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JP2002526034A - Growth differentiation factor-11 - Google Patents

Growth differentiation factor-11

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Publication number
JP2002526034A
JP2002526034A JP2000562498A JP2000562498A JP2002526034A JP 2002526034 A JP2002526034 A JP 2002526034A JP 2000562498 A JP2000562498 A JP 2000562498A JP 2000562498 A JP2000562498 A JP 2000562498A JP 2002526034 A JP2002526034 A JP 2002526034A
Authority
JP
Japan
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gdf
transgene
expression
cells
gene
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000562498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
リー,セ‐ジン
マクファーロン,アレクサンドラ,シー.
Original Assignee
ザ ジョンズ ホプキンス ユニバーシティー スクール オブ メディシン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ザ ジョンズ ホプキンス ユニバーシティー スクール オブ メディシン filed Critical ザ ジョンズ ホプキンス ユニバーシティー スクール オブ メディシン
Publication of JP2002526034A publication Critical patent/JP2002526034A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 トリ、ウシ、ヒツジおよびブタからなる群より選択される種の、生殖細胞中の染色体に組み込まれた、増殖分化因子-11(GDF-11)の産生および/または活性を破壊するトランスジーンを有するトランスジェニック非ヒト動物を開示する。また、かかる動物の作製方法、ならびにGDF-11に対する抗体もしくはアンチセンスを用いた、ヒトを含む動物の治療方法も開示する。かかる方法で治療された動物は、筋組織および骨組織の増加という特徴を表す。   (57) [Summary] Has a transgene integrated into a chromosome in germ cells of a species selected from the group consisting of birds, cattle, sheep and pigs, which disrupts the production and / or activity of growth differentiation factor-11 (GDF-11) A transgenic non-human animal is disclosed. Also disclosed are methods for producing such animals, and methods for treating animals, including humans, using antibodies or antisense to GDF-11. Animals treated in this manner exhibit characteristics of increased muscle and bone tissue.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本出願は、現在放棄された1994年7月8日に出願された米国特許出願番号第08/2
72,763号の継続出願である1996年9月3日に出願された米国特許出願番号第08/706
,958号、および1997年2月6日に出願された米国特許出願番号第08/795,671号の一
部継続出願である1998年2月6日に出願された米国出願番号第09/019,901号の一部
継続出願である。
[0001] This application claims priority with US patent application Ser. No. 08/2, filed Jul. 8, 1994, now abandoned.
U.S. patent application Ser.No. 08/706, filed Sep. 3, 1996, which is a continuation of U.S. Pat.
No. 09 / 019,901 filed on Feb. 6, 1998, which is a continuation-in-part of U.S. patent application Ser. Partial continuation application.

【0002】発明の背景 1.発明の分野 本発明は増殖因子に関し、特に増殖分化因子-11(GDF-11)と称する、トラ
ンスフォーミング増殖因子β(TGF−β)スーパーファミリーの新しいメンバ
ー、および筋肉細胞、骨、腎臓および脂肪組織増殖をモジュレートするための使
用方法に関する。
[0002] Background of the Invention 1. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to growth factors, particularly a new member of the transforming growth factor beta (TGF-beta) superfamily, called growth differentiation factor-11 (GDF-11), and muscle cells, bone, kidney and adipose tissue. It relates to methods of use for modulating growth.

【0003】2.関連技術の説明 トランスフォーミング増殖因子β(TGF−β)スーパーファミリーは、胚発
生期の広範な分化過程に影響を与える構造的に関連した1群のタンパク質を包含
する。このファミリーは、正常な雄性発達に必要なミュラー(Mullerian)抑制物
質(MIS)(Behringerら,Nature, 345:167, 1990)、背−腹軸形成および成虫
原基の形態形成に必要なショウジョウバエデカペンタプレジック(decapentapleg
ic)(DPP)遺伝子産物(Padgettら,Nature, 325:81-84, 1987)、卵の植物極に
局在するアフリカツメガエルVg-1遺伝子産物(Weeksら,Cell, 51:861-867, 1987
)、アフリカツメガエル胚における中胚葉および前葉構造の形成を誘導すること
ができる(Thomsenら,Cell, 63:485, 1990) アクチビン(activin)(Masonら,Bio
chem. Biophys. Res. Commun., 135:957-964, 1986)、およびde novo で軟骨お
よび骨形成を誘導することができる(Sampathら,J. Biol. Chem., 265:13198, 1
990)骨形態形成タンパク質(BMP、オステオゲニン、OP−1)を含む。TG
F−β類は、脂肪組織形成、筋形成、軟骨形成、造血および上皮細胞分化を含む
種々の分化過程に影響を及ぼすことができる(総論については、Massague, Cell
49:437, 1987 参照)。
[0003] 2. Description of the Related Art The transforming growth factor beta (TGF-beta) superfamily encompasses a group of structurally related proteins that affect a wide range of differentiation processes during embryonic development. This family includes the Mullerian inhibitor (MIS) required for normal male development (Behringer et al., Nature, 345: 167, 1990), the Drosophila melanogaster required for dorsal-ventral axis formation and adult primordium morphogenesis. Pentapleg (decapentapleg
ic) (DPP) gene product (Padgett et al., Nature, 325: 81-84, 1987), Xenopus Vg-1 gene product located at the egg plant pole (Weeks et al., Cell, 51: 861-867, 1987).
), Can induce the formation of mesoderm and anterior lobe structures in Xenopus embryos (Thomsen et al., Cell, 63: 485, 1990) activin (Mason et al., Bio
Chem. Biophys. Res. Commun., 135: 957-964, 1986), and can induce cartilage and bone formation de novo (Sampath et al., J. Biol. Chem., 265: 13198, 1).
990) including bone morphogenetic proteins (BMP, ostogenin, OP-1). TG
F-βs can affect a variety of differentiation processes including adipose tissue formation, myogenesis, cartilage formation, hematopoiesis and epithelial cell differentiation (for a review, see Massague, Cell
49: 437, 1987).

【0004】 TGF−βファミリーのタンパク質は最初大きい前駆体タンパク質として合成
され、これは次にC末端から約110〜140アミノ酸はなれた塩基性残基の集団(ク
ラスター)の箇所で加水分解開裂を受ける。このタンパク質のC末端領域、つま
り成熟領域はすべて構造的に関連しており、また異なるファミリーメンバーは相
同性の程度に基づいて個別のサブグループに分類することができる。特定サブグ
ループ内の相同性はアミノ酸配列同一性が70%から90%の範囲であるが、サブグル
ープ間の相同性はこれより有意に低く、一般に20%から50%に過ぎない。各場合に
おいて、活性種はC末端断片のジスルフィド結合二量体であるように思われる。
研究は、TGF−βファミリーのメンバーの前領域(pro-region)をTGF−βフ
ァミリーの別のメンバーの成熟領域と共に同時発現させた場合、生物的に活性な
ホモ二量体の細胞内二量体化および分泌が起こることを示した(Gray, A.およびM
aston, A., Science, 247:1328, 1990)。Hammondsら(Molec. Emdocrin, 5:149,
1991)によるさらなる研究は、BMP-4成熟領域と組み合わせたBMP-2前領域の使用
が、成熟BMP-4の発現を劇的に向上させることを示した。研究されたファミリー
メンバーの殆どについて、ホモ二量体種が生物的に活性であることが判明したが
、インヒビン類(Lingら,Nature, 321:779, 1986)およびTGF−β類(Cheifetz
ら,Cell, 48:409, 1987)などの他のファミリーメンバーについては、ヘテロ二
量体もまた検出された。そして、これらは個々のホモ二量体とは異なる生物的特
性を有するように思われる。
The TGF-β family of proteins is first synthesized as a large precursor protein, which then undergoes hydrolytic cleavage at a cluster of basic residues about 110-140 amino acids away from the C-terminus. . The C-terminal, or mature, region of the protein is all structurally related, and different family members can be divided into distinct subgroups based on the degree of homology. Homology within a particular subgroup ranges in amino acid sequence identity from 70% to 90%, while homology between subgroups is significantly lower, generally only 20% to 50%. In each case, the active species appears to be a disulfide-linked dimer of the C-terminal fragment.
Studies have shown that when the pro-region of a member of the TGF-β family is co-expressed with the mature region of another member of the TGF-β family, the intracellular dimerization of a biologically active homodimer Have been shown to occur (Gray, A. and M.
aston, A., Science, 247: 1328, 1990). Hammonds et al. (Molec. Emdocrin, 5: 149,
Further studies by 1991) have shown that the use of the BMP-2 pre-region in combination with the BMP-4 mature region dramatically improves the expression of mature BMP-4. For most of the family members studied, homodimeric species were found to be biologically active, but inhibins (Ling et al., Nature, 321: 779, 1986) and TGF-βs (Cheifetz
Heterodimers were also detected for other family members, such as, for example, Cell, 48: 409, 1987). And they appear to have different biological properties than the individual homodimers.

【0005】 加えて、比較的に筋組織およびタンパク質含有量が高く、脂肪含有量が低い家
畜および狩猟獣、例えばウシ、ヒツジ、ブタ、ニワトリおよびシチメンチョウ、
魚類を生産することが望ましい。筋肉およびタンパク質含有量を高め、望ましく
なく高い脂肪および/またはコレステロールレベルを低下させるのに役立ち得る
多くの薬剤およびダイエット管理が存在するが、このような処理は一般的にその
事実の後で施され、また著しい損傷が脈管構造に生じた後でのみ開始される。従
って、脂肪レベルを付随的に高めることなく、より高い筋肉含有量を有する素因
を遺伝子的に持たせた動物を生産することが望ましいであろう。
In addition, livestock and game animals with relatively high muscle tissue and protein content and low fat content, such as cattle, sheep, pigs, chickens and turkeys,
It is desirable to produce fish. Although there are many drugs and diet controls that can help increase muscle and protein content and reduce undesirable high fat and / or cholesterol levels, such treatments are generally administered after that fact. And only after significant damage has occurred to the vasculature. Therefore, it would be desirable to produce genetically predisposed animals with higher muscle content without concomitantly increasing fat levels.

【0006】 食品産業は、食料中の筋肉およびタンパク質量を高めるために多くの努力を傾
けてきた。この追求は合成食料の製造においては比較的に簡単であるが、動物性
食料の生産においては、これまでは成功しても限定的であった。例えば、動物飼
料にコレステロール低下剤を含めることにより、牛肉および家禽肉製品中のコレ
ステロールレベルを低下させる試みがなされている(例えばElkinおよびRogler,
J. Agric. Food Chem. 1990, 38, 1635-1641参照)。しかしながら、動物性食
品製品中の筋肉レベルを高め、脂肪およびコレステロールレベルを低下させる、
より効果的な方法が今もなお求められている。
[0006] The food industry has made great efforts to increase the amount of muscle and protein in foods. This pursuit is relatively straightforward in the production of synthetic foods, but in animal food production, hitherto limited success has been achieved. For example, attempts have been made to reduce cholesterol levels in beef and poultry products by including cholesterol-lowering agents in animal feeds (eg, Elkin and Rogler,
J. Agric. Food Chem. 1990, 38, 1635-1641). However, it increases muscle levels and lowers fat and cholesterol levels in animal food products,
There is still a need for more effective methods.

【0007】発明の概要 本発明は、細胞増殖および分化因子GDF-11、この因子をコードするポリヌ
クレオチド配列、およびこの因子と免疫反応性の抗体を提供する。この因子は種
々の細胞増殖疾患、特に筋肉、神経、骨、腎臓および脂肪組織に関与する細胞増
殖疾患に関連するように思われる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a cell growth and differentiation factor, GDF-11, a polynucleotide sequence encoding the factor, and antibodies immunoreactive with the factor. This factor appears to be associated with various cell proliferative disorders, especially those involving muscle, nerve, bone, kidney and adipose tissue.

【0008】 1つの実施形態において、本発明は、筋肉、神経、骨、腎臓または脂肪に由来
し、GDF-11に関連する細胞増殖疾患の検出法を提供する。別の実施形態にお
いて、本発明は、GDF-11活性を抑制または増強することによる細肪増殖疾患
の治療法を提供する。
In one embodiment, the invention provides a method for detecting a cell proliferative disorder derived from muscle, nerve, bone, kidney or fat and associated with GDF-11. In another embodiment, the present invention provides a method of treating a lean proliferative disease by inhibiting or enhancing GDF-11 activity.

【0009】 また別の実施形態において、本発明は、筋肉、骨およびタンパク質含有量が高
く、脂肪およびコレステロール含有量が低下された食品製品の原料として有用で
ある、非ヒトトランスジェニック動物を提供する。これらの動物は、GDF-11
の産生量が低下するか、または産生が完全に破壊されるように、それらの生殖細
胞および体細胞が染色体において改変され、その結果、動物体内でのGDF-11
レベルが低下し、かつ、筋組織および肋骨などの骨組織が通常のレベルよりも高
くなった動物を(好ましくは脂肪および/またはコレステロールレベルを高める
ことなく)もたらす。従って、本発明は、これらの動物により提供される食品製
品をも包含する。このような食品製品は、筋組織および筋組織に結合する骨組織
が増加しているため高められた栄養価を有する。本発明の非ヒトトランスジェニ
ック動物としては、例えばウシ、ブタ、ヒツジおよび家禽動物が挙げられる。
In yet another embodiment, the invention provides a non-human transgenic animal that is useful as a raw material for a food product having a high muscle, bone and protein content and a reduced fat and cholesterol content. . These animals are GDF-11
Germ cells and somatic cells are altered in the chromosome so that the production of GDF-11 is reduced or the production is completely destroyed, so that GDF-11 in the animal body is reduced.
It results in animals with reduced levels and increased bone tissue, such as muscle and ribs, above normal levels (preferably without increasing fat and / or cholesterol levels). Thus, the present invention also includes food products provided by these animals. Such food products have enhanced nutritional value due to the increased muscle tissue and bone tissue associated with the muscle tissue. Non-human transgenic animals of the present invention include, for example, cows, pigs, sheep, and poultry animals.

【0010】 本発明はまた、高められた筋肉含有量を有する動物性食品製品の製造法を提供
する。この方法は、動物の前核胚の生殖細胞の遺伝子的構成を改変すること、こ
の胚を偽妊娠雌の卵管内に移植し、この胚を満期産の子孫に成熟させること、こ
の子孫をトランスジーンの存在について試験し、トランスジーン陽性子孫を同定
すること、このトランスジーン陽性子孫を交雑育種し、さらなるトランスジーン
陽性子孫を得ること、およびこの子孫を加工して食料を得ることを包含する。生
殖細胞の改変は、GDF-11タンパク質の生成に関連する天然コード遺伝子の発
現を破壊または減少させるように遺伝子構成物を改変することを含む。特定の実
施形態において、トランスジーンは、GDF-11タンパク質に対するアンチセン
スポリヌクレオチド配列を含む。あるいは、トランスジーンは、天然GDF-11
遺伝子中で置換または介在する非機能性配列を含んでいてもよい。
[0010] The present invention also provides a method of producing an animal food product having an increased muscle content. This method involves altering the genetic makeup of the germ cells of the prokaryotic embryo of the animal, implanting the embryo into the oviduct of a pseudopregnant female, maturing the embryo into a term term offspring, and transfecting the offspring. Testing for the presence of the gene and identifying transgene-positive progeny, cross-breeding the transgene-positive progeny to obtain additional transgene-positive progeny, and processing the progeny to obtain food. Germ cell modification involves altering a genetic construct to disrupt or reduce expression of a naturally encoded gene associated with the production of a GDF-11 protein. In certain embodiments, the transgene comprises an antisense polynucleotide sequence for a GDF-11 protein. Alternatively, the transgene is a natural GDF-11
It may contain non-functional sequences that substitute or intervene in the gene.

【0011】 本発明はまた、高められた骨含有量を有する動物性食品製品の製造法を提供す
る。この方法は、動物の前核胚の生殖細胞の遺伝子的構成を改変すること、この
胚を偽妊娠雌の卵管内に移植し、この胚を満期産の子孫に成熟させること、この
子孫をトランスジーンの存在について試験し、トランスジーン陽性子孫を同定す
ること、このトランスジーン陽性子孫を交雑育種し、さらなるトランスジーン陽
性子孫を得ること、およびこの子孫を加工して食料を得ることを包含する。生殖
細胞の改変は、GDF-11タンパク質の生成に関連する天然コード遺伝子の発現
を破壊または減少させるように遺伝子構成物を改変すること含む。特定の実施形
態において、トランスジーンは、GDF-11タンパク質に対するアンチセンスポ
リヌクレオチド配列を含む。あるいは、トランスジーンは、天然GDF-11遺伝
子中で置換または介在する非機能性配列を含んでいてもよい。
[0011] The present invention also provides a method of making an animal food product having an increased bone content. This method involves altering the genetic makeup of the germ cells of the prokaryotic embryo of the animal, implanting the embryo into the oviduct of a pseudopregnant female, maturing the embryo into a term term offspring, and transfecting the offspring. Testing for the presence of the gene and identifying transgene-positive progeny, cross-breeding the transgene-positive progeny to obtain additional transgene-positive progeny, and processing the progeny to obtain food. Germ cell modifications include altering a genetic construct to disrupt or reduce expression of a naturally encoded gene associated with the production of a GDF-11 protein. In certain embodiments, the transgene comprises an antisense polynucleotide sequence for a GDF-11 protein. Alternatively, the transgene may contain non-functional sequences that substitute or intervene in the native GDF-11 gene.

【0012】 本発明はまた、改善された筋肉および/または骨含有量を有する家禽食品製品
の製造法を提供する。この方法は、家禽動物の前核胚の生殖細胞の遺伝子的構成
を改変すること、この胚を家禽の胚の偽妊娠雌の卵管内に移植し、この胚を子孫
が孵化する条件下で培養すること、この子孫を遺伝子的変化の存在について試験
し、トランスジーン陽性子孫を同定すること、このトランスジーン陽性子孫を交
雑育種すること、およびこの子孫を加工して食料を得ることを含んでなる。
[0012] The present invention also provides a method of producing a poultry food product having improved muscle and / or bone content. This method involves modifying the genetic composition of the germ cells of a prokaryotic embryo of a poultry animal, transplanting the embryo into the oviduct of a pseudopregnant female embryo of the poultry, and culturing the embryo under conditions that allow the offspring to hatch. Testing the progeny for the presence of a genetic alteration and identifying transgene-positive progeny, cross-breeding the transgene-positive progeny, and processing the progeny to obtain food. .

【0013】 本発明はまた、被験体の筋肉、骨、腎臓または脂肪組織の疾患の治療法を提供
する。この方法は、治療上有効量のGDF-11剤を被験体に投与し、筋肉、骨、
腎臓または脂肪組織の増殖に影響を及ぼすことを含んでなる。GDF-11剤とし
ては、例えば抗体、GDF-11アンチセンス分子またはドミナントネガティブポ
リペプチドを挙げることができる。1つの態様において、抗−GDF-11モノク
ローナル抗体、GDF-11アンチセンス分子またはドミナントネガティブポリペ
プチド(またはドミナントネガティブポリペプチドをコードするポリヌクレオチ
ド)を、胎児または成体筋肉細胞または先祖細胞と接触させることによる、GD
F-11の増殖調節作用の阻害法が包含される。これらの作用剤は、例えば筋肉消
耗疾患、神経筋疾患、筋萎縮症、肥満症または他の脂肪細胞疾患などの疾患を罹
病した被験体および老化した被験体に投与することができる。本発明の別の態様
において、作用剤はGDF-11活性のアゴニストであってもよい。
[0013] The invention also provides a method of treating a disease of a muscle, bone, kidney or adipose tissue in a subject. The method comprises administering to a subject a therapeutically effective amount of a GDF-11 agent,
Affecting the growth of kidney or adipose tissue. GDF-11 agents include, for example, antibodies, GDF-11 antisense molecules or dominant negative polypeptides. In one embodiment, contacting an anti-GDF-11 monoclonal antibody, a GDF-11 antisense molecule or a dominant negative polypeptide (or a polynucleotide encoding a dominant negative polypeptide) with a fetal or adult muscle cell or progenitor cell. By GD
Methods for inhibiting the growth regulating action of F-11 are included. These agents can be administered to subjects afflicted with and aging subjects such as, for example, muscle wasting disease, neuromuscular disease, muscular atrophy, obesity or other fat cell diseases. In another aspect of the invention, the agent may be an agonist of GDF-11 activity.

【0014】 本発明はまた、GDF-11活性または遺伝子発現に影響を及ぼす化合物の同定
方法を提供する。該方法は、化合物を、GDF-11ポリペプチドまたはGDF-11
を発現する組換え細胞とともに、これらの化合物が相互作用するのを可能にする
のに充分な条件下でインキュベートし、GDF-11活性または発現に対する上記
化合物の効果を決定することを含んでなる。
[0014] The present invention also provides methods for identifying compounds that affect GDF-11 activity or gene expression. The method comprises converting the compound to a GDF-11 polypeptide or GDF-11.
And incubating the cells with a recombinant cell expressing under sufficient conditions to allow these compounds to interact, and determining the effect of the compound on GDF-11 activity or expression.

【0015】発明の詳細な説明 本発明は、増殖および分化因子GDF-11、およびGDF-11をコードするポリ
ヌクレオチド配列を提供する。GDF-11は筋肉、脳、子宮、脾臓および胸腺に
おいて最高レベルで発現され、他の組織においてはより低いレベルで発現される
[0015] DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a polynucleotide sequence encoding growth and differentiation factors GDF-11, and GDF-11. GDF-11 is expressed at the highest levels in muscle, brain, uterus, spleen and thymus, and at lower levels in other tissues.

【0016】 TGF−βスーパーファミリーは、多数の細胞型において増殖、分化、および
他の機能を制御する多機能性ポリペプチドから成る。これらペプチドの多くは他
のペプチド増殖因子に対し正および負の両方の調節効果を有する。本発明のGD
F-11タンパク質とTGF−βファミリーメンバーとの間の構造的相同性は、G
DF-11がこの増殖および分化因子のファミリーの新規なメンバーであることを
示している。他の多数のメンバーの公知の活性に基づいて、GDF-11もまた診
断および治療用試薬として有用な生物活性を有することが予想できる。
[0016] The TGF-β superfamily consists of multifunctional polypeptides that regulate proliferation, differentiation, and other functions in many cell types. Many of these peptides have both positive and negative regulatory effects on other peptide growth factors. GD of the present invention
The structural homology between the F-11 protein and TGF-β family members is
DF-11 has been shown to be a novel member of this family of growth and differentiation factors. Based on the known activities of many other members, GDF-11 can also be expected to have useful biological activities as diagnostic and therapeutic reagents.

【0017】 このスーパーファミリーのあるメンバーは、神経系の機能に関連する発現パタ
ーンまたは活性を有する。例えば、ファミリーの1メンバーであるGDNFは、
ドーパミン作動性ニューロンの生存を促進することができる強力な神経栄養性因
子であることが示されている(Linら,Science, 260:1130)。別のファミリーメン
バーであるドルサリン-1(dorsalin-1)は、神経堤細胞の分化を促進しうる(Basle
rら,Cell, 73:687, 1993)。インヒビンおよびアクチビンは脳で発現されること
が示されている(Meunierら,Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 85:247, 1988; S
awchenkoら,Nature, 334:615, 1988)。そして、アクチビンは神経細胞生存分子
として機能しうることが示されている(Schubertら,Nature, 344:868, 1990)。
別のファミリーメンバーであるGDF−1は、発現パターンにおいて神経系特異
的であり(Lee, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88:4250, 1991)、また、他の
ファミリーメンバーのあるもの、例えばVgr−1(Lyonsら,Proc. Natl. Acad
. Sci. U.S.A., 86:4554, 1989; Jonesら,Development, 111:581, 1991)、OP
−1(Ozkaynakら,J. Biol. Chem., 267:25220, 1992)、およびBMP−4(Jone
sら,Development, 111:531, 1991) もまた、神経系で発現されることが知られ
ている。脳および筋肉におけるGDF-11の発現は、GDF-11もまた神経系の機
能に関連した活性を有する可能性があることを示唆する。特に、例えば、骨格筋
は運動ニューロンの生存を促進する1つまたは複数の因子を生ずることが知られ
ている(Brown, Trends Neurosci., 7:10, 1984)。このファミリーの他のメンバ
ーの公知の神経栄養性活性および筋肉におけるGDF-11の発現は、GDF-11の
活性の1つは運動ニューロンに対する栄養因子としての活性でありうることを示
唆する。実際、GDF-11は、発現パターンにおいて殆ど筋肉特異的であるGD
F-8に高度に関連している。または、GDF-11は他のニューロン集団に対する
神経栄養性活性を有するのかもしれない。したがって、GDF-11は筋萎縮性側
索硬化等の神経変性疾患の治療において、または移植前培養中の細胞または組織
の維持において、in vitroおよびin vivoの用途を持ちうる。
Certain members of this superfamily have expression patterns or activities that are associated with nervous system function. For example, GDNF, a member of the family,
It has been shown to be a potent neurotrophic factor that can promote the survival of dopaminergic neurons (Lin et al., Science, 260: 1130). Dorsalin-1, another family member, can promote neural crest cell differentiation (Basle
r et al., Cell, 73: 687, 1993). Inhibin and activin have been shown to be expressed in the brain (Meunier et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 247, 1988;
awchenko et al., Nature, 334: 615, 1988). And it has been shown that activin can function as a neuronal survival molecule (Schubert et al., Nature, 344: 868, 1990).
Another family member, GDF-1, is nervous system-specific in its expression pattern (Lee, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 4250, 1991), and some other family members, For example, Vgr-1 (Lyons et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 86: 4554, 1989; Jones et al., Development, 111: 581, 1991), OP.
-1 (Ozkaynak et al., J. Biol. Chem., 267: 25220, 1992), and BMP-4 (Jone
s et al., Development, 111: 531, 1991) are also known to be expressed in the nervous system. Expression of GDF-11 in brain and muscle suggests that GDF-11 may also have activity associated with nervous system function. In particular, for example, skeletal muscle is known to produce one or more factors that promote motor neuron survival (Brown, Trends Neurosci., 7:10, 1984). The known neurotrophic activity of other members of this family and the expression of GDF-11 in muscle suggest that one of the activities of GDF-11 may be as a trophic factor on motor neurons. In fact, GDF-11 is almost exclusively muscle specific in its expression pattern.
Highly related to the F-8. Alternatively, GDF-11 may have neurotrophic activity on other neuronal populations. Thus, GDF-11 may have in vitro and in vivo uses in treating neurodegenerative diseases, such as amyotrophic lateral sclerosis, or in maintaining cells or tissues during pre-transplant culture.

【0018】 GDF-11はまた、筋肉変性疾患、骨粗しょう症、または傷による組織修復、
等の筋骨格系が関与する疾患過程の治療においても用途をもちうる。この点に関
して、TGF−βファミリーの他の多くのメンバーは組織補修の重要な媒介体で
もある。TGF−βはコラーゲンの形成に対して顕著な効果を及ぼし、そして新
生マウスにおいてめざましい血管形成応答を引き起こすことが示されている(Rob
ertら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:4167, 1986)。TGF−βはまた、培養
中の筋芽細胞の分化を抑制することが示されている(Massagueら,Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 83:8206, 1986)。さらに、筋芽細胞は遺伝子療法において遺伝子
を筋肉に運ぶ伝達体として用いることができるので、移植前の細胞を維持するた
め、または融合プロセスの効率を高めるためにGDF-11の特性を利用すること
ができるであろう。GDF-11はまた、腎臓および腎臓における傷による修復に
関する疾患の治療においても用途をもちうる。
GDF-11 can also be used to repair muscle degenerative disease, osteoporosis, or wounds,
It may also have use in the treatment of disease processes involving the musculoskeletal system, such as. In this regard, many other members of the TGF-β family are also important mediators of tissue repair. TGF-β has a significant effect on collagen formation and has been shown to provoke a striking angiogenic response in neonatal mice (Rob
Natl. Acad. Sci. USA 83: 4167, 1986). TGF-β has also been shown to suppress myoblast differentiation in culture (Massague et al., Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 83: 8206, 1986). In addition, because myoblasts can be used as a vehicle to carry genes into muscle in gene therapy, exploiting the properties of GDF-11 to maintain cells prior to transplantation or to increase the efficiency of the fusion process Will be able to. GDF-11 may also have use in the treatment of diseases involving repair of the kidney and wounds in the kidney.

【0019】 GDF-11はまた、免疫疾患の治療においても用途をもちうる。特に、TGF
−βは、BおよびT細胞の増殖および機能に対する強力な抑制効果を含む広範な
免疫調節活性を有することが示されている(総論については、Palladinoら,Ann
. N.Y. Acad. Sci., 593:181, 1990 参照)。脾臓および胸腺におけるGDF-11
の発現は、GDF-11が類似の活性を有しうること、そしてそれゆえ抗炎症剤と
して、またはリンパ細胞の異常な増殖若しくは機能に関連する疾患の治療に使用
しうることを示唆している。
GDF-11 may also have use in treating immune disorders. In particular, TGF
-Β has been shown to have a wide range of immunomodulatory activities, including potent suppressive effects on B and T cell proliferation and function (for review, see Palladino et al., Ann).
NY Acad. Sci., 593: 181, 1990). GDF-11 in spleen and thymus
Expression suggests that GDF-11 may have similar activity and therefore may be used as an anti-inflammatory agent or in the treatment of diseases associated with abnormal lymphocyte proliferation or function .

