生理的な転写調節因子を発現し、BTS遺伝子の発現調節の評価により適切であると考えられることから、該導入される細胞としては、BTS遺伝子を天然で発現可能な細胞が好ましい。また、リンパ球分化または増殖を調節し得る物質を得るという目的より、リンパ球(リンパ球由来の細胞株(WEHI231、CH31等)を含む)を用いることがより好ましい。 A cell into which a BTS gene transcription regulatory region and a reporter gene operably linked to the region are introduced can quantitatively analyze the expression level of the reporter gene as long as the BTS gene transcription regulatory function can be evaluated. There is no particular limitation. However, since a physiological transcriptional regulatory factor for the BTS gene is expressed and considered to be more appropriate for the evaluation of the expression regulation of the BTS gene, the cells to be introduced include cells that can naturally express the BTS gene. preferable. It is more preferable to use lymphocytes (including lymphocyte-derived cell lines (WEHI231, CH31, etc.)) for the purpose of obtaining a substance capable of regulating lymphocyte differentiation or proliferation.
BTS遺伝子の発現を測定可能な細胞に対する被験物質の接触は、適切な培養培地中で行われ得る。当該培養培地は、用いられる細胞の種類などに応じて適宜選択されるが、例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地などである。培養条件もまた、用いられる細胞の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約12〜約72時間である。 Contact of the test substance with cells capable of measuring the expression of the BTS gene can be performed in an appropriate culture medium. The culture medium is appropriately selected according to the type of cells used and the like. For example, a minimal essential medium (MEM) containing about 5 to 20% fetal calf serum, Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM), RPMI1640 Medium, 199 medium, etc. The culture conditions are also appropriately determined according to the type of cells used, etc. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C., and the culture time is About 12 to about 72 hours.
次に先ず、被験物質を接触させた細胞におけるBTS遺伝子の発現量が測定される。発現量の測定は、用いた細胞の種類などを考慮し、自体公知の方法により行われ得る。例えば、BTS遺伝子の発現を測定可能な細胞として、BTS遺伝子を天然で発現可能な細胞を用いた場合、発現量は、BTS遺伝子の産物、例えば、転写産物(mRNA)又は翻訳産物(ポリペプチド)を対象として自体公知の方法により測定できる。例えば、転写産物の発現量は、細胞からtotal RNAを調製し、RT-PCR、ノザンブロッティング等により測定され得る。また、翻訳産物の発現量は、細胞から抽出液を調製し、免疫学的手法により測定され得る。免疫学的手法としては、放射性同位元素免疫測定法(RIA法)、ELISA法(Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980))、蛍光抗体法、ウェスタンブロッティング法などが使用できる。一方、BTS遺伝子の発現を測定可能な細胞として、BTS遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞を用いた場合、発現量は、レポーターのシグナル強度に基づき測定され得る。 Next, the expression level of the BTS gene in the cell contacted with the test substance is first measured. The expression level can be measured by a method known per se in consideration of the type of cells used. For example, when a cell capable of naturally expressing the BTS gene is used as a cell capable of measuring the expression of the BTS gene, the expression level is a product of the BTS gene, for example, a transcription product (mRNA) or a translation product (polypeptide). Can be measured by a method known per se. For example, the expression level of a transcription product can be measured by preparing total RNA from cells and performing RT-PCR, Northern blotting, or the like. The expression level of the translation product can be measured by preparing an extract from the cells and using an immunological technique. As an immunological technique, a radioisotope immunoassay (RIA method), an ELISA method (Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980)), a fluorescent antibody method, a Western blotting method, or the like can be used. On the other hand, when a cell capable of performing a reporter assay for the BTS gene transcription regulatory region is used as a cell capable of measuring BTS gene expression, the expression level can be measured based on the signal intensity of the reporter.
次いで、被験物質を接触させた細胞におけるBTS遺伝子の発現量が、被験物質を接触させない対照細胞におけるBTS遺伝子の発現量と比較される。発現量の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。被験物質を接触させない対照細胞におけるBTS遺伝子の発現量は、被験物質を接触させた細胞におけるBTS遺伝子の発現量の測定に対し、事前に測定した発現量であっても、同時に測定した発現量であってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定した発現量であることが好ましい。 Next, the expression level of the BTS gene in the cell contacted with the test substance is compared with the expression level of the BTS gene in the control cell not contacted with the test substance. The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference. The expression level of the BTS gene in the control cells not contacted with the test substance is the expression level measured at the same time, even if the expression level was measured in advance, compared to the measurement level of the BTS gene expression in the cells contacted with the test substance. Although it may be present, it is preferably the expression level measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment.
上記方法の工程(b)では、(a)の結果に基づき、BTS遺伝子の発現を調節(促進又は抑制)し得る被験物質が選択される。 In step (b) of the above method, a test substance capable of regulating (promoting or suppressing) BTS gene expression is selected based on the result of (a).
工程(c)では、工程(b)で選択されたBTS遺伝子の発現を促進し得る物質がリンパ球分化または増殖を低下し得る物質として、或いはBTS遺伝子の発現を抑制し得る物質がリンパ球分化または増殖を亢進し得る物質として獲得される。 In the step (c), the substance capable of promoting the expression of the BTS gene selected in the step (b) is a substance capable of reducing lymphocyte differentiation or proliferation, or the substance capable of suppressing the expression of the BTS gene is lymphocyte differentiation. Alternatively, it is obtained as a substance that can enhance proliferation.
更に工程(b)と(c)の間に、工程(b´)として工程(b)で選択された物質がリンパ球分化または増殖を調節し得るか確認し、該効果が確認された物質を工程(c)においてリンパ球分化または増殖を調節し得る物質として得ることも出来る。これにより、より高い効率で目的とする物質を獲得することが出来る。 Further, between steps (b) and (c), it is confirmed whether the substance selected in step (b) as step (b ′) can regulate lymphocyte differentiation or proliferation. It can also be obtained as a substance capable of regulating lymphocyte differentiation or proliferation in step (c). Thereby, the target substance can be obtained with higher efficiency.
工程(b´)においては、例えば、工程(b)で選択された物質(候補物質)とリンパ球(リンパ球由来の細胞株を含む)とを接触させ、候補物質を接触させたリンパ球における分化または増殖を測定し、該機能を候補物質を接触させない対照リンパ球における分化または増殖と比較する。 In the step (b ′), for example, in the lymphocyte contacted with the candidate substance, the substance (candidate substance) selected in the step (b) is contacted with a lymphocyte (including a cell line derived from lymphocytes). Differentiation or proliferation is measured and the function is compared to differentiation or proliferation in control lymphocytes not contacted with the candidate substance.
リンパ球に対する候補物質の接触は、上述と同様に適切な培養培地(例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地)中で行われ得る。培養条件は、限定されないが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約1分間〜約72時間である。このとき、リンパ球は抗原や抗原ミミックにより適宜刺激され得る。 The contact of candidate substances with lymphocytes can be achieved using appropriate culture media as described above (eg, minimal essential medium (MEM) containing about 5-20% fetal calf serum, Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM), RPMI 1640 medium, 199 medium). The culture conditions are not limited. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C., and the culture time is about 1 minute to about 72 hours. At this time, lymphocytes can be appropriately stimulated by an antigen or antigen mimic.
リンパ球分化または増殖の測定は、自体公知の方法により行うことが可能である。例えば、リンパ球分化(例えばリンパ球前駆細胞の成熟リンパ球への分化)は、後述の実施例のような骨髄キメラ動物の解析や、細胞表面または細胞質分子の発現・消失等の測定(例えば抗IgD抗体を用いた染色等)等により、リンパ球増殖は3H−サイミジンの取り込み等により、遺伝子発現の変化はRT-PCRやフローサイトメトリー等により、それぞれ測定することが出来る。 Measurement of lymphocyte differentiation or proliferation can be performed by a method known per se. For example, lymphocyte differentiation (for example, differentiation of lymphocyte progenitor cells into mature lymphocytes) can be performed by analyzing bone marrow chimeric animals such as those described in Examples below, or by measuring the expression or disappearance of cell surfaces or cytoplasmic molecules (for example, anti-tumor). Lymphocyte proliferation can be measured by 3 H-thymidine incorporation and the like, and gene expression changes can be measured by RT-PCR, flow cytometry, and the like.
次いで、候補物質を接触させたリンパ球における分化または増殖が、候補物質を接触させない対照リンパ球における分化または増殖と比較される。リンパ球分化または増殖の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。候補物質を接触させない対照リンパ球における分化または増殖は、候補物質を接触させたリンパ球における分化または増殖の測定に対し、事前に測定したものであっても、同時に測定したものであってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定したものであることが好ましい。比較結果に基づき、候補物質によるリンパ球分化または増殖の調節作用が確認される。 The differentiation or proliferation in lymphocytes contacted with the candidate substance is then compared to the differentiation or proliferation in control lymphocytes not contacted with the candidate substance. The comparison of lymphocyte differentiation or proliferation is preferably performed based on the presence or absence of significant differences. Differentiation or proliferation in control lymphocytes not contacted with a candidate substance may be measured in advance or simultaneously with respect to measurement of differentiation or proliferation in lymphocytes contacted with a candidate substance. However, it is preferable that they are measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment. Based on the comparison result, the regulating action of lymphocyte differentiation or proliferation by the candidate substance is confirmed.
本発明のスクリーニング方法はまた、被験物質の動物への投与により行われ得る。該動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サル等の哺乳動物が挙げられる。動物を用いて本発明のスクリーニング方法が行われる場合、例えば、BTS遺伝子の発現量を調節する被験物質が選択され得る。 The screening method of the present invention can also be performed by administering a test substance to an animal. Examples of the animal include mammals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs and monkeys. When the screening method of the present invention is performed using an animal, for example, a test substance that regulates the expression level of the BTS gene can be selected.
