JP2003504351A - How to inhibit muscle atrophy - Google Patents
How to inhibit muscle atrophyInfo
- Publication number
- JP2003504351A JP2003504351A JP2001509553A JP2001509553A JP2003504351A JP 2003504351 A JP2003504351 A JP 2003504351A JP 2001509553 A JP2001509553 A JP 2001509553A JP 2001509553 A JP2001509553 A JP 2001509553A JP 2003504351 A JP2003504351 A JP 2003504351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atrophy
- raf
- ras
- cells
- mek
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 201000000585 muscular atrophy Diseases 0.000 title description 18
- 206010028289 Muscle atrophy Diseases 0.000 title description 12
- 230000020763 muscle atrophy Effects 0.000 title description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 37
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 abstract description 35
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 abstract description 33
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 abstract description 33
- 102000016914 ras Proteins Human genes 0.000 abstract description 28
- 108010014186 ras Proteins Proteins 0.000 abstract description 27
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 13
- 206010020880 Hypertrophy Diseases 0.000 abstract description 11
- 210000002363 skeletal muscle cell Anatomy 0.000 abstract description 10
- 208000026214 Skeletal muscle atrophy Diseases 0.000 abstract description 8
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 abstract description 8
- 230000025185 skeletal muscle atrophy Effects 0.000 abstract description 8
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 abstract description 7
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 abstract description 5
- 230000014616 translation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000025175 skeletal muscle hypertrophy Effects 0.000 abstract description 3
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 60
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 22
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 21
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 17
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 17
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 108010059343 MM Form Creatine Kinase Proteins 0.000 description 13
- 238000011830 transgenic mouse model Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 210000000107 myocyte Anatomy 0.000 description 12
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 12
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 11
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 10
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 10
- 241000699660 Mus musculus Species 0.000 description 9
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 7
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 7
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 7
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 6
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 6
- 101100447653 Caenorhabditis elegans phg-1 gene Proteins 0.000 description 6
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 6
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 6
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 6
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 5
- 102000008934 Muscle Proteins Human genes 0.000 description 5
- 108010074084 Muscle Proteins Proteins 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 210000003098 myoblast Anatomy 0.000 description 5
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 5
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 4
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 206010002026 amyotrophic lateral sclerosis Diseases 0.000 description 4
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 4
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 4
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 4
- 230000007783 downstream signaling Effects 0.000 description 4
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 4
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 4
- 244000000013 helminth Species 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 208000033808 peripheral neuropathy Diseases 0.000 description 4
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 4
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 3
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 3
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 3
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 3
- 101150040459 RAS gene Proteins 0.000 description 3
- 101150062264 Raf gene Proteins 0.000 description 3
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 3
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000520 microinjection Methods 0.000 description 3
- 201000001119 neuropathy Diseases 0.000 description 3
- 230000007823 neuropathy Effects 0.000 description 3
- 108700042226 ras Genes Proteins 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 241000220479 Acacia Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 2
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 2
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 2
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 2
- 102000007317 Farnesyltranstransferase Human genes 0.000 description 2
- 108010007508 Farnesyltranstransferase Proteins 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 241000714260 Human T-lymphotropic virus 1 Species 0.000 description 2
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- 208000021642 Muscular disease Diseases 0.000 description 2
- 201000009623 Myopathy Diseases 0.000 description 2
- 102000005604 Myosin Heavy Chains Human genes 0.000 description 2
- 108010084498 Myosin Heavy Chains Proteins 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 2
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 2
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 2
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 2
- 208000003954 Spinal Muscular Atrophies of Childhood Diseases 0.000 description 2
- 101001023030 Toxoplasma gondii Myosin-D Proteins 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 210000002459 blastocyst Anatomy 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000001969 hypertrophic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000000099 in vitro assay Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002132 lysosomal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000001823 molecular biology technique Methods 0.000 description 2
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 230000001177 retroviral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 2
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 2
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 2
- 108010013238 70-kDa Ribosomal Protein S6 Kinases Proteins 0.000 description 1
- 208000030507 AIDS Diseases 0.000 description 1
- 108090000145 Bacillolysin Proteins 0.000 description 1
- 206010051900 Benign congenital hypotonia Diseases 0.000 description 1
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 241000244203 Caenorhabditis elegans Species 0.000 description 1
- 102000007590 Calpain Human genes 0.000 description 1
- 108010032088 Calpain Proteins 0.000 description 1
- 208000015374 Central core disease Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 108010069091 Dystrophin Proteins 0.000 description 1
- 102000001039 Dystrophin Human genes 0.000 description 1
- 208000017701 Endocrine disease Diseases 0.000 description 1
- 241000402754 Erythranthe moschata Species 0.000 description 1
- 101100321669 Fagopyrum esculentum FA02 gene Proteins 0.000 description 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 1
- 241000424725 Heide Species 0.000 description 1
- 101100402621 Homo sapiens MSANTD4 gene Proteins 0.000 description 1
- 101000573526 Homo sapiens Membrane protein MLC1 Proteins 0.000 description 1
- 101000635885 Homo sapiens Myosin light chain 1/3, skeletal muscle isoform Proteins 0.000 description 1
- 101000879758 Homo sapiens Sjoegren syndrome nuclear autoantigen 1 Proteins 0.000 description 1
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 1
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 1
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061223 Ligament injury Diseases 0.000 description 1
- 206010024453 Ligament sprain Diseases 0.000 description 1
- 229940124647 MEK inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 208000002720 Malnutrition Diseases 0.000 description 1
- 241000713869 Moloney murine leukemia virus Species 0.000 description 1
- 208000026072 Motor neurone disease Diseases 0.000 description 1
- 241000714177 Murine leukemia virus Species 0.000 description 1
- 102100031642 Myb/SANT-like DNA-binding domain-containing protein 4 Human genes 0.000 description 1
- 102100038379 Myogenic factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 108010056785 Myogenin Proteins 0.000 description 1
- 102000004364 Myogenin Human genes 0.000 description 1
- 108010067385 Myosin Light Chains Proteins 0.000 description 1
- 102000016349 Myosin Light Chains Human genes 0.000 description 1
- 102100030740 Myosin light chain 1/3, skeletal muscle isoform Human genes 0.000 description 1
- 208000010316 Myotonia congenita Diseases 0.000 description 1
- 108091061960 Naked DNA Proteins 0.000 description 1
- 241001045988 Neogene Species 0.000 description 1
- 208000028389 Nerve injury Diseases 0.000 description 1
- 102000035092 Neutral proteases Human genes 0.000 description 1
- 108091005507 Neutral proteases Proteins 0.000 description 1
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 1
- 102000004245 Proteasome Endopeptidase Complex Human genes 0.000 description 1
- 108090000708 Proteasome Endopeptidase Complex Proteins 0.000 description 1
- 229940079156 Proteasome inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 208000032225 Proximal spinal muscular atrophy type 1 Diseases 0.000 description 1
- 208000033526 Proximal spinal muscular atrophy type 3 Diseases 0.000 description 1
- 102000004278 Receptor Protein-Tyrosine Kinases Human genes 0.000 description 1
- 108090000873 Receptor Protein-Tyrosine Kinases Proteins 0.000 description 1
- 206010038997 Retroviral infections Diseases 0.000 description 1
- 206010039020 Rhabdomyolysis Diseases 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 102100037330 Sjoegren syndrome nuclear autoantigen 1 Human genes 0.000 description 1
- 208000010040 Sprains and Strains Diseases 0.000 description 1
- 208000021945 Tendon injury Diseases 0.000 description 1
- 208000024799 Thyroid disease Diseases 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 108090000848 Ubiquitin Proteins 0.000 description 1
- 102000044159 Ubiquitin Human genes 0.000 description 1
- 108010075653 Utrophin Proteins 0.000 description 1
- 102000011856 Utrophin Human genes 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- SHGAZHPCJJPHSC-YCNIQYBTSA-N all-trans-retinoic acid Chemical compound OC(=O)\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C SHGAZHPCJJPHSC-YCNIQYBTSA-N 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001363 autoimmune Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000001109 blastomere Anatomy 0.000 description 1
- 210000000459 calcaneus Anatomy 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 230000005754 cellular signaling Effects 0.000 description 1
- 201000007303 central core myopathy Diseases 0.000 description 1
- 150000005829 chemical entities Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 201000011474 congenital myopathy Diseases 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002638 denervation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 201000009338 distal myopathy Diseases 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000317 environmental toxin Toxicity 0.000 description 1
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 210000004602 germ cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000000474 heel Anatomy 0.000 description 1
- 230000003284 homeostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000001361 intraarterial administration Methods 0.000 description 1
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 1
- 238000007913 intrathecal administration Methods 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- 201000004815 juvenile spinal muscular atrophy Diseases 0.000 description 1
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006609 metabolic stress Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002829 mitogen activated protein kinase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 208000005264 motor neuron disease Diseases 0.000 description 1
- 201000006938 muscular dystrophy Diseases 0.000 description 1
- 230000021268 myoblast fusion Effects 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 108010084677 myogenic factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 230000003274 myotonic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 1
- 101150091879 neo gene Proteins 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000008764 nerve damage Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000003207 proteasome inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000000159 protein binding assay Methods 0.000 description 1
- 102000001720 ral Guanine Nucleotide Exchange Factor Human genes 0.000 description 1
- 108010029592 ral Guanine Nucleotide Exchange Factor Proteins 0.000 description 1
- 238000002708 random mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229930002330 retinoic acid Natural products 0.000 description 1
- 201000009410 rhabdomyosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 102220240796 rs553605556 Human genes 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000001991 scapula Anatomy 0.000 description 1
- 210000001082 somatic cell Anatomy 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 208000020431 spinal cord injury Diseases 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 208000001608 teratocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 1
- 239000003104 tissue culture media Substances 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 238000003151 transfection method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 229960001727 tretinoin Drugs 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000006663 ubiquitin-proteasome pathway Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N xylazine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC1=NCCCS1 BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001600 xylazine Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/5044—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics involving specific cell types
- G01N33/5061—Muscle cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
- A61K38/45—Transferases (2)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
- A61P21/06—Anabolic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/502—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects
- G01N33/5041—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects involving analysis of members of signalling pathways
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/5082—Supracellular entities, e.g. tissue, organisms
- G01N33/5088—Supracellular entities, e.g. tissue, organisms of vertebrates
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Neurology (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 本発明は、筋細胞における萎縮を阻害する方法を提供する。本発明はさらに、脊椎動物において、骨格筋萎縮を阻害するか、または骨格筋肥大を引き起こすための方法を提供する。本発明はまた、筋細胞において、タンパク質分解を減少させるか、またはタンパク質合成を増加させるために使用され得る、因子、遺伝子および遺伝子産物を同定する方法を提供する。本発明は、骨格筋萎縮を引き起こすシグナル伝達経路を阻害することによる、骨格筋萎縮を阻害する方法を提供する。Ras活性化を阻害する因子またはRasの下流のシグナル伝達分子(例えば、Raf/Mek/Erk)を阻害する因子が、骨格筋細胞において萎縮を予防もしくは減少させ、および/または肥大を引き起こすために本発明において有用である。 (57) [Summary] The present invention provides a method for inhibiting atrophy in muscle cells. The invention further provides a method for inhibiting skeletal muscle atrophy or causing skeletal muscle hypertrophy in a vertebrate. The present invention also provides methods for identifying factors, genes and gene products that can be used to reduce proteolysis or increase protein synthesis in muscle cells. The present invention provides a method of inhibiting skeletal muscle atrophy by inhibiting a signaling pathway that causes skeletal muscle atrophy. Factors that inhibit Ras activation or that inhibit signaling molecules downstream of Ras (eg, Raf / Mek / Erk) prevent or reduce atrophy in skeletal muscle cells and / or cause hypertrophy. Useful in the invention.