【0020】 本発明の実施に用いることが意図される動物は、一般的に食料の加工に有用で
あるとみなされる動物、すなわち食肉用に飼育された、および産卵用のニワトリ
およびシチメンチョウなどの家禽、子羊などのヒツジ、肉牛および乳牛などのウ
シ、魚類およびおよびブタである。本発明の目的で、これらの動物は、生殖細胞
の染色体中に組み込まれた、異種DNA配列または通常は動物に内因性である1
以上の付加DNA配列(本明細書では集合的に「トランスジーン」と呼ばれる)
をかかる動物が有している場合に「トランスジェニック」と呼ばれる。このトラ
ンスジェニック動物(その子孫を含む)もまた、体細胞の染色体中に偶発的に組
み込まれたトランスジーンを有するであろう。
Animals intended for use in the practice of the present invention are those generally considered to be useful in food processing, ie, poultry, such as chickens and turkeys, raised for meat and laying eggs. Sheep, such as lambs, cattle, such as beef and dairy cows, fish and pigs. For the purposes of the present invention, these animals are referred to as heterologous DNA sequences integrated into the chromosome of germ cells or ones that are normally endogenous to the animal.
These additional DNA sequences (collectively referred to herein as "transgenes")
Is called "transgenic" when such an animal has it. The transgenic animal, including its progeny, will also have the transgene accidentally integrated into the chromosome of the somatic cell.

【0021】 TGF−βスーパーファミリーは、多くの細胞型において増殖、分化および他
の機能を制御する多機能性ポリペプチドからなる。これらペプチドの多くは他の
ペプチド増殖因子に対し正および負の両方の調節効果を有する。本発明のGDF
-11タンパク質とTGF−βファミリーメンバーとの間の構造的相同性は、GD
F-11がこの増殖および分化因子のファミリーの新規なメンバーであることを示
している。他の多数のメンバーの公知の活性に基づいて、GDF-11もまた、診
断および治療用試薬として有用な生物活性を有することが予想できる。
[0021] The TGF-β superfamily consists of multifunctional polypeptides that regulate proliferation, differentiation and other functions in many cell types. Many of these peptides have both positive and negative regulatory effects on other peptide growth factors. GDF of the present invention
The homology between the -11 protein and TGF-β family members is determined by the GD
F-11 has been shown to be a novel member of this family of growth and differentiation factors. Based on the known activities of many other members, GDF-11 can also be expected to have useful biological activities as diagnostic and therapeutic reagents.

【0022】 特に、このスーパーファミリーのあるメンバーは、神経系の機能に関連する活
性または発現パターンを有する。例えば、インヒビン類およびアクチビン類は脳
において発現されることが知られており(Meunierら, Proc. Natl. Acad. Sci.,
USA, 85:247, 1988; Sawchenkoら, Nature, 334:615, 1988)、アクチビンは神経
細胞生存分子として機能し得ることが示されている (Schubertら, Nature, 344:
868, 1990)。別のファミリーメンバー、すなわちGDF−1は、その発現パター
ンにおいて神経系特異的であり(Lee, S.J., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 88:
4250, 1991)、他のファミリーメンバーの特定のもの、例えばVgr−1(Lyons
ら, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 86:4554, 1989; Jonesら, Development, 11
1:531, 1991)、OP−1(Ozkaynakら, J. Biol. Chem., 267:25220, 1992)および
BMP―4(Jonesら, Development, 111:531, 1991)もまた、神経系において発
現されることが知られている。骨格筋は運動ニューロンの生存を促進する1以上
の因子を生ずることが知られている(Brown, Trends Neurosci., 7:10, 1984)の
で、筋肉におけるGDF-11の発現は、GDF-11の1つの活性がニューロンに対
する栄養因子である可能性を示唆している。これに関し、GDF-11は、筋萎縮
性側索硬化症もしくは筋ジストロフィーなどの神経変性疾患の治療において、ま
たは移植前培養中の細胞もしくは組織の維持において用途を有し得る。
In particular, certain members of this superfamily have activity or expression patterns associated with nervous system function. For example, inhibins and activins are known to be expressed in the brain (Meunier et al., Proc. Natl. Acad. Sci.,
USA, 85 : 247, 1988; Sawchenko et al., Nature, 334 : 615, 1988), and activin has been shown to be able to function as a neuronal survival molecule (Schubert et al., Nature, 344 :
868, 1990). Another family member, GDF-1, is nervous system specific in its expression pattern (Lee, SJ, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 88 :
4250, 1991), specific members of other family members, such as Vgr-1 (Lyons
Natl. Acad. Sci., USA, 86 : 4554, 1989; Jones et al., Development, 11
1 : 531, 1991), OP-1 (Ozkaynak et al., J. Biol. Chem., 267 : 25220, 1992) and BMP-4 (Jones et al., Development, 111 : 531, 1991) are also expressed in the nervous system. Is known to be. Skeletal muscle is known to produce one or more factors that promote the survival of motor neurons (Brown, Trends Neurosci, 7: . 10, 1984) Since the expression of GDF-11 in muscle, the GDF-11 One activity has been suggested to be a trophic factor for neurons. In this regard, GDF-11 may have use in treating neurodegenerative diseases such as amyotrophic lateral sclerosis or muscular dystrophy, or in maintaining cells or tissues during pre-transplant culture.

【0023】 脂肪組織におけるGDF-11の発現はまた、肥満症または脂肪細胞の異常増殖
に関連する疾患の治療において、GDF-11を使用する可能性を提起する。これ
に関し、TGF−βはin vitroでの脂肪細胞分化の強力な阻害剤であることが知
られている(IgnotzおよびMassague, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 82:8530, 19
85)。
[0023] Expression of GDF-11 in adipose tissue also raises the possibility of using GDF-11 in the treatment of obesity or diseases associated with adipocyte overgrowth. In this regard, TGF-β is known to be a potent inhibitor of adipocyte differentiation in vitro (Ignotz and Massague, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 82 : 8530, 19
85).

【0024】ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ベクターおよび宿主細胞 本発明は、実質的に純粋なGDF-11ポリペプチド、およびGDF-11をコード
する単離されたポリヌクレオチドを提供する。本明細書で用いる「実質的に純粋
な」という用語は、天然において関連している他のタンパク質、脂質、炭水化物
、または他の物質を実質的に含まないGDF-11をさす。当業者はタンパク質精
製のための標準的技法を用いてGDF-11を精製することができる。実質的に純
粋なポリペプチドは非還元性ポリアクリルアミドゲル上に単一の主要バンドを生
じる。GDF-11ポリペプチドの純度は、アミノ末端アミノ酸配列分析によって
も確認できる。GDF-11ポリペプチドには、GDF-11の活性が残存するもので
あれば該ポリペプチドの機能性断片が含まれる。GDF-11の生物活性を有する
より小さいペプチドも本発明に包含される。
Polypeptides, Polynucleotides, Vectors and Host Cells The present invention provides substantially pure GDF-11 polypeptides and isolated polynucleotides encoding GDF-11. The term "substantially pure" as used herein refers to GDF-11 that is substantially free of other proteins, lipids, carbohydrates, or other substances with which it is naturally associated. One skilled in the art can purify GDF-11 using standard techniques for protein purification. A substantially pure polypeptide yields a single major band on a non-reducing polyacrylamide gel. GDF-11 polypeptide purity can also be confirmed by amino-terminal amino acid sequence analysis. The GDF-11 polypeptide includes a functional fragment of the polypeptide as long as the activity of GDF-11 remains. Smaller peptides having the biological activity of GDF-11 are also encompassed by the present invention.

【0025】 本発明はGDF-11タンパク質をコードするポリヌクレオチドを提供する。こ
れらのポリヌクレオチドには、GDF-11をコードするDNA、cDNAおよび
RNA配列が含まれる。GDF-11の全部または一部をコードする全てのポリヌ
クレオチドもまた、GDF-11活性を有するポリペプチドをコードする限り、こ
こに含まれることが理解される。そのようなポリヌクレオチドは、天然に存在す
るポリヌクレオチド、合成ポリヌクレオチド、および意図的に操作されたポリヌ
クレオチドを包含する。例えば、GDF-11ポリヌクレオチドを部位特異的突然
変異誘発にかけることが可能である。GDF-11のポリヌクレオチド配列は、ア
ンチセンス配列をも含む。本発明のポリヌクレオチドは、遺伝暗号の縮重の結果
、縮重した配列をも包含する。20個の天然のアミノ酸が存在するが、それらの殆
どは2個以上のコドンによって特定される。したがって、ヌクレオチド配列によ
ってコードされるGDF-11ポリペプチドのアミノ酸配列が機能的に変化してい
ないかぎり、すべての縮重したヌクレオチド配列は本発明に包含される。
The present invention provides a polynucleotide encoding a GDF-11 protein. These polynucleotides include DNA, cDNA and RNA sequences encoding GDF-11. It is understood that all polynucleotides encoding all or part of GDF-11 are also included here, as long as they encode a polypeptide having GDF-11 activity. Such polynucleotides include naturally occurring polynucleotides, synthetic polynucleotides, and intentionally engineered polynucleotides. For example, a GDF-11 polynucleotide can be subjected to site-directed mutagenesis. The polynucleotide sequence of GDF-11 also includes an antisense sequence. The polynucleotides of the present invention also include sequences that have been degenerated as a result of the degeneracy of the genetic code. There are 20 natural amino acids, most of which are specified by more than one codon. Accordingly, all degenerate nucleotide sequences are encompassed by the present invention, unless the amino acid sequence of the GDF-11 polypeptide encoded by the nucleotide sequence is altered functionally.

【0026】 本明細書では、ヒトGDF-11遺伝子を含有するDNA配列を具体的に開示す
る。この配列は、長さが407アミノ酸であるポリペプチドをコードするオープン
リーディングフレームを含有する。この配列はアミノ酸295〜298に推定上のRXXR
タンパク質分解開裂部位を有する。この部位における前駆体の開裂は、長さが10
9アミノ酸で、予想される分子量が約12,500 kDである活性なC末端断片を生じる
であろう。本明細書はまた、部分的マウスゲノム配列を開示する。好ましくは、
ヒトGDF-11ヌクレオチド配列は配列番号:1であり、マウスヌクレオチド配
列は配列番号:3である。
The present specification specifically discloses a DNA sequence containing the human GDF-11 gene. This sequence contains an open reading frame encoding a polypeptide that is 407 amino acids in length. This sequence has a putative RXXR at amino acids 295-298.
It has a proteolytic cleavage site. Cleavage of the precursor at this site has a length of 10
With 9 amino acids, it would yield an active C-terminal fragment with a predicted molecular weight of about 12,500 kD. The present specification also discloses a partial mouse genomic sequence. Preferably,
The human GDF-11 nucleotide sequence is SEQ ID NO: 1 and the mouse nucleotide sequence is SEQ ID NO: 3.

【0027】 GDF-11をコードするポリヌクレオチドは、配列番号:1および3、ならび
に配列番号:1および3に相補的な核酸配列を含む。相補配列はアンチセンスヌ
クレオチドを含みうる。配列がRNAの場合、配列番号:1および3のデオキシ
ヌクレオチドA、G、CおよびTは、それぞれリボヌクレオチドA、G、Cおよ
びUに置き換えられる。長さが少なくとも15塩基の、上記の核酸配列の断片もま
た本発明に含まれる。この長さは、断片が配列番号:2または4のタンパク質を
コードするDNAに生理的条件下で選択的にハイブリダイズするのを可能とする
に十分である(ストリンジェントな条件下で、など)。
The polynucleotide encoding GDF-11 includes SEQ ID NOs: 1 and 3, and nucleic acid sequences complementary to SEQ ID NOs: 1 and 3. The complementary sequence can include an antisense nucleotide. When the sequence is RNA, the deoxynucleotides A, G, C and T of SEQ ID NOs: 1 and 3 are replaced by ribonucleotides A, G, C and U, respectively. Fragments of the above nucleic acid sequences having a length of at least 15 bases are also included in the present invention. This length is sufficient to allow the fragment to selectively hybridize under physiological conditions to DNA encoding the protein of SEQ ID NO: 2 or 4 (eg, under stringent conditions). .

【0028】 核酸ハイブリダイゼーション反応において、特定レベルのストリンジェンシー
を得るために用いられる条件は、ハイブリダイズされる核酸の性質に応じて変化
する。例えば、核酸のハイブリダイズ領域の、長さ、相補性の程度、ヌクレオチ
ド配列の組成(例えばGC対AT含有量)および核酸型(例えばRNA対DNA
)を、ハイブリダイゼーション条件を選択する際に考慮することができる。さら
に、核酸の1つを例えばフィルター上に固定化するかどうかも考慮する。
[0028] In nucleic acid hybridization reactions, the conditions used to obtain a particular level of stringency will vary depending on the nature of the nucleic acid to be hybridized. For example, the length, degree of complementarity, nucleotide sequence composition (eg, GC vs. AT content) and nucleic acid type (eg, RNA vs. DNA) of the hybridizing region of the nucleic acid
) Can be considered when selecting hybridization conditions. In addition, it is also considered whether one of the nucleic acids is immobilized, for example, on a filter.

【0029】 次第に高まるストリンジェンシー条件の1例は次のとおりである:およそ室温
で2×SSC/0.1% SDS(ハイブリダイゼーション条件);およそ室温で0.2×SSC/0.
1% SDS(低ストリンジェンシー条件);約42℃で0.2×SSC/0.1% SDS(中程度
のストリンジェンシー条件);および約68℃で0.1×SSC(高ストリンジェンシ
ー条件)。洗浄はこれらの条件の1つだけ、例えば高ストリンジェンシー条件を
用いて行うことができるか、あるいはそれぞれの条件を、例えば上記の順序でそ
れぞれ10〜15分間、列挙した工程のいずれかまたは全てを繰り返して用いる
ことができる。しかしながら、上述の通り、最適条件は関与する特定のハイブリ
ダイゼーション反応に応じて変わり、経験的に定めることができる。
One example of increasingly stringent conditions is: 2 × SSC / 0.1% SDS at about room temperature (hybridization conditions); 0.2 × SSC / 0.
1% SDS (low stringency conditions); 0.2 × SSC at about 42 ° C./0.1% SDS (medium stringency conditions); and 0.1 × SSC at about 68 ° C. (high stringency conditions). Washing can be performed using only one of these conditions, e.g., high stringency conditions, or each condition can be performed by repeating any or all of the listed steps, e.g., for 10-15 minutes each in the order described above. It can be used repeatedly. However, as noted above, optimal conditions will vary depending on the particular hybridization reaction involved and can be determined empirically.

【0030】 推定上のタンパク質分解プロセシング部位に続くGDF-11のC末端領域は、
TGF−βスーパーファミリーの公知メンバーに有意な相同性を示す。GDF-1
1配列は、他のファミリーメンバーにおいて高度に保存されている残基の殆どを
含有している(図1参照)。TGF−βおよびインヒビンβと同様、GDF-11
は他のファミリーメンバーの殆どに見いだされる7個のシステインに加え、シス
テイン残基の余分な対を有する。公知のファミリーメンバーのうち、GDF-11
はGDF-8に最も相同的である(92%配列同一性)(図3参照)。
[0030] The C-terminal region of GDF-11 following the putative proteolytic processing site is:
Shows significant homology to known members of the TGF-β superfamily. GDF-1
One sequence contains most of the residues that are highly conserved in other family members (see FIG. 1). Like TGF-β and inhibin β, GDF-11
Has an extra pair of cysteine residues in addition to the seven cysteines found in most of the other family members. Among the known family members, GDF-11
Is most homologous to GDF-8 (92% sequence identity) (see FIG. 3).

【0031】 組換えGDF-11一次アミノ酸配列のマイナーな改変は、本明細書に記載のG
DF-11ポリペプチドに比較して実質的に同等の活性を有するタンパク質をもた
らしうる。このような改変は、部位特異的突然変異誘発によるもののように意図
的なものも、また自然発生的なものもある。このような改変によってもたらされ
たポリペプチドはすべて、GDF-11の生物活性が存在するかぎり、本発明に包
含される。さらに、1個または複数のアミノ酸の欠失もまた、生物活性を有意に
変更することなく、結果として生ずる分子の構造の改変をもたらしうる。これは
、より広い有用性をもつ、より小さい活性分子の開発をもたらしうる。例えば、
GDF-11生物活性に必要とされないアミノまたはカルボキシ末端アミノ酸を除
去することができる。
[0031] Minor modifications of the recombinant GDF-11 primary amino acid sequence may be achieved by modifying the G amino acid sequence described herein.
It can result in a protein having substantially equivalent activity compared to a DF-11 polypeptide. Such modifications may be deliberate, such as by site-directed mutagenesis, or may be spontaneous. All polypeptides resulting from such modifications are included in the invention, as long as the biological activity of GDF-11 is present. In addition, deletion of one or more amino acids can also result in alteration of the structure of the resulting molecule without significantly altering biological activity. This may lead to the development of smaller active molecules with wider utility. For example,
Amino or carboxy terminal amino acids that are not required for GDF-11 biological activity can be removed.

【0032】 本発明のGDF-11ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、開示され
た配列およびその同類変形を包含する。ここで使用する「同類変形(conservativ
e variation)」という用語は、アミノ酸残基を別の、生物学的に類似の残基で置
換することをさす。同類変形の例は、イソロイシン、バリン、ロイシンまたはメ
チオニン等の疎水性残基の別の疎水性残基との置換、またはある極性残基の別の
極性残基との置換(例えば、アルギニンをリシンに、グルタミン酸をアスパラギ
ン酸に、またはグルタミンをアスパラギンに置換する)等を含む。「同類変形」
という用語は、置換したポリペプチドに対して作成された抗体が非置換ポリペプ
チドとも免疫反応するならば、非置換親アミノ酸の代わりに置換したアミノ酸を
使用することをも含む。
The nucleotide sequence encoding a GDF-11 polypeptide of the present invention encompasses the disclosed sequences and conservative variations thereof. The term "conservativ" used here
The term "e variation" refers to the replacement of an amino acid residue with another, biologically similar residue. Examples of conservative variations include the replacement of a hydrophobic residue, such as isoleucine, valine, leucine, or methionine, with another hydrophobic residue, or the replacement of one polar residue with another, such as arginine for lysine. Glutamic acid with aspartic acid or glutamine with asparagine). "Like deformation"
The term also includes using a substituted amino acid in place of the unsubstituted parent amino acid if antibodies raised against the substituted polypeptide also immunoreact with the unsubstituted polypeptide.

【0033】 本発明のDNA配列は、幾つかの方法によって取得できる。例えば、上記DN
Aは当分野で周知のハイブリダイゼーション技法を用いて単離することができる
。これらの方法には以下のものが含まれるがそれだけに限定されない。すなわち
、1)相同的ヌクレオチド配列を検出するための、ゲノムDNAまたはcDNA
ライブラリーのプローブとのハイブリダイゼーション、2)興味のあるDNA配
列とアニーリングが可能なプライマーを用いた、ゲノムDNAまたはcDNAの
ポリメラーゼチェーンリアクション(PCR)、および3)共通の構造的特徴を
もつクローン化DNA断片を検出するための、発現ライブラリーの抗体スクリー
ニングである。
[0033] The DNA sequence of the present invention can be obtained by several methods. For example, the above DN
A can be isolated using hybridization techniques well known in the art. These methods include, but are not limited to: That is, 1) genomic DNA or cDNA for detecting a homologous nucleotide sequence
Hybridization to library probes, 2) polymerase chain reaction (PCR) of genomic DNA or cDNA using primers that can anneal to the DNA sequence of interest, and 3) cloning with common structural features This is an antibody screening of an expression library for detecting a DNA fragment.

【0034】 好ましくは、本発明のGDF-11ポリヌクレオチドは哺乳動物から、最も好ましく
はマウス、ラット、ウシ、ブタ又はヒトから誘導される。ニワトリ、魚及び他の
種に由来するGDF-11ポリヌクレオチドもここに含まれる。適切なプローブが利用
可能であるならば、核酸のハイブリダイゼーションによるスクリーニング法によ
り、あらゆる遺伝子配列をあらゆる生物から単離することが可能となる。問題の
タンパク質をコードする配列の一部に相当するオリゴヌクレオチドプローブは化
学的に合成することができる。これには、アミノ酸配列の短いオリゴペプチド断
片が既知でなければならない。タンパク質をコードするDNA配列は遺伝暗号から
推定可能であるが、暗号の縮重を考慮しなければならない。配列が縮重している
場合には混合付加反応が可能である。これは変性二本鎖DNAの異種混合物を含む
。このようなスクリーニングに対しては、好ましくは、一本鎖DNA又は変性二本
鎖DNAのいずれかに対してハイブリダイゼーションを行う。ハイブリダイゼーシ
ョンは、関心のあるポリペプチドに関連するmRNAの量が極端に少ない原料に由来
するcDNAクローンの検出において特に有用である。換言すると、非特異的結合を
回避するよう方向付けられた厳密なハイブリダイゼーション条件を用いることに
より、例えば、標的DNAが混合物中の完全な相補体である単一プローブにハイブ
リダイズすることにより特定のcDNAクローンのオートラジオグラフィーによる可
視化が可能となる(Wallace, ら Nucl. Acid Res. 2:879, 1981)。
[0034] Preferably, the GDF-11 polynucleotides of the invention are derived from mammals, most preferably from mice, rats, cows, pigs or humans. GDF-11 polynucleotides from chickens, fish and other species are also included herein. If suitable probes are available, screening methods by nucleic acid hybridization will allow any gene sequence to be isolated from any organism. Oligonucleotide probes corresponding to a part of the sequence encoding the protein in question can be synthesized chemically. This requires that oligopeptide fragments with short amino acid sequences be known. The DNA sequence encoding a protein can be deduced from the genetic code, but the degeneracy of the code must be taken into account. If the sequence is degenerate, a mixed addition reaction is possible. It contains a heterogeneous mixture of denatured double-stranded DNA. For such screening, hybridization is preferably performed on either single-stranded DNA or denatured double-stranded DNA. Hybridization is particularly useful in detecting cDNA clones from sources that have extremely low amounts of mRNA associated with the polypeptide of interest. In other words, by using stringent hybridization conditions that are directed to avoid non-specific binding, for example, by hybridizing the target DNA to a single probe that is the perfect complement in the mixture, Visualization of cDNA clones by autoradiography becomes possible (Wallace, et al., Nucl. Acid Res. 2: 879, 1981).

【0035】 GDF-11をコードする特定のDNA配列の開発は、1)ゲノムDNAからの二本鎖DNAの
単離;2)関心のあるポリペプチドに必要なコドンを提供するDNA配列の化学的製
造;および3)真核ドナー細胞から単離されたmRNAの逆転写による二本鎖DNA配列
のin vitro合成、によって得ることもできる。後者の場合、一般にcDNAと呼ばれ
るmRNAの二本鎖DNA相補体が最終的に形成される。
The development of a specific DNA sequence encoding GDF-11 includes: 1) isolation of double-stranded DNA from genomic DNA; 2) chemical modification of the DNA sequence to provide the codons required for the polypeptide of interest. Production; and 3) in vitro synthesis of double-stranded DNA sequences by reverse transcription of mRNA isolated from eukaryotic donor cells. In the latter case, a double-stranded DNA complement of mRNA, commonly called cDNA, is ultimately formed.

【0036】 組換え法において用いるための特定のDNA配列を開発する上記3つの方法のうち
、ゲノムDNA単離体の単離はほとんど一般的ではない。これは、イントロンが存
在するために哺乳動物ポリペプチドを微生物で発現させることが望ましい場合に
特に当てはまる。
Of the above three methods of developing specific DNA sequences for use in recombinant methods, isolation of genomic DNA isolates is less common. This is especially true where it is desirable to express the mammalian polypeptide in a microorganism due to the presence of introns.

【0037】 DNA配列の合成は、所望のポリペプチド産物のアミノ酸残基の全配列が公知で
ある場合、しばしば最良の方法である。所望のポリペプチドのアミノ酸残基の全
配列が公知でない場合にはDNA配列の直接合成は不可能であり、最良の方法はcDN
A配列の合成である。関心のあるcDNA配列を単離するための標準的手法の中には
、遺伝子の発現が高レベルであるドナー細胞中に豊富に存在するmRNAの逆転写に
より誘導される、プラスミド又はファージが担持するcDNAライブラリーの形成が
ある。ポリメラーゼ連鎖反応技術と組み合わせて用いられる場合、希な発現産生
物でさえクローン化することができる。これらの場合においては、ポリペプチド
のアミノ酸配列のかなりの部分が公知であると、おそらくは標的cDNA中に存在す
る配列に重複する標識化一本鎖もしくは二本鎖DNAもしくはRNAプローブの生成を
、一本鎖状に変性したcDNAのクローン化コピーにおいて行うDNA/DNAハイブリダ
イゼーション法に、用いることができる(Jay, ら、 Nucl. Acid Res., 11:2325
, 1983)。
The synthesis of DNA sequences is often the best method when the entire sequence of amino acid residues of the desired polypeptide product is known. If the entire sequence of the amino acid residues of the desired polypeptide is not known, direct synthesis of the DNA sequence is not possible and the best method is to use cDN
Synthesis of A sequence. Some of the standard techniques for isolating cDNA sequences of interest are plasmid or phage-borne, where expression of the gene is induced by reverse transcription of mRNA abundantly present in donor cells at high levels. There is the formation of a cDNA library. When used in combination with the polymerase chain reaction technique, even rare expression products can be cloned. In these cases, the knowledge of a significant portion of the amino acid sequence of the polypeptide would result in the generation of labeled single- or double-stranded DNA or RNA probes, possibly overlapping sequences present in the target cDNA. It can be used in DNA / DNA hybridization methods performed on cloned copies of cDNAs that have been denatured into a strand (Jay, et al., Nucl. Acid Res., 11 : 2325).
, 1983).

【0038】 例えば、ラムダgt11などのcDNA発現ライブラリーを、GDF-11に特異的な抗体を
用いて、少なくとも1つのエピトープを有するGDF-11ペプチドを間接的にスクリ
ーニングすることができる。このような抗体はポリクローナル、モノクローンナ
ルのどちらで得られたものであってもよく、GDF-11 cDNAの存在を示す発現産物
の検出に用いることができる。
For example, a cDNA expression library such as lambda gt11 can be indirectly screened for a GDF-11 peptide having at least one epitope using an antibody specific for GDF-11. Such an antibody may be either polyclonal or monoclonal, and can be used to detect an expression product indicating the presence of GDF-11 cDNA.

【0039】 GDF-11をコードするDNA配列は、DNAを適切な宿主細胞に導入することによって
in vitroで発現させることができる。「宿主細胞」は、その中でベクターが増幅
でき、そのDNAを発現させることができる細胞である。また、この用語は対象の
宿主細胞のあらゆる子孫をも含む。複製の間に突然変異が起こり得るため、子孫
の全てが親細胞に等しいものではないという可能性があると理解される。しかし
ながら、「宿主細胞」という用語が用いられるとき、そのような子孫が含まれる
。外来遺伝子が宿主細胞内に継続的に維持されることを意味する、安定な導入方
法は当該技術分野において公知である。
The DNA sequence encoding GDF-11 can be obtained by introducing the DNA into a suitable host cell.
It can be expressed in vitro. A "host cell" is a cell in which a vector can be amplified and its DNA expressed. The term also includes any progeny of the subject host cell. It is understood that it is possible that not all of the progeny will be equal to the parent cell because mutations may occur during replication. However, when the term "host cell" is used, such progeny are included. Stable methods of transfer are known in the art, meaning that the foreign gene is continuously maintained in the host cell.