BTS遺伝子の発現を促進し得る物質はリンパ球分化または増殖を低下し得るので、リンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患の予防・治療薬となり得る。また、BTS遺伝子の発現を抑制し得る物質はリンパ球分化または増殖を亢進し得るので、リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患の予防・治療薬となり得る。従って、BTS遺伝子の発現を指標として、種々の免疫疾患の予防・治療剤等の医薬、又は研究用試薬のための候補物質を選択することが可能となる。 Since a substance capable of promoting the expression of the BTS gene can reduce lymphocyte differentiation or proliferation, it can be used as a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with increased lymphocyte differentiation or proliferation. In addition, since a substance capable of suppressing the expression of the BTS gene can enhance lymphocyte differentiation or proliferation, it can be used as a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with decreased lymphocyte differentiation or proliferation. Therefore, it becomes possible to select a drug or a candidate substance for a research reagent, such as a prophylactic / therapeutic agent for various immune diseases, using the expression of the BTS gene as an index.
(3.リンパ球分化または増殖の異常をもたらすBTS遺伝子多型の同定方法)
本発明はまた、BTS遺伝子の特定の多型がリンパ球分化または増殖の異常をもたらすか否かを解析する工程を含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患をもたらすBTS遺伝子多型の同定方法、当該方法により同定されるリンパ球分化または増殖の異常をもたらすBTS遺伝子多型を含むポリペプチド・核酸分子を提供する。
(3. Method for identifying BTS gene polymorphisms that cause abnormal lymphocyte differentiation or proliferation)
The present invention also identifies a BTS gene polymorphism that results in a disease associated with an abnormality in lymphocyte differentiation or proliferation, comprising analyzing whether a specific polymorphism of the BTS gene results in an abnormality in lymphocyte differentiation or proliferation. Methods and polypeptides / nucleic acid molecules comprising BTS gene polymorphisms resulting in abnormal lymphocyte differentiation or proliferation identified by the method are provided.
BTS遺伝子の多型とは、ある母集団において、BTS遺伝子を含むゲノムDNAに一定頻度で見出されるヌクレオチド配列の変異を意味し、BTS遺伝子を含むゲノムDNAにおける1以上のDNAの置換、欠失、付加(例えば、SNP、ハプロタイプ)、並びに該ゲノムDNA中の部分領域の反復、逆位、転座などであり得る。本発明の方法により同定されるBTS遺伝子の多型のタイプは、BTS遺伝子における全てのタイプの多型のうち、リンパ球分化または増殖に異常(亢進又は低下)を有する動物と異常を有していない動物との間で頻度が異なるヌクレオチド配列の変異、又はリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患に罹患した動物と罹患していない動物との間で頻度が異なるヌクレオチド配列の変異であり、例えば、BTS遺伝子の発現の変化をもたらすものであり得る。なお、BTS遺伝子多型の解析対象となる動物は上述の哺乳動物が好ましく、ヒトがより好ましい。 A polymorphism of the BTS gene means a nucleotide sequence variation found in the genomic DNA containing the BTS gene at a certain frequency in a certain population. One or more DNA substitutions or deletions in the genomic DNA containing the BTS gene, Additions (eg, SNPs, haplotypes), as well as repeats, inversions, translocations, etc. of partial regions in the genomic DNA. The polymorphism type of the BTS gene identified by the method of the present invention is abnormal among animals having abnormalities (increase or decrease) in lymphocyte differentiation or proliferation among all types of polymorphisms in the BTS gene. A nucleotide sequence variation that differs in frequency between non-affected animals, or a nucleotide sequence variation that differs in frequency between animals affected and unaffected by diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, such as , May result in altered expression of the BTS gene. The animals to be analyzed for BTS gene polymorphism are preferably the above-mentioned mammals, and more preferably humans.
解析工程は、連鎖解析等の自体公知の方法により行われ得る。リンパ球分化または増殖の異常、又はリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の有無により特定の遺伝子多型の保有頻度に有意差が認められたとき、そのタイプの遺伝子多型を保有する対象は、保有しない対象よりもリンパ球分化または増殖に異常を有するリスク、又はリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクが相対的に高い又は低いと判定される。 The analysis step can be performed by a method known per se such as linkage analysis. When there is a significant difference in the frequency of possession of a specific gene polymorphism due to abnormalities in lymphocyte differentiation or proliferation, or the presence or absence of diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, subjects who possess that type of gene polymorphism The risk of having an abnormality in lymphocyte differentiation or proliferation, or the risk of developing a disease associated with an abnormality in lymphocyte differentiation or proliferation, is determined to be relatively higher or lower than that of a subject who does not have it.
本発明の同定方法は、哺乳動物由来の生体試料から調製されたDNAサンプルをシークエンシング (sequencing) に供し、BTS多型の新たなタイプを決定する工程をさらに含むこともできる。生体試料は、BTS遺伝子の発現組織又は細胞(例えば、リンパ球)を含む試料(例えば、血液)のみならず、毛髪、爪、皮膚、粘膜等のゲノムDNAを含む任意の組織も使用できる。入手の容易性、人体への負担等を考慮すれば、生体試料は、毛髪、爪、皮膚、粘膜、血液、血漿、血清、唾液などが好ましい。遺伝子多型の決定は、由来が異なる生体試料に含まれるゲノム又は転写産物のヌクレオチド配列を多数解析し、決定されたヌクレオチド配列中に一定頻度で見出される変異を同定することで行われ得る。 The identification method of the present invention may further include a step of subjecting a DNA sample prepared from a biological sample derived from a mammal to sequencing, and determining a new type of BTS polymorphism. As the biological sample, not only a sample (eg, blood) containing BTS gene-expressing tissue or cells (eg, lymphocytes) but also any tissue containing genomic DNA such as hair, nails, skin, and mucous membranes can be used. In view of availability, burden on the human body, and the like, the biological sample is preferably hair, nails, skin, mucous membrane, blood, plasma, serum, saliva and the like. Genetic polymorphism can be determined by analyzing a large number of nucleotide sequences of genomes or transcripts contained in biological samples of different origins and identifying mutations found at a certain frequency in the determined nucleotide sequences.
更に、見出された変異が実際にBTS遺伝子の発現に変化をもたらし得るか、確認してもよい。例えば、該変異を有するBTS遺伝子を、BTS遺伝子の機能的欠損を有するリンパ球(又はその細胞株)へ導入し、該リンパ球における該BTS遺伝子の発現を、該変異を有さないBTS遺伝子(野生型BTS遺伝子等)の発現と比較することが出来る。或いは該変異を有するBTS遺伝子が導入されたリンパ球における分化または増殖を、該変異を有さないBTS遺伝子が導入されたリンパ球におけるものと比較してもよい。BTS遺伝子の発現、リンパ球分化または増殖の測定は、上述と同様に行うことが出来る。 In addition, it may be confirmed whether the mutations found can actually change the expression of the BTS gene. For example, a BTS gene having the mutation is introduced into a lymphocyte (or a cell line thereof) having a functional defect of the BTS gene, and the expression of the BTS gene in the lymphocyte is changed to a BTS gene having no mutation ( It can be compared with the expression of wild type BTS gene and the like. Alternatively, differentiation or proliferation in lymphocytes introduced with a BTS gene having the mutation may be compared with those in lymphocytes introduced with a BTS gene not having the mutation. The measurement of BTS gene expression, lymphocyte differentiation or proliferation can be performed in the same manner as described above.
見出されたBTS遺伝子の変異がリンパ球分化または増殖の低下をもたらすものである場合、該変異はリンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患をもたらし得るものであるとすることができる。また、見出されたBTS遺伝子の変異がリンパ球分化または増殖の亢進をもたらすものである場合、該変異はリンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患をもたらし得るものであるとすることが出来る。 If the found mutation in the BTS gene is one that results in a decrease in lymphocyte differentiation or proliferation, the mutation may be one that can result in a disease associated with a decrease in lymphocyte differentiation or proliferation. In addition, when the found mutation in the BTS gene causes an increase in lymphocyte differentiation or proliferation, the mutation can be considered to cause a disease associated with an increase in lymphocyte differentiation or proliferation.
本発明の同定方法および当該方法により決定されたリンパ球分化または増殖の異常をもたらすBTS遺伝子多型は、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの判定に有用である。 The identification method of the present invention and the BTS gene polymorphism resulting in abnormal lymphocyte differentiation or proliferation determined by the method are useful for determining the risk of developing diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation.
(4.リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症または発症リスクの判定方法)
(4−1.発現量の測定に基づく判定方法および診断薬)
上述の様に、BTSポリペプチドはリンパ球分化または増殖を調節している。従って、本発明は、動物由来の生体試料におけるBTS遺伝子の発現量を測定することを含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法を提供する。
(4. Method for determining the onset or risk of disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation)
(4-1. Determination method and diagnostic agent based on measurement of expression level)
As mentioned above, BTS polypeptides regulate lymphocyte differentiation or proliferation. Therefore, the present invention provides a method for determining the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, which comprises measuring the expression level of a BTS gene in a biological sample derived from an animal.
一実施形態では、本発明の判定方法は、以下の工程(a)、(b)を含む:
(a)動物由来の生体試料におけるBTS遺伝子の発現量を測定する工程;
(b)BTS遺伝子の発現量に基づきリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクを評価する工程。
In one embodiment, the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
(A) a step of measuring the expression level of the BTS gene in an animal-derived biological sample;
(B) A step of evaluating the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation based on the expression level of the BTS gene.