Description
【0001】
本願は、米国仮出願番号60/142,857(1999年7月7日出願)(
この全体が本明細書中で参考として援用される)の優先権を主張する。This application is US provisional application No. 60 / 142,857 (filed on July 7, 1999) (
This is incorporated herein by reference in its entirety).
【0002】
(発明の背景)
筋肉の質量の減少または萎縮は、種々の生理学的状態および病理学的状態に関
連する。例えば、筋萎縮は、神経外傷;退行性、代謝性または炎症性の神経障害
(例えば、ギヤン−バレー症候群);末梢神経障害;または環境毒素もしくは薬
物により生じる神経損傷に起因する脱神経から生じ得る。筋萎縮はまた、運動神
経障害(例えば、成人運動ニューロン疾患(例えば、筋萎縮性側索硬化症(AL
Sまたはルー・ゲーリグ病);乳児性および若年性の脊髄性筋萎縮症;ならびに
多病巣性導体ブロックを伴う自己免疫運動神経障害)が挙げられる)に起因する
脱神経からも生じ得る。筋萎縮はまた、例えば、発作または脊髄傷害に起因する
麻痺;外傷(例えば、骨折、靱帯もしくは腱の傷害、捻挫または脱臼など)に起
因する骨格の固定;または長期のベッド療養から生じる慢性疾患からも生じ得る
。代謝ストレスまたは栄養不足(これらも、筋萎縮を生じ得る)としては、特に
、癌の悪質液および他の慢性的な疾病(AIDSが挙げられる)、空腹または横
紋筋融解症、ならびに内分泌障害(例えば、甲状腺の障害および糖尿病)が挙げ
られる。筋萎縮はまた、筋ジストロフィー症候群(例えば、デュシェーヌ、ベッ
カー型、筋緊張性、筋膜肩甲上腕骨(fascioscapulohumera
l)、エメリー−ドライフス、眼咽頭筋、肩甲上腕骨、肢帯および先天性のタイ
プ、ならびに遺伝性遠位型ミオパシーとして公知であるジストロフィー)に起因
し得る。筋萎縮はまた、先天性ミオパシー(例えば、良性先天性緊張低下)、中
心コア病、ネマリンミオパシー(nemalene myopathy)、およ
び筋細管(中心核)ミオパシーにも起因し得る。筋萎縮はまた、加齢プロセスの
間にも生じる。BACKGROUND OF THE INVENTION Reduction or atrophy of muscle mass is associated with various physiological and pathological conditions. For example, muscular atrophy can result from nerve trauma; degenerative, metabolic or inflammatory neuropathy (eg, Guian-Barre syndrome); peripheral neuropathy; or denervation resulting from nerve damage caused by environmental toxins or drugs. . Muscle atrophy also refers to motor neuropathy (eg, adult motor neuron disease (eg, amyotrophic lateral sclerosis (AL)).
S or Lou Gehrig's disease); infantile and juvenile spinal muscular atrophy; and autoimmune motor neuropathy with multifocal conductor block)). Muscular atrophy can also result, for example, from paralysis resulting from stroke or spinal cord injury; skeletal fixation resulting from trauma (eg, fracture, ligament or tendon injury, sprain or dislocation); or from chronic illness resulting from long-term bed care. Can also occur. Metabolic stress or nutritional deficiencies, which can also result in muscle wasting, include cancer malignant fluids and other chronic illnesses, including AIDS, fasting or rhabdomyolysis, and endocrine disorders, among others. For example, thyroid disorders and diabetes mellitus). Muscular atrophy also refers to muscular dystrophy syndrome (eg Duchenne, Becker type, myotonic, fascioscapulohumera).
1), emery-de-lifes, oropharyngeal muscle, scapula, limb girdle and congenital type, and dystrophies known as hereditary distal myopathy). Muscle atrophy may also be due to congenital myopathy (eg, benign congenital hypotonia), central core disease, nemalene myopathy, and myotubular (central nucleus) myopathy. Muscle atrophy also occurs during the aging process.
【0003】
種々の病理学的段階における筋萎縮は、増強したタンパク質分解および筋タン
パクの質減少した産生に関連する。筋細胞は、リソソームプロテアーゼおよびサ
イトゾルプロテアーゼを含む。サイトゾルプロテアーゼとしては、Ca2+活性化
中性プロテアーゼ(カルパイン)およびATP依存性ユビキチンプロテアソーム
タンパク質分解系が挙げられる。リソソーム系およびサイトゾル系は、インビト
ロで筋タンパク質を分解し得るが、インビボでの筋タンパク質分解におけるそれ
らの役割についてはあまり知られていない。幾つかの研究は、プロテアソームイ
ンヒビターが萎縮しつつあるラット骨格筋におけるタンパク質分解を減少させる
ことを報告しており(例えば、Tawaら(1997)J.Clin.Inve
st.100:197)、このことは、ユビキチン−プロテアソーム経路がタン
パク質分解の増強において役割を有するという示唆に至る。しかし、この萎縮し
つつある筋肉におけるタンパク質分解の正確な機構は、不十分にしか特徴付けら
れていないままである。Muscle atrophy at various pathological stages is associated with enhanced proteolysis and reduced production of muscle proteins. Muscle cells contain lysosomal and cytosolic proteases. Cytosolic proteases include Ca 2+ -activated neutral protease (calpain) and the ATP-dependent ubiquitin proteasome proteolytic system. Lysosomal and cytosolic systems can degrade muscle proteins in vitro, but little is known about their role in muscle protein degradation in vivo. Several studies have reported that proteasome inhibitors reduce proteolysis in atrophied rat skeletal muscle (eg, Tawa et al. (1997) J. Clin. Inve.
st. 100: 197), which suggests that the ubiquitin-proteasome pathway has a role in enhancing proteolysis. However, the exact mechanism of protein degradation in this atrophied muscle remains poorly characterized.
【0004】
Rasは、身体における全ての細胞中で見出されるシグナル伝達分子である。
これは、種々の増殖因子(チロシンキナーゼレセプターをシグナル伝達する増殖
因子が挙げられる)により活性化される。Ras活性化は、幾つかの下流シグナ
ル伝達経路(Raf/Mek/Erk経路が挙げられる)の活性化を生じる。R
asの潜在的な他の下流基質としては、以下のシグナル伝達分子が挙げられる:
PKC、Ral−GDS、KSRおよびRin−1(Trends Genet
1999年4月;15(4):145−9)。Ras、Raf、Mekおよび
Erk遺伝子は、進化を通して良好に保存されており、そしてホモログは、酵母
からヒトまでの真核細胞において見出され得る(Ras:Taparowsky
Eら(1982)Nature 300:762−5;Raf:Heidec
kerら(1990)Mol.Cell.Biol.10:2503;Samu
elsら(1993)Mol.Cell.Biol.13:6241;Morr
isonら(1997)Curr.Opin.Cell Biol.9:174
;Mek:Crews CMら(1992)Science 258:478−
80;Erk:Boulton TGら(1991)Cell 65:663−
75)。Ras is a signaling molecule found in all cells in the body.
It is activated by various growth factors, including those that signal tyrosine kinase receptors. Ras activation results in the activation of several downstream signaling pathways, including the Raf / Mek / Erk pathway. R
Other potential downstream substrates of as include the following signaling molecules:
PKC, Ral-GDS, KSR and Rin-1 (Trends Genet April 1999; 15 (4): 145-9). The Ras, Raf, Mek and Erk genes are well conserved throughout evolution, and homologues can be found in eukaryotic cells from yeast to human (Ras: Taparowsky E et al. (1982) Nature 300: 762-). 5; Raf: Heidec
ker et al. (1990) Mol. Cell. Biol. 10: 2503; Samu
els et al. (1993) Mol. Cell. Biol. 13: 6241; Morr
ison et al. (1997) Curr. Opin. Cell Biol. 9: 174
Mek: Crews CM et al. (1992) Science 258: 478-.
80; Erk: Boulton TG et al. (1991) Cell 65: 663-.
75).
【0005】
Rasの恒常的に活性な変異体がトランスジェニックマウス中の心筋において
発現された場合、この動物は、肥大性心臓組織を有して生まれた(J Biol
.Chem.1995年9月 29;270(39):23173−8)。これ
は、Ras活性化が同様に骨格筋における肥大の原因となり得る可能性を示唆し
、そしてRas活性化が骨格筋萎縮を回復するための有効な1つの方法であり得
ることを示す。When a constitutively active mutant of Ras was expressed in the heart muscle of transgenic mice, this animal was born with hypertrophic heart tissue (J Biol).
. Chem. 1995 Sep 29; 270 (39): 23173-8). This suggests that Ras activation may cause hypertrophy in skeletal muscle as well, and shows that Ras activation may be one effective way to restore skeletal muscle atrophy.
【0006】
しかし、筋細胞におけるタンパク質分解または減少した合成がRasおよび下
流のRaf/Mek/Erk経路における細胞シグナル伝達分子の活性化により
実際に増加されることが、本発明に従って開示されている。However, it has been disclosed according to the invention that proteolytic or diminished synthesis in muscle cells is indeed increased by activation of Ras and cell signaling molecules in the downstream Raf / Mek / Erk pathway.
【0007】
(発明の要旨)
本発明は、骨格筋萎縮を引き起こすシグナル伝達経路を阻害することによる、
骨格筋萎縮を阻害する方法を提供する。Ras活性化を阻害する因子またはRa
sの下流のシグナル伝達分子(例えば、Raf/Mek/Erk)を阻害する因
子が、骨格筋細胞において萎縮を予防もしくは減少させ、および/または肥大を
引き起こすために本発明において有用である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides for the inhibition of signaling pathways that cause skeletal muscle atrophy,
A method of inhibiting skeletal muscle atrophy is provided. Factors that inhibit Ras activation or Ra
Factors that inhibit signaling molecules downstream of s (eg Raf / Mek / Erk) are useful in the invention to prevent or reduce atrophy and / or cause hypertrophy in skeletal muscle cells.
【0008】
導入遺伝子、トランスフェクトされたES細胞を宿主胚盤胞に注入し、さらに
偽妊娠養母宿主中へ注入し、続いて胚の発達そしてトランスジェニックマウスの
誕生が続く。Ras、Raf、MekまたはErkの核酸の恒常的に活性な変異
形態は、トランスジェニックマウスの筋肉細胞において発現され、恒常的に活性
な変異形態のRasタンパク質、Rafタンパク質、Mekタンパク質またはE
rkタンパク質を筋細胞に提供する。The transgene, transfected ES cells are injected into the host blastocyst and further into the pseudopregnant foster host, followed by embryonic development and the birth of transgenic mice. A constitutively active mutant form of a Ras, Raf, Mek or Erk nucleic acid is expressed in muscle cells of transgenic mice and is a constitutively active mutant form of Ras protein, Raf protein, Mek protein or E.
Provides rk protein to muscle cells.
【0009】
別の好ましい実施形態において、トランスジェニックマウスは、Hoganら
(前出)に記載されるように、導入遺伝子を含むベクターを受精卵の前核に直接
注入することによって作製される。注入された卵は、偽妊娠養母宿主に挿入され
、胚の発達およびトランスジェニックマウスの誕生が続く。In another preferred embodiment, transgenic mice are made by injecting a vector containing the transgene directly into the pronucleus of fertilized eggs, as described in Hogan et al. (Supra). The injected eggs are inserted into a pseudopregnant foster mother host, followed by embryonic development and the birth of transgenic mice.