【0040】 本発明においては、GDF-11ポリヌクレオチド配列を組換え発現ベクターに挿入
することができる。「組換え発現ベクター」という用語は、GDF-11遺伝子配列を
挿入又は組み込むことによって操作されている、当該技術分野において公知のプ
ラスミド、ウイルス又は他のビヒクルを指す。このような発現ベクターは、宿主
の挿入遺伝子配列の効率的な転写を促進するプロモーター配列を含む。発現ベク
ターは、典型的には、複製開始点、プロモーターに加えて、形質転換細胞の表現
型の選択を可能にする特定の遺伝子を含む。本発明において用いるのに適するベ
クターには、これらに限定されるものではないが、細菌内での発現用のT7ベース
の発現ベクター(Rosenberg, ら、 Gene, 56:125, 19117)、哺乳動物細胞内で
の発現用のpMSXND発現ベクター(Lee および Nathans, J. Biol. Chem., 263:35
21, 1988)及び昆虫細胞内での発現用のバキュロウイルス由来のベクターが含ま
れる。DNAセグメントは、調節エレメント、例えば、プロモーター(例えば、T7
、メタロチオネイン1、又はポリヘドリンプロモーター)に作動可能な形に連結
してベクター内に存在することができる。
In the present invention, a GDF-11 polynucleotide sequence can be inserted into a recombinant expression vector. The term "recombinant expression vector" refers to a plasmid, virus or other vehicle known in the art that has been manipulated by inserting or incorporating a GDF-11 gene sequence. Such expression vectors contain a promoter sequence that facilitates efficient transcription of the inserted gene sequence in the host. Expression vectors typically contain an origin of replication, a promoter, as well as specific genes that allow phenotypic selection of the transformed cells. Vectors suitable for use in the present invention include, but are not limited to, T7-based expression vectors for expression in bacteria (Rosenberg, et al., Gene, 56 : 125, 19117), mammalian cells PMSXND expression vector for expression in E. coli (Lee and Nathans, J. Biol. Chem., 263 : 35
21, 1988) and baculovirus-derived vectors for expression in insect cells. The DNA segment contains regulatory elements, such as a promoter (eg, T7
, Metallothionein 1, or polyhedrin promoter) operably linked and present in the vector.

【0041】 GDF-11をコードするポリヌクレオチド配列は原核生物又は真核生物のいずれに
おいても発現させることができる。宿主には、微生物、酵母、昆虫及び哺乳動物
が含まれる。真核生物又はウイルスの配列を有するDNA配列を原核生物において
発現させる方法は当該技術分野において公知である。特定の宿主において発現及
び複製が可能である生物学的に機能的なウイルス及びプラスミドDNAベクターは
当該技術分野において公知である。このようなベクターが本発明のDNA配列を組
み込むのに用いられる。好ましくは、GDF-11の成熟C末端領域はGDF-11の全コー
ディング配列を含むcDNAクローンから発現される。あるいは、GDF-11のC末端部
分はTGF−βファミリーの他のメンバーのプロ(pro)領域との融合タンパク質と
して発現させることができ、又は他のプロ(pro)領域と同時発現させることが
できる(例えば、Hammonds, ら、 Molec. Endocrin., 5:149, 1991;Gray, A.,
およびMason, A., Science, 247:1328, 1990を参照)。
The polynucleotide sequence encoding GDF-11 can be expressed in either prokaryotes or eukaryotes. Hosts include microorganisms, yeast, insects and mammals. Methods for expressing DNA sequences having prokaryotic or viral sequences in prokaryotes are known in the art. Biologically functional viral and plasmid DNA vectors capable of expression and replication in a particular host are known in the art. Such vectors are used to incorporate the DNA sequences of the present invention. Preferably, the mature C-terminal region of GDF-11 is expressed from a cDNA clone containing the entire coding sequence of GDF-11. Alternatively, the C-terminal portion of GDF-11 can be expressed as a fusion protein with the pro region of another member of the TGF-β family, or can be co-expressed with another pro region. (See, for example, Hammonds, et al., Molec. Endocrin., 5 : 149, 1991; Gray, A.,
And Mason, A., Science, 247 : 1328, 1990).

【0042】 組換えDNAを用いた宿主細胞の形質転換は当業者に公知の通常の技術によって
行うことができる。宿主が原核生物、例えば、大腸菌(E. coli)である場合、D
NAの取り込みが可能であるコンピテント細胞は、対数増殖期後に回収し、続いて
当該技術分野において公知の手順を用いるCaCl2法によって処理した細胞から調
製できる。あるいは、MgCl2又はRbClを用いることができる。形質転換は、所望
であれば、宿主細胞の原形質体を形成した後に行うこともできる。
Transformation of a host cell with the recombinant DNA can be performed by a conventional technique known to those skilled in the art. If the host is a prokaryote, for example, E. coli, D
Competent cells capable of incorporation of NA can be prepared from cells harvested after the exponential growth phase and subsequently treated by the CaCl 2 method using procedures known in the art. Alternatively, MgCl 2 or RbCl can be used. Transformation can be performed after forming the protoplasts of the host cell, if desired.

【0043】 宿主が真核生物である場合、リン酸カルシウム共沈殿法、マイクロインジェク
ション、エレクトロポレーションなどの通常の機械的手法、リポソーム内に封入
したプラスミドまたはウイルスベクターの挿入のようなDNAのトランスフェクシ
ョン法を用いることができる。真核細胞を本発明のGDF-11をコードするDNA配列
及び選択可能な表現型をコードする第2の外来DNA分子、(例えば、単純ヘルペス
チミジンキナーゼ遺伝子)で同時形質転換することもできる。別の方法は、真核
ウイルスベクター、例えば、シミアンウイルス40(SV40)又はウシパピローマウ
イルス等を真核細胞に一過性に感染又は形質転換に用い、タンパク質を発現させ
ることである(例えば、Eukaryotic Viral Vectors, Cold Spring Harbor Labor
atory, Gluzman ed., 1982を参照)。
When the host is a eukaryote, conventional mechanical techniques such as calcium phosphate coprecipitation, microinjection, electroporation, and DNA transfection methods such as insertion of a plasmid or viral vector encapsulated in liposomes Can be used. Eukaryotic cells can also be co-transformed with a DNA sequence encoding a GDF-11 of the invention and a second foreign DNA molecule encoding a selectable phenotype, such as the herpes simplex thymidine kinase gene. Another method is to transiently infect or transform eukaryotic cells with a eukaryotic viral vector, such as Simian Virus 40 (SV40) or bovine papilloma virus, to express the protein (eg, Eukaryotic). Viral Vectors, Cold Spring Harbor Labor
atory, Gluzman ed., 1982).

【0044】 本発明によって提供される微生物で発現したポリペプチド又はそれらの断片の
単離及び精製は、調製用クロマトグラフィー並びにモノクローナル及びポリクロ
ーナル抗体を利用する免疫学的分離を含む通常の手段によって行うことができる
Isolation and purification of the polypeptides or fragments thereof expressed in the microorganisms provided by the present invention may be performed by conventional means, including preparative chromatography and immunological separation using monoclonal and polyclonal antibodies. Can be.

【0045】GDF-11抗体及び使用方法 本発明は、GDF-11ポリペプチド又はそれらの機能的断片と免疫反応性である抗
体を含む。異なるエピトープ特異性を有する、本質的にプールされたモノクロー
ナル抗体からなる抗体に加えて、別個のモノクローナル抗体調製品も提供される
。モノクローナル抗体は、タンパク質の断片を含む抗体から当業者に公知の方法
によって作製する(Kohler, ら、 Nature, 256:495, 1975)。抗体という用語は
、本発明において用いられる場合、天然の分子に加えて、GDF-11のエピトープ決
定基に結合可能であるそれらの断片、例えば、Fab及びF(ab')2、Fv及びSCA断片
を含むことを意図する。 (1)Fab断片は抗体分子の一価抗原結合性断片であって、全抗体分子を酵素パパ
インで消化して完全なL鎖及びH鎖の一部からなる断片を得ることによって生成
することができる。 (2)抗体分子のFab'断片は、完全な抗体分子をペプシンで処理した後に還元し
、完全なL鎖及びH鎖の一部からなる分子を生成させることによって得ることが
できる。このように処理すると、抗体分子当たり2つのFab'断片が得られる。 (3)抗体の(Fab')2断片は、全抗体分子を、酵素ペプシンで処理し、その後の還
元をせずに得ることができる。(Fab')2断片は、2つのジスルフィド結合によって
互いに保持される2つのFab'断片の二量体である。 (4)Fv断片は、2つの鎖として発現したL鎖の可変部及びH鎖の可変部を含む、
遺伝し工学的に作成された断片と定義される。 (5)一本鎖抗体(“SCA”)は、適切な可動性ポリペプチドリンカーによって連
結するL鎖の可変部及びH鎖の可変部を含む、遺伝子工学的に作成された一本鎖
分子である。
GDF-11 Antibodies and Methods of Use The present invention includes antibodies that are immunoreactive with GDF-11 polypeptides or functional fragments thereof. In addition to antibodies consisting essentially of pooled monoclonal antibodies with different epitope specificities, separate monoclonal antibody preparations are also provided. Monoclonal antibodies are prepared from antibodies containing fragments of the protein by methods known to those skilled in the art (Kohler, et al., Nature, 256 : 495, 1975). The term antibody, as used in the present invention, refers to naturally occurring molecules as well as fragments thereof capable of binding to the epitope determinants of GDF-11, such as Fab and F (ab ') 2 , Fv and SCA fragments. It is intended to include (1) Fab fragment is a monovalent antigen-binding fragment of an antibody molecule, which can be produced by digesting a whole antibody molecule with the enzyme papain to obtain a fragment consisting of a complete L chain and a part of an H chain. it can. (2) A Fab ′ fragment of an antibody molecule can be obtained by treating a complete antibody molecule with pepsin and reducing it to produce a molecule consisting of a complete L chain and a part of an H chain. This treatment yields two Fab 'fragments per antibody molecule. (3) The (Fab ') 2 fragment of the antibody can be obtained without treating the whole antibody molecule with the enzyme pepsin, followed by reduction. (Fab ') 2 fragments are dimers of two Fab' fragments held together by two disulfide bonds. (4) the Fv fragment comprises a variable portion of an L chain and a variable portion of an H chain expressed as two chains;
Defined as genetically engineered fragments. (5) Single-chain antibodies ("SCAs") are genetically engineered single-chain molecules that include a light chain variable region and a heavy chain variable region linked by a suitable flexible polypeptide linker. .

【0046】 本発明において用いられる場合、「エピトープ」という用語は、例えばGDF-11
特異的抗体などの抗体のパラトープが結合するGDF-11ポリペプチドなどの抗原上
の、抗原決定基を指す。抗原決定基は、通常、アミノ酸又は糖側鎖などの化学的
に活性な表面分子群からなり、特有の三次元構造特性に加えて特有の電荷特性を
有することができる。
As used herein, the term “epitope” includes, for example, GDF-11
Refers to an antigenic determinant on an antigen, such as a GDF-11 polypeptide, to which an antibody paratope, such as a specific antibody, binds. Antigenic determinants usually consist of chemically active surface molecules, such as amino acids or sugar side chains, and can have unique charge properties in addition to unique three-dimensional structural properties.

【0047】 上述のように、GDF-11特異的抗体の産生に用いることができる抗原は、GDF-11
ポリペプチド又はGDF-11ポリペプチド断片を含む。動物の免疫に用いられるこの
ポリペプチド又はペプチドは標準的な組換え法、化学的合成法、又は精製法によ
って得ることができる。当該技術分野において公知であるように、免疫原性を高
めるため、抗原を担体タンパク質に結合させることができる。通常用いられる担
体にはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、チログロブリン、ウシ血清
アルブミン(BSA)、及び破傷風菌トキソイドが含まれる。次に、結合したペプ
チドを動物(例えば、マウス、ラット、又はウサギ)の免疫感作に用いる。この
ような担体に加えて、公知のアジュバントを抗原と共に投与して強い免疫応答の
誘発を促進することができる。
As mentioned above, antigens that can be used to produce GDF-11-specific antibodies are GDF-11
Includes a polypeptide or GDF-11 polypeptide fragment. The polypeptide or peptide used for animal immunization can be obtained by standard recombinant, chemical synthesis, or purification methods. As is known in the art, antigens can be conjugated to a carrier protein to increase immunogenicity. Commonly used carriers include keyhole limpet hemocyanin (KLH), thyroglobulin, bovine serum albumin (BSA), and tetanus toxoid. The conjugated peptide is then used for immunization of an animal (eg, a mouse, rat, or rabbit). In addition to such carriers, known adjuvants can be administered with the antigen to promote the induction of a strong immune response.

【0048】 “細胞増殖性障害”という用語は、しばしば形態学的及び遺伝型的の両者で周
囲の組織とは異なるように見える、悪性ならびに非悪性細胞集団をいう。悪性細
胞(例、癌)は多段階過程の結果として発生する。アンチセンス分子であるポリ
ヌクレオチド、又はドミナントネガティブGDF-11をコードするGDF-11ポリヌクレ
オチドは、様々な臓器組織、特には、例えば、筋肉、骨、腎臓又は脂肪組織にお
ける、細胞の悪性腫瘍の治療において有用である。特には、GDF-11の発現の変化
が病因と関連付けられるあらゆる障害が、GDF-11作用薬(例えば、抑制剤又は賦
活剤)を用いる治療に感受性を有するものと考えることができる。そのような障
害の1つは、例えば、悪性細胞増殖性障害である。
The term “cell proliferative disorder” refers to both malignant and non-malignant cell populations that appear to differ from surrounding tissue both morphologically and genotypically. Malignant cells (eg, cancer) develop as a result of a multistep process. Polynucleotides that are antisense molecules, or GDF-11 polynucleotides that encode dominant negative GDF-11, are useful for treating cellular malignancies in various organ tissues, particularly, for example, muscle, bone, kidney or adipose tissue. It is useful in. In particular, any disorder in which altered expression of GDF-11 is associated with etiology can be considered susceptible to treatment with a GDF-11 agonist (eg, an inhibitor or activator). One such disorder is, for example, a malignant cell proliferative disorder.

【0049】 本発明は、筋肉、骨、腎臓、子宮又は神経組織の細胞増殖性障害を検出するた
めの方法を提供する。該方法には、例えば、抗GDF-11抗体をGDF-11関連障害を有
することが疑われる細胞と接触させ、かつ抗体への結合を検出することを包含す
る方法が含まれる。GDF-11と反応性の抗体はGDF-11への結合の検出を可能にする
化合物で標識する。本発明の目的のため、GDF-11ポリペプチドに特異的である抗
体を生物学的流体及び組織におけるGDF-11のレベルの検出に用いることができる
。検出可能な量の抗原を含むあらゆる検体を用いることができる。本発明の好ま
しいサンプルは、筋肉、骨、腎臓、子宮、脾臓、胸腺、又は神経組織である。疑
いのある細胞におけるGDF-11のレベルを正常細胞におけるレベルと比較し、被験
体がGDF-11関連性細胞増殖性障害を有するかどうかを決定することができる。こ
のような検出方法は、核酸ハイブリダイゼーションを用いる、サンプル中のGDF-
11 mRNAのレベルの検出、又は改変GDF-11遺伝子の検出にも有用である。好まし
い被験体はヒトである。
The present invention provides a method for detecting a cell proliferative disorder of muscle, bone, kidney, uterus or nervous tissue. The method includes, for example, a method comprising contacting an anti-GDF-11 antibody with a cell suspected of having a GDF-11-related disorder and detecting binding to the antibody. Antibodies reactive with GDF-11 are labeled with a compound that allows detection of binding to GDF-11. For purposes of the present invention, antibodies that are specific for a GDF-11 polypeptide can be used to detect levels of GDF-11 in biological fluids and tissues. Any sample containing a detectable amount of antigen can be used. Preferred samples of the present invention are muscle, bone, kidney, uterus, spleen, thymus, or nerve tissue. The level of GDF-11 in the suspect cell can be compared to the level in normal cells to determine if the subject has a GDF-11-related cell proliferative disorder. Such a detection method uses nucleic acid hybridization to detect GDF-
11 It is also useful for detecting the level of mRNA or detecting the modified GDF-11 gene. Preferred subjects are humans.

【0050】 本発明の抗体は、in vitro又はin vivo免疫診断又は免疫療法の実施が望まし
いあらゆる被験体において用いることができる。本発明の抗体は、例えば、イム
ノアッセイにおいて用いるのに適する。そこでは、該抗体を液相で用いるか、又
は固相担体に結合させて使用できる。加えて、これらのイムノアッセイにおける
抗体は様々な方法で検出可能に標識することができる。本発明の抗体を用いるこ
とができるイムノアッセイの種類の例は、直接法もしくは間接法の競合及び非競
合イムノアッセイである。このようなイムノアッセイの例は、ラジオイムノアッ
セイ(RIA)及びサンドイッチ(免疫測定)アッセイである。本発明の抗体を用
いる抗原の検出は、生理学的サンプルを用いる免疫組織化学的アッセイを含む、
正、逆、又は同時様式のいずれかで実施するイムノアッセイを用いて行うことが
できる。当業者は、他のイムノアッセイ形式を既知であるか、又は過度の実験を
行うことなくそれを容易に認識することができるであろう。
The antibodies of the invention can be used in any subject where it is desirable to perform in vitro or in vivo immunodiagnosis or immunotherapy. The antibodies of the invention are suitable, for example, for use in immunoassays. There, the antibodies can be used in the liquid phase or bound to a solid support. In addition, the antibodies in these immunoassays can be detectably labeled in various ways. Examples of the types of immunoassays in which the antibodies of the invention can be used are direct or indirect competitive and non-competitive immunoassays. Examples of such immunoassays are the radioimmunoassay (RIA) and the sandwich (immunometric) assay. Detection of the antigen using the antibody of the present invention includes an immunohistochemical assay using a physiological sample.
It can be performed using an immunoassay performed in either a forward, reverse, or simultaneous mode. One of skill in the art will know other immunoassay formats or will be able to readily recognize it without undue experimentation.

【0051】 本発明の抗体は、多くの異なる担体に結合させて、本発明のポリペプチドを含
む抗原の存在を検出するのに用いることができる。公知の担体の例には、ガラス
、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、ア
ミラーゼ、天然及び修飾セルロース、ポリアクリルアミド、アガロース並びに磁
鉄鉱が含まれる。本発明の目的のためには、担体の性質は可溶性であっても不溶
性であってもよい。当業者には、抗体の結合に適する他の担体は既知であるか、
又は、通常の実験を用いて、そのようなものを確認することができるであろう。
The antibodies of the present invention can be bound to a number of different carriers and used to detect the presence of an antigen comprising a polypeptide of the present invention. Examples of known carriers include glass, polystyrene, polypropylene, polyethylene, dextran, nylon, amylase, natural and modified cellulose, polyacrylamide, agarose and magnetite. For the purposes of the present invention, the nature of the carrier may be soluble or insoluble. Those skilled in the art are aware of other suitable carriers for binding the antibody,
Or, ordinary experiments could be used to identify such.

【0052】 当業者に公知の多くの異なる標識及び標識方法が存在する。本発明において用
いることができる標識のタイプの例には、酵素、放射性同位体、蛍光性化合物、
コロイド状金属、化学発光性化合物、リン光性化合物、及び生物発光性化合物が
含まれる。当業者は抗体への結合に適する他の標識を既知であるか、又は、定型
的な実験を用いて、そのようなものを認識することができるであろう。
There are many different labels and methods of labeling known to those of skill in the art. Examples of types of labels that can be used in the present invention include enzymes, radioisotopes, fluorescent compounds,
Colloidal metals, chemiluminescent compounds, phosphorescent compounds, and bioluminescent compounds are included. Those skilled in the art will know of other labels suitable for binding to the antibody, or will be able to recognize such using routine experimentation.

【0053】 より高い感受性をもたらしうる別の技術は抗体を低分子量ハプテンと結合させ
ることからなる。これらのハプテンは、次に、第2反応を行うことによって特異
的に検出できる。例えば、アビジンと反応するビオチン、又は特異的抗ハプテン
抗体と反応できるジニトロフェニル、プリドキサール、及びフルオレセインのよ
うなハプテンを用いることが一般的である。
Another technique that may result in higher sensitivity consists of coupling the antibody to a low molecular weight hapten. These haptens can then be specifically detected by performing a second reaction. For example, it is common to use biotin, which reacts with avidin, or haptens, such as dinitrophenyl, pridoxal, and fluorescein, which can react with specific anti-hapten antibodies.

【0054】 抗原のin vivo検出に本発明のモノクローナル抗体を使用するには、検出可能
な形に標識された抗体を診断上有効である用量で投与する。「診断上有効」とい
う用語は、検出可能な形に標識したモノクローナル抗体を該モノクローナル抗体
が特異性を有する本発明のポリペプチドを含む抗原を有する部位の検出を可能に
するのに十分な量で投与することを意味する。
To use the monoclonal antibodies of the invention for in vivo detection of an antigen, the detectably labeled antibody is administered at a diagnostically effective dose. The term "diagnostically effective" refers to a detectably labeled monoclonal antibody in an amount sufficient to permit detection of a site having an antigen comprising a polypeptide of the invention for which the monoclonal antibody has specificity. Administration.

【0055】 投与される検出可能に標識されたモノクローナル抗体の濃度は、該ポリペプチ
ドを有する細胞への結合がバックグランドと比較して検出可能となるのに十分な
ものであるべきである。さらに、最良の標的対バックグランドシグナル比を得る
ため、検出できるように標識したモノクローナル抗体は循環系から迅速に排除さ
れることが望ましい。
The concentration of the detectably labeled monoclonal antibody administered should be sufficient to allow binding of the polypeptide-containing cells to be detectable relative to background. In addition, to obtain the best target-to-background signal ratio, it is desirable that detectably labeled monoclonal antibody be rapidly cleared from the circulation.

【0056】 概して、in vivo診断用の検出可能な標識化モノクローナル抗体の投与量は、
個人の年齢、性別、及び疾患の程度のような因子に依存して変化する。このよう
な投与量は、例えば、複数の注射が行われるかどうか、抗原性負荷、及び当業者
に公知の他の因子に依存して変化することがある。
In general, the dosage of a detectably labeled monoclonal antibody for in vivo diagnosis is
It varies depending on factors such as an individual's age, gender, and degree of illness. Such dosages may vary, for example, depending on whether multiple injections are to be taken, antigenic burden, and other factors known to those skilled in the art.

【0057】 in vivo診断画像処理については、利用可能な検出機器の種類が、放射性同位
体の選択における主要因子である。選択される放射性同位体は、与えられる機器
の種類にとって検出可能な種の減衰を有していなければならない。in vivo診断
用の放射性同位体の選択におけるさらに別の重要な因子は、宿主に関して有害な
放射線を最小化することである。理想的には、in vivo画像処理に用いられる放
射性同位体は粒子放出は欠くものの、140-250 keV範囲で多量の光子を生成し、
これは通常のガンマカメラによって容易に検出することができる。
For in vivo diagnostic imaging, the type of detection equipment available is a major factor in radioisotope selection. The radioisotope chosen must have a detectable species attenuation for the given instrument type. Yet another important factor in selecting a radioisotope for in vivo diagnostics is to minimize harmful radiation with respect to the host. Ideally, the radioisotopes used for in vivo imaging lack particle emission, but generate large numbers of photons in the 140-250 keV range,
This can be easily detected by a normal gamma camera.

【0058】 in vivo診断については、放射性同位体を免疫グロブリンに直接的に、又は中
間官能基を用いることにより間接的に、結合させることができる。金属イオンと
して存在する放射性同位体を免疫グロブリンに結合するのにしばしば用いられる
中間官能基は二官能性キレート剤であり、例としては、ジエチレントリアミン五
酢酸(DTPA)及びエチレンジアミン四酢酸(EDTA)並びに類似の分子が挙げられ
る。本発明のモノクローナル抗体に結合させることができる金属イオンの典型的
な例は、111In、97Ru、67Ga、68Ga、72As、89Zr及び201Tlである。
For in vivo diagnostics, the radioisotope can be conjugated directly to the immunoglobulin, or indirectly by using an intermediate functional group. Intermediate functional groups often used to bind radioisotopes present as metal ions to immunoglobulins are bifunctional chelators, such as diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and similar Molecule. Typical examples of metal ions that can be bound to the monoclonal antibodies of the present invention are 111 In, 97 Ru, 67 Ga, 68 Ga, 72 As, 89 Zr and 201 Tl.

【0059】 本発明のモノクローナル抗体は、磁気共鳴画像法(MRI)又は電子スピン共鳴
(ESR)のようなin vivo診断のために、常磁性同位体で標識することもできる。
一般には、診断用画像を可視化するためのあらゆる通常の方法を用いることがで
きる。通常は、カメラ画像処理にはガンマ及びポジトロンを放射する放射性同位
体が、MRIには常磁性同位体が用いられる。このような技術において特に有用で
ある元素には、157Gd、55Mn、162Dy、52Cr、及び56Feが含まれる。
The monoclonal antibodies of the present invention can also be labeled with paramagnetic isotopes for in vivo diagnostics such as magnetic resonance imaging (MRI) or electron spin resonance (ESR).
Generally, any conventional method for visualizing a diagnostic image can be used. Usually, gamma and positron emitting radioisotopes are used for camera image processing, and paramagnetic isotopes are used for MRI. Elements that are particularly useful in such techniques include 157 Gd, 55 Mn, 162 Dy, 52 Cr, and 56 Fe.

【0060】 本発明のモノクローナル抗体は、被験体におけるGDF-11関連疾患の改善の経過
をin vitro及びin vivoでモニターするのに使用できる。したがって、例えば、
本発明のポリペプチドを含む抗原を発現する細胞の数の増加もしくは減少、又は
様々な体液中に存在するそのような抗原の濃度変化を測定することにより、GDF-
11関連疾患の改善を目的とする特定の治療措置が有効であるのかどうかを決定す
ることが可能であろう。「改善」という用語は、治療を受ける被験体におけるGD
F-11関連疾患の有害な影響の減少を指す。
The monoclonal antibodies of the invention can be used to monitor the progress of amelioration of a GDF-11-related disease in a subject in vitro and in vivo. So, for example,
By measuring an increase or decrease in the number of cells expressing an antigen containing the polypeptide of the present invention, or a change in the concentration of such an antigen present in various body fluids, GDF-
11 It will be possible to determine whether a particular treatment regimen aimed at ameliorating the associated disease is effective. The term “improvement” refers to GD in the subject being treated.
Refers to a reduction in the deleterious effects of an F-11-related disorder.

【0061】さらなる治療及び診断方法 本発明は、正常細胞における発現と比較し、異なる様式で発現する可能性のあ
るヌクレオチド配列を同定し、それによって、この配列を指向する適切な治療又
は診断技術を設計することが可能である。治療には活性を調節する試薬の投与が
含まれる。「調節」という用語は、過剰発現している場合のGDF-11の抑制または
発現、過小発現しているときのGDF-11の発現の増強を想定している。筋肉関連障
害がGDF-11の過剰発現に関連している場合、アンチセンスGDF-11ポリヌクレオチ
ド配列、ドミナントネガティブ配列又はGDF-11結合性抗体のような試薬を細胞に
導入することができる。加えて、GDF-11に結合するモノクローナル抗体に結合す
る抗イディオタイプ抗体、又はそれらのエピトープを、本発明の治療において用
いることもできる。あるいは、細胞増殖性障害が変異体GDF-11ポリペプチドの過
小発現又は発現に関連する場合、センスポリヌクレオチド配列(DNAコーディン
グ鎖)又はGDF-11ポリペプチドを細胞に導入することができる。このような筋肉
関連障害には、癌、筋ジストロフィー、脊髄損傷、外傷性損傷、うっ血性閉塞性
肺疾患(COPD)、AIDS、又は悪液質が含まれる。神経変性、筋骨格、及び腎臓障
害も本発明の方法によって処置されるものと想定されている。加えて、本発明の
方法は肥満症又は脂肪細胞の異常増殖に関連する障害の処置においても用いるこ
とができる。当業者は、治療の特定の処置過程が成功しているかどうかをここに
記載される幾つかの方法(例えば、筋線維の分析又は生検;脂肪含有量の決定)
によって決定することができる。本明細書の例は、本発明の方法が脂肪含有量の
減少に有効であり、したがって、肥満症及び関連疾患(例えば、糖尿病)の処置
において有用であることを示す。
Additional Therapeutic and Diagnostic Methods The present invention identifies nucleotide sequences that may be expressed in a different manner as compared to expression in normal cells, thereby providing an appropriate therapeutic or diagnostic technique for directing this sequence. It is possible to design. Treatment includes the administration of reagents that modulate the activity. The term "modulation" contemplates the suppression or expression of GDF-11 when overexpressed and the enhanced expression of GDF-11 when underexpressed. If the muscle-related disorder is associated with overexpression of GDF-11, a reagent such as an antisense GDF-11 polynucleotide sequence, a dominant negative sequence or a GDF-11 binding antibody can be introduced into the cells. In addition, anti-idiotype antibodies that bind to a monoclonal antibody that binds to GDF-11, or epitopes thereof, can be used in the treatment of the present invention. Alternatively, if the cell proliferative disorder is associated with under-expression or expression of a mutant GDF-11 polypeptide, a sense polynucleotide sequence (DNA coding strand) or GDF-11 polypeptide can be introduced into the cell. Such muscle-related disorders include cancer, muscular dystrophy, spinal cord injury, traumatic injury, congestive obstructive pulmonary disease (COPD), AIDS, or cachexia. It is envisioned that neurodegenerative, musculoskeletal, and renal disorders will also be treated by the methods of the present invention. In addition, the methods of the present invention can be used in the treatment of obesity or disorders associated with adipocyte overgrowth. One of skill in the art will recognize whether a particular course of therapy is successful, using several methods described herein (eg, muscle fiber analysis or biopsy; determination of fat content).
Can be determined by The examples herein show that the methods of the present invention are effective in reducing fat content and, therefore, are useful in treating obesity and related disorders (eg, diabetes).