上記方法の工程(a)では、生体試料におけるBTS遺伝子の発現量が測定される。生体試料はリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクを評価することが所望される動物、好ましくは哺乳動物由来である。ヒト由来の試料が最も好ましい。生体試料は、BTS遺伝子を発現している組織又は細胞(例えば、リンパ球)を含む試料(例えば、血液)、あるいは該試料から分離された細胞であり得るが、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクを判定する目的より、生体試料は、リンパ球またはそれを含む試料が好ましい。また、BTS遺伝子の発現量の測定は、上述と同様に行われ得る。 In step (a) of the above method, the expression level of the BTS gene in the biological sample is measured. The biological sample is derived from an animal, preferably a mammal, for which it is desired to evaluate the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. Most preferred are samples derived from humans. The biological sample can be a sample (eg, blood) containing tissue or cells (eg, lymphocytes) expressing the BTS gene, or a cell isolated from the sample, but abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. For the purpose of determining the risk of developing the accompanying disease, the biological sample is preferably a lymphocyte or a sample containing it. Moreover, the measurement of the expression level of a BTS gene can be performed similarly to the above.
上記方法の工程(b)では、BTS遺伝子の発現量に基づき、生体試料が由来する動物がリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患に罹患しているか否か、あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが評価される。 In step (b) of the above method, based on the expression level of the BTS gene, whether or not the animal from which the biological sample is derived suffers from a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, or may be affected in the future Is assessed as high or low.
詳細には、先ず、測定されたBTS遺伝子の発現量が、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患に罹患していない動物(例えば、正常動物)由来の生体試料におけるBTS遺伝子の発現量と比較される。発現量の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行われる。 Specifically, first, the measured expression level of the BTS gene is compared with the expression level of the BTS gene in a biological sample derived from an animal (for example, a normal animal) not suffering from a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. Is done. The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference.
次いで、BTS遺伝子の発現量の比較結果より、生体試料が由来する動物がリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患に罹患している可能性があるか否か、あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが判断される。特定の疾患を発症した動物では、当該疾患に関連する遺伝子の発現の変化がしばしば観察されることが知られている。また、特定の疾患の発症前に、特定の遺伝子の発現の変化がしばしば観察されることが知られている。従って、BTS遺伝子の発現が低下している場合には、リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患に罹患している可能性、又は将来的に罹患する可能性が相対的に高いと考えられる。また、本明細書中に開示された知見より、BTS遺伝子の発現が促進している場合には、リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患に罹患している可能性、又は将来的に罹患する可能性が相対的に高いと考えられる。 Next, based on the comparison result of the expression level of the BTS gene, whether or not the animal from which the biological sample is derived may be affected by a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, or may be affected in the future Is judged to be high or low. It is known that in animals that develop a specific disease, changes in the expression of genes associated with the disease are often observed. It is also known that changes in the expression of specific genes are often observed before the onset of specific diseases. Therefore, when the expression of the BTS gene is reduced, it is considered that the possibility of suffering from a disease associated with a decrease in lymphocyte differentiation or proliferation, or the possibility of suffering in the future, is relatively high. Further, based on the findings disclosed in the present specification, when the expression of the BTS gene is promoted, there is a possibility of suffering from a disease associated with a decrease in lymphocyte differentiation or proliferation, or in the future. The possibility is considered to be relatively high.
本発明はまた、BTS遺伝子の発現量の測定用試薬を含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの診断薬を提供する。本発明の診断薬を用いれば、上記判定方法により、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクを容易に判定することが出来る。 The present invention also provides a diagnostic agent for the onset risk of a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, comprising a reagent for measuring the expression level of the BTS gene. If the diagnostic agent of this invention is used, the onset risk of the disease accompanying the abnormality of a lymphocyte differentiation or proliferation can be easily determined by the said determination method.
BTS遺伝子の発現量の測定用試薬は、BTS遺伝子の発現を定量可能である限り特に限定されないが、例えば、BTSポリペプチドを特異的に認識する抗体、BTS遺伝子転写産物に対する核酸プローブ、またはBTS遺伝子転写産物を増幅可能な複数のプライマーを含むものであり得る。これらは、標識用物質で標識されていても標識されていなくともよい。標識用物質で標識されていない場合、本発明の診断薬は、該標識用物質をさらに含むこともできる。標識用物質としては、例えば、FITC、FAM等の蛍光物質、ルミノール、ルシフェリン、ルシゲニン等の発光物質、3H、14C、32P、35S、125I等の放射性同位体、ビオチン、ストレプトアビジン等の親和性物質などが挙げられる。 The reagent for measuring the expression level of the BTS gene is not particularly limited as long as the expression of the BTS gene can be quantified. For example, an antibody that specifically recognizes a BTS polypeptide, a nucleic acid probe for a BTS gene transcript, or a BTS gene It may contain a plurality of primers capable of amplifying the transcript. These may or may not be labeled with a labeling substance. When not labeled with a labeling substance, the diagnostic agent of the present invention can further contain the labeling substance. Examples of labeling substances include fluorescent substances such as FITC and FAM, luminescent substances such as luminol, luciferin, and lucigenin, radioisotopes such as 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, and 125 I, biotin, and streptavidin. And the like, and the like.
BTS遺伝子転写産物に対する核酸プローブは、DNA、RNAのいずれでもよいが、安定性等を考慮するとDNAが好ましい。また、該プローブは、1本鎖又は2本鎖のいずれであってもよい。該プローブのサイズは、BTS遺伝子の転写産物を検出可能である限り特に限定されないが、好ましくは約15〜1000bp、より好ましくは約50〜500bpである。該プローブは、マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されてもよい。 The nucleic acid probe for the BTS gene transcript may be either DNA or RNA, but DNA is preferred in consideration of stability and the like. The probe may be either single-stranded or double-stranded. The size of the probe is not particularly limited as long as the transcript of the BTS gene can be detected, but is preferably about 15 to 1000 bp, more preferably about 50 to 500 bp. The probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray.
BTS遺伝子を増幅可能な複数のプライマー(例えば、プライマー対)は、検出可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。検出可能なサイズのヌクレオチド断片は、例えば約100bp以上、好ましくは約200bp以上、より好ましくは約400bp以上の長さを有し得る。プライマーのサイズは、BTS遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、好ましくは約15〜100bp、より好ましくは約18〜50bp、さらにより好ましくは約20〜30bpであり得る。BTS遺伝子転写産物を定量可能な試薬がプライマーである場合、本発明の診断薬は、逆転写酵素をさらに含むことができる。 A plurality of primers (eg, primer pairs) capable of amplifying the BTS gene are selected such that a detectable size nucleotide fragment is amplified. A detectable size nucleotide fragment can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more. The size of the primer is not particularly limited as long as the BTS gene can be amplified, but it may be preferably about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and still more preferably about 20 to 30 bp. When the reagent capable of quantifying the BTS gene transcript is a primer, the diagnostic agent of the present invention can further contain a reverse transcriptase.
本発明の上記判定方法及び診断薬は、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の有無、あるいは該疾患に罹患する可能性の判定を可能とする。従って、本発明は、例えば、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の容易且つ早期の発見などに有用である。 The above-described determination method and diagnostic agent of the present invention make it possible to determine the presence or absence of a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, or the possibility of suffering from the disease. Therefore, the present invention is useful, for example, for easy and early detection of diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation.
(4−2.多型の測定に基づく判定方法および診断薬)
本発明は、動物の生体試料を用いてBTS遺伝子の多型を測定することを含む、動物におけるリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法を提供する。
(4-2. Determination method and diagnostic agent based on measurement of polymorphism)
The present invention provides a method for determining the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation in an animal, comprising measuring a polymorphism of the BTS gene using a biological sample of the animal.
一実施形態では、本発明の判定方法は、以下の工程(a)、(b)を含む:
(a)動物から採取した生体試料においてBTS遺伝子の多型を測定する工程;
(b)多型のタイプに基づきリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症可能性を評価する工程。
In one embodiment, the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
(A) a step of measuring a polymorphism of a BTS gene in a biological sample collected from an animal;
(B) A step of evaluating the possibility of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation based on the type of polymorphism.
上記方法の工程(a)では、動物から採取された生体試料においてBTS遺伝子の多型のタイプが測定される。動物としては、上述の哺乳動物が好ましく、ヒトが特に好ましい。生体試料は、本発明の多型の同定方法で使用し得るものと同様である。 In step (a) of the above method, the polymorphic type of the BTS gene is measured in a biological sample collected from an animal. As the animal, the above-mentioned mammals are preferable, and a human is particularly preferable. The biological sample is the same as that which can be used in the polymorphism identification method of the present invention.
多型のタイプの測定は、自体公知の方法により行われ得る。例えば、RFLP(制限酵素切断断片長多型)法、PCR-SSCP(一本鎖DNA高次構造多型解析)法、ASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法、ダイレクトシークエンス法、ARMS(Amplification Refracting Mutation System)法、変性濃度勾配ゲル電気泳動(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)法、RNAseA切断法、DOL(Dye-labeled Oligonucleotide Ligation)法、TaqMan PCR法、インベーダー法などが使用できる。 The measurement of the polymorphic type can be performed by a method known per se. For example, RFLP (restriction fragment length polymorphism) method, PCR-SSCP (single-stranded DNA higher order structure polymorphism analysis) method, ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method, direct sequencing method, ARMS (Amplification Refracting Mutation) System) method, Denaturing Gradient Gel Electrophoresis method, RNAseA cleavage method, DOL (Dye-labeled Oligonucleotide Ligation) method, TaqMan PCR method, invader method, etc. can be used.