【0010】
Rasタンパク質、Rafタンパク質、Mekタンパク質、またはErkタン
パク質の恒常的に活性な変異形態の存在はまた、これらのタンパク質に特異的な
抗体を用いてか、またはこれらのタンパク質をコードするベクター中に遺伝的に
挿入されたエピトープタグに特異的な抗体によって、評価され得る。The presence of constitutively active mutant forms of Ras, Raf, Mek, or Erk proteins has also been demonstrated using antibodies specific for these proteins or in vectors encoding these proteins. Can be assessed by an antibody specific for the epitope tag genetically inserted in.
【0011】
筋細胞萎縮を阻害する因子の同定のための方法において、この因子は、当該分
野で公知の方法によって、Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に活性
な変異形態を発現する筋細胞と接触され得る。培養物中の細胞またはトランスジ
ェニック生物から得られた細胞に関して、これらの細胞は、例えば、直接的な適
用によって、この因子と接触され得る。この因子は、細胞への侵入を促進するた
めに、改変されてもよいし、送達ビヒクルに含まれてもよい。この因子は、単離
および精製されてもよく、または、本方法におけるポジティブな結果に続くさら
なる精製に供されるサンプルまたは組成物中に存在し得る。例えば、この試薬は
、細胞中に含まれ得る。骨格筋細胞がMekキナーゼ(これは、RasおよびR
afの下流)のシグナル伝達をブロックする化学物質で処理される場合、生じる
細胞が、コントロール細胞と比較して肥大性のようであることが、本発明に従っ
て発見された。In a method for the identification of a factor that inhibits myocyte atrophy, the factor is a muscle cell that expresses a constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek or Erk by methods known in the art. Can be contacted with. For cells in culture or obtained from transgenic organisms, these cells can be contacted with the factor by, for example, direct application. This factor may be modified or included in the delivery vehicle to facilitate entry into the cell. This factor may be isolated and purified, or may be present in a sample or composition subject to further purification following positive results in the method. For example, the reagent can be contained within a cell. Skeletal muscle cells have Mek kinases (which are Ras and R
It was discovered according to the invention that the resulting cells appear hypertrophic when compared to control cells when treated with chemicals that block signaling (downstream of af).
【0012】
従って、本出願者らは、Rasまたはその下流シグナル伝達分子Raf/Me
k/Erkのインヒビターが、骨格筋細胞における萎縮を減少または予防するた
めに有用であることを発見した。さらに、そのようなインヒビターは、骨格筋萎
縮が生じる、本明細書中に記載されるような状態を有する哺乳動物における萎縮
を減少および/または予防するのに使用され得る。好ましい実施形態において、
そのようなインヒビターは、Rasについての薬理学的アンタゴニスト[Can
cer Chemother Pharmacol.(1999)43(1):
50−8]、もしくはRaf/Mek/Erkについての薬理学的アンタゴニス
トであることが既に明らかになっているインヒビター(例えば、PD98059
[Proc.Natl.Acad.Sci.(1995)92:7686]また
はファルネシルトランスフェラーゼ(Chem.Biol(1995)Dec
2(12):787−91))である。この実施形態に従って、萎縮しつつある
骨格筋細胞、または筋細胞が萎縮しつつある上記のような状態を有する脊椎動物
は、インヒビターで処理されて、その結果筋細胞萎縮を予防または減少する。そ
のような処置は、筋萎縮発症の前に予防的に利用され得るか、またはそのような
状態が現れた後に利用され得る。脊椎動物としては、骨格筋および骨格を含む任
意の種(これは、ニワトリ、げっ歯類、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ
、ヤギ、霊長類およびヒトを含む)が挙げられ、好ましくはヒトである。Accordingly, the Applicants have determined that Ras or its downstream signaling molecule Raf / Me.
It has been discovered that inhibitors of k / Erk are useful for reducing or preventing atrophy in skeletal muscle cells. Further, such inhibitors can be used to reduce and / or prevent atrophy in mammals having conditions as described herein, in which skeletal muscle atrophy occurs. In a preferred embodiment,
Such inhibitors are pharmacological antagonists for Ras [Can
cer Chemother Pharmacol. (1999) 43 (1):
50-8], or inhibitors already known to be pharmacological antagonists for Raf / Mek / Erk (eg PD98059.
[Proc. Natl. Acad. Sci. (1995) 92: 7686] or farnesyl transferase (Chem. Biol (1995) Dec.
2 (12): 787-91)). According to this embodiment, skeletal muscle cells undergoing atrophy, or vertebrates having a condition such as those in which the muscle cells are undergoing atrophy, are treated with an inhibitor to prevent or reduce myocyte atrophy. Such treatment may be used prophylactically before the onset of muscular atrophy, or after the appearance of such a condition. Vertebrate animals include any species including skeletal muscle and skeleton, including chickens, rodents, rabbits, dogs, cats, cows, horses, pigs, goats, primates and humans, preferably Is a human.
【0013】
別の実施形態において、Rasまたは下流のシグナル伝達分子であるRaf/
Mek/Erkのインヒビターは、骨格筋細胞における萎縮をもたらすために使
用され得る。さらに、そのようなインヒビターは、骨格筋萎縮が予測される本明
細書中に記載されるような状態を有する脊椎動物において筋萎縮をもたらすため
に使用され得る。いくつかの設定(例えば、食肉生産用に飼育される動物)にお
いて、このような因子は、食肉生産を増加するために使用され得る。好ましい実
施形態において、そのようなインヒビターは、Rasについての薬理学的アンタ
ゴニスト[Cancer Chemother Pharmacol.(199
9)43(1):50−8]、またはRaf/Mek/Erkについての薬理学
的アンタゴニストであることが既に明らかになっているインヒビター(例えば、
PD98059[Proc.Natl.Acad.Sci.(1995)92:
7686]またはファルネシルトランスフェラーゼ(Chem.Biol(19
95)Dec 2(12):787−91))である。この実施形態に従って、
萎縮しつつある骨格筋細胞、または筋細胞が萎縮しつつある上記のような状態を
有する脊椎動物は、インヒビターで処理されて、その結果筋細胞萎縮を予防また
は減少する。そのような処置は、筋萎縮発症の前に予防的に利用され得るか、ま
たはそのような状態が現れた後に利用される。あるいは、そのような処置は、骨
格筋肥大を誘導するために使用され得る。In another embodiment, Ras or the downstream signaling molecule Raf /
Inhibitors of Mek / Erk can be used to effect atrophy in skeletal muscle cells. Further, such inhibitors can be used to effect muscle atrophy in vertebrates having conditions as described herein in which skeletal muscle atrophy is predicted. In some settings, such as animals raised for meat production, such factors can be used to increase meat production. In a preferred embodiment, such inhibitors are pharmacological antagonists for Ras [Cancer Chemother Pharmacol. (199
9) 43 (1): 50-8], or inhibitors already known to be pharmacological antagonists for Raf / Mek / Erk (eg,
PD98059 [Proc. Natl. Acad. Sci. (1995) 92:
7686] or farnesyl transferase (Chem. Biol (19
95) Dec 2 (12): 787-91)). According to this embodiment,
Skeletal muscle cells undergoing atrophy, or vertebrates with conditions such as those in which muscle cells are undergoing atrophy, are treated with an inhibitor to prevent or reduce muscle cell atrophy as a result. Such treatments may be used prophylactically before the onset of muscle wasting, or after the appearance of such conditions. Alternatively, such treatment can be used to induce skeletal muscle hypertrophy.
【0014】
本発明はさらに、キャリア(これは、賦形剤、希釈剤または他の薬学的に活性
な化合物を含み得る)中のRasアンタゴニストまたはRaf/Mek/Erk
アンタゴニストを含む治療組成物を提供する。そのような組成物は、全身投与さ
れるか、または局所投与され得る。当該分野で公知の任意の適切な投与形態が使
用され得、これには、静脈内注射、髄腔内注射、動脈内注射、鼻腔内注入、経口
注入、皮下注射、腹腔内注射、または局所注射、あるいは外科移植を含むが、こ
れらに限定されない。徐放性処方物がまた、提供される。The present invention further provides a Ras antagonist or Raf / Mek / Erk in a carrier, which may include excipients, diluents or other pharmaceutically active compounds.
Provided are therapeutic compositions that include an antagonist. Such compositions can be administered systemically or locally. Any suitable dosage form known in the art may be used, including intravenous injection, intrathecal injection, intraarterial injection, intranasal injection, oral injection, subcutaneous injection, intraperitoneal injection, or local injection. , Or, but not limited to, surgical implantation. Sustained-release formulations are also provided.
【0015】
脊椎動物における本発明の組成物の活性は、筋萎縮が存在する障害の実験動物
モデルを用いて評価され得る。例えば、この組成物の活性は、実施例2において
、本明細書中に記載される後肢固定モデルにおけるそれらの効果について試験さ
れ得る。あるいは、この組成物の活性は、肥大が測定され得る実験動物を用いて
評価され得る。例えば、この組成物の活性は、運動誘導肥大(exercise
−induced hypertrophy)または補償誘導肥大(compe
nsation−induced hypertrophy)を受けている筋肉
に対するそれらの効果について試験され得る。あるいは、筋肉は、実験組成物で
処置された動物と比較されてコントロール動物中で評価されて、その処置動物が
、その処置の結果として骨格筋肥大を示すか否かを決定し得る。細胞培養アッセ
イおよび動物研究から得られたデータを使用して、脊椎動物(ヒトを含む)にお
ける使用のための投薬量の範囲を定式化し得る。本明細書中にの組成物の投薬量
は、毒性がほとんどまたは全くない、ある範囲の血清循環濃度内にあるべきであ
る。投薬量は、使用した投薬形態および投与経路に依存してこの範囲内で変化し
得る。The activity of the compositions of the invention in vertebrates can be evaluated using experimental animal models of disorders in which muscular atrophy is present. For example, the activity of this composition can be tested in Example 2 for their effect on the hindlimb fixation model described herein. Alternatively, the activity of this composition can be evaluated using laboratory animals in which hypertrophy can be measured. For example, the activity of this composition may be due to exercise-induced hypertrophy.
-Induced hypertrophy or compensation-induced hypertrophy
can be tested for their effect on muscle undergoing nation-induced hypertrophy. Alternatively, muscle can be evaluated in control animals compared to animals treated with the experimental composition to determine whether the treated animals exhibit skeletal muscle hypertrophy as a result of the treatment. The data obtained from cell culture assays and animal studies can be used in formulating a range of dosage for use in vertebrates, including humans. The dosage of the compositions herein should be within a range of circulating serum concentrations that have little or no toxicity. The dosage may vary within this range depending on the dosage form used and the route of administration.
【0016】
別の実施形態において、筋細胞において萎縮を阻害するかまたは肥大をもたら
す因子を同定する方法を提供する。この方法は、RasまたはRaf/Mek/
Erkの恒常的に活性な変異体を発現する筋細胞を作製する工程、この筋細胞を
、試験される因子と接触させる工程;および萎縮を経てない細胞または萎縮の量
がコントロール細胞と比較して減少されている細胞についてスクリーニングする
工程を包含する。[0016] In another embodiment, a method of identifying a factor that inhibits atrophy or causes hypertrophy in muscle cells is provided. The method is Ras or Raf / Mek /
Generating a myocyte expressing a constitutively active variant of Erk, contacting this myocyte with a factor to be tested; and a cell that has not undergone atrophy or the amount of atrophy is compared to a control cell. Screening for cells that have been reduced.
【0017】
1つの実施形態において、本発明は、筋細胞において萎縮を阻害する因子また
は肥大をもたらす因子を同定する方法を提供する。この方法は、Ras活性また
はRaf/Mek/Erk活性についてのインビトロアッセイを調製する工程、
RasまたはRaf/Mek/Erkを、試験される因子と接触させる工程;お
よびRas活性またはRaf/Mek/Erk活性をブロックする因子について
スクリーニングする工程を包含する。In one embodiment, the invention provides a method of identifying a factor that inhibits atrophy or causes hypertrophy in muscle cells. This method comprises preparing an in vitro assay for Ras activity or Raf / Mek / Erk activity,
Contacting Ras or Raf / Mek / Erk with the agent being tested; and screening for agents that block Ras activity or Raf / Mek / Erk activity.