【0062】 したがって、細胞増殖性疾患がGDF-11の発現に関連する場合、GDF-11の発現を
翻訳レベルで妨害する核酸配列を用いることができる。このアプローチでは、例
えば、アンチセンス核酸及びリボザイムが用を用いて、そのmRNAをアンチセンス
核酸で遮蔽するか、又はそれをリボザイムで切断することにより、特定のGDF-11
mRNAの翻訳を阻害する。ここにいう障害には、例えば、神経変性疾患が含まれ
る。加えて、ドミナントネガティブGDF-11変異体は「正常」GDF-11の機能を積極
的に妨害するのに有用である。
Thus, where the cell proliferative disorder is associated with GDF-11 expression, nucleic acid sequences that interfere with GDF-11 expression at the translational level can be used. In this approach, for example, antisense nucleic acids and ribozymes can be used to mask their mRNA with an antisense nucleic acid or to cleave it with a ribozyme to produce a specific GDF-11.
Inhibits mRNA translation. The disorders mentioned here include, for example, neurodegenerative diseases. In addition, dominant negative GDF-11 variants are useful for actively disrupting the function of "normal" GDF-11.

【0063】 アンチセンス核酸は特定のmRNA分子の少なくとも一部に相補的であるDNA又はR
NA分子である(Weintraub, Scientific American, 262:40, 1990)。細胞内で、
アンチセンス核酸は対応するmRNAにハイブリダイズして二本鎖分子を形成する。
アンチセンス核酸は、細胞では二本鎖を形成したmRNAを翻訳しないので、mRNAの
翻訳を妨害する。
An antisense nucleic acid is a DNA or R that is complementary to at least a portion of a particular mRNA molecule.
NA molecule (Weintraub, Scientific American, 262 : 40, 1990). In the cell,
The antisense nucleic acid hybridizes to the corresponding mRNA to form a double-stranded molecule.
Antisense nucleic acids do not translate double-stranded mRNA in cells, and thus interfere with translation of the mRNA.

【0064】 合成が容易であり、かつ標的GDF-11産生細胞に導入されたときにより大きい分
子よりも問題を起こすことが少ないように思われるため、約15ヌクレオチドのア
ンチセンスオリゴヌクレオチドが好ましい。遺伝子のin vitro翻訳を阻害するた
めのアンチセンス法の使用は当該技術分野において公知である(Marcus-Sakura,
Anal. Biochem., 172:289, 1988)。
Antisense oligonucleotides of about 15 nucleotides are preferred because of their ease of synthesis and less likely to cause problems than larger molecules when introduced into target GDF-11 producing cells. The use of antisense methods to inhibit in vitro translation of genes is known in the art (Marcus-Sakura,
Anal. Biochem., 172 : 289, 1988).

【0065】 リボザイムは他の一本鎖RNAをDNA制限エンドヌクレアーゼに類似する様式で特
異的に切断する能力を有するRNA分子である。これらのRNAをコードするヌクレオ
チド配列を修飾することにより、RNA分子中の特定のヌクレオチド配列を認識し
てそれを切断する分子を作製することができる(Cech, J. Amer. Med. Assn., 2
60:3030, 1988)。このアプローチの主な利点は、それらが配列特異的であるた
め、特定の配列を有するmRNAのみが不活性化されることである。
A ribozyme is an RNA molecule that has the ability to specifically cleave other single-stranded RNA in a manner similar to DNA restriction endonucleases. By modifying the nucleotide sequences encoding these RNAs, it is possible to create molecules that recognize and cleave specific nucleotide sequences in RNA molecules (Cech, J. Amer. Med. Assn., 2
60 : 3030, 1988). The main advantage of this approach is that only mRNAs with a particular sequence are inactivated because they are sequence-specific.

【0066】 リボザイムには2つの基本的な型、すなわち、テトラヒメナ型(Hasselhoff, N
ature 334:585, 1988)及び「ハンマーヘッド」型がある。テトラヒメナ型リボ
ザイムは長さが4塩基である配列を認識し、これに対して「ハンマーヘッド」型
リボザイムは長さが11−18塩基の塩基配列を認識する。認識配列が長くなるほど
その配列が標的mRNA種中に排他的に現れる確率が高くなる。したがって、特定の
mRNAを不活性化するのにはテトラヒメナ型リボザイムよりもハンマーヘッド型リ
ボザイムが好ましく、18塩基の認識配列が、もっと短い認識配列よりも好ましい
Ribozymes are of two basic types, the tetrahymena type (Hasselhoff, N
334 : 585, 1988) and the "hammerhead" type. Tetrahymena-type ribozymes recognize sequences that are 4 bases in length, whereas "hammerhead" -type ribozymes recognize base sequences 11-18 bases in length. The longer the recognition sequence, the higher the probability that the sequence will appear exclusively in the target mRNA species. Therefore, certain
For inactivating mRNA, a hammerhead ribozyme is preferable to a tetrahymena ribozyme, and a recognition sequence of 18 bases is preferable to a shorter recognition sequence.

【0067】 本発明の別の態様においては、GDF-11ドミナントネガティブタンパク質をコー
ドするヌクレオチド配列が提供される。例えば、そのようなドミナントネガティ
ブ型をコードする遺伝子を含む遺伝子構築物をプロモーター、例えば、組織特異
的プロモーターに作動可能な形で連結させることができる。例えば、骨格筋特異
的プロモーター(例えば、ヒト骨格筋α−アクチンプロモーター)又は発生に特
異的なプロモーター(例えば、骨格筋において発達の胚性期に制限されるMyHC3
)、又は誘発性プロモーター(例えば、オーファン核受容体TIS1)。このような
構築物は被験体の骨格質量を調節する方法において有用である。例えば、ある方
法は、生物体、組織、臓器又は細胞を、ドミナントネガティブGDF-11タンパク質
及び作動可能に連結した適切なプロモーターをコードする遺伝子構築体で形質転
換し、そのドミナントネガティブ・エンコーディングGDF-11遺伝子を発現させ、
それにより、野生型GDF-11を積極的に妨害することによって筋肉質量、骨含量及
び/又は腎臓の成長を調節することを含む。
In another aspect of the invention, there is provided a nucleotide sequence encoding a GDF-11 dominant negative protein. For example, a gene construct comprising a gene encoding such a dominant negative form can be operably linked to a promoter, eg, a tissue-specific promoter. For example, a skeletal muscle-specific promoter (eg, the human skeletal muscle α-actin promoter) or a development-specific promoter (eg, MyHC3 restricted to the embryonic stage of development in skeletal muscle)
), Or an inducible promoter (eg, orphan nuclear receptor TIS1). Such constructs are useful in methods of modulating skeletal mass in a subject. For example, one method involves transforming an organism, tissue, organ, or cell with a genetic construct encoding a dominant negative GDF-11 protein and an operably linked appropriate promoter, and encoding the dominant negative encoding GDF-11. Expressing the gene,
Thereby involving regulating muscle mass, bone content and / or kidney growth by actively interfering with wild-type GDF-11.

【0068】 GDF-11はおそらくは二量体、ホモダイマーもしくはヘテロダイマーを形成し、
他のGDFファミリーのメンバー、例えば、GDF-11とヘテロダイマーを形成するこ
とさえあり得る(実施例4を参照)。したがって、特定の理論によって結び付け
ることを望むものではないが、本明細書に記載されるドミナントネガティブ効果
にはドミナントネガティブ及び野生型GDF-11モノマーの非機能的ホモダイマー又
はヘテロダイマーの形成を含みうる。より具体的には、野生型及びドミナントネ
ガティブGDF-11モノマーの二量体化によって形成されるあらゆる非機能的ホモダ
イマー又はあらゆるヘテロダイマーが、1)合成はされるが処理もしくは分泌は
されないことにより;2)野生型GDF-11の分泌を阻害することにより;3)プレ体
タンパク質(preprotein)の正常なタンパク質開裂を妨害し、それによって非機
能的GDF-11分子を生じることにより;4)非機能的二量体(例えば、ホモダイマ
ー性もしくはヘテロダイマー性GDF-11)の受容体に対する親和性を変更するか、
又は受容体に結合するが、受容体を活性化しないGDF-11の拮抗型を生成すること
により;又は5)GDF-11関連の、もしくはTGF-βファミリーのタンパク質の細胞
内処理もしくは分泌を阻害することにより、ドミナント効果を生じる可能性があ
る。
GDF-11 probably forms a dimer, homodimer or heterodimer,
It may even form heterodimers with other GDF family members, such as GDF-11 (see Example 4). Thus, while not wishing to be bound by any particular theory, the dominant negative effects described herein can include the formation of non-functional homodimers or heterodimers of dominant negative and wild type GDF-11 monomers. More specifically, any non-functional homodimers or any heterodimers formed by dimerization of wild-type and dominant negative GDF-11 monomers are 1) synthesized but not processed or secreted; 2) by inhibiting the secretion of wild-type GDF-11; 3) by interfering with the normal protein cleavage of the preprotein, thereby producing a non-functional GDF-11 molecule; 4) non-functional Alters the affinity of the target dimer (eg, homodimeric or heterodimeric GDF-11) for the receptor,
Or by creating an antagonistic form of GDF-11 that binds to the receptor but does not activate the receptor; or 5) inhibits the intracellular processing or secretion of GDF-11-related or TGF-β family proteins Doing so may cause a dominant effect.

【0069】 非機能的GDF-11は、ドミナントネガティブGDF-11遺伝子を含む筋肉細胞に対す
るGDF-11の成長調節作用を阻害するように機能し得る。野生型GDF-11タンパク質
と二量体を形成する能力は保持するが野生型GDF-11タンパク質のようには機能し
ないGDF-11の欠失もしくはミスセンス・ドミナントネガティブ型を内因性野生型
GDF-11の生物学的活性を阻害するのに用いることができる。例えば、一態様にお
いては、GDF-11のタンパク質の開裂部位を変更し(例えば、欠失させ)、それに
より、引き続いて内因性野生型GDF-11と二量体化させることはできるが成熟GDF-
11形態へのさらなる処理を受けることはできないGDF-11分子を生成させることが
できる。あるいは、非機能的GDF-11は、モノマー種として、組織又は生物体の発
達のあらゆる時点での筋肉細胞、骨細胞及び腎臓細胞に対するGDF-11の成長調節
作用を阻害するように機能し得る。
[0069] Non-functional GDF-11 may function to inhibit the growth-regulating effects of GDF-11 on muscle cells containing the dominant negative GDF-11 gene. GDF-11 deletion or missense dominant negative endogenous wild type that retains the ability to form a dimer with wild type GDF-11 protein but does not function like wild type GDF-11 protein
It can be used to inhibit the biological activity of GDF-11. For example, in one embodiment, the cleavage site of the GDF-11 protein is altered (eg, deleted), thereby allowing subsequent dimerization with endogenous wild-type GDF-11 but mature GDF. -
GDF-11 molecules can be generated that cannot be subjected to further processing into the 11 form. Alternatively, non-functional GDF-11 may function as a monomeric species to inhibit the growth-regulating effects of GDF-11 on muscle, bone and kidney cells at any point in tissue or organism development.

【0070】 当該技術分野におけるあらゆる遺伝子組換え法を用いることができ、例えば、
野生型GDF-11の活性を阻害するのに用いることができるGDF-11のドミナントネガ
ティブ型を発現するように組換えウイルスを作製することができる。このような
ウイルスは、GDF-11タンパク質の異常な過剰発現もしくは活性から生じる疾患の
治療、例えば、除神経性肥大(denervation hypertrophy)において治療的に用
いることができ、又は筋肉が関与する疾患を治療する場合、例えば、筋肉変性性
疾患もしくは外傷による組織修復もしくは動物管理(例えば、農業用のトランス
ジェニック動物)におけるGDF-11の発現の調節においてGDF-11の発現を調節する
手段として用いることができる。
Any genetic recombination method in the art can be used, for example,
Recombinant viruses can be made to express a dominant negative form of GDF-11 that can be used to inhibit the activity of wild-type GDF-11. Such viruses can be used therapeutically in the treatment of diseases resulting from abnormal overexpression or activity of the GDF-11 protein, for example in denervation hypertrophy, or in treating diseases involving muscle. In such cases, for example, it can be used as a means of regulating GDF-11 expression in tissue repair due to muscular degenerative disease or trauma or regulation of GDF-11 expression in animal management (eg, transgenic animals for agriculture). .

【0071】 加えて、GDF-11の発現は、例えば、腎臓の発達を助けるために用いることがで
きる。この方法は、治療上有効な量のGDF-11作用薬を被験体に投与し、それによ
り腎臓細胞の成長及び腎臓組織における分化を促進することを含む。この作用薬
はGDF-11のアンタゴニスト又はアゴニストであり得る。例えば、この作用薬には
GDF-11アンチセンス分子又はドミナントネガティブポリペプチドが含まれ得る。
In addition, expression of GDF-11 can be used, for example, to aid kidney development. The method comprises administering to the subject a therapeutically effective amount of a GDF-11 agonist, thereby promoting kidney cell growth and differentiation in kidney tissue. The agent may be a GDF-11 antagonist or agonist. For example, this agonist
GDF-11 antisense molecules or dominant negative polypeptides can be included.

【0072】 本発明は、被験体における筋肉、腎臓(慢性もしくは急性)又は脂肪組織の障
害を治療するための方法を提供する。この方法は、治療上有効な量のGDF-11作用
薬を被験体に投与し、それにより筋肉もしくは脂肪組織の異常成長を阻害し、又
は腎臓組織における成長を刺激することを含む。GDF-11作用薬には、例えば、GD
F-11アンチセンス分子又はドミナントネガティブポリペプチドが含まれ得る。GD
F-11作用薬の「治療上有効な量」は、障害の症状を改善させるか、又は、例えば
正常被験者と比較して、GDF-11が誘発する筋肉の成長を阻害する量である。
The present invention provides a method for treating a muscle, kidney (chronic or acute) or adipose tissue disorder in a subject. The method comprises administering to the subject a therapeutically effective amount of a GDF-11 agonist, thereby inhibiting abnormal growth of muscle or adipose tissue or stimulating growth in kidney tissue. GDF-11 agonists include, for example, GD
An F-11 antisense molecule or a dominant negative polypeptide can be included. GD
A "therapeutically effective amount" of an F-11 agonist is an amount that ameliorates the symptoms of the disorder or inhibits GDF-11-induced muscle growth, for example, as compared to a normal subject.

【0073】 また、本発明は、GDF-11タンパク質が介在する細胞増殖性又は免疫学的障害を
治療するための遺伝子治療をも提供する。このような治療は、GDF-11アンチセン
スポリヌクレオチド又はドミナントネガティブ・エンコーディングポリヌクレオ
チド配列を増殖性障害を有する細胞に導入することによってその治療効果を達成
する。アンチセンスGDF-11ポリヌクレオチドの送達は、組換え発現ベクター、例
えば、キメラウイルス又はコロイド状分散系を用いて達成することができる。ア
ンチセンスもしくはドミナントネガティブ配列の治療的送達にとって特に好まし
いのは標的設定されたリポソームの使用である。対照的に、GDF-11の産生を高め
ることが望ましい場合には、“センス”GDF-11ポリヌクレオチドを適切な細胞(
1つもしくは複数)に導入する。
The present invention also provides gene therapy for treating a cell proliferative or immunological disorder mediated by the GDF-11 protein. Such treatment achieves its therapeutic effect by introducing a GDF-11 antisense polynucleotide or a dominant negative encoding polynucleotide sequence into cells having a proliferative disorder. Delivery of an antisense GDF-11 polynucleotide can be achieved using a recombinant expression vector, such as a chimeric virus or a colloidal dispersion system. Particularly preferred for therapeutic delivery of antisense or dominant negative sequences is the use of targeted liposomes. In contrast, if it is desired to increase GDF-11 production, a "sense" GDF-11 polynucleotide can be added to the appropriate cells (
One or more).

【0074】 本明細書で教示する遺伝子治療に用いることができる様々なウイルスベクター
には、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ワクチニア、又は、好ましくは、レ
トロウイルスのようなRNAウイルスが含まれる。好ましくは、レトロウイルスベ
クターはネズミもしくはトリのレトロウイルスの誘導体である。1つの外来遺伝
子を挿入することができるレトロウイルスベクターの例には、これらに限定され
るものではないが、モロニーネズミ白血病ウイルス(MoMuLV)、ハーベイネズミ
肉腫ウイルス(HaMuSV)、ネズミ乳癌ウイルス(MuMTV)、及びラウス肉腫ウイ
ルス(RSV)が含まれる。幾つかのさらなるレトロウイルスベクターは複数の遺
伝子を組み込むことができる。これらのベクターは全て選択可能なマーカーの遺
伝子を転移又は組み込むことができ、それによりトランスフェクトした細胞を同
定し、産生させることができる。関心のあるGDF-11配列を、例えば、特定の標的
細胞上の受容体のリガンドをコードする別の遺伝子と共にウイルスベクターに挿
入することにより、そのベクターは標的特異的となる。レトロウイルスベクター
は、例えば、糖、糖脂質、又はタンパク質を結合させることによって標的特異的
にすることができる。好ましいターゲッティングは、そのレトロウイルスベクタ
ーを標的とする抗体を用いることによって達成される。当業者は、GDF-11アンチ
センスポリヌクレオチドを含むレトロウイルスベクターを標的特異的に送達させ
るためにレトロウイルスゲノムに挿入するか、又はウイルスエンベロープに結合
することができる特定のポリヌクレオチド配列を既知であるか、又は過度の実験
をせずに容易に確認することができるであろう。
Various viral vectors that can be used for gene therapy as taught herein include adenovirus, herpes virus, vaccinia, or, preferably, an RNA virus such as a retrovirus. Preferably, the retroviral vector is a derivative of a murine or avian retrovirus. Examples of retroviral vectors into which one foreign gene can be inserted include, but are not limited to, Moloney murine leukemia virus (MoMuLV), Harvey murine sarcoma virus (HaMuSV), murine breast cancer virus (MuMTV) And Rous sarcoma virus (RSV). Some additional retroviral vectors can incorporate multiple genes. All of these vectors are capable of transferring or incorporating a gene for a selectable marker, thereby identifying and producing transfected cells. Insertion of the GDF-11 sequence of interest into a viral vector, for example, along with another gene encoding a ligand for a receptor on a particular target cell, renders the vector target specific. Retroviral vectors can be made target-specific, for example, by attaching a sugar, glycolipid, or protein. Preferred targeting is achieved by using an antibody that targets the retroviral vector. One of skill in the art knows certain polynucleotide sequences that can be inserted into the retroviral genome or bind to the viral envelope for target-specific delivery of a retroviral vector containing a GDF-11 antisense polynucleotide. Yes, or could be easily confirmed without undue experimentation.

【0075】 組換えレトロウイルスは欠損性であるため、感染性ベクター粒子を産生するた
めに補助を必要とする。この補助は、例えば、LTR中の調節配列の制御の下でそ
のレトロウイルスの構造遺伝子の全てをコードするプラスミドを含むヘルパー細
胞系を用いることによって提供されうる。これらのプラスミドは、パッケージン
グ機構が封入のためのRNA転写体を認識することを可能にするヌクレオチド配列
を失っている。パッケージングシグナルを欠失するヘルパー細胞系には、これら
に限定されるものではないが、例えば、ψ2、PA317及びPA12が含まれる。これら
の細胞系は、ゲノムがパッケージングされないため、空のビリオンを産生する。
パッケージングシグナルが完全であるが構造遺伝子が関心のある他の遺伝子に置
き換えられているような細胞にレトロウイルスベクターが導入された場合、ベク
ターはパッケージングすることが可能であり、ベクタービリオンが産生する。
[0075] Because recombinant retroviruses are defective, they require assistance to produce infectious vector particles. This assistance can be provided, for example, by using a helper cell line that contains a plasmid that encodes all of the structural genes of the retrovirus under the control of regulatory sequences in the LTR. These plasmids have lost the nucleotide sequence that allows the packaging machinery to recognize the RNA transcript for inclusion. Helper cell lines that lack a packaging signal include, but are not limited to, ψ2, PA317 and PA12, for example. These cell lines produce empty virions because the genome is not packaged.
If the retroviral vector is introduced into a cell where the packaging signal is complete but the structural gene has been replaced by another gene of interest, the vector can be packaged and the vector virion is produced I do.

【0076】 あるいは、NIH3T3又は他の組織培養細胞に、レトロウイルス構造遺伝子gag、p
ol及びenvをコードするプラスミドを、通常のリン酸カルシウムトランスフェク
ションによって直接トランスフェクトすることができる。その後、これらの細胞
に、関心のある遺伝子を含むベクタープラスミドをトランスフェクトする。得ら
れる細胞はレトロウイルスベクターを培養培地中に放出する。
Alternatively, NIH3T3 or other tissue culture cells may contain the retroviral structural genes gag, p
Plasmids encoding ol and env can be directly transfected by conventional calcium phosphate transfection. These cells are then transfected with a vector plasmid containing the gene of interest. The resulting cells release the retroviral vector into the culture medium.

【0077】 GDF-11アンチセンスポリヌクレオチドの別の標的設定送達系はコロイド分散系
である。コロイド分散系には、巨大分子複合体、ナノカプセル、微小球体、ビー
ズ、並びに水中油エマルジョン、ミセル、混合ミセル、及びリポソームを含む脂
質を基礎とする系が含まれる。本発明の好ましいコロイド系はリポソームである
。リポソームは、in vitro及びin vivoでの送達ビヒクルとして有用である人工
膜小胞である。サイズが0.2−4.0μmの範囲にある単ラメラ小胞(LUV)は、かな
りの比率の、巨大分子を含む水性バッファを封入可能であることが示されている
。RNA、DNA及び完全なビリオンをその水性内部に封入し、生物学的に活性の形態
で細胞に送達することができる(Fraley, ら、 Trends Biochem. Sci., 6:77, 1
9111)。哺乳動物細胞に加えて、リポソームはポリヌクレオチドを植物、酵母及
び細菌細胞に送達するのに用いられている。リポソームを効率的な遺伝子伝達ビ
ヒクルとするため、以下の特徴が存在するべきである:(1)関心のある遺伝子
の、それらの生物学的活性を損なうことなしでの、高い効率での封入;(2)非
標的細胞と比較して標的細胞への優先的かつ実質的な結合;(3)標的細胞細胞
質へのその小胞の水性内容物の高い効率での送達;及び(4)遺伝情報の正確か
つ有効な発現(Manning, ら、 Biotechniques, 6:682, 1988)。
Another targeted delivery system for GDF-11 antisense polynucleotides is a colloidal dispersion system. Colloidal dispersion systems include macromolecular complexes, nanocapsules, microspheres, beads, and lipid-based systems including oil-in-water emulsions, micelles, mixed micelles, and liposomes. The preferred colloid system of the present invention is a liposome. Liposomes are artificial membrane vesicles that are useful as in vitro and in vivo delivery vehicles. Unilamellar vesicles (LUVs) ranging in size from 0.2-4.0 μm have been shown to be capable of encapsulating a significant proportion of aqueous buffers containing macromolecules. RNA, DNA and complete virions encapsulated within the aqueous interior can be delivered to cells in the form of a biologically active (Fraley, et al., Trends Biochem Sci, 6:. . 77, 1
9111). In addition to mammalian cells, liposomes have been used to deliver polynucleotides to plant, yeast and bacterial cells. In order to make liposomes an efficient gene delivery vehicle, the following characteristics should be present: (1) high efficiency encapsulation of the genes of interest without impairing their biological activity; (2) preferential and substantial binding to target cells compared to non-target cells; (3) highly efficient delivery of the aqueous contents of the vesicles to the target cell cytoplasm; and (4) genetic information (Manning, et al., Biotechniques, 6 : 682, 1988).

【0078】 リポソームの組成物は、通常、一般的にはステロイド、特にはコレステロール
との組み合わせにある、リン脂質、特には高相転移温度のリン脂質の組み合わせ
である。他のリン脂質又は他の脂質を用いることもできる。リポソームの物理的
特性はpH、イオン強度、及び二価カチオンの存在に依存する。
The composition of the liposome is usually a combination of phospholipids, especially those with a high phase transition temperature, generally in combination with steroids, especially cholesterol. Other phospholipids or other lipids can be used. The physical properties of liposomes depend on pH, ionic strength, and the presence of divalent cations.

【0079】 リポソームの生成に有用な脂質の例には、ホスファチジル化合物、例えば、ホ
スファチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホ
スファチジルエタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブロシド、及びガングリ
オシドが含まれる。特に有用なものは、脂質部分が14−18個の炭素原子、特には
16−18個の炭素原子を含み、かつ飽和であるジアシルホスファチジルグリセロー
ルである。説明としてのリン脂質には卵ホスファチジルコリン、ジパルミトイル
ホスファチジルコリン及びジステアロイルホスファチジルコリンが含まれる。
Examples of lipids useful for forming liposomes include phosphatidyl compounds such as phosphatidylglycerol, phosphatidylcholine, phosphatidylserine, phosphatidylethanolamine, sphingolipids, cerebrosides, and gangliosides. Particularly useful are those in which the lipid moiety has 14-18 carbon atoms, especially
Diacylphosphatidylglycerol containing 16-18 carbon atoms and is saturated. Illustrative phospholipids include egg phosphatidylcholine, dipalmitoyl phosphatidylcholine and distearoyl phosphatidylcholine.

【0080】 リポソームのターゲッティングは解剖学的及び機構的因子に基づいて分類する
ことができる。解剖学的分類は選択性のレベル、例えば、臓器特異的、細胞特異
的、及び細胞小器官特異的に基づく。機構的ターゲッティングは、それが受動的
であるか能動的であるかに基づいて区別することができる。受動的ターゲッティ
ングは、類洞様毛細血管を含む臓器における細網内皮系(RES)の細胞に分布し
ようとするリポソームの自然の傾向を利用する。他方、能動的ターゲッティング
は、臓器又は天然の局在部位以外の細胞型へのターゲッティングを達成するため
、リポソームを、モノクローナル抗体、糖、糖脂質のような特異的リガンド、も
しくはタンパク質とカップリングさせることによる、又はリポソームの組成もし
くはサイズを変更することによるリポソームの改変を含む。
The targeting of liposomes can be classified based on anatomical and mechanistic factors. Anatomical classification is based on the level of selectivity, for example, organ-specific, cell-specific, and organelle-specific. Mechanistic targeting can be distinguished based on whether it is passive or active. Passive targeting takes advantage of the natural tendency of liposomes to distribute to cells of the reticuloendothelial system (RES) in organs including sinusoidal capillaries. Active targeting, on the other hand, involves coupling liposomes with specific ligands, such as monoclonal antibodies, sugars, glycolipids, or proteins, to achieve targeting to organs or cell types other than natural localized sites. Or altering the liposomes by changing the composition or size of the liposomes.

【0081】 標的設定された送達系の表面は様々な方法で修飾することができる。リポソー
ム標的設定送達系の場合、ターゲッティングリガンドをリポソーム二重層と安定
に会合した状態に維持するため、脂質基をリポソームの脂質二重層内に組み込む
ことができる。脂質鎖をターゲッティングリガンドに連結するのに様々な連結基
を用いることができる。
The surface of the targeted delivery system can be modified in various ways. In the case of liposome targeted delivery systems, lipid groups can be incorporated into the lipid bilayer of the liposome to maintain the targeting ligand in stable association with the liposome bilayer. Various linking groups can be used to link the lipid chain to the targeting ligand.

【0082】 筋肉及び脂肪組織におけるGDF-11の発現のため、これらの組織に関連する、本
発明のポリペプチド、ポリヌクレオチド、及び抗体を用いる様々な用途が存在す
る。このような用途には、これらの、及び他の組織、例えば、神経組織が関与す
る細胞増殖性障害の治療が含まれる。加えて、GDF-11は様々な遺伝子治療法にお
いて有用であり得る。GDF-11ポリペプチドを被験体に投与する態様において、そ
の投与量範囲は約0.1μg/kgないし100mg/kg;より好ましくは約1μg/kgない
し75mg/kg、最も好ましくは約10mg/kgないし50mg/kgである。
For the expression of GDF-11 in muscle and adipose tissues, there are various uses for the polypeptides, polynucleotides, and antibodies of the invention associated with these tissues. Such uses include treatment of these and other cell proliferative disorders involving other tissues, such as neural tissue. In addition, GDF-11 may be useful in various gene therapy methods. In embodiments where the GDF-11 polypeptide is administered to a subject, the dosage range is about 0.1 μg / kg to 100 mg / kg; more preferably about 1 μg / kg to 75 mg / kg, most preferably about 10 mg / kg to 50 mg. / Kg.