上記方法の工程(b)では、多型のタイプに基づき、動物がリンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患に罹患する可能性が高いか低いかが評価される。特定の疾患を発症しやすい動物では、当該疾患に関連する遺伝子に特定のタイプの多型をしばしば有することが知られている。従って、BTS遺伝子の機能を低下させるような多型を含む動物は、リンパ球分化または増殖の亢進に伴う疾患を発症する可能性が相対的に高いと考えられる。同様に、BTS遺伝子の機能を促進するような多型を含む動物は、リンパ球分化または増殖の低下に伴う疾患を発症する可能性が相対的に高いと考えられる。従って、BTS遺伝子の多型の解析より、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症可能性を判断することが可能である。なお、本工程で測定対象となる多型のタイプは、例えば、本発明の同定方法により得られたものであり得る。 In step (b) of the above method, it is evaluated based on the type of polymorphism whether or not the animal is likely to suffer from a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. It is known that animals that are likely to develop a particular disease often have a particular type of polymorphism in a gene associated with that disease. Therefore, it is considered that an animal containing a polymorphism that decreases the function of the BTS gene has a relatively high possibility of developing a disease associated with increased lymphocyte differentiation or proliferation. Similarly, an animal containing a polymorphism that promotes the function of the BTS gene is considered to have a relatively high possibility of developing a disease associated with decreased lymphocyte differentiation or proliferation. Therefore, by analyzing the polymorphism of the BTS gene, it is possible to determine the possibility of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. In addition, the type of polymorphism to be measured in this step can be obtained by, for example, the identification method of the present invention.
本発明はまた、BTS遺伝子の多型の測定用試薬を含む、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの診断薬を提供する。 The present invention also provides a diagnostic agent for the risk of developing a disease associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation, which contains a reagent for measuring a polymorphism of the BTS gene.
BTS遺伝子の多型の測定用試薬は、BTS遺伝子の多型を決定可能である限り特に限定されない。該試薬は、標識用物質で標識されていてもよい。また、該試薬が標識用物質で標識されていない場合、本キットは、該標識用物質をさらに含むこともできる。 The reagent for measuring the polymorphism of the BTS gene is not particularly limited as long as the polymorphism of the BTS gene can be determined. The reagent may be labeled with a labeling substance. Further, when the reagent is not labeled with a labeling substance, the kit can further include the labeling substance.
詳細には、BTS遺伝子の多型の測定用試薬は、特定のタイプの多型を有するBTS遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブ、あるいは特定のタイプの多型を有するBTS遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマーを含むものであり得る。核酸プローブ、プライマーは、BTS遺伝子を含むゲノムDNAまたはBTS遺伝子転写産物に対するものであり得る。核酸プローブ、プライマーは、転写産物またはゲノムDNAの抽出用試薬とともに提供されてもよい。 Specifically, the reagent for measuring a polymorphism of a BTS gene is a nucleic acid probe that can specifically measure a BTS gene having a specific type of polymorphism, or a BTS gene having a specific type of polymorphism. It may contain a plurality of primers that can be amplified. The nucleic acid probe and primer can be for genomic DNA containing BTS gene or BTS gene transcript. The nucleic acid probe and primer may be provided together with a transcription product or a reagent for extracting genomic DNA.
特定のタイプの多型を有するBTS遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブは、特定のタイプの多型を有するBTS遺伝子を選別可能である限り特に限定されない。該プローブはDNA、RNAのいずれでもよいが、安定性等を考慮するとDNAが好ましい。また、該プローブは、1本鎖又は2本鎖のいずれであってもよい。該プローブのサイズは、特定のタイプの多型を有するBTS遺伝子を選別可能とするため短ければ短いほどよく、例えば、約15〜30bpのサイズであり得る。該プローブは、マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されてもよい。該プローブにより、例えばASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法が可能となる。 The nucleic acid probe capable of specifically measuring a BTS gene having a specific type of polymorphism is not particularly limited as long as a BTS gene having a specific type of polymorphism can be selected. The probe may be either DNA or RNA, but DNA is preferable in consideration of stability and the like. The probe may be either single-stranded or double-stranded. The size of the probe is preferably as short as possible so that a BTS gene having a specific type of polymorphism can be selected. For example, the size of the probe may be about 15 to 30 bp. The probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray. The probe enables, for example, an ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method.
特定のタイプの多型を有するBTS遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマー(例えば、プライマー対)は、測定可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。このような複数のプライマーは、例えば、いずれか一方のプライマーの3’末端に多型部位を含むように設計される。測定可能なサイズのヌクレオチド断片は、例えば約100bp以上、好ましくは約200bp以上、より好ましくは約400bp以上の長さを有し得る。プライマーのサイズは、BTS遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、好ましくは約15〜100bp、より好ましくは約18〜50bp、さらにより好ましくは約20〜30bpであり得る。BTS遺伝子の多型を測定し得る手段がBTS遺伝子転写産物に対するプライマー対である場合、判定キットは、逆転写酵素をさらに含むことができる。 A plurality of primers (eg, primer pairs) capable of specifically amplifying a BTS gene having a particular type of polymorphism is selected such that a measurable size nucleotide fragment is amplified. Such a plurality of primers is designed to include a polymorphic site at the 3 'end of any one of the primers, for example. Nucleotide fragments of measurable size can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more. The size of the primer is not particularly limited as long as the BTS gene can be amplified, but it may be preferably about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and still more preferably about 20 to 30 bp. When the means capable of measuring the polymorphism of the BTS gene is a primer pair for the BTS gene transcript, the determination kit can further contain a reverse transcriptase.
また、BTS遺伝子の多型の測定用試薬として、特定のタイプの多型部位を認識する制限酵素を含むものを挙げることもできる。このような試薬によれば、RFLPによる多型解析が可能となる。 Examples of the reagent for measuring a polymorphism of the BTS gene include those containing a restriction enzyme that recognizes a specific type of polymorphic site. According to such a reagent, polymorphism analysis by RFLP becomes possible.
本発明の上記判定方法及び診断薬は、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の発症リスクの判定を可能とする。従って、本発明の判定方法及び診断薬は、リンパ球分化または増殖の異常に伴う疾患の予防を目的とする生活習慣改善の契機などを提供するため有用である。 The determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the onset risk of diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation. Therefore, the determination method and diagnostic agent of the present invention are useful because they provide an opportunity for improving lifestyle habits aimed at preventing diseases associated with abnormal lymphocyte differentiation or proliferation.
(5.BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列または部分配列からなるポリペプチドおよび該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列からなる核酸)
(5−1.BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列、または部分配列からなるポリペプチド)
後述の実施例から明らかなように、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域を欠失させると、BTSによるリンパ球増殖抑制作用が減少することから、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域はリンパ球分化または増殖の調節に大きく関与していることが理解される。したがって、本発明はまた、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列または部分配列からなるポリペプチドを提供する。
(5. Polypeptide consisting of amino acid sequence or partial sequence of N-terminal intracellular region of BTS polypeptide and nucleic acid consisting of nucleotide sequence encoding said polypeptide)
(5-1. Polypeptide consisting of amino acid sequence or partial sequence of N-terminal intracellular region of BTS polypeptide)
As will be apparent from the examples described later, when the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide is deleted, the lymphocyte proliferation-suppressing action by BTS is reduced. Therefore, the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide is a lymphocyte. It is understood that it is heavily involved in the regulation of differentiation or proliferation. Therefore, the present invention also provides a polypeptide consisting of the amino acid sequence or partial sequence of the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide.
BTSポリペプチドのN末端細胞内領域は、例えば、該ポリペプチドの推定アミノ酸配列の疎水性解析等により特定することができる。例えばマウスでは、N末端側から98〜118アミノ酸が膜貫通領域であるため、マウスにおけるBTSポリペプチドのN末端細胞内領域はN末端側から1〜97アミノ酸の領域(配列番号6)であるといえる。また、ヒトでは、N末端側から102〜122アミノ酸が膜貫通領域であるため、ヒトにおけるBTSポリペプチドのN末端細胞内領域はN末端側から1〜101アミノ酸の領域(配列番号8)であるといえる。なお、該ポリペプチドは、上述のBTSポリペプチドと同様の方法にて得ることができる。 The N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide can be identified by, for example, hydrophobic analysis of the deduced amino acid sequence of the polypeptide. For example, in mice, since 98 to 118 amino acids from the N-terminal side are transmembrane regions, the N-terminal intracellular region of BTS polypeptide in the mouse is a region of 1 to 97 amino acids from the N-terminal side (SEQ ID NO: 6). I can say that. In humans, since 102 to 122 amino acids from the N-terminal side are transmembrane regions, the N-terminal intracellular region of BTS polypeptide in humans is a region (SEQ ID NO: 8) of 1 to 101 amino acids from the N-terminal side. It can be said. In addition, this polypeptide can be obtained by the same method as the above-mentioned BTS polypeptide.
また、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列の部分配列(少なくとも8アミノ酸以上、好ましくは20アミノ酸以上、より好ましくは43アミノ酸以上)からなるポリペプチドは特に制限されないが、後述の実施例において、N末端から53アミノ酸を欠失させたマウスBTSポリペプチドではBTSによる増殖阻害作用に変化がなかったのに対し、N末端から81アミノ酸を欠失させたマウスBTSポリペプチドではBTSによる増殖阻害作用に変化が見られたことより、例えばマウスでは、N末端側から53〜98アミノ酸の領域を含むことが好ましい。 A polypeptide consisting of a partial sequence (at least 8 amino acids or more, preferably 20 amino acids or more, more preferably 43 amino acids or more) of the amino acid sequence of the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide is not particularly limited. In the mouse BTS polypeptide in which 53 amino acids were deleted from the N-terminus, there was no change in the growth inhibitory action by BTS, whereas in the mouse BTS polypeptide in which 81 amino acids were deleted from the N-terminus, the growth inhibition by BTS was For example, in the case of mice, it is preferable to include a region of 53 to 98 amino acids from the N-terminal side because of the change in action.
BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列または部分配列からなるポリペプチド等は、以下に示すリンパ球分化および増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法に使用することができるので有用である。 A polypeptide comprising an amino acid sequence or a partial sequence of the N-terminal intracellular region of a BTS polypeptide is useful because it can be used in the following screening methods for substances that can regulate lymphocyte differentiation and proliferation.
(5−2.BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列からなる核酸)
本発明はまた、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列、または部分配列からなるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列からなる核酸も提供する。該核酸は、DNAであってもRNAであってもよく、あるいはDNA/RNAキメラであってもよいが、好ましくはDNAである。また、該核酸は二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。二本鎖の場合は、二本鎖DNA、二本鎖RNA又はDNA:RNAのハイブリッドでもよい。BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列、または部分配列からなるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、上述のように、該ヌクレオチド配列の一部分を有する合成プライマーと、該ヌクレオチド配列を有する染色体DNA、mRNA、cDNA等を含む鋳型を用い、Polymerase Chain Reaction(以下、「PCR法」と略称する)又はReverse Transcriptase-PCR(以下、「RT-PCR法」と略称する)により増幅することにより得ることが出来る。なお、該核酸としては、例えば、配列番号5又は配列番号7で表されるヌクレオチド配列等が挙げられる。
(5-2. Nucleic acid comprising nucleotide sequence encoding BTS polypeptide)
The present invention also provides a nucleic acid consisting of a nucleotide sequence encoding a polypeptide consisting of an amino acid sequence or a partial sequence of the N-terminal intracellular region of a BTS polypeptide. The nucleic acid may be DNA or RNA, or may be a DNA / RNA chimera, but is preferably DNA. The nucleic acid may be double-stranded or single-stranded. In the case of a double strand, it may be a double-stranded DNA, a double-stranded RNA, or a DNA: RNA hybrid. A nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a polypeptide consisting of an amino acid sequence or a partial sequence of the N-terminal intracellular region of a BTS polypeptide, as described above, comprises a synthetic primer having a part of the nucleotide sequence and the nucleotide sequence. Amplification by Polymerase Chain Reaction (hereinafter abbreviated as “PCR method”) or Reverse Transcriptase-PCR (hereinafter abbreviated as “RT-PCR method”) using a template containing chromosomal DNA, mRNA, cDNA, etc. Can be obtained. Examples of the nucleic acid include the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 7.
(6.リンパ球分化および増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法)
BTSポリペプチドのN末端細胞内領域は、リンパ球の分化および増殖の調節に大きく関わり得ることから、当該領域に相互作用しうる物質はリンパ球分化および増殖を調節し得る。したがって、本発明はまた、被験物質がBTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列、または部分配列からなるポリペプチドと相互作用し得るか否かを評価することを含む、リンパ球分化および増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法を提供する。
(6. Screening method for substances capable of regulating lymphocyte differentiation and proliferation)
Since the N-terminal intracellular region of a BTS polypeptide can be greatly involved in the regulation of lymphocyte differentiation and proliferation, substances that can interact with the region can regulate lymphocyte differentiation and proliferation. Therefore, the present invention also includes evaluating whether or not a test substance can interact with a polypeptide consisting of an amino acid sequence or a partial sequence of the N-terminal intracellular region of a BTS polypeptide. The present invention provides a screening method for a substance capable of regulating the above.
スクリーニング方法に供される被験物質としては、いかなる公知化合物及び新規化合物であってもよく、例えば、核酸、糖質、脂質、蛋白質、ペプチド、有機低分子化合物、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリー、固相合成やファージディスプレイ法により作製されたランダムペプチドライブラリー、あるいは微生物、動植物、海洋生物等由来の天然成分等が挙げられる。 The test substance to be used for the screening method may be any known compound or a novel compound, such as a nucleic acid, carbohydrate, lipid, protein, peptide, low molecular organic compound, or combinatorial chemistry technique. Examples thereof include a compound library, a random peptide library prepared by solid phase synthesis or a phage display method, or natural components derived from microorganisms, animals and plants, marine organisms, and the like.
本発明のスクリーニング方法は、下記の工程(a)〜(c)を含む:
(a)被験物質をBTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列または部分配列からなるポリペプチドに接触させる工程;
(b)被験物質の該ポリペプチドに対する結合能を測定する工程;
(c)上記(b)の結果に基づいて、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列または部分配列からなるポリペプチドに結合能を有する被験物質を選択する工程。
The screening method of the present invention includes the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with a polypeptide comprising an amino acid sequence or a partial sequence of the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide;
(B) measuring the binding ability of the test substance to the polypeptide;
(C) A step of selecting a test substance capable of binding to a polypeptide comprising an amino acid sequence or a partial sequence of the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide based on the result of (b) above.
上記方法の工程(a)では、被験物質が該ポリペプチドと接触条件下におかれる。被験物質の該ポリペプチドに対する接触は、溶液中での被験物質と該ポリペプチドとの混合により行われ得る。 In step (a) of the above method, the test substance is placed in contact with the polypeptide. Contact of the test substance to the polypeptide can be performed by mixing the test substance and the polypeptide in solution.
該ポリペプチドは自体公知の方法により調製できる。例えば、上述のBTSポリペプチドと同様の方法にて得ることができる。 The polypeptide can be prepared by a method known per se. For example, it can be obtained by the same method as the above-mentioned BTS polypeptide.
上記方法の工程(b)では、該ポリペプチドに対する被験物質の結合能が測定される。結合能の測定は、自体公知の方法、例えば、バインディングアッセイ、表面プラズモン共鳴を利用する方法(例えば、Biacore(登録商標)の使用)により行われ得る。 In step (b) of the above method, the binding ability of the test substance to the polypeptide is measured. The binding ability can be measured by a method known per se, for example, a binding assay, a method using surface plasmon resonance (for example, use of Biacore (registered trademark)).
また一つの態様として、被験物質はBTSを天然で発現している細胞中で存在する分子(ポリペプチド等)であり得る。この場合、BTSポリペプチドのN末端細胞内領域のアミノ酸配列または部分配列からなるポリペプチドを当該細胞に発現させ、該ポリペプチドを免疫沈降し、該ポリペプチドと共に沈殿する分子を同定することにより、該ペプチドと相互作用し得る分子を得ることができる。 In another embodiment, the test substance may be a molecule (polypeptide or the like) present in cells that naturally express BTS. In this case, by expressing in the cell a polypeptide consisting of the amino acid sequence or partial sequence of the N-terminal intracellular region of the BTS polypeptide, immunoprecipitation of the polypeptide, and identifying molecules that precipitate together with the polypeptide, Molecules that can interact with the peptide can be obtained.
上記方法の工程(c)では、該ポリペプチドに結合能を有する被験物質が選択される。BTSポリペプチドのN末端細胞内領域はリンパ球分化または増殖の調節に大きく関与しているので、該ポリペプチドに結合能を有する物質は、リンパ球分化および増殖を調節し得る。また、被験物質がBTSを天然で発現している細胞中で存在する分子(ポリペプチド等)の場合、該ポリペプチドと相互作用する物質は、リンパ球分化および増殖に関与する分子であり得る。 In step (c) of the above method, a test substance capable of binding to the polypeptide is selected. Since the N-terminal intracellular region of a BTS polypeptide is greatly involved in the regulation of lymphocyte differentiation or proliferation, a substance capable of binding to the polypeptide can regulate lymphocyte differentiation and proliferation. In addition, when the test substance is a molecule (polypeptide or the like) present in a cell that naturally expresses BTS, the substance that interacts with the polypeptide can be a molecule involved in lymphocyte differentiation and proliferation.
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はいかなる意味においてもこれらに限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these in any meaning.
〔1〕実験方法
(マウス)
C57BL/6マウスは日本SLC(静岡、日本)より購入した。
[1] Experimental method (mouse)
C57BL / 6 mice were purchased from Japan SLC (Shizuoka, Japan).
(試薬および抗体)
N-Benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp-(O-Me)fluoromethyl ketone(Z-VAD-FMK)はSigma(St Louis、MO)より購入した。PE結合抗IgM、CD43、CD45.1、CD21、CD4、CD3抗体、APC結合抗CD25、B220、CD3、CD8抗体、ビオチン結合抗IgD、CD23、CD45.1、CD45.2抗体、PerCP結合抗B220抗体、PerCp−Cy5.5結合ストレプトアビジンはBD Pharmingenより購入した。抗IgM F(ab’)2はICN(Costa Mesa、CA)より購入した。
(Reagents and antibodies)
N-Benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp- (O-Me) fluoromethyl ketone (Z-VAD-FMK) was purchased from Sigma (St Louis, MO). PE-conjugated anti-IgM, CD43, CD45.1, CD21, CD4, CD3 antibody, APC-conjugated anti-CD25, B220, CD3, CD8 antibody, biotin-conjugated anti-IgD, CD23, CD45.1, CD45.2 antibody, PerCP-conjugated anti-B220 The antibody, PerCp-Cy5.5-conjugated streptavidin, was purchased from BD Pharmingen. Anti-IgM F (ab ′) 2 was purchased from ICN (Costa Mesa, Calif.).