【0018】
本発明の別の好ましい実施形態は、筋細胞において萎縮を阻害するかまたは肥
大をもたらす遺伝子産物をコードする遺伝子を同定する方法を提供する。この方
法は、RasまたはRaf/Mek/Erkの恒常的に活性な変異体を発現する
筋細胞を調製する工程;これらの筋細胞に試験される遺伝子を、この試験遺伝子
が産物をコードする条件下で導入する工程、この試験遺伝子をコードする筋細胞
における萎縮量を測定する工程、および、この試験遺伝子をコードする細胞にお
ける萎縮量を、試験遺伝子が導入されていない筋細胞における萎縮量と比較する
工程(ここで、試験遺伝子をコードする筋細胞におけるより小さな萎縮量が、試
験遺伝子産物はRas経路またはRaf/Mek/Erk経路を阻害し、それゆ
え、そのような萎縮が生じる条件下で細胞における萎縮を阻害することを示す)
を包含する。Another preferred embodiment of the invention provides a method of identifying a gene encoding a gene product that inhibits atrophy or causes hypertrophy in muscle cells. This method comprises the step of preparing muscle cells expressing a constitutively active mutant of Ras or Raf / Mek / Erk; the genes to be tested in these muscle cells under the conditions that the test gene encodes a product. And the step of measuring the amount of atrophy in the muscle cells encoding this test gene, and the amount of atrophy in the cells encoding this test gene are compared with the amount of atrophy in the muscle cells into which the test gene has not been introduced. The step (wherein a smaller amount of atrophy in the muscle cells encoding the test gene results in the test gene product inhibiting the Ras pathway or the Raf / Mek / Erk pathway, and therefore in cells under conditions where such atrophy occurs. Indicates that it inhibits atrophy)
Includes.
【0019】
RasまたはRaf/Mek/Erkの恒常的に活性な変異体形態を発現する
ために有用な細胞は、培養物中で維持されて、異種核酸を発現するように操作さ
れ得る、任意の筋細胞および全ての筋細胞を含む。これらの細胞は、初代培養物
または確立された細胞株であり得る。適切な筋細胞としては、筋芽細胞、例えば
、Bainsら(1984)Mol.Cell.Biol.4:1449−15
53(この文献の開示は、本明細書中に参考として援用される)に記載されるよ
うなC2C12細胞株が挙げられる。他の適切な筋細胞としては、Glassら
(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 16:8848
に記載されるSol8細胞、およびRingentzら(1978)Exp.C
ell.Res.113:233に記載されるようなL6細胞(これらの文献の
開示は、本明細書中に参考として援用される)が挙げられる。Cells useful for expressing constitutively active mutant forms of Ras or Raf / Mek / Erk can be maintained in culture and engineered to express a heterologous nucleic acid, any Includes myocytes and all myocytes. These cells can be primary cultures or established cell lines. Suitable muscle cells include myoblasts such as those described by Bains et al. (1984) Mol. Cell. Biol. 4: 1449-15
53, the disclosure of which is incorporated herein by reference, and includes the C2C12 cell line. Other suitable muscle cells include Glass et al. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 16: 8848
Sol8 cells described in, and Ringentz et al. (1978) Exp. C
ell. Res. L6 cells as described in 113: 233, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
【0020】
Ras遺伝子またはRaf/Mek/Erk遺伝子を発現する培養された筋細
胞を作製するため有用な細胞としてはまた、骨格筋細胞に分化し得る非筋細胞が
挙げられる;この細胞型の例は、胚性幹細胞(これは、Shaniら(1992
)Symp.Soc.Exp.Biol.46:19に記載されるように、筋特
異的転写因子であるMyoDの挿入によって骨格筋細胞に分化し得る)である。
骨格筋経路に沿って分化され得る非筋細胞の別の例は、横紋筋肉腫の腫瘍細胞で
あり、この細胞は、Gabbertら(1988)Cancer Res.48
:5264によって記載されるようにレチノイン酸と接触することによって分化
し得る。Cells useful for making cultured muscle cells expressing the Ras gene or the Raf / Mek / Erk gene also include non-muscle cells that can differentiate into skeletal muscle cells; examples of this cell type. Are embryonic stem cells (which are described in Shani et al. (1992)
) Symp. Soc. Exp. Biol. 46:19, it can differentiate into skeletal muscle cells by insertion of the muscle-specific transcription factor MyoD).
Another example of non-muscle cells that can be differentiated along the skeletal muscle pathway is rhabdomyosarcoma tumor cells, which are described in Gabbert et al. (1988) Cancer Res. 48
: 5264 and may be differentiated by contacting with retinoic acid.
【0021】
適切な転写調節配列および翻訳調節配列の制御下である、RasまたはRaf
/Mek/Erkの恒常的に活性な変異形態の核酸は、当該分野で公知の方法(
例えば、形質転換、トランスフェクト、感染、形質導入、および注入を含む)に
よって細胞に導入され得る。好ましい実施形態において、Ras遺伝子、Raf
遺伝子、Mek遺伝子、またはErk遺伝子は、筋細胞において発現を引き起こ
す適切なプロモーターの制御下で、発現ベクターに含まれる。好ましいプロモー
ターとしては、ヒト骨格アクチン(HSA)、ニワトリ骨格アクチン(CSA)
、マウス骨格アクチン(MSA)、ラット骨格アクチン(RSA)のような骨格
アクチン;筋クレアチンキナーゼ(MCK);MyoD;MRF4;ミオゲニン
;ジストロフィン;ユートロフィン;MuSK;ミオシン軽鎖(MLC1/3)
;ミオシン重鎖(MHC)が挙げられる。他の非筋特異的プロモーターとしては
、サイトメガロウイルス(CMV);LTR(長い末端反復配列(これは、モロ
ニーマウス白血病ウイルス(MuLV)を含むレトロウイルス中に見出される)
);HTLV−1(ヒトT細胞白血病ウイルス1のプロモーター);後期(la
te)アデノウイルス、中期(middle)アデノウイルス、または初期(e
arly)アデノウイルスが挙げられる。Ras or Raf under the control of appropriate transcriptional and translational regulatory sequences
The nucleic acid in the constitutively active mutant form of / Mek / Erk can be prepared by methods known in the art (
(Including, for example, transformation, transfection, infection, transduction, and infusion). In a preferred embodiment, Ras gene, Raf
The gene, Mek gene, or Erk gene is included in the expression vector under the control of a suitable promoter that drives expression in muscle cells. Preferred promoters include human skeletal actin (HSA) and chicken skeletal actin (CSA)
, Skeletal actin such as mouse skeletal actin (MSA), rat skeletal actin (RSA); muscle creatine kinase (MCK); MyoD; MRF4; myogenin; dystrophin; utrophin; MuSK; myosin light chain (MLC1 / 3)
The myosin heavy chain (MHC). Other non-muscle-specific promoters include cytomegalovirus (CMV); LTR (long terminal repeats, found in retroviruses including Moloney murine leukemia virus (MuLV)).
); HTLV-1 (promoter of human T cell leukemia virus 1); late (la
te) adenovirus, middle adenovirus, or early (e)
aly) adenovirus.
【0022】
細胞中の萎縮量は、直径の定量、タンパク質量の定量によってか、またはタン
パク質合成を刺激するp70S6キナーゼもしくはPhas−1タンパク質の活
性化によって、測定され得る。トランスジェニック生物において、筋萎縮は、本
明細書中の実施例2に記載されるように測定され得る。The amount of atrophy in cells can be measured by quantification of diameter, quantification of protein content, or by activation of p70S6 kinase or Phas-1 protein that stimulates protein synthesis. In transgenic organisms, muscle wasting can be measured as described in Example 2 herein.
【0023】
さらに別の好ましい実施形態において、Rasタンパク質、Rafタンパク質
、Mekタンパク質、またはErkタンパク質は、インビトロアッセイで発現さ
れ、その結果、これらのシグナル伝達分子を阻害する因子がスクリーニングされ
得る。あるいは、インビトロ結合アッセイが利用されて、Ras、Raf、Me
k、またはErkの下流のシグナル伝達成分への結合をブロックする因子が同定
され得る。これには、例えば、Endら(1993)J.biol.Chem.
268(14):10066−10075に記載されるような技術が用いられる
。In yet another preferred embodiment, Ras, Raf, Mek, or Erk proteins are expressed in an in vitro assay so that agents that inhibit these signaling molecules can be screened. Alternatively, an in vitro binding assay is utilized to utilize Ras, Raf, Me
Agents that block the binding of k, or Erk, to downstream signaling components can be identified. This is described, for example, by End et al. biol. Chem.
268 (14): 10066-10075.
【0024】
適切なプロモーターの制御下でRas、Raf、MekまたはErkの恒常的
に活性な変異形態の核酸を含む発現ベクターは、公知の方法(例えば、リポソー
ム媒介トランスフェクション、リン酸カルシウム媒介トランスフェクション、D
EAE−デキストラントランスフェクション、裸のDNAのトランスフェクショ
ン、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、レトロウイルス媒介
感染、アデノウイルス媒介感染、またはアデノ随伴ウイルス媒介感染)によって
細胞に導入される。Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に活性な変異
形態の核酸は、安定または一過性で、細胞に導入され得る。異種核酸を真核生物
細胞に導入するための方法は、多数の実験室手引書(例えば、DNA Clon
ing:A Practical Approach、第I〜III巻(198
5)Gloverら、IRL Press Limited、Oxford、お
よびSambrookら(1989)Molecular Cloning:A
Laboratory Manual、第2版、Cold Spring H
arbor、NYに記載されている。Expression vectors containing a nucleic acid of a constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek or Erk under the control of a suitable promoter can be obtained by known methods (eg, liposome-mediated transfection, calcium phosphate-mediated transfection, D
EAE-dextran transfection, transfection of naked DNA, microinjection, electroporation, retrovirus-mediated infection, adenovirus-mediated infection, or adeno-associated virus-mediated infection). The constitutively active mutant form of nucleic acid of Ras, Raf, Mek or Erk can be introduced into cells in a stable or transient manner. Methods for introducing heterologous nucleic acids into eukaryotic cells are described in numerous laboratory manuals (eg, DNA Clon).
ing: A Practical Approach, Volumes I-III (198)
5) Glover et al., IRL Press Limited, Oxford, and Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A.
Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring H
Arbor, NY.
【0025】
好ましい実施形態において、Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に
活性な変異形態の核酸は、例えば、Pearら(1993)Proc.Natl
.Acad.Sci.USA 90:8392(本明細書中に参考として援用さ
れる)によって記載されるように、レトロウイルスベクターに挿入される。この
実施形態において、ウイルスLTRプロモーターは、Ras、Raf、Mekま
たはErkの恒常的に活性な変異形態の核酸を制御する。このベクターは、レト
ロウイルスパッケージング株に一過性にトランスフェクトされ、そして生じた、
Ras、Raf、Mek、またはErkの恒常的に活性な変異形態の核酸を含む
組換えウイルスが、Pearら(同上)によって記載されるように収集される。
次いで、組換えウイルスは、Hoffmanら(1996)Proc.Natl
.Acad.Sci.USA 93:5185(本明細書中に参考として援用さ
れる)によって記載されるように筋芽細胞を感染するために使用される。骨格筋
細胞の例として、Ras、Raf、Mek、またはErkの恒常的に活性な変異
形態を発現するC2C12細胞は、少なくとも10%ウシ胎仔血清を含む組織培
養培地中で増殖させることによって未分化状態に維持され得るか、または2%ウ
マ血清を含む培地中で増殖させることによって骨格筋筋管に分化され得る。必要
な組織培養方法は、当業者に公知である。C2C12細胞は、Bainsら(1
984)Mol.Cell Biol.4:1449(本明細書中に参考として
援用される)に記載される。In a preferred embodiment, constitutively active mutant forms of nucleic acid of Ras, Raf, Mek or Erk are described, for example, in Pear et al. (1993) Proc. Natl
. Acad. Sci. USA 90: 8392 (incorporated herein by reference) and inserted into a retroviral vector. In this embodiment, the viral LTR promoter controls a constitutively active mutant form of nucleic acid of Ras, Raf, Mek or Erk. This vector was transiently transfected into and produced a retroviral packaging strain,
Recombinant viruses containing constitutively active mutant forms of nucleic acids of Ras, Raf, Mek, or Erk are harvested as described by Pear et al. (Id.).