【0083】GDF-11の染色体位置 実施例6のデータは、ヒトGDF-11遺伝子が染色体2に位置することを示す。GDF-
11の染色体位置を様々なヒト障害のマップ位置と比較することにより、GDF-11遺
伝子における突然変異がヒトの疾患の病因に関与するかどうかを決定することが
可能であるはずである。例えば、若年性筋萎縮性側索硬化症の常染色体劣性形態
が染色体2に位置付けられることが示されている(Hentati, ら、 Neurology, 42
[Suppl.3]:201, 1992)。GDF-11のより正確なマッピング及びこれらの患者に由
来するDNAの分析から、実際に、GDF-11がこの疾患に影響を及ぼす遺伝子である
ことを示すことができる。加えて、GDF-11は染色体2を他の染色体と区別するの
に有用である。
Chromosomal Location of GDF-11 The data in Example 6 indicates that the human GDF-11 gene is located on chromosome 2. GDF-
By comparing the eleven chromosomal locations to the map locations of various human disorders, it should be possible to determine whether mutations in the GDF-11 gene are involved in the pathogenesis of human disease. For example, an autosomal recessive form of juvenile amyotrophic lateral sclerosis has been shown to map to chromosome 2 (Hentati, et al., Neurology, 42
[Suppl.3]: 201, 1992). More accurate mapping of GDF-11 and analysis of DNA from these patients can indeed indicate that GDF-11 is a gene affecting this disease. In addition, GDF-11 is useful for distinguishing chromosome 2 from other chromosomes.

【0084】トランスジェニック動物及びその作製方法 主題発明のトランスジェニック動物を作製する様々な方法を用いることができ
る。一般には、3つのそのような方法を用いることができる。そのような方法の1
つにおいては、前核段階の胚(“1細胞胚”)を雌から採取し、トランスジーン
をその胚に微量注入するが、その場合、そのトランスジーンは生じる成熟動物の
胚細胞及び体細胞の両者の染色体に組み込まれる。別のそのような方法において
は、胚性幹細胞を単離して電気穿孔法、プラスミドトランスフェクション又は微
量注入によってトランスジーンをそこに組み込み、次いでその幹細胞を胚に再導
入し、そこでそれらがコロニーを形成して生殖系列に寄与する。哺乳動物種の微
量注射のための方法は米国特許第4,873,191号に記載されている。さらに別のそ
のような方法においては、胚細胞にトランスジーンを含むレトロウイルスを感染
させ、それにより胚の胚細胞の染色体にトランスジーンが組み込まれる。トラン
スジェニックにしようとする動物がトリである場合、トリの受精卵は一般には卵
管内において最初の20時間で細胞分裂を完了するため、前核に接近することが困
難であることから受精卵の前核への微量注入は問題がある。したがって、通常の
上記のトランスジェニック動物を作製する方法のうち、例えば米国特許第5,162,
215号に記載されるように、レトロウイルス感染がトリ種には好ましい。しかし
ながら、トリ種に微量注入を用いようとする場合にはLoveらによって近年公開さ
れた手順(Biotechnology, 12, Jan 1994)を利用することができ、それによる
と、犠牲にした雌鳥から前の産卵の約2及び1.5時間後に胚を得てトランスジーン
を胚盤の細胞質に微量注入し、その胚を成熟するまで宿主シェル内で培養する。
トランスジェニックにしようとする動物がウシ又はブタである場合、核を伝統的
な微分干渉コントラスト顕微鏡によって同定することを困難にする卵子の不透明
性により、微量注入が妨害される可能性がある。この問題を克服するには、より
良好な可視化のため、まず卵子を遠心して前核を分離することができる。
Transgenic Animals and Methods of Making Same Various methods of making the transgenic animals of the subject invention can be used. In general, three such methods can be used. One of such methods
In one, pronuclear stage embryos (“one-cell embryos”) are harvested from females and microinjected with a transgene into the embryo, where the transgene is derived from embryonic and somatic cells of the resulting adult animal. It is integrated into both chromosomes. In another such method, embryonic stem cells are isolated and transgene incorporated therein by electroporation, plasmid transfection or microinjection, and then the stem cells are reintroduced into the embryo, where they form colonies. And contribute to the germ line. Methods for microinjection of mammalian species are described in U.S. Patent No. 4,873,191. In yet another such method, embryonic cells are infected with a retrovirus containing the transgene, thereby integrating the transgene into the chromosomes of the embryonic embryonic cells. If the animal to be transgenic is a bird, the fertilized egg of the bird generally completes cell division in the first 20 hours in the fallopian tube, making it difficult to access the pronucleus and Microinjection into the pronucleus is problematic. Thus, among the usual methods for producing transgenic animals described above, for example, US Pat.
As described in No. 215, retroviral infection is preferred for avian species. However, if one wishes to use microinjection in avian species, a procedure recently published by Love et al. (Biotechnology, 12, Jan 1994) can be used, whereby prior laying eggs from the sacrificed hens Approximately 2 and 1.5 hours after the embryo is obtained, the transgene is microinjected into the cytoplasm of the scutellum and the embryo is cultured in the host shell until maturation.
If the animal to be transgenic is a cow or pig, microinjection can be hindered by the opacity of the ovum, which makes it difficult to identify nuclei by traditional differential interference contrast microscopy. To overcome this problem, the eggs can first be centrifuged to separate the pronuclei for better visualization.

【0085】 本発明の“非ヒト動物”はウシ(bovine)、ブタ(porcine)、ヒツジ(ovine
)及びトリ動物(例えば、ウシ、ブタ、ヒツジ、ニワトリ)である。本発明の「
トランスジェニック非ヒト動物」は「トランスジーン」を非ヒト動物の生殖系列
に導入することによって産生する。様々な発達段階にある胚性標的細胞をトラン
スジーンの導入に用いることができる。胚性標的細胞の発達段階に依存して異な
る方法が用いられる。接合体が微量注入の最良の標的である。接合体を遺伝子転
移の標的として用いることにはより大きな利点があり、ほとんどの場合、注入さ
れたDNAが最初の開裂の前に宿主遺伝子に組み込まれる(Brinster ら、 Proc. N
atl. Acad. Sci. USA 82:4438-4442, 1985)。結果として、そのトランスジェニ
ック非ヒト動物の全ての細胞が組み込まれたトランスジーンを担持する。これは
、一般には、胚細胞の50%がトランスジーンを有するため、始祖の子孫へのトラ
ンスジーンの効率的な伝達においても反映される。
The “non-human animals” of the present invention include bovine, porcine, ovine
) And bird animals (eg, cows, pigs, sheep, chickens). In the present invention,
A "transgenic non-human animal" is produced by introducing a "transgene" into the germline of a non-human animal. Embryonic target cells at various stages of development can be used for transgene introduction. Different methods are used depending on the stage of development of the embryonic target cell. Conjugates are the best target for microinjection. There are greater advantages to using zygotes as targets for gene transfer, in most cases the injected DNA is integrated into the host gene before the first cleavage (Brinster et al., Proc. N
atl. Acad. Sci. USA 82 : 4438-4442, 1985). As a result, all cells of the transgenic non-human animal carry the integrated transgene. This is also reflected in the efficient transmission of the transgene to the offspring of the founder, as generally 50% of the embryonic cells have the transgene.

【0086】 「トランスジェニック」という用語は、その細胞の全てに外来性遺伝物質を含
む動物についての記述に用いられる。「トランスジェニック」動物は、繁殖に用
いられる、細胞内に外来性遺伝物質を含む2匹のキメラ動物を交雑育種すること
によって産生することができる。得られる子孫の25パーセントがトランスジェニ
ック、すなわち、それらの細胞全ての両対立遺伝子に外来性遺伝物質を含む動物
である。得られる動物の50%は一方の対立遺伝子に外来性遺伝物質を含み、25%
は外来性遺伝物質を含まない。
[0086] The term "transgenic" is used to describe an animal that contains exogenous genetic material in all of its cells. "Transgenic" animals can be produced by cross-breeding two chimeric animals that contain exogenous genetic material in their cells and are used for breeding. Twenty-five percent of the resulting progeny are transgenic, ie, animals that contain exogenous genetic material in both alleles of all of their cells. 50% of the resulting animals contain exogenous genetic material in one allele and 25%
Does not contain exogenous genetic material.

【0087】 本主題発明の実施において有用な微量注入法においては、トランスジーンを消
化し、例えば電気泳動により、いかなるベクターDNAをも含まないように精製す
る。トランスジーンが、転写に関与する細胞タンパク質と相互作用して最終的に
構造性の発現を生じる、作動可能に関与するプロモーターを含むことが好ましい
。これに関して有用なプロモーターには、サイトメガロウイルス(CMV)、モロ
ニー白血病ウイルス(MLV)、及びヘルペスウイルスに由来するものに加えて、
メタロチオニン、骨格アクチン、P−エノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEP
CK)、ホスホグリセレート(PGK)、DHFR、及びチミジンキナーゼをコードする
遺伝子に由来するものが含まれる。ウイルスの末端反復配列(LTR)のプロモー
ター、例えば、ラウス肉腫ウイルスを用いることもできる。トランスジェニック
にしようとする動物がトリである場合、好ましいプロモーターには、ニワトリβ
−グロビン遺伝子、ニワトリリゾチーム遺伝子、及びトリ白血病ウイルスのもの
が含まれる。胚性幹細胞のプラスミドトランスフェクションにおいて有用な構築
物では、当該技術分野において公知のさらなる調節エレメント、例えば、転写を
刺激するエンハンサー要素、スプライス・アクセプター、終止及びポリアデニル
化シグナルなど、並びに翻訳を可能にするリボソーム結合部位が用いられる。
In a microinjection method useful in the practice of the subject invention, the transgene is digested and purified, eg, by electrophoresis, without any vector DNA. It is preferred that the transgene comprises an operably involved promoter that interacts with cellular proteins involved in transcription and ultimately results in constitutive expression. Useful promoters in this regard include those derived from cytomegalovirus (CMV), Moloney leukemia virus (MLV), and herpes virus,
Metallothionein, skeletal actin, P-enolpyruvate carboxylase (PEP
CK), phosphoglycerate (PGK), DHFR, and those derived from genes encoding thymidine kinase. A viral terminal repeat (LTR) promoter, for example, Rous sarcoma virus, can also be used. If the animal to be transgenic is an avian, a preferred promoter is chicken β
-The globin gene, the chicken lysozyme gene, and those of the avian leukemia virus. Constructs useful in plasmid transfection of embryonic stem cells include additional regulatory elements known in the art, such as enhancer elements that stimulate transcription, splice acceptors, termination and polyadenylation signals, and ribosomes that allow translation. A binding site is used.

【0088】 レトロウィルス感染はまた、上記したように、トランスジーンを非ヒト動物に
導入するのに使用できる。発生分化している非ヒトの胚は、胚盤胞期までin vit
roで培養することができる。この期間中、卵割球はレトロウィルス感染のための
標的であり得る(Jaenich, R., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73:1260-1264, 19
76)。卵割球の有効な感染は、透明帯を除去するための酵素的処理によって達成
される(Hoganら(1986)、マウス胚の操作(Manipulating the Mouse Embryo)、Co
ld Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.)。トランス
ジーンを導入するのに使用されるウィルスベクター系は典型的には、トランスジ
ーンを有する複製‐欠損レトロウィルスである(Jahnerら、Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 82:6927-6931, 1985; Van der Puttenら、Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 82:6148-6152, 1985)。単層のウィルス生成細胞上で卵割球を培養すること
によって、トランスフェクションが容易かつ有効に行われる(Van der Putten、
前出; Stewartら、EMBO J. 6:383-388, 1987)。あるいは、感染をもっと後期
に行うことができる。ウィルスまたはウィルス生成細胞は、胞胚腔中に注入する
ことができる(D. Jahnerら、Nature 298:623-628、1982)。創始者のほとんど
はトランスジーンについてモザイクである。というのは、組込みは、トランスジ
ェニック非ヒト動物を形成した細胞のサブセットにおいてのみ生じるからである
。さらに、創始者は、一般に子孫において分離するゲノムにおける異なる位置で
のトランスジーンの種々のレトロウィルス挿入を含むことができる。さらには、
低い効率にもかかわらず、中期妊娠(midgestation)胚の子宮内レトロウィルス感
染によって、トランスジーンを生殖系列に導入することも可能である(D. Jahne
rら、前出)。
[0088] Retroviral infection can also be used to introduce a transgene into a non-human animal, as described above. Non-human embryos that are developing are differentiated in vit
Can be cultured in ro. During this period, blastomeres may be targets for retroviral infection (Jaenich, R., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73: 1260-1264, 19
76). Effective infection of blastomeres is achieved by enzymatic treatment to remove the zona pellucida (Hogan et al. (1986), Manipulating the Mouse Embryo, Co
ld Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY). The viral vector system used to introduce the transgene is typically a replication-defective retrovirus with the transgene (Jahner et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 82 : 6927-6931, 1985; Van der Putten et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 82 : 6148-6152, 1985). Transfection is facilitated and efficient by culturing blastomeres on a monolayer of virus-producing cells (Van der Putten,
Supra; Stewart et al., EMBO J. 6: 383-388, 1987). Alternatively, the infection can be performed later. The virus or virus-producing cells can be injected into the blastocoel (D. Jahner et al., Nature 298 : 623-628, 1982). Most of the founders are mosaic about transgenes. Since integration occurs only in the subset of cells that formed the transgenic non-human animal. In addition, the founder may contain various retroviral insertions of the transgene at different locations in the genome, which generally segregate in progeny. Moreover,
Despite the low efficiency, transgenes can also be introduced into the germline by in utero retroviral infection of midgestation embryos (D. Jahne
r et al., supra).

【0089】 トランスジーン導入のための標的細胞の第3のタイプは、胚の幹細胞(ES)であ
る。ES細胞は、in vitroで培養され、胚と融合された着床前胚から得られる(M.
J. Evansら、Nature 292:154-156, 1981;M. O. Bradleyら、Nature 309:255-2
58, 1984;Gosslerら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:9065-9069, 1986;およ
びRobertsonら、Nature 322:445-448, 1986)。トランスジーンは、DNAトランス
フェクションによって、またはレトロウィルスが媒介する形質導入によって、有
効にES細胞に導入することができる。そのような形質転換されたES細胞はその後
、非ヒト動物からの胚盤胞と結合することができる。ES細胞はその後、胚にコロ
ニー形成させ(colonize)、得られるキメラ動物の生殖系列に寄与する(概説とし
て、Jaenisch, R., Science 240:1468-1474, 1988参照)。
A third type of target cells for transgene introduction is embryonic stem cells (ES). ES cells are obtained from preimplantation embryos cultured in vitro and fused with embryos (M.
J. Evans et al., Nature 292: 154-156, 1981; MO Bradley et al., Nature 309 : 255-2.
58, 1984; Gossler et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83 : 9065-9069, 1986; and Robertson et al., Nature 322: 445-448, 1986). Transgenes can be efficiently introduced into ES cells by DNA transfection or by retrovirus-mediated transduction. Such transformed ES cells can then associate with blastocysts from a non-human animal. The ES cells then colonize the embryo and contribute to the germline of the resulting chimeric animal (for a review, see Jaenisch, R., Science 240 : 1468-1474, 1988).

【0090】 「形質転換された」とは、組換え核酸技術によって、それに(または、その先
祖に)、異種の核酸分子を導入された細胞を意味する。「異種」は、他の種に由
来するかまたは、その元の形態もしくは細胞に最初に発現された形態から修飾さ
れた核酸配列をいう。
“Transformed” means a cell into which (or to its ancestors) a heterologous nucleic acid molecule has been introduced by recombinant nucleic acid technology. “Heterologous” refers to a nucleic acid sequence derived from another species or modified from its original form or its originally expressed form in a cell.

【0091】 「トランスジーン」とは、人工的に細胞へ挿入され、その細胞から発生した生
物体のゲノムの一部になる(すなわち、安定に組み込まれた、または安定な染色
体外の要素として)任意のDNA片を意味する。そのようなトランスジーンは、ト
ランスジェニック生物体に対して部分的にまたは全て異種(すなわち外来)であ
る遺伝子を含むことができるか、または生物体の内因性遺伝子に対して同種の遺
伝子を示すことができる。この定義内に含まれるのは、DNAに転写され、次いで
ゲノムへ組み込まれるRNA配列の提供によって作られるトランスジーンである。
本発明のトランスジーンとしては、GDF-11をコードするDNA配列が挙げられ、GDF
-センスおよびアンチセンスポリヌクレオチドならびにドミナントネガティブの
コードポリヌクレオチド(トランスジェニック非ヒト動物において発現させるこ
とができる)が挙げられる。本明細書において、「トランスジェニック」という
語は、さらに、初期の胚もしくは受精卵のin vitro操作によって、または特異的
遺伝子ノックアウトを誘発するための任意のトランスジェニック技術によって、
そのゲノムに変更が加えられた任意の生物体を含む。本明細書において、「遺伝
子ノックアウト」という語は、当業者に良く知られた任意のトランスジェニック
技術により達成された、機能の完全な喪失を伴うin vivoでの遺伝子の標的化崩
壊(disruption)をいう。1つの実施形態においては、遺伝子ノックアウトを有す
るトランスジェニック動物は、相同の組換えによって非機能的にされるべき遺伝
子に対して標的化された挿入によって、標的遺伝子が非機能的にされたものであ
る。本明細書において、「トランスジェニック」という語は、導入されたトラン
スジーンを有する生物体、または内在性遺伝子が非機能的にされたかもしくは「
ノックアウトされた」生物体を作製することができる、当業者に良く知られた任
意のトランスジェニック技術を含む。本発明の実施例においてGDF-11機能を「ノ
ックアウト」するのに使用されるトランスジーンの例は、実施例6および図9に
記載されている。したがって、別の実施形態においては、本発明は、GDF-11の成
熟C-末端領域全体が欠失したトランスジーンを提供する。
A “transgene” is an artificially inserted cell that becomes part of the genome of an organism that has arisen from the cell (ie, as a stably integrated or stable extrachromosomal element). Means any piece of DNA. Such a transgene can include a gene that is partially or entirely heterologous (ie, foreign) to the transgenic organism, or exhibits a homologous gene to an endogenous gene of the organism. Can be. Included within this definition are transgenes that are made by providing an RNA sequence that is transcribed into DNA and then integrated into the genome.
The transgene of the present invention includes a DNA sequence encoding GDF-11,
-Sense and antisense polynucleotides and dominant negative coding polynucleotides, which can be expressed in transgenic non-human animals. As used herein, the term “transgenic” is further used by in vitro manipulation of early embryos or fertilized eggs, or by any transgenic technique to induce specific gene knockout.
Includes any organism whose genome has been modified. As used herein, the term `` gene knockout '' refers to the targeted disruption of a gene in vivo with complete loss of function, achieved by any transgenic technique well known to those skilled in the art. Say. In one embodiment, the transgenic animal having the gene knockout is one in which the target gene has been rendered non-functional by an insertion targeted to the gene to be rendered non-functional by homologous recombination. is there. As used herein, the term "transgenic" refers to an organism having an introduced transgene, or that an endogenous gene has been rendered non-functional or "
It includes any transgenic technique well known to those skilled in the art, which can produce a "knocked out" organism. Examples of transgenes used to “knock out” GDF-11 functions in embodiments of the present invention are described in Example 6 and FIG. Thus, in another embodiment, the present invention provides a transgene in which the entire mature C-terminal region of GDF-11 has been deleted.

【0092】 本発明の実施において使用されるトランスジーンは、修飾されたGDF-11コード
配列を含むDNA配列である。好ましい実施形態においては、GDF-11遺伝子は、胚
の幹細胞における相同標的化によって崩壊される。例えば、GDF-11遺伝子の成熟
C-末端領域全体を、以下の実施例において記載したように、欠失させることがで
きる。任意的に、GDF-11の崩壊または欠失は、他のDNA配列、例えば非機能的GDF
-11配列の挿入またはこれによる置換を伴い得る。他の実施形態においては、ト
ランスジーンは、GDF-11についてのコード配列に対してアンチセンスのDNAを含
む。別の実施形態においては、トランスジーンは、GDF-11に結合することができ
る抗体または受容体ペプチド配列をコードするDNAを含む。GDF-11のDNAおよびペ
プチド配列は、当技術分野で公知であり、配列、局在化および活性は、国際公開
第WO95/08543号公報および係属中の米国特許出願第08/706,958号(1996年9月3日
出願)に開示されており、その全ては参照することによって本明細書に組み入れ
られる。これらの出願の両方の開示は、参照することによって本明細書に組み入
れられる。適当な場合には、GDF-11活性を有するタンパク質をコードするが、遺
伝暗号の縮重のために核酸配列が異なるDNA配列がまた、末端切断型、対立変異
体および種間相同体として、本発明において使用することができる。
[0092] The transgene used in the practice of the present invention is a DNA sequence that includes a modified GDF-11 coding sequence. In a preferred embodiment, the GDF-11 gene is disrupted by homologous targeting in embryonic stem cells. For example, the maturation of the GDF-11 gene
The entire C-terminal region can be deleted, as described in the examples below. Optionally, the disruption or deletion of GDF-11 can be caused by other DNA sequences, such as non-functional GDF
-11 sequence insertion or substitution therewith. In other embodiments, the transgene comprises antisense DNA to the coding sequence for GDF-11. In another embodiment, the transgene comprises DNA encoding an antibody or receptor peptide sequence capable of binding GDF-11. The DNA and peptide sequences of GDF-11 are known in the art, and the sequence, localization and activity are described in WO95 / 08543 and pending US patent application Ser. No. 08 / 706,958 (1996). (Filed September 3, 2009), all of which are incorporated herein by reference. The disclosures of both of these applications are incorporated herein by reference. Where appropriate, DNA sequences which encode proteins having GDF-11 activity, but which differ in nucleic acid sequence due to the degeneracy of the genetic code, may also be referred to as truncated, allelic and interspecies homologs. It can be used in the invention.

【0093】 したがって、本発明はまた、GDF-11に異型接合変異を有する動物を含む。異型
接合体は、同型接合体に比べて筋肉量に中程度の増加を有するようである。
Accordingly, the present invention also includes animals having a heterozygous mutation in GDF-11. Heterozygotes appear to have a modest increase in muscle mass compared to homozygotes.

【0094】 胚に、トランスフェクションされた胚の幹細胞をマイクロインジェクションし
てコロニー形成させ、またはトランスジーンを含むレトロウィルスを感染させた
後(ただし、本明細書の他の箇所で取扱われている鳥類種における本発明の実施
を除く)、胚は、偽妊娠メスの卵管へと移植される。結果として生じる子孫は、
トランスジーン特異的プローブを用いる血液サンプルのサザンブロット分析によ
って、トランスジーンの組み込みについて試験される。これに関して、PCRが特
に有用である。正の子孫(G0)を交雑して子孫(G1)を作出し、該子孫(G1)について
、組織サンプルのノーザンブロット分析によりトランスジーン発現に関して分析
する。動物の内因性のGDF-11遺伝子の発現から、類似種のトランスジーンの発現
を区別することができるように、マーカー遺伝子断片を、トランスジーンの3'非
翻訳領域における構築物中に含有させ、該マーカー遺伝子断片を釣り上げるよう
にノーザンプローブを設計することができる。GDF-11の血清濃度をトランスジェ
ニック動物において測定し、適当な発現を確立することもできる。GDF-11トラン
スジーンの発現、それによるトランスジェニック動物の組織および血清濃度にお
けるGDF-11の減少、ならびに、その結果としての筋肉組織含量の増加は、好まし
くは脂肪およびコレステロールの濃度が増加せずに、より好ましくは減少して、
著しく増加した筋肉含量を有するこれらの動物からの食料(すなわち、卵、牛肉
、豚肉、鶏肉、ミルク等)を結果的にもたらす。本発明の実施によって、筋肉含
量の統計的に著しい増加、好ましくは体重のパーセンテージとして筋肉含量の少
なくとも2%増加(例えば鶏肉において)、より好ましくは筋肉含量の25%増加、
さらに好ましくは、これらの食料における筋肉含量の40%より多い増加を得るこ
とができる。
Embryos can be microinjected with transfected embryonic stem cells to form colonies or infected with a retrovirus containing a transgene (but not with birds treated elsewhere herein). (Except for the practice of the invention in species), embryos are transferred into the fallopian tubes of pseudopregnant females. The resulting offspring are
Blood samples are tested for transgene incorporation by Southern blot analysis using a transgene-specific probe. In this regard, PCR is particularly useful. Positive progeny (G0) are crossed to produce progeny (G1), which is analyzed for transgene expression by Northern blot analysis of tissue samples. A marker gene fragment was included in the construct in the 3 'untranslated region of the transgene so that expression of the transgene of a similar species could be distinguished from expression of the endogenous GDF-11 gene in the animal. Northern probes can be designed to catch marker gene fragments. The serum concentration of GDF-11 can be measured in transgenic animals to establish appropriate expression. Expression of the GDF-11 transgene, and thereby GDF-11 reduction in tissue and serum concentrations of the transgenic animal, and consequent increase in muscle tissue content is preferably achieved without increasing fat and cholesterol concentrations. , More preferably reduced,
Food from these animals with significantly increased muscle content (ie, eggs, beef, pork, chicken, milk, etc.) results. By the practice of the present invention, a statistically significant increase in muscle content, preferably at least a 2% increase in muscle content as a percentage of body weight (eg in chicken), more preferably a 25% increase in muscle content,
More preferably, more than a 40% increase in muscle content in these foods can be obtained.

【0095】 さらに、トランスジェニック動物の組織および血清濃度におけるGDF-11の減少
は、食料として使用する動物の骨含量を増加させるのに使用することができ、例
えば、減少したGDF-11を有するトランスジェニック動物を、さらに多数のリブを
有するように提供することができる。
In addition, the reduction of GDF-11 in tissue and serum concentrations of transgenic animals can be used to increase the bone content of animals used as food, for example, transgenic animals with reduced GDF-11. A transgenic animal can be provided having a greater number of ribs.

【0096】さらなる使用方法 したがって、本発明は、家畜動物の筋肉量および/またはリブ含量を増加させ
る方法であって、増殖および分化因子-11(GDF-11)をコードする遺伝子の不活
化または欠失を特徴とする方法を含む。家畜動物は、好ましくは、羊、牛、豚、
魚類および鳥類からなる群より選択される。動物は、増殖および分化因子-11を
コードする単離されたポリヌクレオチド配列を用いて処理することができ、この
ポリヌクレオチド配列はまた、羊、牛、豚、魚類および鳥類からなる群より選択
される家畜動物からのものである。本発明は、家畜動物の筋肉量またはリブ含量
を増加させる方法であって、家畜動物に、GDF-11ポリヌクレオチドへ指向するモ
ノクローナル抗体を投与することを特徴とする方法を含む。この抗体は、抗‐GD
F-11であることができ、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体であるこ
とができる。
Further Uses Accordingly , the present invention relates to a method of increasing the muscle mass and / or rib content of a domestic animal, comprising the inactivation or deletion of the gene encoding growth and differentiation factor-11 (GDF-11). Includes methods characterized by loss. Domestic animals are preferably sheep, cows, pigs,
It is selected from the group consisting of fish and birds. The animal can be treated with an isolated polynucleotide sequence encoding a growth and differentiation factor-11, wherein the polynucleotide sequence is also selected from the group consisting of sheep, cows, pigs, fish and birds. From livestock animals. The invention includes a method of increasing the muscle mass or rib content of a domestic animal, comprising administering to the domestic animal a monoclonal antibody directed against a GDF-11 polynucleotide. This antibody is anti-GD
It can be F-11 and can be a monoclonal or polyclonal antibody.

【0097】 本発明は、筋肉細胞におけるGDF-11の増殖調節作用を阻害するための治療剤と
して、抗‐GDF-11モノクローナル抗体、アンチセンスまたはドミナントネガティ
ブ変異体を用いることを含む方法を包含する。筋肉細胞は、胎児または成体の筋
肉細胞、ならびに、筋肉へと分化することができる先祖細胞を含むと定義される
。モノクローナル抗体は、任意の種源、例えばマウス、羊、牛、豚または鳥類の
、ヒト化された(humanized)(例えば全部またはキメラの)モノクローナル抗体
であることができる。種々の組合せの「ヒト化された」抗体を用いた抗体分子の
製造方法は、当技術分野で良く知られており、マウス可変領域をヒト定常領域と
結合させる(Cabilyら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:3273, 1984)か、ま
たは、マウス抗体相補性決定領域(CDR)をヒト骨格領域にグラフトすること(Ric
hmannら、Nature 332:323, 1988)を含む。ヒト化抗体を作る方法を教示する他
の一般的参考文献としては、Morrisonらによる、Science, 229:1202, 1985;Jon
esらによる、Nature, 321:522, 1986;Monroeらによる、Nature, 312:779, 1985
;Oiらによる、BioTechniques, 4:214, 1986;欧州特許出願第302,620号;およ
び米国特許第5,024,834号が挙げられる。したがって、in vivoでの使用のために
本発明のモノクローナル抗体をヒト化することによって、抗体に対する免疫応答
が非常に低下される。
The present invention encompasses a method comprising using an anti-GDF-11 monoclonal antibody, an antisense or a dominant negative mutant as a therapeutic agent for inhibiting the growth regulating effect of GDF-11 in muscle cells. . Muscle cells are defined to include fetal or adult muscle cells, as well as progenitor cells that can differentiate into muscle. The monoclonal antibody can be a humanized (eg, whole or chimeric) monoclonal antibody of any source, eg, mouse, sheep, cow, pig, or bird. Methods for producing antibody molecules using various combinations of "humanized" antibodies are well known in the art and combine mouse variable regions with human constant regions (Cabily et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81 : 3273, 1984) or grafting mouse antibody complementarity determining regions (CDRs) to human skeletal regions (Ric.
hmann et al., Nature 332 : 323, 1988). Other general references that teach how to make humanized antibodies include Morrison et al., Science, 229 : 1202, 1985; Jon.
es et al., Nature, 321 : 522, 1986; Monroe et al., Nature, 312 : 779, 1985.
Oi et al., BioTechniques, 4 : 214, 1986; European Patent Application No. 302,620; and U.S. Patent No. 5,024,834. Thus, humanizing a monoclonal antibody of the invention for use in vivo greatly reduces the immune response to the antibody.