(全長BTSのクローニング)
全長BTSは、NCBI(National Center for Biotechnology Information)データベースに基づき、脾臓のcDNAからクローン化した。BTSのcDNAは、プライマー(5’プライマー、AAAATGACTTCCCATGACCC:配列番号9;3’プライマー、GCTGCAAGCGTAGGGCGTGGAC:配列番号10)を用いてPCRにより増幅した。
(Cloning of full-length BTS)
Full-length BTS was cloned from spleen cDNA based on the NCBI (National Center for Biotechnology Information) database. BTS cDNA was amplified by PCR using primers (5 ′ primer, AAAATGACTTCCCATGACCC: SEQ ID NO: 9; 3 ′ primer, GCTGCAAGCGTAGGGCGTGGAC: SEQ ID NO: 10).
(定量的リアルタイムPCR)
定量的リアルタイムPCRはQuantiTectTMSYBRRGreen PCR試薬(QIAGEN、UK)とプライマー(5’プライマー、TGGACTTCAGGAGCCGACT:配列番号11;3’プライマー、AACTCTAAGCGGAAGACGAA:配列番号12)とともに、Bio−Rad iCycler(Hercules、CA)を用いて行った。
(Quantitative real-time PCR)
Quantitative real-time PCR QuantiTect TM SYBR R Green PCR reagent (QIAGEN, UK) and the primers (5 'primer, TGGACTTCAGGAGCCGACT: SEQ ID NO: 11; 3' primer, AACTCTAAGCGGAAGACGAA: SEQ ID NO: 12) with, Bio-Rad iCycler (Hercules, CA ).
(生化学的解析)
細胞表面ビオチン化、免疫沈降、SDS/PAGEおよびウエスタンブロッティングは既知の方法(Okazakiら、J. Bio. Chem.、vol.275:p35751-35758、(2000))にて行った。使用した抗体は抗Flag M2(Sigma、St Louis、MO)であった。
(Biochemical analysis)
Cell surface biotinylation, immunoprecipitation, SDS / PAGE and Western blotting were performed by known methods (Okazaki et al., J. Bio. Chem., Vol. 275: p35751-35758, (2000)). The antibody used was anti-Flag M2 (Sigma, St Louis, MO).
(遺伝子導入)
BTSのcDNAをpMX−IRES−GFP(東京大学T.Kitamura博士提供)にサブクローニングし、Lipofectamine Plus(Invitrogen、Carlsbad、CA)を用いてPhoenix−E細胞に遺伝子導入した。レトロウィルスを介した遺伝子導入は既知の方法(Yokosukaら、J. Exp. Med.、vol.195:p991-1001、(2002))にて行った。
(Gene transfer)
The BTS cDNA was subcloned into pMX-IRES-GFP (provided by Dr. T. Kitamura, University of Tokyo) and introduced into Phoenix-E cells using Lipofectamine Plus (Invitrogen, Carlsbad, Calif.). Gene transfer via retrovirus was performed by a known method (Yokosuka et al., J. Exp. Med., Vol. 195: p991-1001, (2002)).
(細胞培養)
WEHI231細胞はT.Tsubata博士(東京医科歯科大学)により、70z3、CH31,WEHI279細胞はO-Wang J博士(RIKEN)により提供された。未熟胸腺ダブルネガティブ細胞株SCIDは、Wiest博士(Fox Chase Institute、Philadelphia)により提供された。全ての細胞は10%ウシ胎児血清、2mMグルタミン、100U/mLペニシリン/ストレプトマイシン、50μM2−メルカプトエタノール含有RPMI1640培地で、37℃、5%CO2にて培養した。
(Cell culture)
WEHI231 cells were provided by Dr. T. Tsubata (Tokyo Medical and Dental University), and 70z3, CH31, WEHI279 cells were provided by Dr. O-Wang J (RIKEN). The immature thymus double negative cell line SCID was provided by Dr. Wiest (Fox Chase Institute, Philadelphia). All cells were cultured in RPMI 1640 medium containing 10% fetal bovine serum, 2 mM glutamine, 100 U / mL penicillin / streptomycin, 50 μM 2-mercaptoethanol at 37 ° C., 5% CO 2 .
(顕微解析)
細胞はポリ−L−リジン(Sigma、St Louis、MO)コートしたカバースリップ上で培養し、遺伝子導入した。遺伝子導入48時間後、細胞は4%パラフォルムアルデヒドで固定し、PBSで二回洗い、0.3%サポニン(Saponin)で膜透過性化した。その後抗−Flag M2ビオチン(Sigma、St Louis、MO)とストレプトアビジン−PE(BD Pharmingen)で染色した。画像はライカ共焦点顕微鏡にて解析した。
(Microscopic analysis)
Cells were cultured on poly-L-lysine (Sigma, St Louis, MO) coated coverslips and transfected. 48 hours after gene transfer, the cells were fixed with 4% paraformaldehyde, washed twice with PBS, and permeabilized with 0.3% saponin. Thereafter, it was stained with anti-Flag M2 biotin (Sigma, St Louis, MO) and streptavidin-PE (BD Pharmingen). Images were analyzed with a Leica confocal microscope.
(細胞周期とアポトーシスの解析)
細胞周期解析は既知の方法(Hataら、J. Immunol.、vol.173(4):p2453-61、(2004))にて行った。つまり、ろ過の前に細胞を集め、PBSで洗い、0.2%TritonX−100PBS液で、または氷上にて70%エタノールで膜透過性化し、そしてDNAを50μg/mlヨウ化プロピヂウム(PI)、50μg/mlRNase(Roche、Germany)で染色した。細胞周期プロファイルは、FACScaliburとCell Quest ソフトウェア(BD Bioscience、San Jose、CA)を用いて解析した。アポトーシス細胞は、FACScaliburで解析する前に、in situ細胞死同定キット、TMRレッド(Roche、Germany)を用い、terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP nick end labeling(TUNEL)で算定した。
(Analysis of cell cycle and apoptosis)
The cell cycle analysis was performed by a known method (Hata et al., J. Immunol., Vol. 173 (4): p2453-61, (2004)). That is, cells are collected prior to filtration, washed with PBS, permeabilized with 0.2% Triton X-100 PBS solution or with 70% ethanol on ice, and DNA is 50 μg / ml propidium iodide (PI), Stained with 50 μg / ml RNase (Roche, Germany). Cell cycle profiles were analyzed using FACScalibur and Cell Quest software (BD Bioscience, San Jose, CA). Apoptotic cells were calculated by terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) using an in situ cell death identification kit, TMR Red (Roche, Germany) before analysis with FACScalibur.
(細胞増殖解析)
細胞増殖解析は既知の方法(Kohnoら、Blood、vol.105(5):p2059-65、(2005))にて行った。つまり、1×105細胞を24ウェルプレート(FALCON、Lincoln Park、NJ)で培養し、表示時間にヨウ化プロピヂウムで染色し、生細胞(PIネガティブ細胞)をFACScalibur(BD Bioscience、San Jose、CA)でカウントした。
(Cell proliferation analysis)
Cell proliferation analysis was performed by a known method (Kohno et al., Blood, vol. 105 (5): p2059-65, (2005)). That is, 1 × 10 5 cells were cultured in a 24-well plate (FALCON, Lincoln Park, NJ), stained with propidium iodide at the indicated time, and live cells (PI negative cells) were analyzed using FACSCalibur (BD Bioscience, San Jose, CA). ).
(骨髄(BM)キメラの産出)
Ly5.1+C57BL/6マウス(三共、東京、日本)に5−フルオロウラシル(Sigma、St Louis、MO)を腹腔内投与した(150mg/kg)。4日後、BM細胞を抗ScaI MicroBeads(Miltenyi Biotec、Germany)で染色し、続けて磁気細胞分離(MACS、Miltenyi Biotec、Germany)した。細胞は、サイトカイン混合物[20ng/mlマウスIL−3(Peprotech、UK)、100ng/mlマウスSCF(Peprotech、UK)、100ng/mlヒトIL−6]を含む培地で、IRES−GFPの形態でレトロウィルス構成物を含むウィルス上清と10μg/mlポリブレン(polybrene;Sigma、St Louis、MO)と共に3日間培養した。GFP+細胞はFACSAria(BD Bioscience、San Jose、CA)で、97%以上の精度で分離した。計6×105GFP+細胞を致死的な放射線を浴びたレピシエントLy5.2+ C57BL/6マウス(日本チャーリスリバー、横浜、日本)に注入した。マウスはPBC解析し、最終的には移植6週間後に解剖した。
(Bone marrow (BM) chimera production)
Ly5.1 + C57BL / 6 mice (Sankyo, Tokyo, Japan) were intraperitoneally administered (150 mg / kg) with 5-fluorouracil (Sigma, St Louis, MO). After 4 days, BM cells were stained with anti-ScaI MicroBeads (Miltenyi Biotec, Germany) followed by magnetic cell separation (MACS, Miltenyi Biotec, Germany). The cells are retrocultured in the form of IRES-GFP in a medium containing a cytokine mixture [20 ng / ml mouse IL-3 (Peprotech, UK), 100 ng / ml mouse SCF (Peprotech, UK), 100 ng / ml human IL-6]. The cells were cultured for 3 days with virus supernatant containing virus components and 10 μg / ml polybrene (Sigma, St Louis, MO). GFP + cells were separated with FACSAria (BD Bioscience, San Jose, Calif.) With an accuracy of over 97%. A total of 6 × 10 5 GFP + cells were injected into recipient Ly5.2 + C57BL / 6 mice (Nippon Charis River, Yokohama, Japan) exposed to lethal radiation. Mice were analyzed by PBC and finally dissected 6 weeks after transplantation.