The recombinant virus was then cloned into Hoffman et al. (1996) Proc. Natl
. Acad. Sci. USA 93: 5185 (incorporated herein by reference) and used to infect myoblasts. As an example of skeletal muscle cells, C2C12 cells expressing a constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek, or Erk are undifferentiated by growing them in tissue culture medium containing at least 10% fetal calf serum. Or can be differentiated into skeletal muscle myotubes by growing in medium containing 2% horse serum. The required tissue culture methods are known to those of skill in the art. C2C12 cells were obtained from Bains et al. (1
984) Mol. Cell Biol. 4: 1449 (incorporated herein by reference).
【0026】
Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に活性な変異形態の核酸を発現
する筋細胞は、トランスジェニック生物内に含まれ得るか、またはトランスジェ
ニック生物体から得られ得る。本明細書中に使用される場合、用語、トランスジ
ェニック生物は、それらのゲノム中に組み込まれる外来遺伝子(特に、Ras、
Raf、MekまたはErkの恒常的に活性な変異形態の核酸)を有する、筋細
胞含有多細胞生物を含む。本発明に従って意図されるトランスジェニック生物体
は、蠕虫、鳥類、ニワトリ、シチメンチョウ、ハエ、および非ヒト哺乳動物(例
えば、マウス、ラット、イヌ、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウマおよ
びウシなど)を含む。トランスジェニック蠕虫およびトランスジェニックマウス
は、本発明に従う研究用途に関して特に好ましい。Muscle cells expressing a constitutively active mutant form of a nucleic acid of Ras, Raf, Mek or Erk can be contained within or obtained from a transgenic organism. As used herein, the term transgenic organisms refers to foreign genes (especially Ras, integrated into their genome).
A myocyte-containing multicellular organism having a constitutively active mutant form of Raf, Mek or Erk). Transgenic organisms contemplated according to the present invention include helminths, birds, chickens, turkeys, flies, and non-human mammals such as mice, rats, dogs, rabbits, sheep, pigs, sheep, goats, horses and cows. )including. Transgenic helminths and transgenic mice are particularly preferred for research use according to the invention.
【0027】
本発明のトランスジェニック生物において、筋特異的調節因子の調節下で、R
as、Raf、MekまたはErk核酸の恒常的に活性な変異形態のコード領域
は、宿主生物のゲノムに組み込まれる。筋特異的調節因子は、宿主生物の筋細胞
中のこれらの核酸の発現を提供するために、Ras、Raf、MekまたはEr
k核酸の恒常的に活性な変異形態の発現に指向し、そして宿主生物に対してネイ
ティブであり得るか、または宿主生物に対して異種であり得る。本発明に有用な
好ましい筋特異的調節因子が、特定の宿主における最適な発現について選択され
る。非ヒトトランスジェニック哺乳動物での使用について好ましい筋特異的調節
因子としては、ヒト骨格アクチン(HSA)プロモーター(Brennanら(
1993)J.Biol.Chem.268:719、本明細書中に参考として
援用される)および筋ケラチンキナーゼ(MCK)プロモーター(Johnso
nら(1989)Mol.Cell.Biol.9:3393、本明細書中に参
考として援用される)が挙げられる。In the transgenic organism of the invention, R under the control of muscle-specific regulators
The coding region for a constitutively active mutant form of an as, Raf, Mek or Erk nucleic acid is integrated into the genome of the host organism. Muscle-specific regulators may be Ras, Raf, Mek or Er to provide for expression of these nucleic acids in muscle cells of the host organism.
It is directed to the expression of a constitutively active mutant form of a k nucleic acid and can be native to the host organism or heterologous to the host organism. Preferred muscle-specific regulators useful in the present invention are selected for optimal expression in a particular host. Preferred muscle-specific regulators for use in non-human transgenic mammals include the human skeletal actin (HSA) promoter (Brennan et al.
1993) J. Biol. Chem. 268: 719, incorporated herein by reference) and muscle keratin kinase (MCK) promoter (Johnso).
n et al. (1989) Mol. Cell. Biol. 9: 3393, incorporated herein by reference).
【0028】
本発明のトランスジェニック生物は、宿主生物に入る筋特異的プロモーターに
作動可能に連結されるRas、Raf、MekまたはErk核酸の恒常的に活性
な変異形態のコード領域を含む導入遺伝子DNA構築物を移入することによって
作製され、その結果、宿主生物のゲノムに導入遺伝子が組み込まれる。トランス
ジェニック非ヒト生物を作製するための方法は、当該分野で公知であり、そして
例えば、DNAマイクロインジェクション、胚性幹(ES)細胞移入、レトロウ
イルス感染、割球胚凝集、奇形癌細胞移入、電気融合、核移植、および精子媒介
移入が挙げられる。その方法は、例えば、Pinkertら、「Transge
nic Animal Modling」、Molecular Biolog
y and Biotechnology,Meyers編、VCH Publ
ishers,Inc,New York,1995,90−907頁および、
例えば、Hoganら(1994)Manipulating the Mou
se Embryo;A Laboratory Manual、第二版、Co
ld Spring Harbor Laboratory Press,Pl
ainview,New Yorkを含む多数の研究室マニュアルによって総説
され、それらの開示は、本明細書中で参考として援用される。本発明の好ましい
実施形態では、トランスジェニック非ヒト生物は、マイクロインジェクションに
よって作製される。本発明に従って意図されるトランスジェニック生物としては
、トランスジェニックハエ、蠕虫、鳥類、ニワトリ、シチメンチョウ、マウス、
ラット、イヌ、ネコ、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ヤギまたはウマが挙げられるが、
これらに限定されない。本発明の好ましい実施形態では、トランスジェニック生
物は、トランスジェニックマウスである。トランスジェニック蠕虫を作製する方
法(特に、Caenorhabditis elegans)がまた、当該分野
で公知であり、そして例えば、Melloら(1991)EMBO.J.10:
3959によって開示される。The transgenic organism of the invention comprises a transgene DNA comprising a coding region for a constitutively active mutant form of a Ras, Raf, Mek or Erk nucleic acid operably linked to a muscle-specific promoter entering the host organism. Produced by introducing the construct so that the transgene is integrated into the genome of the host organism. Methods for producing transgenic non-human organisms are known in the art and include, for example, DNA microinjection, embryonic stem (ES) cell transfer, retroviral infection, blastomere agglutination, teratocarcinoma cell transfer, Electrofusion, nuclear transfer, and sperm-mediated transfer are included. The method is described, for example, in Pinkert et al., “Transge
nic Animal Modling ", Molecular Biolog
y and Biotechnology, Meyers, VCH Publ
ishers, Inc, New York, 1995, pp. 90-907, and
For example, Hogan et al. (1994) Manipulating the Mou.
se Embryo; A Laboratory Manual, Second Edition, Co
ld Spring Harbor Laboratory Press, Pl
It is reviewed by numerous laboratory manuals, including ainview, New York, the disclosures of which are incorporated herein by reference. In a preferred embodiment of the invention, transgenic non-human organisms are produced by microinjection. Transgenic organisms contemplated according to the present invention include transgenic flies, helminths, birds, chickens, turkeys, mice,
Examples include rats, dogs, cats, rabbits, sheep, pigs, goats or horses,
It is not limited to these. In a preferred embodiment of the invention, the transgenic organism is a transgenic mouse. Methods for making transgenic helminths, particularly Caenorhabditis elegans, are also known in the art, and are described, for example, in Mello et al. (1991) EMBO. J. 10:
3959.
【0029】
本発明の好ましい実施形態では、トランスジェニック生物は、トランスジェニ
ックマウスであり、その生殖細胞および体細胞は、筋特異的プロモーターに作動
可能に連結されるRas、Raf、MekまたはErk核酸の恒常的に活性な変
異形態のコード領域を含む導入遺伝子を含み、これによって、Ras、Raf、
MekまたはErkタンパク質の恒常的に活性な変異形態は、従って、トランス
ジェニック生物の筋細胞にて産生される。そのトランスジェニックマウスは、好
ましくは、導入遺伝子を含むベクターを用いて、ES細胞をトランスフェクショ
ンし、トランスフェクトされたES細胞を宿主胚盤胞に注入し、さらに偽妊娠の
義母宿主へ注入し、続いて胚の発達そしてトランスジェニックマウスが誕生する
ことによって作製される。Ras、Raf、MekまたはErk核酸の恒常的に
活性な変異形態は、トランスジェニックマウスの筋細胞において発現され、筋細
胞中にRas、Raf、MekまたはErkタンパク質の恒常的に活性な変異形
態を提供する。In a preferred embodiment of the invention, the transgenic organism is a transgenic mouse, the germ cells and somatic cells of which are Ras, Raf, Mek or Erk nucleic acids operably linked to a muscle-specific promoter. A transgene containing a constitutively active mutant form of the coding region, whereby Ras, Raf,
A constitutively active mutant form of the Mek or Erk protein is thus produced in muscle cells of transgenic organisms. The transgenic mouse preferably transfects ES cells using a vector containing the transgene, injects the transfected ES cells into a host blastocyst, and further into a pseudopregnant mother-in-law host, It is subsequently created by embryonic development and the birth of transgenic mice. A constitutively active mutant form of a Ras, Raf, Mek or Erk nucleic acid is expressed in muscle cells of a transgenic mouse and provides a constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek or Erk protein in the muscle cell. To do.
【0030】
別の好ましい実施形態では、トランスジェニックマウスは、Hoganら(前
出)に記載されるように、受精卵の前核に、導入遺伝子を含むベクターを直接注
入することによって、作製される。注入された卵は、偽妊娠義母宿主に挿入され
、胚の発達およびトランスジェニックマウスの誕生が続く。In another preferred embodiment, transgenic mice are produced by directly injecting a vector containing the transgene into the pronucleus of fertilized eggs as described by Hogan et al. (Supra). . The injected eggs are inserted into a pseudopregnant mother-in-law host, followed by embryonic development and the birth of transgenic mice.
【0031】
Ras、Raf、MekまたはErkタンパク質の恒常的に活性な変異形態の
存在はまた、これらのタンパク質に対して特異的な抗体を使用して、またはこれ
らのタンパク質をコードするベクターに遺伝子的に挿入されたエピトープタグに
特異的な抗体により、評価され得る。The presence of constitutively active mutant forms of the Ras, Raf, Mek or Erk proteins is also genetically determined using antibodies specific for these proteins or in the vectors encoding these proteins. It can be evaluated by an antibody specific for the epitope tag inserted into.