【0098】 本発明は、骨細胞におけるGDF-11の増殖調節作用を阻害するための治療剤とし
て、抗‐GDF-11モノクローナル抗体、アンチセンスまたはドミナントネガティブ
変異体を用いることを含む方法を包含する。骨細胞は、胎児または成体の骨細胞
、ならびに、骨へと分化することができる先祖細胞を含むと定義される。モノク
ローナル抗体は、任意の種源、例えばマウス、羊、牛、豚または鳥類の、ヒト化
された(humanized)(例えば全部またはキメラの)モノクローナル抗体であるこ
とができる。種々の組合せの「ヒト化された」抗体を用いた抗体分子の製造方法
は、当技術分野で良く知られており、マウス可変領域をヒト定常領域と結合させ
る(Cabilyら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:3273, 1984)か、または、マ
ウス抗体相補性決定領域(CDR)をヒト骨格領域にグラフトすること(Richmannら
、Nature 332:323, 1988)を含む。ヒト化抗体を作る方法を教示する他の一般的
参考文献としては、Morrisonらによる、Science, 229:1202, 1985;Jonesらによ
る、Nature, 321:522, 1986;Monroeらによる、Nature, 312:779, 1985;Oiらに
よる、BioTechniques, 4:214, 1986;欧州特許出願第302,620号;および米国特
許第5,024,834号が挙げられる。したがって、in vivoでの使用のために本発明の
モノクローナル抗体をヒト化することによって、抗体に対する免疫応答が非常に
低下される。
The present invention encompasses a method comprising using an anti-GDF-11 monoclonal antibody, an antisense or a dominant negative mutant as a therapeutic agent for inhibiting the growth regulating effect of GDF-11 on bone cells. . Osteocytes are defined to include fetal or adult bone cells, as well as progenitor cells that can differentiate into bone. The monoclonal antibody can be a humanized (eg, whole or chimeric) monoclonal antibody of any source, eg, mouse, sheep, cow, pig, or bird. Methods for producing antibody molecules using various combinations of "humanized" antibodies are well known in the art and combine mouse variable regions with human constant regions (Cabily et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81 : 3273, 1984) or grafting mouse antibody complementarity determining regions (CDRs) to human skeletal regions (Richmann et al., Nature 332 : 323, 1988). Other general references that teach how to make humanized antibodies include Morrison et al., Science, 229 : 1202, 1985; Jones et al., Nature, 321 : 522, 1986; Monroe et al., Nature, 312 : 779, 1985; Oi et al., BioTechniques, 4 : 214, 1986; European Patent Application No. 302,620; and US Patent No. 5,024,834. Thus, humanizing a monoclonal antibody of the invention for use in vivo greatly reduces the immune response to the antibody.

【0099】 モノクローナル抗体、GDF-11ポリペプチドまたはGDF-11ポリヌクレオチド(す
べて「GDF-11剤」)は、骨格筋肉または骨格骨の発達を増加させる効果を有する
ことができる。特許請求した方法の好ましい実施形態においては、GDF-11モノク
ローナル抗体、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、筋肉消耗病、神経筋疾
患、筋萎縮症または老化からなる群より選択される疾患にかかっている患者に投
与される。別の好ましい実施形態においては、本発明は、疾患を患う患者に、GD
F-11活性をもたらす抗体、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドを投与すること
によって、骨変性疾患、例えば骨粗しょう症を治療する方法を提供する。GDF-11
剤はまた、筋ジストロフィー、脊髄損傷、外傷損傷、鬱血閉塞性肺疾患(congest
ive obstructive pulmonary disease)(COPD)、AIDSまたはカシェチア(cachechia
)からなる群より選択される疾患にかかっている患者に投与され得る。好ましい
実施形態においては、GDF-11剤は、筋肉または骨の消耗の疾病(disease)または
疾患(disorder)の患者に、静脈内、筋肉内または皮下の注射によって投与され、
好ましくはモノクローナル抗体は、約0.1mg/kg〜約100mg/kg、より好ましくは約
1mg/kg〜75 mg/kg、最も好ましくは約10mg/kg〜50 mg/kgの範囲の投与量で投与
される。抗体は、例えば、ボーラス注入によって、またはゆっくりとした注入に
よって投与することができる。30分間〜2時間の時間にわたるゆっくりとした注
入が好ましい。GDF-11剤は、患者に投与するのに適当な製剤とすることができる
。そのような製剤は当技術分野で公知である。
A monoclonal antibody, GDF-11 polypeptide or GDF-11 polynucleotide (all “GDF-11 agents”) can have the effect of increasing skeletal muscle or skeletal bone development. In a preferred embodiment of the claimed method, the GDF-11 monoclonal antibody, polypeptide or polynucleotide is afflicted with a disease selected from the group consisting of muscle wasting disease, neuromuscular disease, muscular atrophy or aging. To be administered. In another preferred embodiment, the present invention provides a method for treating GD in a patient suffering from a disease.
Provided is a method of treating an osteodegenerative disease, eg, osteoporosis, by administering an antibody, polypeptide or polynucleotide that elicits F-11 activity. GDF-11
The drug is also used for muscular dystrophy, spinal cord injury, trauma injury, congestive obstructive pulmonary disease (congest
ive obstructive pulmonary disease (COPD), AIDS or cachechia (cachechia
) Can be administered to patients suffering from a disease selected from the group consisting of: In a preferred embodiment, the GDF-11 agent is administered to a patient with a muscle or bone wasting disease or disorder by intravenous, intramuscular or subcutaneous injection,
Preferably, the monoclonal antibody is administered at a dosage ranging from about 0.1 mg / kg to about 100 mg / kg, more preferably from about 1 mg / kg to 75 mg / kg, most preferably from about 10 mg / kg to 50 mg / kg. You. Antibodies can be administered, for example, by bolus injection or by slow infusion. Slow infusion over a period of 30 minutes to 2 hours is preferred. The GDF-11 agent can be a formulation suitable for administration to a patient. Such formulations are known in the art.

【0100】 投与量の管理(regimen)は、担当医師によって、GDF-11タンパク質の作用を改
変する種々の要因、例えば、形成されることが望まれる組織の量、組織損傷の部
位、損傷した組織の状態、傷の大きさ、損傷した組織のタイプ、患者の年齢、性
別および食事、あらゆる感染の重篤度、投与時間および他の臨床上の要因を考慮
して決定される。投与量は、再構成で使用されるマトリックスのタイプ、および
組成物に使用されるべき薬剤(例えば抗‐GDF-11抗体)のタイプにより変化し得
る。一般に、全身性または注入可能な投与、例えば静脈内(IV)、筋肉内(IM)また
は皮下(Sub-Q)注射である。投与は一般に、最小の効果がある投与量で開始され
、予め選択された期間にわたって、正の効果が観察されるまで投与量が増加され
る。次に、出現し得るいかなる逆効果をも考慮しながら、投与量の漸増がなされ
、そのような漸増は、対応する効果の増加を生じる量までに限定される。他の公
知の増殖因子、例えばIGF I(インシュリン様の増殖因子I)、ヒト、ウシまたは
トリの成長ホルモン(筋肉量を増加させるのに役立ち得る)の最終組成物への添
加はまた、投与量に影響を及ぼし得る。抗‐GDF-11抗体が投与される実施形態に
おいては、抗‐GDF-11抗体は一般に、約0.1μg/kg〜約100mg/kg;より好ましく
は約10mg/kg〜約50mg/kgの投与量範囲内で投与される。
The dosage regimen will depend on the various factors that modify the action of the GDF-11 protein, such as the amount of tissue desired to be formed, the site of tissue damage, the damaged tissue, Condition, wound size, damaged tissue type, patient age, gender and diet, severity of any infection, time of administration and other clinical factors. The dosage may vary with the type of matrix used in the reconstitution and the type of agent (eg, anti-GDF-11 antibody) to be used in the composition. Generally, it is a systemic or injectable administration, for example, intravenous (IV), intramuscular (IM) or subcutaneous (Sub-Q) injection. Dosing is generally begun with a dose with the least effect and increasing the dose over a preselected period of time until a positive effect is observed. A dose escalation is then made, taking into account any adverse effects that may appear, with such escalation limited to an amount that produces a corresponding increase in effect. The addition of other known growth factors, such as IGF I (insulin-like growth factor I), human, bovine or avian growth hormone, which can help increase muscle mass, to the final composition is also a matter of dosage. Can be affected. In embodiments where an anti-GDF-11 antibody is administered, the anti-GDF-11 antibody will generally have a dose of about 0.1 μg / kg to about 100 mg / kg; more preferably about 10 mg / kg to about 50 mg / kg. It is administered within a range.

【0101】 組織増殖および/または修復の定期的評価によって、経過を監視することがで
きる。経過は、例えば、X-線、組織形態計測(histomorphometric)測定およびテ
トラサイクリン標識化で監視することができる。
Progress can be monitored by periodic assessment of tissue growth and / or repair. Progress can be monitored by, for example, X-rays, histomorphometric measurements, and tetracycline labeling.

【0102】GDF-11調節化合物のスクリーニング 別の実施形態においては、本発明は、GDF-11タンパク質の活性または遺伝子発
現を調節する化合物または分子を同定する方法を提供する。この方法は、化合物
、GDF-11ポリペプチド(またはGDF-11ポリペプチドを発現する組換え細胞と共に
)を含む成分を、成分が相互作用し、GDF-11活性または発現への化合物の効果を
測定することを可能にするのに十分な条件下で、インキュベーションすることを
含む。GDF-11活性への化合物の効果は、多数のアッセイによって測定することが
でき、化合物の存在中でのインキュベーションの前および後での測定を含むこと
ができる。GDF-11活性または遺伝子発現に影響を及ぼす化合物としては、ペプチ
ド、ペプチド模倣体(peptidomimetic)、ポリペプチド、化合物および生物剤(bio
logic agent)が挙げられる。アッセイとしては、GDF-11 mRNAのノーザンブロッ
ト分析(遺伝子発現について)、ウエスタンブロット分析(タンパク質濃度につ
いて)および筋繊維分析(タンパク質活性について)が挙げられる。
Screening for GDF-11 Modulating Compounds In another embodiment, the invention provides a method for identifying a compound or molecule that modulates the activity or gene expression of a GDF-11 protein. This method measures the effect of a compound on a component, including a compound, a GDF-11 polypeptide (or with a recombinant cell that expresses a GDF-11 polypeptide), and the GDF-11 activity or expression. And incubation under conditions sufficient to allow the The effect of a compound on GDF-11 activity can be measured by a number of assays, and can include measurements before and after incubation in the presence of the compound. Compounds that affect GDF-11 activity or gene expression include peptides, peptidomimetics, polypeptides, compounds and biological agents (bio
logic agent). Assays include Northern blot analysis (for gene expression), Western blot analysis (for protein concentration) and muscle fiber analysis (for protein activity) of GDF-11 mRNA.

【0103】 上記のスクリーニングアッセイは、GDF-11受容体またはGDF-11ポリペプチドへ
結合する化合物または分子を検出するために、GDF-11遺伝子に結合する分子の単
離において、サンプル中のGDF-11(ポリペプチドまたはRNA(mRNA))の量を測定
するために、アゴニストまたはアンタゴニストとして作用することができる分子
を同定するため等に使用することができる。例えば、GDF-11アンタゴニストは、
筋肉および脂肪組織の疾患(例えば肥満症)の治療のために有用である。
[0103] The screening assay described above involves the isolation of a molecule that binds to the GDF-11 gene in order to detect a compound or molecule that binds to the GDF-11 receptor or GDF-11 polypeptide. It can be used to determine the amount of 11 (polypeptide or RNA (mRNA)), to identify molecules that can act as agonists or antagonists, and the like. For example, a GDF-11 antagonist
Useful for the treatment of muscle and adipose tissue disorders such as obesity.

【0104】 インキュベーションは、試験化合物とGDF-11ポリペプチド(またはGDF-11ポリ
ペプチドを発現する組換え細胞と共に)との間の接触を可能にする条件を含む。
接触は、溶液中および固相中または細胞中での接触を含む。試験化合物は任意的
に、複数の化合物をスクリーニングするためのコンビナトリアルライブラリーで
あることができる。本発明の方法で同定される化合物は、溶液中で、または固体
支持体へ結合した後に、特異的DNA配列の検出に通常適用される任意の方法、例
えばPCR、オリゴマー制限(Saikiら、Bio/Technology, 3:1008-1012, 1985)、
対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(ASO)プローブ分析(Connerら、Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA, 80:278, 1983)、オリゴヌクレオチド(Landegrenら、Scie
nce, 241:1077, 1988)等によって、さらに評価し、検出し、クローン化し、配
列決定すること等ができる。DNA分析のための分子技術が概説されている(Lande
grenら、Science, 242:229-237, 1988)。
Incubation includes conditions that allow contact between a test compound and a GDF-11 polypeptide (or with a recombinant cell that expresses a GDF-11 polypeptide).
Contacting includes in solution and in solid phase or in cells. The test compound can optionally be a combinatorial library for screening a plurality of compounds. Compounds identified in the methods of the invention can be used in solution or after binding to a solid support, by any of the methods commonly applied for the detection of specific DNA sequences, such as PCR, oligomer restriction (Saiki et al., Bio / Technology, 3 : 1008-1012, 1985),
Allele-specific oligonucleotide (ASO) probe analysis (Conner et al., Proc. Nat.
l. Acad. Sci. USA, 80 : 278, 1983), oligonucleotides (Landegren et al., Scie
nce, 241 : 1077, 1988) can be further evaluated, detected, cloned, sequenced, and the like. Review of molecular techniques for DNA analysis (Lande
gren et al., Science, 242 : 229-237, 1988).

【0105】 本明細書において引用したすべての参考文献は、その全部が、参照することに
よって本明細書に組入れられる。
[0105] All references cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

【0106】 以下の実施例は、本発明を説明することを意図するものであって、限定するこ
とを意図しない。それらは、使用できる典型例であるが、当業者に公知の他の方
法が代用できる。
The following examples are intended to illustrate, but not limit, the invention. They are typical examples that can be used, but other methods known to those skilled in the art can be substituted.

【0107】実施例1 新規なTGF−βファミリーメンバーの同定と単離 TGF−βスーパーファミリーの新規なメンバーを同定するために、GDF−
8前駆体タンパク質のC末端部分をコードする領域にまたがるネズミGDF−8
プローブ(図8:ヌクレオチド865−1234)を用いてゆるやかなストリン
ジェンシーでネズミゲノムライブラリーをスクリーニングした。文献(Lee, Mol
. Endocrinol., 4:1034, 1990)記載の方法を用い65℃でハイブリダイゼーシ
ョンを行い、最終洗浄は同じ温度で0.5M NaClを含むバッファー中で行
った。ハイブリダイズしたファージのうち、GDF−8プローブとのより弱いハ
イブリダイゼーション強度によってGDF−8含有ファージから区別されるもの
があった。この弱くハイブリダイズするファージ中に存在するゲノムインサート
の部分ヌクレオチド配列を分析したところ、このクローンがネズミGDF−8と
強く関連するがこれとは異なる配列を含むことを示した。
Example 1 Identification and Isolation of Novel TGF-β Family Members To identify new members of the TGF-β superfamily, GDF-β
Murine GDF-8 spanning the region encoding the C-terminal portion of precursor protein 8
A murine genomic library was screened at moderate stringency using a probe (FIG. 8: nucleotides 865-1234). Literature (Lee, Mol
Endocrinol., 4: 1034, 1990). Hybridization was performed at 65 ° C., and final washing was performed at the same temperature in a buffer containing 0.5 M NaCl. Some hybridized phage were distinguished from GDF-8 containing phage by a weaker hybridization intensity with the GDF-8 probe. Analysis of the partial nucleotide sequence of the genomic insert present in the weakly hybridizing phage showed that this clone was strongly related to murine GDF-8 but contained a different sequence.

【0108】 このファージに存在するゲノムインサートの部分ヌクレオチド配列を図1aに
示す。この配列は、TGF−βスーパーファミリーの公知のメンバーと有意な相
同性を示すヌクレオチド198から575にわたるオープンリーディングフレー
ムを含んでいた(下記参照)。この配列の前には、GDF−8遺伝子と全く同じ
位置に3’スプライスコンセンサス配列があった。この新規なTGF−βファミ
リーメンバーをGDF−11(増殖/分化因子−11)と命名した。
The partial nucleotide sequence of the genomic insert present in this phage is shown in FIG. This sequence contained an open reading frame spanning nucleotides 198 to 575 showing significant homology to known members of the TGF-β superfamily (see below). This sequence was preceded by a 3 'splice consensus sequence at exactly the same position as the GDF-8 gene. This new TGF-β family member was named GDF-11 (growth / differentiation factor-11).

【0109】実施例2 GDF−11の発現 GDF−11の発現パターンを調べるため、各種組織から調製したRNAサン
プルをノーザン分析によってスクリーニングした。RNAの単離とノーザン分析
は文献(Lee, Mol. Endocrinol., 4:1034, 1990)記載の方法で行い、ただしハ
イブリダイゼーションは5xSSPE、10%硫酸デキストラン、50%ホルム
アミド、1%SDS、200μg/mlサケDNAおよび各0.1%のウシ血清
アルブミン、フィコールおよびポリビニルピロリドン中で行った。各組織から調
製したポリAで2回選択したRNA5μg(ただし、2日齢の新生児脳では3.
3μgのRNAを用いた)をホルムアルデヒドゲルで電気泳動し、ブロットし、
GDF−11をプローブとした。図2に示すように、GDF−11プローブは、
成人胸腺、脳、脾臓、子宮および筋肉、ならびに12.5日または18.5日に
単離した全胚、および発生の各段階で取り出した脳サンプル中に、約4.2kb
および3.2kbの長さの2つのRNA種を検出した。これらのブロットをより
長く暴露すると、低レベルのGDF−11RNAがその他の多くの組織に検出さ
れた。
Example 2 Expression of GDF-11 To examine the expression pattern of GDF-11, RNA samples prepared from various tissues were screened by Northern analysis. RNA isolation and Northern analysis were performed by the method described in the literature (Lee, Mol. Endocrinol., 4: 1034, 1990), except that hybridization was performed using 5 × SSPE, 10% dextran sulfate, 50% formamide, 1% SDS, 200 μg / Performed in ml salmon DNA and 0.1% each of bovine serum albumin, ficoll and polyvinylpyrrolidone. 5 μg of RNA selected twice with poly A prepared from each tissue (3.
(Using 3 μg of RNA) on a formaldehyde gel, blotted,
GDF-11 was used as a probe. As shown in FIG. 2, the GDF-11 probe is
Approximately 4.2 kb in adult thymus, brain, spleen, uterus and muscle, and whole embryos isolated at 12.5 or 18.5 days, and brain samples taken at each stage of development
And two RNA species of 3.2 kb length were detected. With longer exposure of these blots, low levels of GDF-11 RNA were detected in many other tissues.

【0110】実施例3 GDF−11をコードするcDNAクローンの単離 GDF−11をコードするcDNAクローンを単離するために、ヒト成人脾臓
から調製したRNAを用いてλZAP IIベクター(Stratagene)中にcDN
Aライブラリーを調製した。ヒト脾臓から調製したポリAで2回選択したRNA
5μgから、Stratageneの説明書に従って2100万個の組換えファージからな
るcDNAライブラリーを構築した。このライブラリーを増幅せずにスクリーニ
ングした。ライブラリースクリーニングとcDNAインサートの性状決定は文献
(Lee, Mol. Endocrinol., 4:1034, 1990)記載の方法で行った。ライブラリー
から23個のハイブリダイズするファージを得た。
Example 3 Isolation of a cDNA clone encoding GDF-11 To isolate a cDNA clone encoding GDF-11, RNA prepared from human adult spleen was used to isolate a cDNA clone into a λZAP II vector (Stratagene). cDN
An A library was prepared. RNA selected twice with poly A prepared from human spleen
From 5 μg, a cDNA library consisting of 21 million recombinant phages was constructed according to the instructions of Stratagene. This library was screened without amplification. Library screening and characterization of the cDNA insert were performed by methods described in the literature (Lee, Mol. Endocrinol., 4: 1034, 1990). 23 hybridizing phages were obtained from the library.

【0111】 遺伝子の5’末端から最も遠くまで伸びているクローンの全ヌクレオチド配列
を決定した。1258塩基対の配列は、クローンの5’末端から始まりTAAス
トップコドンに至る1つの長いオープンリーディングフレームを含んでいた。こ
のオープンリーディングフレームとクローンの5’最末端まで伸びるGDF−8
との相同性(下記参照)から、このクローンにはGDF−11前駆体タンパク質
のN末端部分に対応するコーディング配列が欠けていると思われた。GDF−1
1配列の残り部分を得るために、ヒトGDF−11cDNAプローブを用いてヒ
トゲノムライブラリーをスクリーニングして幾つかのゲノムクローンを単離した
。これらのゲノムクローンの1つの部分配列を分析してこのクローンがGDF−
11遺伝子を含むことが明らかとなった。このクローンから残りのGDF−11
コーディング配列を得た。図1bはゲノムおよびcDNA配列から組み立てたG
DF−11の予測配列を示す。ヌクレオチド136−1393はcDNAクロー
ンから得た配列を表す。ヌクレオチド1−135はゲノムクローンから得た。配
列はゲノムクローン中に存在するSac II部位から始めて任意に番号付けを
行ったが、mRNAのスタート部位は分かっていない。配列にはヌクレオチド5
4に推定の開始メチオニンを含む。このメチオニンコドンの上流の配列がmRN
A中に全て存在するか否かは分かっていない。メチオニンコドンから始めて、オ
ープンリーディングフレームは407アミノ酸の長さである。配列にはアスパラ
ギン94に推定のN−結合性グリコシル化部位を1つ含む。配列にはアミノ酸2
95−298にRXXRタンパク質分解性切断部位と予測される部位を含み、こ
の部位での前駆体の切断により、長さ109アミノ酸で予測分子量約12,50
0kDの活性なC末端断片を生成する。この領域では、ネズミとヒトの予測GD
F−11アミノ酸配列は100%同一である。種を越えて高度に配列が保存され
ていることはGDF−11がin vivoで重要な役割を演じていることを示唆する
The complete nucleotide sequence of the clone extending farthest from the 5 'end of the gene was determined. The 1258 base pair sequence contained one long open reading frame starting at the 5 'end of the clone and ending at the TAA stop codon. GDF-8 extending to the 5 'end of the clone with this open reading frame
(See below), this clone appeared to lack the coding sequence corresponding to the N-terminal portion of the GDF-11 precursor protein. GDF-1
To obtain the remainder of one sequence, a human genomic library was screened using a human GDF-11 cDNA probe to isolate some genomic clones. By analyzing a partial sequence of one of these genomic clones, this clone was identified as GDF-
It was found to contain 11 genes. From this clone the remaining GDF-11
The coding sequence was obtained. FIG. 1b shows G assembled from genomic and cDNA sequences.
3 shows the predicted sequence of DF-11. Nucleotides 136 to 1393 represent the sequence obtained from the cDNA clone. Nucleotides 1-135 were obtained from genomic clones. The sequence was arbitrarily numbered starting from the Sac II site present in the genomic clone, but the start site of the mRNA is not known. The sequence contains nucleotide 5
4 contains the putative starting methionine. The sequence upstream of this methionine codon is mRN
It is not known whether all are present in A. Starting from the methionine codon, the open reading frame is 407 amino acids long. The sequence contains one putative N-linked glycosylation site at asparagine 94. Amino acid 2 in the sequence
95-298 contains a predicted RXXR proteolytic cleavage site where cleavage of the precursor results in a predicted amino acid length of 109 amino acids and a predicted molecular weight of approximately 12,50.
Generates an active C-terminal fragment of 0 kD. In this region, the predicted GD of rats and humans
The F-11 amino acid sequences are 100% identical. The high degree of sequence conservation across species suggests that GDF-11 plays an important role in vivo.

【0112】 予測される切断部位に続くC末端領域は、その他のTGF−βファミリーメン
バーに存在する全ての特徴を含む。GDF−11は、7つのシステイン残基とそ
の特徴的な空間配置を含む、その他のファミリーメンバーで高度に保存されてい
る残基のほとんどを含む。TGF−β、インヒビンβおよびGDF−8と同様に
、GDF−11も2つのシステイン残基をさらに含む。TGF−β2の場合、こ
れらの付加的システイン残基は分子内ジスルフィド結合を形成することが知られ
ている(Daopin, et al., Science, 257:369, 1992; Schlunegger and Grutter,
Nature, 358:430, 1992)。GDF−11とその他のTGF−βファミリーメン
バーとの間のアミノ酸配列相同性を図3に表として示す。数字は、最初の保存シ
ステインからC末端までを用いて計算した各対の間のアミノ酸の同一性を表す。
箱は、特定のサブグループ内の高度に関連するメンバー間の相同性を表す。この
領域では、GDF−11はGDF−8と最もよく関連している(92%配列同一
性)。
The C-terminal region following the predicted cleavage site contains all the features present in other TGF-β family members. GDF-11 contains most of the residues that are highly conserved among other family members, including seven cysteine residues and their characteristic spatial arrangement. Like TGF-β, inhibin β and GDF-8, GDF-11 also contains two cysteine residues. In the case of TGF-β2, these additional cysteine residues are known to form intramolecular disulfide bonds (Daopin, et al., Science, 257: 369, 1992; Schlunegger and Grutter,
Nature, 358: 430, 1992). Amino acid sequence homology between GDF-11 and other TGF-β family members is tabulated in FIG. The numbers represent the amino acid identity between each pair calculated using the first conserved cysteine to the C-terminus.
Boxes represent homology between highly related members within a particular subgroup. In this region, GDF-11 is most closely associated with GDF-8 (92% sequence identity).

【0113】 GDF−8(配列番号5)とGDF−11(配列番号6)のアミノ酸を並べた
ものを図4aに示す。2つの配列には、類似の部位にN−結合性グリコシル化シ
グナル(NIS)の可能性と推定のタンパク質分解性プロセシング部位(RSR
R)を含む。2つの配列は推定の切断部位に続くC末端領域(90%アミノ酸配
列の同一性)のみでなく、分子のプロ領域(45%アミノ酸配列の同一性)にお
いても関連している。
FIG. 4a shows the alignment of the amino acids of GDF-8 (SEQ ID NO: 5) and GDF-11 (SEQ ID NO: 6). The two sequences contain a similar site at the potential N-linked glycosylation signal (NIS) and a putative proteolytic processing site (RSR).
R). The two sequences are related not only in the C-terminal region (90% amino acid sequence identity) following the putative cleavage site, but also in the pro-region of the molecule (45% amino acid sequence identity).