〔2〕結果
(B細胞特異的membrane tetra-spanning分子、BTSのクローニング)
本願発明者らは以前、CD8−キメラcDNAライブラリーを用いて、細胞活性を誘発する遺伝子をクローン化する機能的cDNAクローニングシステムを開発した(Ohtsukaら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.、vol.101:p8126-8131、(2004))。このシステムによりクローン化されたcDNAのひとつは、BTSと命名された(B細胞特異的Tetra-Spanning)(GenBank accession no.BC021548:配列番号1)。全長マウスおよびヒトBTSのcDNAはクローン化され(GenBank accession no.BC009731)、推定アミノ酸配列を図1に示した。マウスおよびヒトBTSはそれぞれ269、274アミノ酸をコード化し、既知のどのようなモチーフも有していない。疎水性解析により、BTSはTM3とTM4の間に明確な細胞外領域を有さない、4つの膜貫通領域を有することが示された。BTSはシグナルペプチドを有さないという事実と共に、BTSは4TM含有分子でN、C両末端が細胞内にある構造を有する。
[2] Results (B cell specific membrane tetra-spanning molecule, cloning of BTS)
We have previously developed a functional cDNA cloning system that uses a CD8-chimeric cDNA library to clone genes that induce cellular activity (Ohtsuka et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., vol.101: p8126-8131 (2004)). One of the cDNAs cloned by this system was named BTS (B cell specific Tetra-Spanning) (GenBank accession no. BC021548: SEQ ID NO: 1). Full-length mouse and human BTS cDNAs have been cloned (GenBank accession no. BC009731), and the deduced amino acid sequence is shown in FIG. Mouse and human BTS encode 269,274 amino acids, respectively, and do not have any known motif. Hydrophobic analysis showed that BTS has four transmembrane regions with no distinct extracellular region between TM3 and TM4. Along with the fact that BTS does not have a signal peptide, BTS is a 4TM-containing molecule with a structure in which both N and C ends are intracellular.
様々なB細胞サブセットと異なる発育段階でのBTS発現を解析した。様々な組織でのBTSの発現は、RT−PCR(図2)とノザンブロット(データ未掲載)で解析した。BTSは主に脾臓で発現しており、他の組織では、あったとしても非常に低レベルで発現していた(図2A)。脾臓では、B細胞は主にBTSを発現していた(図2B)。BTSはpre−B細胞段階以降に発現し、その発現レベルはBMの発達段階に従い上昇した(図2C)。脾臓のサブ集団の中で、濾胞期のB細胞において、新生B細胞や辺縁層B細胞と比べてBTSの高い発現が見られた(図2D)。 BTS expression at different developmental stages was analyzed with various B cell subsets. The expression of BTS in various tissues was analyzed by RT-PCR (FIG. 2) and Northern blot (data not shown). BTS was expressed primarily in the spleen and in very low levels, if any, in other tissues (FIG. 2A). In the spleen, B cells mainly expressed BTS (FIG. 2B). BTS was expressed after the pre-B cell stage, and its expression level increased according to the developmental stage of BM (FIG. 2C). Among the splenic subpopulations, high expression of BTS was observed in the follicular phase B cells compared to the new B cells and the marginal layer B cells (FIG. 2D).
(BTSの細胞内および細胞表面局在)
BTSの局在性を検証するために、BTS−GFP融合タンパクと同様に、BTSのアミノ(N)またはカルボキシル(C)末端にFlagタグのついたBTSを用意した。これらの改変BTSは、マウスT細胞ハイブリドーマ2B4やヒト繊維芽細胞株Phoenix−Eと同様、マウス未熟B細胞株WEHI231でも発現した。一方、これらのN、C末端FlagタグBTSを発現している細胞は、細胞表面が抗Flagで染色されず、細胞内が明らかに染色された。このことは、BTSは主に細胞内で発現していることを示している(図3B)。しかしながら、導入体が表面ビオチン化や抗Flagで免疫沈降したとき、ビオチン化BTSが約30kDaタンパクとして同定された(図3A)。このことは、BTSは細胞表面でも低レベルで発現していることを示している。これらのデータと一致し、BTSは共焦点顕微鏡解析により主に細胞内顆粒で検出された(図3C)。Mito−trackerと抗lgp85抗体で、BTS導入体は共染色されなかったことから、BTSを含む顆粒はミトコンドリアやリソソームではないということが示された(データ未掲載)。
(Intracellular and cell surface localization of BTS)
In order to verify the localization of BTS, a BTS with a Flag tag at the amino (N) or carboxyl (C) terminus of BTS was prepared in the same manner as the BTS-GFP fusion protein. These modified BTSs were also expressed in the mouse immature B cell line WEHI231 as well as the mouse T cell hybridoma 2B4 and the human fibroblast cell line Phoenix-E. On the other hand, the cells expressing these N and C-terminal Flag tag BTSs were not stained with anti-Flag but the cells were clearly stained. This indicates that BTS is mainly expressed in cells (FIG. 3B). However, when the transductants were immunoprecipitated with surface biotinylation or anti-Flag, biotinylated BTS was identified as an approximately 30 kDa protein (FIG. 3A). This indicates that BTS is also expressed at a low level on the cell surface. Consistent with these data, BTS was detected primarily in intracellular granules by confocal microscopy analysis (FIG. 3C). The BTS transducer was not co-stained with Mito-tracker and anti-lgp85 antibody, indicating that BTS-containing granules are not mitochondria or lysosomes (data not shown).
(BTSのB細胞株増殖阻害誘発)
B細胞におけるBTSの機能を解析するために、BTSをpMX−BTS−IRES−GFPまたはpMX−IRES−GFPレトロウィルスベクターを用いてWEHI231細胞に導入した(Kitamuraら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.、vol.92:p9146-9150、(1995))。GFP発現はウィルス感染から48時間後にフローサイトメトリーにより観察した。GFPのみを導入した集団のGFP+細胞の比率は感染後144時間にいたるまで一定であった。対照的に、BTS−IRES−GFPを導入した集団のGFP+細胞の数は時間経過と共に減少し、BTS発現がWEHI231細胞の増殖阻害を誘導したことを示した(図4)。観察された増殖阻害が他の細胞でも誘導されるかどうかを検証するため、BTSを、pre−B細胞リンパ球70z3、未熟B細胞リンパ球CH31、成熟B細胞株WEHI279とIIA1.6、プラズマ細胞株J558、T細胞ハイブリドーマ2B4、未熟T細胞株SCIDを含む様々なタイプの細胞に、同様に導入した。GFP+集団の減少は未熟B細胞株(70z3、CH31,WEHI231)でのみ観察され、成熟B細胞株(WEHI279,IIA1.6)やプラズマ細胞株(J558)やT細胞株(2B4)では観察されなかった。
(Induction of BTS growth inhibition by BTS)
In order to analyze the function of BTS in B cells, BTS was introduced into WEHI231 cells using pMX-BTS-IRES-GFP or pMX-IRES-GFP retroviral vector (Kitamura et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., Vol. 92: p9146-9150, (1995)). GFP expression was observed by flow cytometry 48 hours after virus infection. The proportion of GFP + cells in the population into which only GFP was introduced was constant until 144 hours after infection. In contrast, the number of GFP + cells in the population introduced with BTS-IRES-GFP decreased with time, indicating that BTS expression induced growth inhibition of WEHI231 cells (FIG. 4). To verify whether the observed growth inhibition was induced in other cells, BTS was pre-B cell lymphocyte 70z3, immature B cell lymphocyte CH31, mature B cell lines WEHI279 and IIA1.6, plasma cells It was similarly introduced into various types of cells including strain J558, T cell hybridoma 2B4, and immature T cell line SCID. A decrease in the GFP + population is observed only in immature B cell lines (70z3, CH31, WEHI231), and in mature B cell lines (WEHI279, IIA1.6), plasma cell lines (J558) and T cell lines (2B4). There wasn't.
BTS誘導増殖阻害を確認するために、感染後、GFP+およびGFP−細胞の細胞数を観察した。図5Aに示すように、GFP+細胞は時間経過と共に増殖遅延を示し、最終的に増殖阻害を示した。GFP+BTS導入体の減少は、BTSの過剰発現によるアポトーシスの誘導によるものと思われた。この可能性を検証するため、BTS導入体にパンカスパーゼ(pan-caspase)阻害剤であるz−VADを添加し、フローサイトメトリーで観察した。GFP+集団の減少はz−VADの添加により変化しなかった(図5B)。一方、同量のz−VADは抗IgMによるアポトーシスを阻害した(データ未掲載)。さらに、WEHI231導入体を、TUNEL解析を用いてアポトーシス細胞を検出することにより、この結果を確認した。BTS導入によりTUNEL陽性細胞の明らかな誘導は観察されなかった(図5C)。これらの結果より、未熟B細胞株において、BTSの過剰発現は増殖阻害を誘導するが、それは主にアポトーシスではないということが示唆された。 To confirm BTS-induced growth inhibition, the number of GFP + and GFP − cells was observed after infection. As shown in FIG. 5A, GFP + cells showed growth retardation with time and eventually showed growth inhibition. The decrease in GFP + BTS transducers was likely due to the induction of apoptosis by overexpression of BTS. In order to verify this possibility, z-VAD, which is a pan-caspase inhibitor, was added to the BTS-introduced body and observed by flow cytometry. The decrease in GFP + population was not altered by the addition of z-VAD (FIG. 5B). On the other hand, the same amount of z-VAD inhibited apoptosis by anti-IgM (data not shown). Furthermore, this result was confirmed by detecting apoptotic cells from the WEHI231 transductant using TUNEL analysis. No clear induction of TUNEL positive cells was observed with BTS introduction (FIG. 5C). These results suggested that overexpression of BTS induces growth inhibition in immature B cell lines, but it is mainly not apoptotic.