【0032】
筋細胞萎縮症を阻害する因子の同定のための方法において、その因子は、当該
分野で公知の方法によって、Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に活
性な変異形態を発現する筋細胞と接触され得る。培養物中の細胞またはトランス
ジェニック生物から得られた細胞について、細胞は、その因子と接触され得る(
例えば、直接適用によって)。その因子は、細胞への侵入を容易にするために、
改変されてもよいし、または送達ビヒクル中に含まれてもよい。その因子は、単
離および精製され得てもよいし、または本方法のポジティブな結果に続く、さら
なる精製に供されるサンプルまたは組成物に存在してもよい。例えば、その因子
は、細胞溶解産物、馴化細胞培養培地、または合成もしくは天然に存在する化合
物のライブラリー中に含まれ得る。トランスジェニック生物に存在する筋細胞に
ついて、その細胞は、当該分野で公知の方法(例えば、経口摂取、非経口投与、
または組織表面への直接適用)によって因子を送達することにより、その因子と
接触され得、そして、キャリアまたは希釈剤を含む組成物に存在し得る。本発明
の方法において試験され得る因子としては、例えば、タンパク質、ペプチド、リ
ピド、炭水化物、核酸などの有機および無機分子が挙げられ、これは、アンチセ
ンス、金属、塩などを含む。In a method for the identification of a factor that inhibits myocyte atrophy, the factor is a muscle expressing constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek or Erk, according to methods known in the art. It can be contacted with cells. For cells in culture or obtained from a transgenic organism, the cells can be contacted with the factor (
For example, by direct application). The factor, in order to facilitate entry into the cell,
It may be modified or included in the delivery vehicle. The factor may be isolated and purified, or may be present in a sample or composition subject to further purification following the positive results of the method. For example, the factor can be included in a cell lysate, conditioned cell culture medium, or a library of synthetic or naturally occurring compounds. For muscle cells present in transgenic organisms, the cells may be prepared by methods known in the art (eg, oral ingestion, parenteral administration,
Alternatively, the agent can be contacted with it by delivery (by direct application to the tissue surface) and can be present in a composition containing a carrier or diluent. Agents that may be tested in the methods of the invention include, for example, organic and inorganic molecules such as proteins, peptides, lipids, carbohydrates, nucleic acids, including antisense, metals, salts and the like.
【0033】
遺伝子(その遺伝子産物は、Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に
活性な変異形態の存在下で、筋細胞の萎縮を阻害する)を同定する方法において
は、試験される遺伝子は、Ras、Raf、MekまたはErkシグナル伝達効
率の阻害について、当該分野で公知の方法および本明細書中上記に記載される方
法によって、筋細胞に導入され得る。その遺伝子は、本明細書中に記載されるよ
うに、プロモーターの制御下に存在し、かつ発現ベクター中に存在し得る。遺伝
子のプール(例えば、cDNAライブラリー)は、タンパク質分解を妨害する遺
伝子プールの能力について試験され得る。タンパク質分解を阻害する遺伝子プー
ルの同定の際、そのプールは、次第に分割されそして単一の遺伝子が同定される
まで試験され得る。In the method of identifying a gene, the gene product of which inhibits myocyte atrophy in the presence of a constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek or Erk, the gene tested is , Ras, Raf, Mek or Erk signaling efficiency can be introduced into muscle cells by methods known in the art and described herein above. The gene may be under the control of a promoter and may be in an expression vector, as described herein. Pools of genes (eg, cDNA libraries) can be tested for their ability to interfere with proteolysis. Upon identification of gene pools that inhibit proteolysis, the pools can be subdivided and tested until a single gene is identified.
【0034】
遺伝子(その発現は、Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に活性な
変異形態を含む筋細胞における萎縮を阻害する)を同定する方法において、遺伝
的変異は、当該分野で公知の方法によって筋細胞中の遺伝子に導入され得る。定
方向変異誘発法は、当該分野で公知であり、そして例えば、Directed
Mutagenesis:A Practical Approach(199
1)McPherson編、Oxford University Press
,Oxfordを含む研究室マニュアルに見出され得る。好ましい実施形態では
、無作為変異誘発は、化学物質EMSを使用して達成され、これは、当業者によ
って達成され得る。1つの例が、Chanalら(1997)Genetics
146:20において見出され得る。突然変異を誘導する方法は、Ander
son(1995)Methods Cell Biol.48:31によって
総説される。In a method of identifying a gene, the expression of which inhibits atrophy in muscle cells containing a constitutively active mutant form of Ras, Raf, Mek or Erk, the genetic mutation is known in the art. It can be introduced into a gene in muscle cells by a method. Directed mutagenesis methods are known in the art and are described, for example, in Directed.
Mutagenesis: A Practical Approach (199
1) Edited by McPherson, Oxford University Press
, Oxford, can be found in the laboratory manuals. In a preferred embodiment, random mutagenesis is accomplished using the chemical entity EMS, which can be accomplished by one of ordinary skill in the art. One example can be found in Chanal et al. (1997) Genetics 146: 20. The method of inducing mutation is
son (1995) Methods Cell Biol. 48:31.
【0035】
本発明の方法は、Ras、Raf、MekまたはErkの恒常的に活性な変異
形態を含む筋細胞における萎縮を妨害する因子、遺伝子および遺伝子産物の同定
のために有用である。本方法によって同定される因子、遺伝子および遺伝子産物
は、筋萎縮症の処置および予防のために有用である。The method of the invention is useful for the identification of factors, genes and gene products that interfere with atrophy in myocytes containing constitutively active mutant forms of Ras, Raf, Mek or Erk. The factors, genes and gene products identified by this method are useful for the treatment and prevention of muscular atrophy.
【0036】 本明細書中で引用される文献は、その全体が本明細書中で援用される。[0036] The references cited herein are incorporated herein in their entirety.
【0037】 以下の非制限的な実施例は、本発明をさらに例示するために役立つ。[0037] The following non-limiting examples serve to further illustrate the present invention.
【0038】
(実施例)
(実施例1)
(筋細胞におけるRafの活性化およびブロックの効果)
筋細胞においてRafを活性化、およびブロックする効果を試験するために、
C2C12と呼ばれる筋芽細胞株に、恒常的に活性なRaf遺伝子[Heide
cker,et al.(1990)Mol.Cell.Biol.10:25
03; Samuels,et al.(1993)Mol.Cell.Bio
l.13:6241; Morrison,et al.(1997)Curr
.Opin.Cell.Biol.9:174]もしくはドミナントネガティブ
Raf遺伝子[Bruder、et al.(1992)Genes Dev.
6:545]のいずれか、またはコントロールとしてどんな遺伝子も挿入されて
いない発現ベクターを含むDNA発現ベクターでトランスフェクトした。「ドミ
ナントネガティブな」構築物は内因性の遺伝子産物の活性をブロックし得る;「
恒常的に活性な」構築物は常に活性化状態にある遺伝子の変異形態をコードする
。これらの構築物を標準の分子生物学的技術を用いて作り、それからリン酸カル
シウムトランスフェクション法を用いてC2C12細胞に安定にトランスフェク
トした。トランスフェクトした細胞を抗生物質選択によって選択した。それから
、得られた筋芽細胞をコンフルエントになるまで育成し、実際の筋線維に似た多
核の筋細胞である「筋管」にまで分化させた。(Example) (Example 1) (Effect of Raf activation and blocking in muscle cells) To test the effect of activating and blocking Raf in muscle cells,
The myoblast cell line called C2C12 has a constitutively active Raf gene [Heide]
cker, et al. (1990) Mol. Cell. Biol. 10:25
03; Samuels, et al. (1993) Mol. Cell. Bio
l. 13: 6241; Morrison, et al. (1997) Curr
. Opin. Cell. Biol. 9: 174] or the dominant negative Raf gene [Bruder, et al. (1992) Genes Dev.
6: 545], or as a control, a DNA expression vector containing an expression vector without any gene inserted. A "dominant negative" construct may block the activity of an endogenous gene product;
A "constantly active" construct encodes a mutated form of a gene that is always in the activated state. These constructs were made using standard molecular biology techniques and then stably transfected into C2C12 cells using the calcium phosphate transfection method. Transfected cells were selected by antibiotic selection. Then, the obtained myoblasts were grown to confluence and differentiated into “myotubes”, which are multinucleated myocytes similar to actual myofibers.
【0039】
Rafのドミナントネガティブ形態を発現している筋管はコントロール筋管よ
りかなり長い−その筋管はより長く、そしてより広い直径を持っている、ことが
わかった。Phas−1、すなわち、タンパク質合成に関与する分子[Xu,e
t al.(1998)J.Biol.Chem.273(8):4485−4
491]の分析は、Rafの阻害がPhas−1活性化において増加を引き起こ
すことを明らかにした。よってRafをブロックすることは筋タンパク質合成を
増加することを明らかにした。It was found that the myotubes expressing the dominant negative form of Raf are significantly longer than the control myotubes-the myotubes are longer and have a wider diameter. Phas-1, a molecule involved in protein synthesis [Xu, e
t al. (1998) J. Biol. Chem. 273 (8): 4485-4.
491] analysis revealed that inhibition of Raf causes an increase in Phas-1 activation. Thus, blocking Raf was shown to increase muscle protein synthesis.
【0040】
Rafの恒常的に活性な形態を発現する筋管はコントロール筋管よりかなり薄
いことがわかった。これらの筋管におけるPhas−1の分析によって、Raf
の活性化はPhas−1活性化において減少を引き起こすことが明らかになり、
Rafの活性化は筋タンパク質量を減少させ、Rafの阻害は筋萎縮を減少また
は予防するために用いられ得ることが明らかになった。The myotubes expressing the constitutively active form of Raf were found to be considerably thinner than the control myotubes. By analysis of Phas-1 in these myotubes, Raf
Was found to cause a decrease in Phas-1 activation,
It was revealed that Raf activation reduces muscle protein mass and inhibition of Raf can be used to reduce or prevent muscle atrophy.
【0041】
さらに、C2C12の筋管をPD98059[Dudley,et al.(
1995)Proc.Natl.Acad.Sci.,92:7686]として
公知のMek1/2インヒビターで処理し、ドミナントネガティブRafを発現
している分化細胞と比較した。一日Mekインヒビター3mMで後分化処理した
細胞はドミナントネガティブRaf細胞と区別不能であった。Furthermore, the myotubes of C2C12 were attached to PD98059 [Dudley, et al. (
1995) Proc. Natl. Acad. Sci. , 92: 7686], and compared with differentiated cells expressing dominant negative Raf. Cells that had been post-differentiated with Mek inhibitor 3 mM for one day were indistinguishable from dominant negative Raf cells.
【0042】
(実施例2)
(筋萎縮に対する試験をするための動物モデル)
筋萎縮に対する試験をするために、齧歯類の動物(マウスまたはラット)の足
関節を屈曲90°に固定する。この手順は、種々の角度に足関節を動かす筋(例
えば、ヒラメ筋や、内側および外側ひ腹筋、前けい骨筋)の萎縮を引き起こす。
再現可能な萎縮量は14日間にわたって後肢筋において測定され得る。Example 2 Animal Model for Testing for Muscle Atrophy To test for muscle atrophy, the ankle joint of a rodent animal (mouse or rat) is fixed at 90 ° flexion. This procedure causes atrophy of the muscles that move the ankle joints at various angles (eg, soleus, medial and lateral gastrocnemius, anterior tibialis).
The amount of reproducible atrophy can be measured in the hindlimb muscle over 14 days.
【0043】
固定手順は足関節をギプス包帯(マウス)あるいはピン止め(ラット)するこ
とを含み得る。齧歯類動物にケタミン/キシラジンで麻酔をかけ、右足関節を固
定する。ラットでは、踵の部分に、足の軸に沿って0.5cmの切開を行う。そ
れから、ねじくぎ(1.2×8mm)を踵骨と尾を通してけい骨の長幹に挿入す
る。創傷は皮膚接着剤で閉じる。マウスでは、足関節を関節の周りに軽量のギプ
ス包帯(VET−LITE)で90°に固定する。その材料を水に浸し、それか
ら肢の周りに包む。材料は乾いたとき固いが重量は軽い。The fixation procedure may include cast plastering (mouse) or pinning (rat) of the ankle joint. The rodent is anesthetized with ketamine / xylazine and the right ankle is fixed. In the rat, a 0.5 cm incision is made in the heel area along the paw axis. A screw (1.2 x 8 mm) is then inserted through the calcaneus and tail into the long shaft of the tibia. The wound is closed with skin glue. In mice, the ankle joint is fixed at 90 ° around the joint with a lightweight cast bandage (VET-LITE). Soak the material in water and then wrap it around the limb. The material is hard when dry, but light in weight.