【0114】実施例4 ハイブリッドGDF−8/GDF−11遺伝子の構築 GDF−11タンパク質を発現させるために、GDF−11のN末端領域をG
DF−8の類似領域で置換した。このようなハイブリッド構築体が生物学的に活
性なBMP−4(Hammonds, et al., Mol. Endocrinol., 5:149, 1991)および
Vg−1(Thomsen and Melton, Cell, 74:433, 1993)を生産するために使用さ
れている。ハイブリッド構築体から生産されるGDF−11タンパク質が真性の
GDF−11であることを確認するために、2つの遺伝子断片の融合が予測され
る切断部位で正確に起こるようにハイブリッド遺伝子を構築した。特に、予測さ
れるタンパク質分解性切断部位に対応する位置において、両方の配列にAvaI
I制限部位が存在する。このAvaII部位までのGDF−8のN末端プロ領域
をAvaIIをもつクローンを部分消化することによって得て、これをAvaI
I部位で始まるGDF−11のC末端領域と融合した。得られるハイブリッド構
築体を次にpMSXND哺乳動物発現ベクター(Lee and Nathans, J. Biol. Ch
em., 263:3521)中に挿入し、チャイニーズハムスター卵巣細胞を形質転換した
。図5に示すように,GDF−8のC末端部分に対する抗体を用いてG418耐
性細胞由来のならし培地をウエスタン分析したところ、これらの細胞がGDF−
11タンパク質を培地に分泌しており、ハイブリッドタンパク質のうちの少なく
ともいくつかはプロセシングされてタンパク質分解されていることを示した。さ
らにこの研究からGDF−8のC末端部分に対する抗体はGDF−11タンパク
質とも反応することが示された。
Example 4 Construction of Hybrid GDF-8 / GDF-11 Gene In order to express GDF-11 protein, the N-terminal region of GDF-11 was
It was replaced with a similar region of DF-8. Such hybrid constructs are biologically active BMP-4 (Hammonds, et al., Mol. Endocrinol., 5: 149, 1991) and Vg-1 (Thomsen and Melton, Cell, 74: 433, 1993). ) Has been used to produce. To confirm that the GDF-11 protein produced from the hybrid construct was authentic GDF-11, a hybrid gene was constructed so that the fusion of the two gene fragments occurred exactly at the predicted cleavage site. In particular, at positions corresponding to the predicted proteolytic cleavage site, both sequences have AvaI
There is an I restriction site. The N-terminal pro-region of GDF-8 up to this AvaII site was obtained by partial digestion of the clone with AvaII,
Fused with the C-terminal region of GDF-11 beginning at the I site. The resulting hybrid construct is then transformed into a pMSXND mammalian expression vector (Lee and Nathans, J. Biol. Ch.
em., 263: 3521) to transform Chinese hamster ovary cells. As shown in FIG. 5, the conditioned medium derived from G418-resistant cells was subjected to Western analysis using an antibody against the C-terminal part of GDF-8.
Eleven proteins were secreted into the medium, indicating that at least some of the hybrid proteins were processed and proteolytically digested. Furthermore, this study indicated that antibodies against the C-terminal portion of GDF-8 also reacted with GDF-11 protein.

【0115】実施例5 GDF−11の染色体上の位置 GDF−11の染色体上の位置を決定するために、ヒト/齧歯類体細胞ハイブ
リッドからのDNAサンプル(Drwings, et al., Genomics, 16:311-313, 1993;
Dubois and Naylor, Genomics, 16:315-319, 1993)をポリメラーゼチェインリ
アクションとそれに続くサザンブロッティングによって分析した。ポリメラーゼ
チェインリアクションはプライマー#101、5’−GAGTCCCGCTGC
TGCCGATATCC−3’(配列番号7)およびプライマー#102、5’
−TAGAGCATGTTGATTGGGGACAT−3’(配列番号8)を用
いて94℃で2分、58℃で1分、72℃で1分、35サイクル行った。これら
のプライマーはヒトGDF−11配列のヌクレオチド981−1003およびヌ
クレオチド1182−1204の逆相補鎖にそれぞれ対応する。PCR産物をア
ガロースゲルで電気泳動し、ブロットし、プライマー#101と#102に隣接
する領域の内部配列に対応するオリゴヌクレオチド#104、5’−AAATA
TCCGCATACCCATTT−3’(配列番号9)をプローブとして用いた
。フィルターを6xSSC,1xDenhard’s溶液、100μg/ml酵
母トランスファーRNA、および0.05%ピロリン酸ナトリウム中、50℃で
ハイブリダイズした。
Example 5 Chromosomal Location of GDF-11 To determine the chromosomal location of GDF-11, a DNA sample from a human / rodent somatic cell hybrid (Drwings, et al., Genomics, 16 : 311-313, 1993;
Dubois and Naylor, Genomics, 16: 315-319, 1993) were analyzed by polymerase chain reaction followed by Southern blotting. Polymerase chain reaction was performed using primer # 101, 5'-GAGTCCCGCTGC
TGCCGATATCC-3 '(SEQ ID NO: 7) and primers # 102, 5'
Using -TAGAGCATGTTGATTGGGGGACAT-3 '(SEQ ID NO: 8), 35 cycles were performed at 94 ° C for 2 minutes, 58 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 1 minute. These primers correspond to the reverse complement of nucleotides 981-1003 and 1182-1204, respectively, of the human GDF-11 sequence. The PCR product was electrophoresed on an agarose gel, blotted, and oligonucleotide # 104 corresponding to the internal sequence of the region adjacent to primers # 101 and # 102, 5'-AAATA
TCCGCATACCCATTT-3 ′ (SEQ ID NO: 9) was used as a probe. The filters were hybridized in 6xSSC, 1xDenhard's solution, 100 g / ml yeast transfer RNA, and 0.05% sodium pyrophosphate at 50C.

【0116】 図6に示すように、ヒト特異的プローブは陽性対照サンプル(全ヒトゲノムD
NA)中、およびヒト/齧歯類ハイブリッドパネルからの1つのDNAサンプル
中の予測されたサイズ(約224塩基対)のバンドを検出した。この陽性シグナ
ルはヒト染色体12に対応する。ハイブリッドセルラインのそれぞれに含まれる
ヒト染色体を最初の24レーン(1−22、X、およびY)のそれぞれの頂部で
同定した。CHO、M、およびHと命名するレーンでは、出発DNAの鋳型はそ
れぞれハムスター、マウスおよびヒト由来の全ゲノムDNAであった。B1と印
をつけたレーンでは、鋳型DNAを用いなかった。左の数字はDNA標準品の移
動度を示す。これらのデータはヒトGDF−11遺伝子が染色体12に位置する
ことを示す。
As shown in FIG. 6, the human-specific probe was a positive control sample (whole human genome D
A band of the expected size (about 224 base pairs) was detected in NA) and in one DNA sample from a human / rodent hybrid panel. This positive signal corresponds to human chromosome 12. The human chromosome contained in each of the hybrid cell lines was identified at the top of each of the first 24 lanes (1-22, X, and Y). In the lanes designated CHO, M, and H, the starting DNA template was total genomic DNA from hamster, mouse and human, respectively. In the lane marked B1, no template DNA was used. The numbers on the left indicate the mobility of the DNA standard. These data indicate that the human GDF-11 gene is located on chromosome 12.

【0117】 染色体12上でのGDF−11のより正確な位置を決定するために、蛍光イン
サイチュハイブリダイゼーション(FISH)によってGDF−11遺伝子の位
置を決めた。FISH位置決定研究はBIOSラボラトリーズ(New Haven, Con
necticut)との契約により行った。ヒトGDF−11ゲノムクローン由来の精製
DNAをニックトランスレーションによりジゴキシゲニンdUTPで標識した。
標識プローブを剪断ヒトDNAと合わせて、50%ホルムアミド、10%硫酸デ
キストランおよび2xSSCを含む溶液中,PHAで刺激した末梢血白血球由来
の正常中期染色体とハイブリダイズした。ハイブリダイズしたスライドを蛍光結
合したヒツジ抗ジゴキシゲニン抗体中でインキュベートすることにより特異的ハ
ブリダイゼーションシグナルを検出した。次にスライドをヨウ化プロピジウムで
対比染色して分析した。図7aに示すように、この実験の結果、グループC染色
体(その大きさと形態は染色体12と一致する)の近位長腕が特異的に標識され
た。特異的に標識された染色体の同定を確認するために、染色体12特異的セン
トロメアプローブをGDF−11と同時ハイブリダイズさせる第2の実験を行っ
た。図7bに示すように、この実験では、GDF−11が染色体12の長いアー
ムのセントロメアからテロメアへの距離の23%の位置にあることを明瞭に示し
、この領域はバンド12q13に対応する(図7c)。全部で85個の中期細胞
を分析し、このうち80個が特異的標識を示した。
To determine the more precise location of GDF-11 on chromosome 12, the GDF-11 gene was located by fluorescence in situ hybridization (FISH). FISH localization research was conducted by BIOS Laboratories (New Haven, Con
necticut). Purified DNA from the human GDF-11 genomic clone was labeled with digoxigenin dUTP by nick translation.
The labeled probe was combined with sheared human DNA and hybridized to normal metaphase chromosomes from PHA-stimulated peripheral blood leukocytes in a solution containing 50% formamide, 10% dextran sulfate and 2 × SSC. Specific hybridization signals were detected by incubating the hybridized slides in a fluorescently conjugated sheep anti-digoxigenin antibody. The slides were then counterstained with propidium iodide and analyzed. As shown in FIG. 7a, the results of this experiment resulted in specific labeling of the proximal long arm of the group C chromosome (its size and morphology correspond to chromosome 12). To confirm the identity of the specifically labeled chromosome, a second experiment was performed in which a chromosome 12-specific centromere probe was co-hybridized with GDF-11. As shown in FIG. 7b, this experiment clearly shows that GDF-11 is located at 23% of the centromeric to telomere distance of the long arm of chromosome 12, and this region corresponds to band 12q13 (FIG. 7c). A total of 85 metaphase cells were analyzed, of which 80 showed specific labeling.

【0118】実施例6 哺乳動物種におけるGDF-11相同性 ほとんどの他のTGF-βファミリーメンバーと同様に、GDF-11もまた、種間で高度
に保存されているようである。ゲノムのサザン分析によって、相同の配列が、ト
リおよびカエルにおけるのと同様に調べられたすべての哺乳動物種において検出
された(図4b)。ほとんどの種において、GDF-11プローブはまた、ミオスタチン
遺伝子(McPherronら、1997)に対応する第2の、よりかすかにハイブリダイズ
する断片を検出した。
Example 6 GDF-11 Homology in Mammalian Species Like most other TGF-β family members, GDF-11 also appears to be highly conserved among species. By Southern analysis of the genome, homologous sequences were detected in all mammalian species examined as in birds and frogs (FIG. 4b). In most species, the GDF-11 probe also detected a second, more subtlely hybridizing fragment corresponding to the myostatin gene (McPherron et al., 1997).

【0119】実施例7 GDF-11トランスジェニックノックアウトマウス GDF-11の生物学的機能を決定するために、本発明者らは、相同的ターゲティン
グにより胚性幹細胞中のGDF-11遺伝子を破壊した。マウス129 SV/Jゲノムライブ
ラリーを、Stratagene(La Jolla、CA)により提供された説明書に従ってλFIXI
I中に調製した。GDF-11遺伝子の構造は、該ライブラリーから単離したファージ
クローンの制限マッピングおよび部分配列決定から導き出した。ターゲティング
構築物を調製するためのベクターは、Philip SorianoおよびKirk Thomasから好
意的に提供されたものである。得られるマウスがGDF-11機能を発現しないことを
確実にするために、成熟C末端領域全体を欠失させ、neoカセットで置換した(図
9a,b)。Rl ES細胞を該ターゲティング構築物を用いてトランスフェクトし、ガ
ンシクロビア(2μM)およびG418(250μg/ml)を用いて選択し、そしてサザン
分析により分析した。GDF-11遺伝子の相同的ターゲティングは、8/155ガンシク
ロビア/G418の二重耐性ES細胞クローンに見出された。いくつかのターゲティン
グされたクローンをC57BL/6J胚盤胞中に注入した後、本発明者らは、C57BL/6J雌
および129/SvJ雌の両方と交雑した場合に、異型接合の子を産生した1つのESクロ
ーンからキメラを得た。C57BL/6J/129/SvJハイブリッドF1異型接合体の交雑によ
って、49匹の野生型(34%)、94匹の異型接合突然変異体(66%)の成熟子孫が
産生されたが、同型接合突然変異成熟子孫は産生されなかった。同様に、129/Sv
Jバックグラウンドにおいても、成熟の同型接合ヌル動物は全く見出されなかっ
た(32匹の野生型動物(36%)および56匹の異型接合突然変異動物(64%))。
Example 7 To determine the biological function of GDF-11 transgenic knockout mouse GDF-11, we disrupted the GDF-11 gene in embryonic stem cells by homologous targeting. The murine 129 SV / J genomic library was prepared using the λFIXI
Prepared in I. The structure of the GDF-11 gene was derived from restriction mapping and partial sequencing of phage clones isolated from the library. Vectors for preparing the targeting constructs were kindly provided by Philip Soriano and Kirk Thomas. To ensure that the resulting mice do not express GDF-11 function, the entire mature C-terminal region was deleted and replaced with the neo cassette (Fig.
9a, b). Rl ES cells were transfected with the targeting construct, selected with ganciclovir (2 μM) and G418 (250 μg / ml), and analyzed by Southern analysis. Homologous targeting of the GDF-11 gene was found in the 8/155 ganciclovia / G418 double resistant ES cell clone. After injecting some targeted clones into C57BL / 6J blastocysts, we produced heterozygous offspring when crossed with both C57BL / 6J females and 129 / SvJ females Chimeras were obtained from one ES clone. Hybridization of C57BL / 6J / 129 / SvJ hybrid F1 heterozygotes produced mature offspring of 49 wild-type (34%) and 94 heterozygous mutants (66%), but suddenly homozygous Mutant mature offspring were not produced. Similarly, 129 / Sv
Even in the J background, no mature homozygous null animals were found (32 wild-type animals (36%) and 56 heterozygous mutant animals (64%)).

【0120】 同型接合突然変異体が死亡する年齢を決定するために、本発明者らは、異型接
合雄と交配させた異型接合雌から様々な妊娠期間で分離した胚の同腹仔の遺伝子
型を決定した。全ての胚生期を試験した際に、同型接合突然変異胚は約25%の推
定頻度で存在した。ハイブリッド新生児マウスの中には、予期されたメンデル比
1:2:1(34 +/+ (28%)、61 +/-(50%)、および28 -/- (23%))で異なる遺伝
子型も示された。同型接合突然変異マウスは生きたまま生まれ、呼吸および授乳
が可能だった。しかし、同型接合突然変異体は出生後最初の24時間以内に全て死
亡した。死亡の正確な原因はわからないが、その致死性は、同型接合突然変異体
の腎臓がひどく形成不全であるかまたは完全に欠損していたという事実に関係し
ている可能性がある。これらのマウスにおける腎臓異常を図10にまとめてある。
To determine the age at which a homozygous mutant dies, we used the litter genotype of embryos isolated at various gestational years from heterozygous females mated with heterozygous males. Were determined. When all embryonic stages were tested, homozygous mutant embryos were present at an estimated frequency of approximately 25%. Some hybrid neonatal mice have the expected Mendelian ratio
Different genotypes were also shown at 1: 2: 1 (34 + / + (28%), 61 +/- (50%), and 28-/-(23%)). Homozygous mutant mice were born alive, able to breathe and lactate. However, all homozygous mutants died within the first 24 hours after birth. The exact cause of the death is unknown, but its lethality may be related to the fact that the kidney of the homozygous mutant was severely hypoplastic or completely defective. The kidney abnormalities in these mice are summarized in FIG.

【0121】実施例8 ノックアウトマウスにおける解剖学的差異 同型接合突然変異動物は、尾が非常に短いかまたは尾が欠損していることによ
って容易に識別することができた(図11a)。これらの同型接合突然変異動物に
おける尾の欠陥をさらに特徴付けるために、本発明者らは該動物の骨格を調べて
尾椎の破壊の程度を判定した。しかしながら、後期胚および新生児マウスの野生
型および突然変異体の骨格標本を比較することによって、該動物の尾部領域だけ
ではなく、他の多くの領域の差異も明らかになった。差異が認められたほとんど
全ての事例において、異常が椎骨体節のホメオティック形質転換を示し、特定の
体節においては、より前方の体節に典型的な形態をもつように見えた。図12にま
とめたこれらの形質転換は、頸部領域から尾部領域に延びる軸骨格全体にわたっ
て明らかであった。軸骨格に見出される欠陥を除いて、頭蓋骨および肢骨などの
他の骨格は正常のように思われた。
Example 8 Anatomical Differences in Knockout Mice Homozygous mutant animals could be easily identified by their very short or missing tails (FIG. 11a). To further characterize the tail defect in these homozygous mutant animals, we examined the animal's skeleton to determine the degree of tail vertebral destruction. However, comparing wild-type and mutant skeletal specimens of late embryo and neonatal mice revealed differences not only in the tail region of the animal, but also in many other regions. In almost all cases where differences were noted, the abnormalities indicated homeotic transformation of the vertebral somites, and in certain segments appeared to have a morphology typical of the anterior segment. These transformations, summarized in FIG. 12, were evident throughout the axial skeleton extending from the cervical region to the tail region. Other than the defects found in the axial skeleton, other skeletons, such as the skull and limb bones, appeared normal.

【0122】 突然変異新生児動物における椎骨の前方形質転換は胸部領域で最も容易に識別
でき、そこでは胸部(T)体節の数が劇的に増加していた。試験した野生型マウ
スは全て、付着した肋骨対をそれぞれ有する13個の胸椎という典型的なパターン
を示した(図11(b,e))。対照的に、同型接合突然変異マウスは胸椎数の著しい
増加を示した。試験した同型接合突然変異体は全て、4〜5対だけ余分の合計17〜
18対の肋骨対を有した(図11(d,g))が、これらのうち1/3以上の動物では、第18
肋骨が発育不全であるように見えた。従って、通常は腰部(L)体節L1〜L4もし
くはL5に相当する体節が、突然変異体動物では胸部体節に形質転換されたようで
あった。
[0122] Anterior transformation of the vertebrae in the mutant neonatal animal was most easily identified in the thoracic region, where the number of thoracic (T) somites was dramatically increased. All wild-type mice tested exhibited a typical pattern of 13 thoracic vertebrae, each with attached rib pairs (FIG. 11 (b, e)). In contrast, homozygous mutant mice showed a marked increase in thoracic vertebrae number. All homozygous mutants tested were 4-5 pairs extra, totaling 17-
It had 18 pairs of ribs (Fig. 11 (d, g)), but more than one third of these
The ribs appeared stunted. Thus, it appeared that segments normally corresponding to the lumbar (L) segments L1-L4 or L5 were transformed into thoracic segments in the mutant animals.

【0123】 さらに、ある胸椎が他の胸椎に特徴的な形態を有する胸部領域内の形質転換も
明らかであった。例えば野生型マウスでは、最初の7対の肋骨が胸骨に付着し、
残りの6対は付着していない、つまり遊離している(図11(e,h))。同型接合突然
変異体においては、付着肋骨対および遊離肋骨対の数がそれぞれ10〜11および7
〜8へ増加していた(図11(g,j))。したがって、野生型動物ではいずれも遊離の
肋骨を有する胸部体節T8、T9、T10、およびある場合にはさらにT11もまた、突然
変異動物では形質転換されて、より前方の胸部体節に典型的な特徴(すなわち胸
骨に付着した肋骨の存在)を有していた。この知見に一致して、通常は野生型動
物のT10に見出される移行性棘突起および移行性関節突起が、代わりに同型接合
突然変異体のT13に見出された(データは示さない)。また胸部領域内のさらな
る形質転換が、いくつかの突然変異動物で観察された。例えば野生型マウスにお
いては、T1由来の肋骨は通常胸骨の上部に触れている。しかしながら試験した2/
23ハイブリッドおよび2/3 129/SvJ同型接合突然変異マウスにおいては、T2がT1
に似た形態を有するように形質転換されたと思われた。すなわちこれらの動物で
は、T2由来の肋骨が胸骨の上部に触れるように延びていた。これらの事例では、
T1由来の肋骨が第2肋骨対に融合しているように見えた。最後に、82%の同型接
合突然変異体においては、通常T2に存在する長い棘突起がT3の位置にシフトして
いた。他のいくつかの同型接合突然変異体においては、真肋対の非対称融合が他
の胸部レベルで観察された。
In addition, transformation in the thoracic region where one thoracic vertebra had a characteristic morphology to the other thoracic vertebra was also evident. For example, in wild-type mice, the first seven pairs of ribs attach to the sternum,
The remaining 6 pairs are not attached, that is, free (FIG. 11 (e, h)). In homozygous mutants, the number of attached and free rib pairs was 10-11 and 7 respectively.
88 (FIG. 11 (g, j)). Thus, thoracic segments T8, T9, T10, and in some cases even T11, which have free ribs in wild-type animals, are also transformed in mutant animals and are typical of the anterior thoracic segment Characteristic (ie, the presence of ribs attached to the sternum). Consistent with this finding, migratory spinous processes and migratory articular processes normally found in T10 of wild-type animals were instead found in the homozygous mutant T13 (data not shown). Also, additional transformation in the thoracic region was observed in some mutant animals. For example, in wild-type mice, the ribs from T1 usually touch the upper part of the sternum. However tested 2 /
In 23 hybrids and 2/3 129 / SvJ homozygous mutant mice, T2 was T1
It was thought that it was transformed to have a morphology similar to In other words, in these animals, the ribs derived from T2 extended to touch the upper part of the sternum. In these cases,
Ribs from T1 appeared to fuse to the second rib pair. Finally, in 82% of the homozygous mutants, the long spinous processes normally present in T2 were shifted to T3. In some other homozygous mutants, asymmetric fusion of the true cost pair was observed at other breast levels.

【0124】 前方形質転換は胸部領域に限定されるものではなかった。本発明者らが観察し
た前方の最も多い形質転換は、第6頸椎(C6)のレベルにおけるものであった。
野生型マウスでは、C6は腹側にある2つの前結節の存在によって容易に同定でき
る。いくつかの同型接合突然変異マウスでは、これら2つの前結節のうち一方はC
6に存在するが、他方は代わりにC7位置に存在した。それゆえこれらのマウスに
おいては、C7がC6に似た形態を有するように部分的に形質転換されたと思われた
。他の1つの同型接合突然変異体はC7に2つの前結節を有したが、C6からC7への
完全な形質転換、しかしC6からC5への部分的形質転換のために、C6にその1つが
保持されていた。
[0124] Forward transformation was not limited to the thoracic region. The most anterior transformation we observed was at the level of the sixth cervical vertebra (C6).
In wild-type mice, C6 can be easily identified by the presence of two ventral anterior nodules. In some homozygous mutant mice, one of these two prenodes has C
At 6, but the other was instead at the C7 position. Therefore, in these mice, C7 appeared to have been partially transformed to have a morphology similar to C6. One other homozygous mutant had two prenodes at C7, but due to complete transformation of C6 to C7, but partial transformation of C6 to C5, one of them at C6 Was held.

【0125】 軸骨格の形質転換もまた腰部領域へ延びていた。野生型動物は通常腰椎を6つ
だけ有する。一方、同型接合突然変異体は8〜9個有していた。上記データは4〜5
個の腰部体節が胸部体節に形質転換されたことを示唆しているので、突然変異体
中の腰椎の少なくとも6つが、通常は仙椎および尾椎を生じさせる体節に由来し
ているにちがいない。それゆえ同型接合突然変異マウスは、野生型マウスに通常
存在する26個の前仙椎(presacral vertebrae)と比較して、合計33〜34個の前仙
椎を有していた。最も一般的な前仙椎パターンは、野生型マウスのC7/T13/L6と
比較して、突然変異マウスはC7/T18/L8およびC7/T18/L9であった。突然変異動物
における追加の前仙椎の存在は、前肢に対して後肢の位置が7〜8体節だけ後方に
移動していたので、詳細な骨格検査がなくても明らかであった。
Transformation of the axial skeleton also extended into the lumbar region. Wild-type animals usually have only six lumbar vertebrae. On the other hand, there were 8 to 9 homozygous mutants. The above data is 4-5
At least six of the lumbar vertebrae in the mutant are derived from the segment that normally gives rise to the sacral and caudal vertebrae, suggesting that lumbar segments have been transformed into thoracic segments It must be. Therefore, homozygous mutant mice had a total of 33-34 presacral vertebrae compared to the 26 presacral vertebrae normally present in wild type mice. The most common presacral vertebral patterns were C7 / T18 / L8 and C7 / T18 / L9 in mutant mice compared to C7 / T13 / L6 in wild-type mice. The presence of an additional anterior sacral vertebrae in the mutant animals was evident without detailed skeletal examination as the hind limb position had moved 7-8 somites posterior to the forelimb.

【0126】 同型接合突然変異マウスでは仙椎および尾椎も影響をうけるが、それぞれの形
質転換の正確な正体は容易に同定できるものではなかった。野生型マウスでは、
仙骨体節S1およびS2は典型的に、S3およびS4と比較して幅広い横突起を有してい
る。突然変異体では、同定可能なS1もしくはS2椎骨があるようには見えなかった
。代わりに、突然変異動物はS3に類似した形態を有すると思われるいくつかの椎
骨をもっていた。それに加えて、4つの仙椎全ての横突起は通常は互いに融合し
ているが、新生児においては多くの場合、最初の3つの椎骨の融合のみが観察さ
れる。しかしながら同型接合突然変異体では、通常仙椎の横突起は融合していな
かった。最も尾に近い領域(caudalmost region)においては、突然変異動物は
いずれも、軟骨が過剰に融合した重症の奇形椎骨を有していた。融合の重症度に
よって、尾部領域の椎骨の総数を数えるのが難しくなるが、本発明者らはいくつ
かの動物において最高15個の横突起を数えることができた。本発明者らは、野生
型新生児動物においてさえS4を尾椎から区別するための形態学的基準を確立する
ことができなかったため、これら椎骨が突然変異体において仙椎を表すのか尾椎
を表すのか判定することはできなかった。それらの正体に関係なく、この領域に
おける椎骨の総数は、約30という正常な数から著しく減少した。従って、突然変
異体は野生型マウスよりも有意に多い胸椎および腰椎を有していたが、突然変異
体においては体節の総数は尾の切断のために低減していた。
The sacral and caudal vertebrae are also affected in homozygous mutant mice, but the exact identity of each transformation was not readily identifiable. In wild-type mice,
Sacral segments S1 and S2 typically have wider transverse processes as compared to S3 and S4. The mutant did not appear to have any identifiable S1 or S2 vertebrae. Instead, the mutant animals had some vertebrae that appeared to have a morphology similar to S3. In addition, the transverse processes of all four sacral vertebrae are usually fused together, but in neonates often only the fusion of the first three vertebrae is observed. However, in homozygous mutants, the transverse processes of the sacral vertebra were not usually fused. In the caudalmost region, all mutant animals had severe malformed vertebrae with over-fused cartilage. Although the severity of the fusion makes it difficult to count the total number of vertebrae in the tail region, we were able to count up to 15 transverse processes in some animals. We could not establish morphological criteria to distinguish S4 from the caudal vertebra even in wild-type newborn animals, so these vertebrae represent the sacral or caudal vertebrae in the mutant Could not be determined. Regardless of their identity, the total number of vertebrae in this area has been significantly reduced from a normal number of about 30. Thus, the mutant had significantly more thoracic and lumbar vertebrae than wild-type mice, but in the mutant the total number of somites was reduced due to tail amputation.

【0127】 異型接合マウスもまた軸骨格に異常を示したが、表現型は同型接合マウスの場
合よりもはるかに軽かった。異型接合マウスにおいて最も明らかな異常は、付着
した肋骨対を有する追加の胸部体節の存在であった。(図11(c,f))。この形質
転換は試験したあらゆる異型接合動物に、それぞれの事例で存在しており、追加
の肋骨対は胸骨に付着していた(図11(I))。従って、付着した肋骨が通常は胸
骨に触れないT8は、より前方の胸椎に特徴的な形態へと形質転換されたようだっ
た。またLlは、後胸椎に特徴的な形態へと形質転換されたようだった。さらに異
型接合マウスにおいては前方形質転換を示す多の異常が異なる程度で見出された
。これら前方形質転換には、T2に特徴的な長い棘突起のT3への1体節のシフト、T
10からT11への関節突起および棘突起のシフト、C6にある前結節のC7へのシフト
、ならびにT1へのT2の形質転換(T2と付着している肋骨は胸骨の上部に触れた)
が含まれる。
Heterozygous mice also showed abnormalities in the axial skeleton, but the phenotype was much lighter than in homozygous mice. The most obvious abnormality in the heterozygous mice was the presence of an additional thoracic segment with attached rib pairs. (FIG. 11 (c, f)). This transformation was present in every heterozygous animal tested in each case, with additional rib pairs attached to the sternum (FIG. 11 (I)). Thus, T8, in which the attached ribs did not normally touch the sternum, appeared to have transformed into a morphology characteristic of the more anterior thoracic vertebra. Ll also appeared to have transformed into a characteristic morphology in the posterior thoracic vertebra. Furthermore, in heterozygous mice, many abnormalities indicating forward transformation were found to different degrees. These forward transformations include a one-segment shift to T3 of the long spinous process characteristic of T2, T
Shift of articular and spinous processes from 10 to T11, shift of the anterior nodule at C6 to C7, and transformation of T2 to T1 (the ribs attached to T2 touched the top of the sternum)
Is included.