(BTSの細胞周期進行・細胞分裂の阻害)
次に、BTSによる増殖阻害が細胞分裂の阻害によるものかどうかについて解析した。WEHI231細胞は抗CD2染色で導入体を分離するために、BTS−IRES−ratCD2構成物またはただのIRES−ratCD2を用いて遺伝子導入し、CFSEでラベルした。ラットCD2発現細胞は、抗ラットCD2染色と磁気ビーズで分離した。感染24時間後のCFSE染色解析により、BTS導入体による細胞分裂の阻害が観察された(データ未掲載)。それから、血清飢餓状態において、ヨウ化プロピヂウム(PI)染色で細胞周期の進行状況を解析した。分離したラットCD2+導入体は、血清にさらされるか、FCS含有培地飢餓で11時間培養した。PI染色によりBTS導入体は明らかにG2/M期への細胞周期の進行を阻害し、一方、血清飢餓後の細胞の状況は、同レベルのG0/G1アレストを誘導した(図6A)。これらのデータは、BTSが細胞周期の進行を阻害することを示している。BTSの細胞周期進行阻害活性に付け加えて、BTS導入体の細胞サイズは、同じ細胞培養物のGFP−細胞や擬似導入体のものに比べて明らかに小さかった。このことは、BTSは細胞サイズの調節に関与することを示唆している(図6B)。
(Inhibition of cell cycle progression and cell division of BTS)
Next, it was analyzed whether the growth inhibition by BTS was due to inhibition of cell division. WEHI231 cells were transfected with BTS-IRES-ratCD2 constructs or just IRES-ratCD2 and labeled with CFSE to separate the transfectants with anti-CD2 staining. Rat CD2-expressing cells were separated by anti-rat CD2 staining and magnetic beads. Inhibition of cell division by the BTS transductant was observed by CFSE staining analysis 24 hours after infection (data not shown). Then, in the state of serum starvation, the progress of the cell cycle was analyzed by staining with propidium iodide (PI). Isolated rat CD2 + + transducers were exposed to serum or cultured for 11 hours with FCS containing medium starvation. PI staining clearly inhibited the cell cycle progression to G2 / M phase by PI staining, whereas the cell status after serum starvation induced the same level of G0 / G1 arrest (FIG. 6A). These data indicate that BTS inhibits cell cycle progression. In addition to the cell cycle progression inhibitory activity of BTS, the cell size of the BTS transductant was clearly smaller than that of GFP - cells and mock transfectants of the same cell culture. This suggests that BTS is involved in cell size regulation (FIG. 6B).
(BTSのN末端による細胞増殖阻害機能)
BTSのどの部分が、観察された細胞分裂と増殖の阻害的機能に関与するかを調べるために、図7Aに示すようなNまたはC末端のどちらかが欠損したBTS変異体を用意した。これらの変異BTSをWEHI231細胞に導入し、細胞増殖における阻害活性を解析した。図7Bに示されるようにC末端欠損導入体は阻害作用に変化がなかったのに対し(右のパネル)、BTSのN末端を欠失させるにしたがって、GFP+集団減少は徐々に弱化していった(左のパネル)。このことはBTSのN末端がB細胞増殖の阻害作用に関連するということを明示している。
(Cell growth inhibition function by N-terminal of BTS)
In order to investigate which part of BTS is responsible for the observed cell division and proliferation inhibitory functions, BTS mutants lacking either N or C terminus as shown in FIG. 7A were prepared. These mutant BTSs were introduced into WEHI231 cells and analyzed for inhibitory activity on cell proliferation. As shown in FIG. 7B, the inhibitory effect of the C-terminal deletion-introduced substance did not change (right panel), but as the N-terminus of BTS was deleted, the GFP + population decrease gradually weakened. (Left panel). This demonstrates that the N-terminus of BTS is associated with the inhibitory effect on B cell proliferation.
(BCR刺激におけるBTSの減少)
B細胞における内因性BTSの機能を解析するために、抗IgM F(ab’)2によるBCR刺激下での、WEHI231におけるBTS発現を解析した。mRNA発現はBCR刺激数時間以内に減少した(図7C)。この結果は、BTSは定常状態で阻害的機能を示しており、BCR刺激によるBTSの減少はB細胞の増殖/生存を増加させるということを示唆しているかもしれない。しかしながら、BTS導入WEHI231は、BCR刺激による細胞死に対し、擬似導入体と比べて抵抗性がある(データ未掲載)。
(Decrease of BTS by BCR stimulation)
To analyze the function of endogenous BTS in B cells, BTS expression in WEHI231 under BCR stimulation with anti-IgM F (ab ′) 2 was analyzed. mRNA expression decreased within hours of BCR stimulation (FIG. 7C). This result may suggest that BTS shows an inhibitory function at steady state, and that BTS reduction by BCR stimulation increases B cell proliferation / survival. However, BTS-introduced WEHI 231 is more resistant to BCR-stimulated cell death than pseudo-introducers (data not shown).
(BTS発現キメラマウスにおけるIn vivo機能)
BTSの生理的機能を、BTSを発現している骨髄(BM)キメラを産出することにより検証した。このようなキメラマウスを産出するため、Ly5.1+ C57BL/6マウス由来Sca−I+ BM幹細胞を細胞分離により質を高め、BTS−IRES−GFPまたはコントロールGFPのみを含むレトロウィルスを感染させ、致死的な量の放射線を浴びたLy5.2+マウスに導入した。GFP+細胞は末梢血リンパ球(PBL)、胸腺、脾臓、BM、リンパ節(LN)で観察され、6週間後に解析した。図8Aに示すように、擬似キメラ由来のものと比べ、BTSキメラマウス由来のPBL、脾臓、BMにおけるB220+、B220−両集団のGFP+細胞は際立って減少していた。この状態で全ての集団においてドナーの起源細胞(Ly5.1+)の割合は80%以上であり、導入したGFP+細胞の純度はSca−1の質を高めた集団で97%以上であったことより、これらの結果はBTSの過剰発現はB細胞系細胞だけでなく未熟リンパ球系前駆細胞でも増殖阻害を引き起こすということを示している。さらにBTSキメラマウスで、特定のB細胞の発達段階が強い効果を有するかどうかを解析した。しかしながら、BMの集団(pro−、pre−、未熟、循環B細胞)の多くは同様の阻害を示し、同様に脾臓の全ての集団(新生、濾胞期、辺縁層B細胞)は同様の発達の機能的障害を示した(図8B)。GFP+細胞の形態は、全てのB細胞のサブセットにかかわらず、BTSと擬似キメラマウスでほぼ同じであった。
(In vivo function in BTS-expressing chimeric mice)
The physiological function of BTS was verified by producing a bone marrow (BM) chimera expressing BTS. In order to produce such chimeric mice, the quality of Ly5.1 + C57BL / 6 mouse-derived Sca-I + BM stem cells is enhanced by cell separation, and infected with a retrovirus containing only BTS-IRES-GFP or control GFP, It was introduced into Ly5.2 + mice exposed to a lethal dose of radiation. GFP + cells were observed in peripheral blood lymphocytes (PBL), thymus, spleen, BM, lymph node (LN) and analyzed 6 weeks later. As shown in FIG. 8A, B220 + and B220 − GFP + cells in both populations of PBL, spleen, and BM derived from BTS chimeric mice were markedly reduced compared to those derived from pseudochimera. In this state, the percentage of donor origin cells (Ly5.1 + ) in all populations was 80% or higher, and the purity of the introduced GFP + cells was 97% or higher in the population with the enhanced Sca-1 quality. These results indicate that overexpression of BTS causes growth inhibition not only in B cell lineage cells but also in immature lymphoid progenitor cells. Furthermore, in BTS chimeric mice, it was analyzed whether the developmental stage of specific B cells had a strong effect. However, many of the populations of BM (pro-, pre-, immature, circulating B cells) show similar inhibition, as well as all populations of spleen (neoplastic, follicular phase, marginal layer B cells). Functional impairment was shown (FIG. 8B). The morphology of GFP + cells was almost the same in BTS and sham chimeric mice, regardless of all B cell subsets.
本発明のリンパ球分化または増殖調節剤、リンパ球分化または増殖を調節し得る物質のスクリーニング方法は、リンパ球分化または増殖調節薬等の医薬品の開発や免疫学の研究などに有用である。 The method of screening for a lymphocyte differentiation or growth regulator of the present invention and a substance capable of regulating lymphocyte differentiation or proliferation is useful for the development of pharmaceuticals such as lymphocyte differentiation or growth regulators, and for immunological research.
Claims (15)
(i)BTSポリペプチド若しくはその塩;
(ii)BTSポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。 The agent according to claim 3, wherein the substance that promotes the expression of the BTS gene is the following (i) or (ii):
(I) BTS polypeptide or a salt thereof;
(Ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a BTS polypeptide.
(a)被験物質がBTS遺伝子の発現を促進し得るか否かを評価する工程;
(b)BTS遺伝子の発現を促進し得る物質を、リンパ球分化または増殖を低下し得る物質として選択する工程。 The method of claim 9 comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether the test substance can promote the expression of the BTS gene;
(B) A step of selecting a substance capable of promoting the expression of the BTS gene as a substance capable of reducing lymphocyte differentiation or proliferation.
(a)被験物質がBTS遺伝子の発現を抑制し得るか否かを評価する工程;
(b)BTS遺伝子の発現を抑制し得る物質を、リンパ球分化または増殖を亢進し得る物質として選択する工程。 The method of claim 9 comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether or not the test substance can suppress the expression of the BTS gene;
(B) A step of selecting a substance capable of suppressing the expression of the BTS gene as a substance capable of enhancing lymphocyte differentiation or proliferation.
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