【0044】
固定後7日および14日に、動物に麻酔をかけ、頚部の脱臼によって殺す。前
けい骨筋(TA)、内側ひ腹筋(MG)、およびヒラメ筋(Sol)の筋肉を(
固定された)右と(無傷な)左の後肢から取り、重量を測り、固定長で液体窒素
冷却イソペンタン中で冷凍する。この実験動物と同じ体重および年齢であるコン
トロール動物のコホートもまた殺し、筋肉を取り出し、重量測定し、そして冷凍
する。固定された肢からの筋重量とコントロール動物からの筋重量を比較するこ
とによって、萎縮量を評価する。At 7 and 14 days post fixation, animals are anesthetized and killed by cervical dislocation. The anterior tibial muscle (TA), medial gastrocnemius (MG), and soleus (Sol) muscles (
Take from right (fixed) and left hindlimbs (intact), weigh and freeze in liquid nitrogen cooled isopentane at fixed length. A cohort of control animals of the same weight and age as this experimental animal is also killed, muscles removed, weighed and frozen. The amount of atrophy is evaluated by comparing the muscle weight from the fixed limb with the muscle weight from the control animal.
【0045】
(実施例3)
(恒常的に活性なRasと恒常的に活性なRafについての筋特異的真核生物
発現構築物の調製)
恒常的に活性なRasをコードしているDNAと恒常的に活性なRafをコー
ドしているDNAを、標準な分子生物学的技術によって真核生物発現ベクターに
クローン化した。簡単には、恒常的に活性なRasV12をコードしているDN
AおよびRafのCOOH末端(RafCT)をコードしているDNA(これは
発現したとき恒常的に活性である)をゲル精製し、筋クレアチンキナーゼ(MC
K)プロモーターを含む真核生物発現ベクターにクローン化した。これらのベク
ターをそれぞれ、MCK RasV12、MCK RafCTと呼んだ。MCK
プロモーターはマウスにおいて導入遺伝子の筋特有発現を引き起こすことが以前
に示されている[Johnson et al.(1989)Mol.Cell
.Biol.9:3393]。Example 3 Preparation of Muscle-Specific Eukaryotic Expression Constructs for Homeostatically Active Ras and Homeostatically Active Raf Homeostatically Active Ras-Encoding DNA and Homeostatic The DNA encoding Raf active in Raf was cloned into a eukaryotic expression vector by standard molecular biology techniques. Briefly, a DN encoding a constitutively active RasV12
DNA encoding the COOH termini (RafCT) of A and Raf, which is constitutively active when expressed, was gel purified and purified from muscle creatine kinase (MC).
K) cloned into a eukaryotic expression vector containing a promoter. These vectors were called MCK RasV12 and MCK RafCT, respectively. MCK
Promoters have previously been shown to cause muscle-specific expression of transgenes in mice [Johnson et al. (1989) Mol. Cell
. Biol. 9: 3393].
【0046】
(実施例4)
(C2C12細胞のトランスフェクト)
マウスのC2C12筋芽細胞を、細胞培養において導入遺伝子を研究する手法
として用いた。RasおよびRaf遺伝子発現を行うために、実施例3で記述し
たように、マウスの筋クレアチンキナーゼ(MCK)遺伝子プロモーターを使用
するベクターをリン酸カルシウム沈殿物によってC2C12にトランスフェクト
した。トランスジェニックC2C12細胞の陽性選択を可能にするために、薬物
G418(Gibco)を使用して、neo遺伝子を駆動するLTR遺伝子プロ
モーターを含むプラスミドと共にMCK−RasV12およびRafCtベクタ
ーを同時トランスフェクトした。プラスミドの発現は、細胞が薬物G418の殺
傷効果に抵抗することを可能とする;よって、G418で処理すると、うまくト
ランスフェクトした細胞のみが生き残る。Example 4 Transfection of C2C12 Cells Mouse C2C12 myoblasts were used as a method to study transgenes in cell culture. To effect Ras and Raf gene expression, a vector using the mouse muscle creatine kinase (MCK) gene promoter was transfected into C2C12 by calcium phosphate precipitation as described in Example 3. To allow positive selection of transgenic C2C12 cells, the drug G418 (Gibco) was used to cotransfect the MCK-RasV12 and RafCt vectors with a plasmid containing the LTR gene promoter driving the neo gene. Expression of the plasmid allows the cells to resist the killing effect of the drug G418; thus, treatment with G418 only survives the successfully transfected cells.
【0047】
トランスフェクトしたC2C12細胞コロニーを収集し、トリプシン処理して
、そして24ウェル培養プレートの個々のウェルに再プレートして増殖した。コ
ントロールのC2C12細胞、MCK RasV12構築物を含むC2C12細
胞およびMCK RafCT構築物を含むC2C12細胞をコンフルエントにな
るまで増やした。血清レベルを落とし、筋芽細胞の融合を分化筋細胞にまで行っ
た。C2C2C12細胞は多核筋管にまで分化した。結果として生じた筋管の表
現型を直径、タンパク質量およびタンパク質合成を刺激するPhas−1タンパ
ク質の活性化によって定量化した。Transfected C2C12 cell colonies were harvested, trypsinized and replated and grown in individual wells of 24-well culture plates. Control C2C12 cells, C2C12 cells with MCK RasV12 construct and C2C12 cells with MCK RafCT construct were expanded to confluency. Serum levels were reduced and myoblast fusion was performed to differentiated myocytes. C2C2C12 cells differentiated into multinucleated myotubes. The resulting myotube phenotype was quantified by diameter, protein content and activation of Phas-1 protein that stimulates protein synthesis.
───────────────────────────────────────────────────── 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 43/00 111 C12Q 1/02 C12N 5/10 1/68 Z 15/09 C12N 15/00 A C12Q 1/02 5/00 B 1/68 A61K 37/52 (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,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ロンメル, クリスチャン スイス国 シーエイチ−1227 ジェネバ, レス アカシアス, ルート デス ア カシアス, 4, スタジオ ハウス (72)発明者 ヤンコパウロス, ジョージ ディー. アメリカ合衆国 ニューヨーク 10598, ヨークタウン ハイツ, バブチスト チャーチ ロード 1519 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA80 CA02 DA02 EA04 FA02 HA11 4B063 QA05 QA08 QQ21 QQ41 QQ43 QQ61 QQ79 QQ89 QR77 QR80 QS31 QS38 QX10 4B065 AA90Y AA91X AB01 AC14 BA02 BA16 BA30 BD50 CA44 CA46 4C084 AA02 AA17 BA44 DC25 NA14 ZA94 ZB21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) A61P 43/00 111 C12Q 1/02 C12N 5/10 1/68 Z 15/09 C12N 15/00 A C12Q 1 / 02 5/00 B 1/68 A61K 37/52 (81) Designated countries 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, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, A , BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, 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, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO , NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW ( 72) Inventor Lommel, Christian C.H. Switzerland-1227 Geneva, Les Acacias, Root des Acacias, 4, Studio House (72) Inventor Janko Paulus, George Dee. United States New York 10598, Yorktown Heights, Babistist Church Road 1519 F-term (reference) 4B024 AA01 AA11 BA80 CA02 DA02 EA04 FA02 HA11 4B063 QA05 QA08 QQ21 QQ41 QQ43 QQ61 QQ79 QQ89 QR77 QR80 QS31 QS38 QX10 4B050 BA02A4A14BAA01 BAB01BAA01 AB90A02. CA46 4C084 AA02 AA17 BA44 DC25 NA14 ZA94 ZB21
Claims (41)
を処理する工程を包含する、骨格筋細胞における萎縮を阻害する方法。1. A method of inhibiting atrophy in skeletal muscle cells, comprising treating the cells with an inhibitor of the Ras / Raf / Mek / Erk pathway.
法。2. The method of claim 1, wherein the inhibitor inhibits Ras.
法。3. The method of claim 1, wherein the inhibitor inhibits Raf.
法。4. The method of claim 1, wherein the inhibitor inhibits Mek.
法。5. The method of claim 1, wherein the inhibitor inhibits Erk.
ランスフェラーゼである、請求項1に記載の方法。6. The method of claim 1, wherein the inhibitor is PD98059 or farnesyl transferase.
って、以下: (a)恒常的に活性な変異体形態のRas/Raf/Mek/Erkを発現す
る筋細胞を調製する工程; (b)該細胞を試験因子に供する工程; (c)試験因子に供された該筋細胞における萎縮の量を測定する工程; (d)試験因子に供された該筋細胞における萎縮の量と工程(a)の未処理ト
ランスジェニック筋細胞における萎縮の量とを比較する工程であって、ここで、
試験因子に供された該筋細胞における、より少量の萎縮は、該因子がRas/R
af/Mek/Erk経路を阻害し、従って筋細胞における萎縮を阻害すること
を示す、工程、 を包含する方法。7. A method for identifying a factor that inhibits atrophy in skeletal muscle cells, which comprises: (a) preparing a muscle cell that expresses a constitutively active mutant form of Ras / Raf / Mek / Erk. (B) subjecting the cells to a test factor; (c) measuring the amount of atrophy in the muscle cells subject to the test factor; (d) atrophy in the muscle cells subject to the test factor. And the amount of atrophy in the untreated transgenic myocytes of step (a), wherein:
Less atrophy in the myocytes subjected to the test factor is due to the fact that the factor is Ras / R
Inhibiting the af / Mek / Erk pathway and thus inhibiting atrophy in myocytes.
6キナーゼ活性化またはPhas−1活性化を利用する、請求項7に記載の方法
。8. The measuring step comprises myocyte diameter, protein amount, p70S
The method according to claim 7, which utilizes 6-kinase activation or Phas-1 activation.
害を測定することを利用する、請求項7に記載の方法。9. The method according to claim 7, wherein the measuring step utilizes measuring inhibition of Ras / Raf / Mek / Erk.
。11. The method according to claim 10, wherein the cultured cells are myoblasts.
の方法。12. The method according to claim 11, wherein the myoblast is a C2C12 cell.
載の方法。13. The method of claim 11, wherein the myoblasts are differentiated myoblasts.
方法。14. The method of claim 13, wherein the differentiated myoblast is a myotube.
項7に記載の方法。15. The method of claim 7, wherein the muscle cells are obtained from a transgenic organism.
に記載の方法。16. The muscle cell is in a transgenic organism.
The method described in.
エ、蠕虫、鳥類、ニワトリ、シチメンチョウ、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウ
サギ、ヒツジ、ブタ、ヤギまたはウマである、請求項15に記載の方法。17. The transgenic organism according to claim 15, which is a transgenic fly, helminth, bird, chicken, turkey, mouse, rat, dog, cat, rabbit, sheep, pig, goat or horse. Method.
エ、蠕虫、鳥類、ニワトリ、シチメンチョウ、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウ
サギ、ヒツジ、ブタ、ヤギまたはウマである、請求項16に記載の方法。18. The transgenic organism of claim 16, wherein the transgenic organism is a transgenic fly, worm, bird, chicken, turkey, mouse, rat, dog, cat, rabbit, sheep, pig, goat or horse. Method.