【0128】 GDF-11突然変異マウスにおいて見出される軸パターン形成異常の基礎を理解す
るために、本発明者らは、様々な発生段階で単離した突然変異胚を試験し、野生
型胚の場合と比較した。全体的な形態学試験によって、妊娠期間9.5日までで単
離した同型接合突然変異胚は、それに対応する野生型胚と容易には区別できなか
った。特に所定の発生年齢で存在する体節の数は、突然変異胚と野生型胚との間
で同じであり、このことは体節形成率が突然変異体では変更されなかったことを
示唆している。受胎後10.5〜11.5日目までには、後肢が7〜8体節だけ後方へ移動
することによって突然変異胚を野生型胚と容易に区別できた。尾発生の異常もこ
の段階で容易に識別できた。総合すると、これらのデータは、突然変異体の骨格
で観察された異常が、追加の体節の挿入ではなく、体節そのものの真の形質転換
(例えば、体節形成(somatogenesis)率の増大による異常)を表すことを示唆し
ている。
To understand the basis of axis patterning abnormalities found in GDF-11 mutant mice, we examined mutant embryos isolated at various developmental stages and And compared. Overall morphological studies showed that homozygous mutant embryos isolated by 9.5 days of gestation were not easily distinguishable from their corresponding wild-type embryos. In particular, the number of somites present at a given age of development was the same between mutant and wild-type embryos, suggesting that the rate of segment formation was not altered in mutants. I have. By 10.5-11.5 days after conception, mutant embryos could be easily distinguished from wild-type embryos by the hind limb moving backward by 7-8 somites. Tail development abnormalities were also easily identified at this stage. Taken together, these data indicate that the abnormalities observed in the mutant scaffold were not due to additional segment insertion but to true transformation of the segment itself (eg, due to an increased rate of somatogenesis). Abnormal).

【0129】 遺伝子を含むホメオボックス発現の変更によって、ショウジョウバエ(Drosop
hila)および脊椎動物において形質転換が引き起こされることは知られている。
Hox遺伝子(脊椎動物のホメオボックス含有遺伝子)の発現パターンがGDF-11ヌ
ル突然変異体において変更されているかどうか確認するために、本発明者らは、
ホールマウントin situハイブリダイゼーションによって、受胎後12.5日目の野
生型胚、異型接合突然変異胚および同型接合突然変異胚において3つの代表的なH
ox遺伝子、Hoxc-6、Hoxc-8およびHoxc-11の発現パターンを調べた。野生型胚に
おけるHoxc-6の発現パターンは、胸部体節T1〜T8に対応する前椎骨8〜15に及ん
でいた。しかし同型接合突然変異体においては、Hoxc-6発現パターンが後方にシ
フトしており、前椎骨9〜18(T2〜T11)に拡大していた。同様のシフトがHoxc-8
プローブを用いても見出された。野生型胚においては、Hoxc-8は前椎骨13〜18(
T6〜T11)で発現されたが、同型接合突然変異胚においてはHoxc-8は前椎骨14〜2
2(T7〜T15)で発現された。最後に、Hoxc-11発現も、発現の前方境界が野生型
胚における前椎骨28から突然変異胚における前椎骨36へと変化したという点で、
後方にシフトした。(後肢の位置も突然変異胚においては後方にシフトするので
、野生型および突然変異体のHoxc-11発現パターンは後肢に対して類似している
ように見えることに留意されたい。)これらのデータによって、突然変異動物に
見出される骨格異常がホメオティック形質転換を示すというさらなる証拠が提供
される。
By altering the expression of the gene-containing homeobox, Drosophila (Drosop
hila) and vertebrates are known to cause transformation.
To determine whether the expression pattern of the Hox gene (vertebrate homeobox-containing gene) has been altered in the GDF-11 null mutant, we
Three representative H in wild-type, heterozygous and homozygous mutant embryos at 12.5 days post conception by whole mount in situ hybridization
The expression patterns of the ox gene, Hoxc-6, Hoxc-8 and Hoxc-11 were examined. The expression pattern of Hoxc-6 in wild-type embryos extended to the anterior vertebrae 8-15 corresponding to thoracic somites T1-T8. However, in the homozygous mutant, the Hoxc-6 expression pattern shifted backwards and extended to the anterior vertebrae 9-18 (T2-T11). A similar shift is Hoxc-8
It was also found using a probe. In wild-type embryos, Hoxc-8 is anterior vertebrae 13-18 (
Hoxc-8 was expressed in the anterior vertebrae 14-2
2 (T7-T15). Finally, Hoxc-11 expression also changed in that the anterior border of expression changed from anterior vertebra 28 in wild-type embryos to anterior vertebra 36 in mutant embryos.
Shifted backwards. (Note that the Hoxc-11 expression patterns of wild-type and mutant appear to be similar to hind limbs, as hind limb positions also shift backwards in mutant embryos.) Provides further evidence that skeletal abnormalities found in mutant animals indicate homeotic transformation.

【0130】 GDF-11マウスの表現型によって、GDF-11は胚形成の初期に軸パターン形成のグ
ローバルレギュレーターとして作用することが示唆された。GDF-11がその作用を
発揮するメカニズムを調べ始めるために、本発明者らはホールマウントin situ
ハイブリダイゼーションによりマウス初期胚におけるGDF-11の発現パターンを調
べた。これらの段階で、GDF-11発現の主要部位は、中胚葉細胞が産生される既知
部位と正確に相関していた。GDF-11の発現は最初、受胎後8.25〜8.5日目(8〜10
体節)で、発生しつつある胚の中胚葉を移入細胞が形成する部位である原始線条
領域において検出された。受胎後8.75日目に、しかし9.5日目までであるが、原
始線条において発現が維持され、新しい中胚葉細胞の供与源として尾芽が原始線
条と置き換わった時点でGDF-11の発現は尾芽に移行した。従ってこれらの初期段
階では、GDF-11は、発生しつつある胚の領域(新しい中胚葉細胞が生じ、おそら
くそれらのポジショナルアイデンティティー(positional identity)を獲得す
る領域)で合成されると思われる。
The phenotype of the GDF-11 mouse suggested that GDF-11 acts as a global regulator of axis patterning early in embryogenesis. To begin investigating the mechanism by which GDF-11 exerts its effects, we started whole mount in situ.
The expression pattern of GDF-11 in early mouse embryos was examined by hybridization. At these stages, major sites of GDF-11 expression correlated exactly with known sites where mesoderm cells were produced. GDF-11 expression is initially at 8.25-8.5 days after conception (8-10
Somites) were detected in the primordial streak region where the transferred cells formed the mesoderm of the developing embryo. At day 8.75, but by day 9.5 after conception, GDF-11 expression is maintained when expression is maintained in the primordial streak and the tail bud replaces the primordial streak as a source of new mesoderm cells. Migrated to tail bud. Thus, at these early stages, GDF-11 appears to be synthesized in areas of the developing embryo, where new mesoderm cells arise and perhaps acquire their positional identity.

【0131】 いくつかの点で、GDF-11ノックアウトマウスの表現型は、TGF-βスーパーファ
ミリーのいくつかのメンバーの受容体、すなわちアクチビンIIB型受容体(ActRI
IB)の欠失を有するマウスの表現型に似ている。GDF-11ノックアウトマウスの場
合と同じように、ActRIIBノックアウトマウスは余分の肋骨対、および腎形成不
全から腎臓の完全な欠損までの範囲の腎臓欠陥を有する。これらマウスの表現型
の類似性によって、ActRIIBがGDF-11の受容体であるかもしれない可能性が生じ
る。しかしながらActRIIBはGDF-11の唯一つの受容体ではありえない。なぜならG
DF-11ノックアウトマウスの表現型はActRIIBマウスの表現型よりもさらに重症で
あるためである。例えば、GDF-11ノックアウト動物が4〜5個の余分の肋骨対を有
し、軸骨格全体にわたってホメオティック形質転換を示すのに対し、ActRIIBノ
ックアウト動物はたった3つの余分の肋骨対を有し、他の軸レベルでの形質転換
を示さない。その他にもデータは、GDF-11ノックアウトマウスにおける腎臓欠陥
もActRIIBノックアウトマウスのものより重症であることを示している。ActRIIB
ノックアウトマウスは、GDF-11ノックアウトマウスでは本発明者らがまだ観察し
ていない肺異性およびある範囲の心臓欠陥などの、左軸/右軸形成の欠陥を示す
。ActRIIBは、アクチビンおよび特定のBMPに結合することができるが、これらの
リガンドについて作製されたノックアウトマウスはいずれも左軸/右軸形成欠陥
を示さない。
In some respects, the phenotype of the GDF-11 knockout mouse is that the receptor for some members of the TGF-β superfamily, the activin type IIB receptor (ActRI
IB) mimics the phenotype of mice with deletions. As in GDF-11 knockout mice, ActRIIB knockout mice have extra rib pairs and kidney defects ranging from renal hypoplasia to complete loss of kidney. The phenotypic similarity of these mice raises the possibility that ActRIIB may be a receptor for GDF-11. However, ActRIIB cannot be the only receptor for GDF-11. Because G
This is because the phenotype of DF-11 knockout mice is even more severe than that of ActRIIB mice. For example, GDF-11 knockout animals have 4-5 extra rib pairs and exhibit homeotic transformation throughout the axial skeleton, whereas ActRIIB knockout animals have only 3 extra rib pairs, Does not show transformation at other axis levels. Other data indicate that kidney defects in GDF-11 knockout mice are also more severe than those in ActRIIB knockout mice. ActRIIB
Knockout mice show defects in left / right axis formation, such as pulmonary isomerism and a range of cardiac defects that we have not yet observed in GDF-11 knockout mice. ActRIIB can bind to activin and certain BMPs, but none of the knockout mice generated for these ligands show defects in left / right axis formation.

【0132】 GDF-11が中胚葉細胞に直接作用してポジショナルアイデンティティーを確立す
るのなら、本明細書に示したデータは、GDF-11作用についての短範囲もしくはモ
ルフォゲンモデルのいずれかに一致するだろう。すなわち、GDF-11は中胚葉前駆
体に作用して、これらの細胞がGDF-11発現部位で産生されるとしてHox遺伝子発
現パターンを確立する可能性があるか、あるいは、胚の後端で産生されるGDF-11
が拡散して、モルフォゲン勾配を形成する可能性がある。GDF-11の作用機構に関
わらず、GDF-11ノックアウト動物においても大まかな前/後パターン形成が依然
として起こるという事実は、GDF-11が前/後設計(specification)の唯一つの
レギュレーターではない可能性を示唆している。それにもかかわらず、GDF-11は
軸パターン形成のグローバルレギュレーターとして重要な役割を果たすことは明
らかであり、この分子についてのさらなる研究によって、前/後軸に沿ったポジ
ショナルアイデンティティーがどのように脊椎動物胚で確立されるかについての
新たな重要見識が得られるだろう。
If GDF-11 acts directly on mesodermal cells to establish positional identity, the data presented here are consistent with either short-range or morphogen models for GDF-11 action right. That is, GDF-11 may act on mesoderm progenitors to establish Hox gene expression patterns as if these cells were produced at the GDF-11 expression site, or to be produced at the posterior end of the embryo GDF-11
Can diffuse to form a morphogen gradient. Regardless of the mechanism of action of GDF-11, the fact that rough pre / post pattern formation still occurs in GDF-11 knockout animals suggests that GDF-11 may not be the only regulator of pre / post specification. It suggests. Nevertheless, it is clear that GDF-11 plays an important role as a global regulator of axis patterning, and further studies on this molecule will show how positional identity along the anterior / posterior axis can New important insights about what is established in animal embryos will be gained.

【0133】 本発明を現在のところ好ましい実施形態を参照しながら記載してきたが、本発
明の精神から逸脱することなく種々の変更を行い得ることを理解すべきである。
従って、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される。
Although the present invention has been described with reference to the presently preferred embodiments, it should be understood that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
Accordingly, the invention is limited only by the claims.

【配列表】 [Sequence list]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、マウス(図1a)およびヒト(図1b)GDF-11のヌクレオチド配列お
よび推定されるアミノ酸配列を示す。推定上のタンパク質分解プロセシング部位
が、陰をつけた四角で示されている。ヒト配列において、潜在的N-結合グリコシ
ル化シグナルは白抜きの四角で示されており、共通ポリアデニル化シグナルには
下線がほどこしてある。ポリA尾部は図示されていない。
FIG. 1 shows the nucleotide and deduced amino acid sequences of mouse (FIG. 1a) and human (FIG. 1b) GDF-11. Putative proteolytic processing sites are indicated by shaded boxes. In the human sequence, potential N-linked glycosylation signals are indicated by open squares, and the common polyadenylation signal is underlined. The poly A tail is not shown.

【図2】 図2は、マウスGDF-11プローブを用いて釣り上げた、成体(図2a)または
胎児および新生児(図2b)組織より調製したRNAのノーザンブロットを示す。
FIG. 2 shows Northern blots of RNA prepared from adult (FIG. 2a) or fetal and neonatal (FIG. 2b) tissues, caught using a mouse GDF-11 probe.

【図3】 図3は、TGF−βスーパーファミリーの異なるメンバーとのアミノ酸相同性
を示す。数字は、第1番目の保存されたシステインからC末端までの間で計算さ
れた各対間のアミノ酸同一性パーセントを示す。四角は、特定サブグループ内の
高度に関連したメンバー間の相同性を示す。
FIG. 3 shows amino acid homology with different members of the TGF-β superfamily. Numbers indicate percent amino acid identity between each pair calculated from the first conserved cysteine to the C-terminus. Boxes indicate homology between highly related members within a particular subgroup.

【図4】 図4aは、ヒトGDF-11(上段)およびヒトGDF-8(下段)の推定されるア
ミノ酸配列を並べて示す。縦の線は同一であることを示す。点は列を最大限にそ
ろえるために導入された空隙(gap)を表す。数字はN末端からのアミノ酸の位置
を表す。推定上のタンパク質分解プロセシング部位を白抜き四角で示す。C末端
領域の保存されたシステイン残基を陰をつけた四角で示す。 図4bは、マウス(McPherronら、1997)およびヒト(McPherronおよびLee、1997)
ミオスタチン(myostatin;MSTN)と、マウスおよびヒトGDF-11の推定されるア
ミノ酸配列を並べて示す。陰をつけた四角は、マウスおよびヒトGDF-11配列
とのアミノ酸相同性を示す。アミノ酸はヒトGDF-11配列と比較して番号を付
した。推定されるタンパク分解プロセシング部位は、アミノ酸295-298に位置し
ている。
FIG. 4a shows the putative amino acid sequences of human GDF-11 (top) and human GDF-8 (bottom) side by side. Vertical lines indicate that they are the same. The dots represent gaps introduced to maximize alignment. Numbers represent amino acid positions from the N-terminus. Putative proteolytic processing sites are indicated by open squares. Conserved cysteine residues in the C-terminal region are indicated by shaded squares. FIG. 4b shows mouse (McPherron et al., 1997) and human (McPherron and Lee, 1997).
The deduced amino acid sequences of myostatin (MSTN) and mouse and human GDF-11 are shown side by side. Shaded boxes indicate amino acid homology with mouse and human GDF-11 sequences. Amino acids are numbered relative to the human GDF-11 sequence. The putative proteolytic processing site is located at amino acids 295-298.

【図5】 図5は、哺乳動物細胞におけるGDF-11の発現を示す。MSXND 発現ベクター
中にアンチセンス(レーン1)またはセンス(レーン2)方向にクローン化した
ハイブリッドGDF-8/ GDF-11 遺伝子(本文あ参照)を用いてトランスフェ
クトしたチャイニーズハムスター卵巣細胞から調製したならし培地を、透析し、
凍結乾燥し、そしてGDF-8タンパク質のC末端部分に対して作成された抗体を
用いるウエスタン分析にかけた。右側の矢印は、推定上のプロセシングされてい
ない(前GDF-8/ GDF-11)またはプロセシングされたGDF-11タンパク質
を示す。左側の数字は、分子量標準物質の移動度を示す。
FIG. 5 shows GDF-11 expression in mammalian cells. If prepared from Chinese hamster ovary cells transfected with the hybrid GDF-8 / GDF-11 gene (see text) cloned in the antisense (lane 1) or sense (lane 2) direction into the MSXND expression vector Dialysed medium
Lyophilized and subjected to Western analysis using antibodies raised against the C-terminal part of the GDF-8 protein. Arrows on the right indicate putative unprocessed (pre-GDF-8 / GDF-11) or processed GDF-11 protein. The numbers on the left indicate the mobility of the molecular weight standard.

【図6】 図6は、ヒトGDF-11の染色体マッピングを示す。ヒト/齧歯類体細胞系よ
り調製したDNAサンプルをPCRにかけ、アガロースゲル上で電気泳動し、ブ
ロットし、プローブで釣り上げた。ハイブリッド細胞系の各々に含有されるヒト
染色体が、最初の24レーン(1〜22、XおよびY)のそれぞれの一番上に同定
される。CHO、MおよびHと記したレーンでは、最初のDNA鋳型がそれぞれハ
ムスター、マウス、およびヒト由来の全ゲノムDNAであった。B1と記したレ
ーンでは、鋳型DNAを全く用いなかった。左側の数字は、DNA標準物質の移
動度を示す。
FIG. 6 shows chromosome mapping of human GDF-11. DNA samples prepared from human / rodent somatic cell lines were subjected to PCR, electrophoresed on agarose gels, blotted and probed. The human chromosome contained in each of the hybrid cell lines is identified at the top of each of the first 24 lanes (1-22, X and Y). In the lanes marked CHO, M and H, the first DNA template was whole genomic DNA from hamster, mouse and human, respectively. In the lane marked B1, no template DNA was used. The numbers on the left indicate the mobility of the DNA standard.

【図7】 図7は、GDF-11のFISH局在化を示す。末梢血リンパ細胞より誘導した
分裂中期染色体をジゴキシゲニン(digoxigenin)標識化ヒトGDF-11プローブ(a
)、またはヒトGDF-11ゲノムプローブと染色体12特異的セントロメアプローブ
との混合物(b)にハイブリダイズさせ、そして本文中に記述するように分析した
。GDF-11が位置12q13に存在することを示す図が、パネル(c)に掲げられてい
る。
FIG. 7 shows FISH localization of GDF-11. A digoxigenin-labeled human GDF-11 probe (a) is used for metaphase chromosomes derived from peripheral blood lymphocytes.
), Or a mixture of a human GDF-11 genomic probe and a chromosome 12-specific centromere probe (b), and analyzed as described herein. A diagram showing that GDF-11 exists at position 12q13 is listed in panel (c).

【図8】 図8は、異なる種から単離されたゲノムDNAのサザンブロット分析を示す。FIG. 8 shows Southern blot analysis of genomic DNA isolated from different species.

【図9】 図9は、相同性ターゲッティングによるGDF-11ヌル(null)マウスの構築を
示す。a)はGDF-11座(最上の線)およびターゲッティング構築物(2番目
の線)のマップである。黒塗りおよび網掛けした四角は、それぞれプロ−および
C−末端領域についてのコード配列を表す。ターゲッティング構築物はGDF-1
1遺伝子と、全体で11kbの相同性を有する。3’相同性フラグメントの上流お
よび図示した最初のEcoR1部位の下流の領域から誘導されたプローブは、GDF-
11遺伝子中の6.5kb EcoR1フラグメントおよび相同的にターゲットされた遺伝子
中の4.8kbフラグメントにハイブリダイズする。略語:XはXba1;EはEcoR1。b
)F1異型接合変異マウス(レーン1および2)およびこれらのマウスを交配さ
せることにより誘導した子孫(レーン3〜12)から調製されたゲノムDNAの
サザンブロット。
FIG. 9 shows the construction of GDF-11 null mice by homology targeting. a) Map of the GDF-11 locus (top line) and targeting construct (second line). Solid and shaded boxes represent coding sequences for the pro- and C-terminal regions, respectively. The targeting construct is GDF-1
It has 11 kb homology with one gene in total. Probes derived from the region upstream of the 3 'homology fragment and downstream of the first EcoR1 site shown are GDF-
Hybridizes to a 6.5 kb EcoR1 fragment in 11 genes and a 4.8 kb fragment in a homologously targeted gene. Abbreviations: X is Xba1; E is EcoR1. b
3.) Southern blot of genomic DNA prepared from F1 heterozygous mutant mice (lanes 1 and 2) and progeny derived by crossing these mice (lanes 3-12).

【図10】 図10は、GDF-11ノックアウトマウスにおける腎臓の異常を示す。新生動
物の腎臓を調査し、上段に示すように、正常の大きさまたは小さい腎臓の数に従
って分類した。表中の数値は、遺伝子型に従った各分類に入る動物の数である。
FIG. 10 shows kidney abnormalities in GDF-11 knockout mice. The kidneys of the newborn animals were examined and classified according to the number of normal or small kidneys, as indicated above. The numbers in the table are the number of animals that fall into each category according to genotype.

【図11】 図11は、GDF-11変異マウスにおけるホメオティック形質転換を示す。a
)尾のない(左から1番目および2番目)および尾が正常に見える新生イヌ。b
)〜j)新生の野生型(b、e、h)、異型接合(c、f、i)および同型接合
(d、g、j)変異マウスの骨格調製物。同型接合および異型接合変異マウスに
おける形質転換および欠損を示す、全骨格調製物(b〜d)、脊柱(e〜g)、
真肋(h〜j)。番号は胸分節を示す。
FIG. 11 shows homeotic transformation in GDF-11 mutant mice. a
) Newborn dog without tail (first and second from left) and normal tail. b
) -J) Skeletal preparations of newborn wild type (b, e, h), heterozygous (c, f, i) and homozygous (d, g, j) mutant mice. Whole skeletal preparations (b-d), spine (eg), showing transformation and deletion in homozygous and heterozygous mutant mice,
True ribs (h to j). The numbers indicate thoracic segments.

【図12】 図12は、野生型、異型接合および同型接合GDF-11マウスにおける腹側(an
terior)形質転換をまとめた表である。
FIG. 12. Ventral (an) profiles in wild-type, heterozygous and homozygous GDF-11 mice.
terior) Table summarizing the transformations.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 13/12 A61P 13/12 19/00 19/00 21/00 21/00 C12N 15/09 ZNA A23L 1/31 A // A23L 1/31 C12N 15/00 ZNAA (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,Z W (72)発明者 マクファーロン,アレクサンドラ,シー. アメリカ合衆国 21201 メリーランド州, ボルチモア,プラット ストリート 218 番 519 ダブリュ Fターム(参考) 4B024 AA05 BA21 BA43 CA03 CA04 DA02 EA04 GA11 HA12 HA15 4B042 AC04 AC05 AG01 AH01 AP30 4C084 AA13 BA35 DB52 NA14 ZA812 ZA942 ZA962 4C085 AA13 BB11 CC05 DD22 DD23 EE01 4C086 AA01 AA02 AA04 EA16 MA04 MA24 NA14 ZA81 ZA94 ZA96 ZB21 ZC78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61P 13/12 A61P 13/12 19/00 19/00 21/00 21/00 C12N 15/09 ZNA A23L 1 / 31 A // A23L 1/31 C12N 15/00 ZNAA (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE) , LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, B A, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN , IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor McFarron, Alexandra, C. United States 21201 Platte Street, Baltimore, MD 218 No. 519 F-term (reference) 4B024 AA05 BA21 BA43 CA03 CA04 DA02 EA04 GA11 HA12 HA15 4B042 AC04 AC05 AG01 AH01 AP30 4C084 AA13 BA35 DB52 NA14 ZA812 ZA85 AA1322C DDB EE01 4C086 AA01 AA02 AA04 EA16 MA04 MA24 NA14 ZA81 ZA94 ZA96 ZB21 ZC78

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リブの数が増加している動物食品の製造方法であって、 a)増殖分化因子-11(GDF-11)の発現を破壊または妨害するトランスジーンを
、動物の前核胚の生殖細胞中に導入すること、 b)前記胚を偽妊娠雌動物の卵管に移植することにより、該胚を満期産の子孫
へと成熟させること、 c)前記子孫をトランスジーンの存在について試験し、トランスジーン陽性子
孫を同定すること、 d)トランスジーン陽性子孫の交雑育種を行って、さらにトランスジーン陽性
の子孫を得ること、ならびに e)前記子孫を加工処理して食料を得ること、 を含む、前記方法。
1. A method for producing an animal food having an increased number of ribs, the method comprising: a) transgene disrupting or preventing the expression of growth differentiation factor-11 (GDF-11); B) maturing the embryo into a term term offspring by implanting the embryo into a fallopian tube of a pseudopregnant female animal; c) transducing the offspring for the presence of the transgene. Testing and identifying transgene-positive progeny; d) performing a cross-breeding of the transgene-positive progeny to obtain further transgene-positive progeny; and e) processing said progeny to obtain food. The above method, comprising:
【請求項2】 前記トランスジーンがGDF-11アンチセンスポリヌクレオチド
を含む、請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein said transgene comprises a GDF-11 antisense polynucleotide.
【請求項3】 前記トランスジーンがドミナントネガティブGDF-11ポリペプ
チドをコードする遺伝子を含む、請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein said transgene comprises a gene encoding a dominant negative GDF-11 polypeptide.
【請求項4】 リブの数が増加しているトリ、ブタ、またはウシ食品の製造
方法であって、 a)増殖分化因子-11(GDF-11)の発現を破壊または妨害するトランスジーンを
、トリ、ブタ、またはウシ動物の胚中に導入すること、 b)前記胚を、子孫が出生するような条件下で培養すること、 c)前記子孫をトランスジーンの存在について試験し、トランスジーン陽性子
孫を同定すること、 d)トランスジーン陽性子孫の交雑育種を行うこと、ならびに e)前記子孫を加工処理して食料を得ること、 を含む、前記方法。
4. A method for producing an avian, porcine or bovine food with an increased number of ribs, comprising: a) a transgene that disrupts or prevents the expression of growth differentiation factor-11 (GDF-11). Introducing into an avian, porcine, or bovine embryo; b) culturing said embryo under conditions that will produce offspring; c) testing said offspring for the presence of a transgene, transgene positive Identifying said progeny, d) performing a cross-breeding of transgene-positive progeny, and e) processing said progeny to obtain food.
【請求項5】 前記トランスジーンがGDF-11アンチセンスポリヌクレオチド
を含む、請求項4記載の方法。
5. The method of claim 4, wherein said transgene comprises a GDF-11 antisense polynucleotide.
【請求項6】 前記トランスジーンがドミナントネガティブGDF-11ポリペプ
チドをコードする遺伝子を含む、請求項4記載の方法。
6. The method of claim 4, wherein said transgene comprises a gene encoding a dominant negative GDF-11 polypeptide.
【請求項7】 前記トランスジーンが末端切断GDF-11ポリペプチドをコード
するポリヌクレオチドを含む、請求項4記載のトランスジェニック動物。
7. The transgenic animal of claim 4, wherein said transgene comprises a polynucleotide encoding a truncated GDF-11 polypeptide.
【請求項8】 GDF-11活性もしくは発現に影響を与える試薬を、慢性もしく
は急性腎疾患を患う被験体に投与することを含む、該被験体の慢性もしくは急性
腎疾患の治療法。
8. A method for treating chronic or acute kidney disease in a subject, comprising administering to a subject suffering from chronic or acute kidney disease a reagent that affects GDF-11 activity or expression.
【請求項9】 前記試薬がGDF-11のアゴニストである、請求項8記載の方法
9. The method of claim 8, wherein said reagent is an agonist of GDF-11.
【請求項10】 前記試薬がGDF-11のアンタゴニストである、請求項8記載
の方法。
10. The method of claim 8, wherein said reagent is an antagonist of GDF-11.
【請求項11】 前記アンタゴニストがGDF-11に対する抗体である、請求項
10記載の方法。
11. The method of claim 10, wherein said antagonist is an antibody against GDF-11.
【請求項12】 前記アンタゴニストがGDF-11に対するアンチセンスポリヌ
クレオチドである、請求項10記載の方法。
12. The method of claim 10, wherein said antagonist is an antisense polynucleotide to GDF-11.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016503398A (en) * 2012-10-24 2016-02-04 セルジーン コーポレイション How to treat anemia
JP2018527903A (en) * 2015-07-22 2018-09-27 スカラー ロック インコーポレイテッドScholar Rock,Inc. GDF11 binding protein and use thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030167492A1 (en) 1994-07-08 2003-09-04 Johns Hopkins University School Of Medicine Transgenic non-human animals expressing a gdf-11 dominant negative polypeptide, and methods of making and using same
NZ513642A (en) * 1999-01-21 2004-02-27 Metamorphix Inc Growth differentiation factor inhibitors and uses therefor
KR100421585B1 (en) 2001-10-25 2004-03-09 한국전자통신연구원 System for cell searching of mobile station in Time Division Duplex system and method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE258984T1 (en) * 1993-05-12 2004-02-15 Inst Genetics Llc BMP-11 COMPOSITIONS
EP0776337B1 (en) * 1994-07-08 2005-09-21 The Johns Hopkins University School Of Medicine Growth differentiation factor-11
US6498142B1 (en) * 1996-05-06 2002-12-24 Curis, Inc. Morphogen treatment for chronic renal failure

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016503398A (en) * 2012-10-24 2016-02-04 セルジーン コーポレイション How to treat anemia
JP2018184430A (en) * 2012-10-24 2018-11-22 セルジーン コーポレイション Methods for treating anemia
JP2020183390A (en) * 2012-10-24 2020-11-12 セルジーン コーポレイション Methods for treating anemia
JP2018527903A (en) * 2015-07-22 2018-09-27 スカラー ロック インコーポレイテッドScholar Rock,Inc. GDF11 binding protein and use thereof

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