て、以下: a)未処理筋細胞におけるRas/Raf/Mek/Erk経路の活性を測定
する工程; b)Ras/Raf/Mek/Erk経路を発現する筋細胞を試験因子に供す
る工程、 c)試験因子に供された該筋細胞におけるRas/Raf/Mek/Erk活
性の量を測定する工程; d)試験因子に供された該筋細胞におけるRas/Raf/Mek/Erk活
性の量と未処理筋細胞における量とを比較する工程であって、これにより、試験
因子で処理された該筋細胞におけるより多くの量は、該因子がRas/Raf/
Mek/Erk経路を阻害し、従って筋細胞における萎縮を阻害することを示す
、工程、 を包含する、方法。19. A method for identifying a factor that inhibits atrophy in muscle cells, comprising the steps of: a) measuring the activity of the Ras / Raf / Mek / Erk pathway in untreated muscle cells; b) Ras / Raf. Subjecting myocytes expressing the / Mek / Erk pathway to a test factor, c) measuring the amount of Ras / Raf / Mek / Erk activity in the myocytes subject to the test factor; d) subjecting to the test factor Comparing the amount of Ras / Raf / Mek / Erk activity in the myocytes treated with the amount in untreated myocytes, whereby greater amount in the myocytes treated with the test factor is , The factor is Ras / Raf /
Demonstrating inhibiting the Mek / Erk pathway and thus inhibiting atrophy in myocytes.
定する方法であって、以下: (a)恒常的に活性な変異体形態のRas/Raf/Mek/Erkを発現す
る筋細胞を調製する工程; (b)試験遺伝子が産物をコードする条件下で、(a)の細胞に該試験遺伝子
を導入する工程; (c)該試験遺伝子をコードする筋細胞における萎縮の量を測定する工程;お
よび (d)該試験遺伝子をコードする細胞における萎縮の量と工程(a)の該試験
遺伝子が導入されていない筋細胞における萎縮の量とを比較する工程であって、
ここで、該試験遺伝子をコードする筋細胞における萎縮のより少ない量は、該試
験遺伝子産物がRas/Raf/Mek/Erk経路を阻害し、従って筋細胞に
おける萎縮を阻害することを示す、工程、 を包含する、方法。20. A method for identifying a gene encoding a gene product that inhibits skeletal muscle atrophy, comprising: (a) a muscle expressing a constitutively active mutant form of Ras / Raf / Mek / Erk. Preparing the cells; (b) introducing the test gene into the cells of (a) under conditions in which the test gene encodes a product; (c) determining the amount of atrophy in the muscle cells encoding the test gene. A step of measuring; and (d) a step of comparing the amount of atrophy in cells encoding the test gene with the amount of atrophy in muscle cells into which the test gene of step (a) has not been introduced,
Here, a lesser amount of atrophy in muscle cells encoding the test gene indicates that the test gene product inhibits the Ras / Raf / Mek / Erk pathway and thus inhibits atrophy in muscle cells. Including the method.
S6キナーゼ活性化またはPhas−1活性化を利用する、請求項20に記載の
方法。21. The measuring step comprises muscle cell diameter, protein amount, p70
21. The method of claim 20, which utilizes S6 kinase activation or Phas-1 activation.
。23. The method of claim 22, wherein the cultured cells are myoblasts.
載の方法。24. The method of claim 23, wherein the myoblasts are differentiated myoblasts.
項20に記載の方法。25. The method of claim 20, wherein the muscle cells are obtained from a transgenic organism.
0に記載の方法。26. The method of claim 2, wherein the muscle cells are in a transgenic organism.
The method described in 0.
エ、蠕虫、鳥類、ニワトリ、シチメンチョウ、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウ
サギ、ヒツジ、ブタ、ヤギまたはウマである、請求項25に記載の方法。27. The method according to claim 25, wherein the transgenic organism is a transgenic fly, helminth, bird, chicken, turkey, mouse, rat, dog, cat, rabbit, sheep, pig, goat or horse. Method.
エ、蠕虫、鳥類、ニワトリ、シチメンチョウ、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウ
サギ、ヒツジ、ブタ、ヤギまたはウマである、請求項26に記載の方法。28. The transgenic organism according to claim 26, which is a transgenic fly, helminth, bird, chicken, turkey, mouse, rat, dog, cat, rabbit, sheep, pig, goat or horse. Method.
法であって、ここで、Ras、Raf、MekまたはErkの有効量のインヒビ
ターで該脊椎動物を処置する工程を包含する、方法。29. A method of inhibiting atrophy in a vertebrate having an atrophy-inducing condition, comprising treating the vertebrate with an effective amount of an inhibitor of Ras, Raf, Mek or Erk. .
コ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、霊長類またはヒトである、請求項29に記載の
方法。30. The method of claim 29, wherein the vertebrate is a chicken, rodent, rabbit, dog, cat, cow, horse, pig, sheep, primate or human.
の発症の前に処置される、請求項29に記載の方法。31. The method of claim 29, wherein the vertebrate is treated prior to exposure to or development of the atrophy-inducing condition.
方法。32. The method of claim 29, wherein the atrophy-inducing condition is fixed.
レス、糖尿病、加齢、筋ジストロフィーまたはミオパシーである、請求項29に
記載の方法。33. The method of claim 29, wherein the atrophy-induced condition is denervation, starvation, nutritional deficiency, metabolic stress, diabetes, aging, muscular dystrophy or myopathy.
胞を処置する工程を包含する、骨格筋細胞における筋肥大を引き起こす方法。34. A method of causing muscle hypertrophy in skeletal muscle cells comprising treating the cells with an inhibitor of the Ras / Raf / Mek / Erk pathway.
の方法。35. The method of claim 34, wherein the inhibitor inhibits Ras.
の方法。36. The method of claim 34, wherein the inhibitor inhibits Raf.
の方法37. The method of claim 34, wherein the inhibitor inhibits Mek.
の方法。38. The method of claim 34, wherein the inhibitor inhibits Erk.
ランスフェラーゼである、請求項34に記載の方法。39. The method of claim 34, wherein the inhibitor is PD98059 or farnesyl transferase.
。40. The method of claim 34, wherein the muscle cell is in a vertebrate.
コ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、霊長類またはヒトである、請求項40に記載の
方法。41. The method of claim 40, wherein the vertebrate is a chicken, rodent, rabbit, dog, cat, cow, horse, pig, sheep, primate or human.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14285799P | 1999-07-07 | 1999-07-07 | |
US60/142,857 | 1999-07-07 | ||
PCT/US2000/017173 WO2001004354A2 (en) | 1999-07-07 | 2000-06-22 | Use of ras inhibitors of inhibiting muscle atrophy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003504351A true JP2003504351A (en) | 2003-02-04 |
Family
ID=22501570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001509553A Withdrawn JP2003504351A (en) | 1999-07-07 | 2000-06-22 | How to inhibit muscle atrophy |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1192281A2 (en) |
JP (1) | JP2003504351A (en) |
AU (1) | AU5632300A (en) |
CA (1) | CA2378982A1 (en) |
WO (1) | WO2001004354A2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004526776A (en) * | 2001-04-25 | 2004-09-02 | ジヤンセン・フアーマシユーチカ・ナームローゼ・フエンノートシヤツプ | Farnesyl protein transferase inhibitors for treating cachexia |
EP3070174B1 (en) | 2004-05-11 | 2019-11-06 | Ncardia AG | Drug discovery based on in vitro differentiated cells |
EP2321346A1 (en) * | 2008-08-13 | 2011-05-18 | University of Szeged | Methods and substances for stimulating muscle regeneration |
WO2012087437A2 (en) * | 2010-11-09 | 2012-06-28 | Sarcotein Diagnostics Llc | Bin1 expression as a marker of skeletal muscle mass and neurological conditions |
WO2013049666A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Sarcotein Diagnostics, Llc | Bin1 expression as a marker of cancer |
EP3633381A3 (en) | 2013-12-05 | 2020-07-29 | The Broad Institute, Inc. | Compositions and methods for identifying and treating cachexia or pre-cachexia |
HK1246394A1 (en) | 2015-03-02 | 2018-09-07 | Sarcotein Diagnostics Llc | 13+/17+ bin1 expression as a marker of cardiac disorders |
US11111296B2 (en) | 2015-12-14 | 2021-09-07 | The Broad Institute, Inc. | Compositions and methods for treating cardiac dysfunction |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5444047A (en) * | 1994-06-16 | 1995-08-22 | Dipasquale; Gene | Treatment of arthritic and post-surgical orthopedic conditions with Insulin-like Growth Factor-I |
WO1997045412A1 (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-04 | Merck & Co., Inc. | A method of treating cancer |
-
2000
- 2000-06-22 AU AU56323/00A patent/AU5632300A/en not_active Abandoned
- 2000-06-22 CA CA002378982A patent/CA2378982A1/en not_active Abandoned
- 2000-06-22 JP JP2001509553A patent/JP2003504351A/en not_active Withdrawn
- 2000-06-22 WO PCT/US2000/017173 patent/WO2001004354A2/en not_active Application Discontinuation
- 2000-06-22 EP EP00941641A patent/EP1192281A2/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1192281A2 (en) | 2002-04-03 |
CA2378982A1 (en) | 2001-01-18 |
WO2001004354A3 (en) | 2001-08-16 |
WO2001004354A2 (en) | 2001-01-18 |
AU5632300A (en) | 2001-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ivanov et al. | Cerebellar ataxia, seizures, premature death, and cardiac abnormalities in mice with targeted disruption of the Cacna2d2 gene | |
Sears et al. | Differentiation-dependent expression of the brown adipocyte uncoupling protein gene: regulation by peroxisome proliferator-activated receptor γ | |
Welle et al. | Muscle growth after postdevelopmental myostatin gene knockout | |
Reisz-Porszasz et al. | Lower skeletal muscle mass in male transgenic mice with muscle-specific overexpression of myostatin | |
Zhao et al. | Characterization of GDF-10 expression patterns and null mice | |
Hennebry et al. | IGF1 stimulates greater muscle hypertrophy in the absence of myostatin in male mice | |
JP2001511353A (en) | GHRH expression systems and uses | |
AU2007245977A2 (en) | An animal model and a method for producing an animal model | |
Bednarczyk et al. | Generation of transgenic chickens by the non-viral, cell-based method: effectiveness of some elements of this strategy | |
JP2003504351A (en) | How to inhibit muscle atrophy | |
Lee et al. | Functional replacement of myostatin with GDF-11 in the germline of mice | |
US6916603B2 (en) | Methods of using agents that modulate bone formation and inhibit adipogenesis | |
US20020123456A1 (en) | Methods of identifying agents affecting atrophy and hypertrophy | |
US7202394B1 (en) | Animal with the mass expression of human gene and test method by using the animal | |
JP2003514866A (en) | How to inhibit atrophy or promote hypertrophy | |
JP2003104908A (en) | Therapeutic drug for achondrogenesis | |
Hirsch et al. | The β1 integrin distal promoter is developmentally regulated in transgenic mice | |
Zhang et al. | Transgenic red carp (Cyprinus carpio) with LcMSTN1 propeptide: Enhanced growth and unchanged muscle fat content | |
Iverson et al. | Tissue‐specific alternative splicing of Shaker potassium channel transcripts results from distinct modes of regulating 3′ splice choice | |
JP2003113116A (en) | Medicine for achondroplasia | |
Chen | Muscle Fiber Hyperplasia in Leg Muscle of Transgenic Quail Overexpressing an Alternative Splicing Variant of Myostatin | |
JP2002051786A (en) | Promoter specific to bone/cartilage-forming tissue and its utility | |
Nigricans | Heritable Health Conditions–By Disease | |
JP2007223939A (en) | Use of HB-EGF as an energy metabolism promoting factor | |
Bartke et al. | Overexpression and targeted disruption of genes involved in the control of growth, food intake, and obesity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070904 |