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JP2004196817A - Treatment of prostate carcinoma - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a human gene enabling detection of expression in various human tissues, analysis of the structure and function of the same, gene technological preparation of human proteins, and to enable analysis of the expression, pathological analysis, diagnosis and treatment of related diseases to a gene disease, cancer, or the like. <P>SOLUTION: The subject treating method for prostate cancer comprises administration of a pharmaceutical composition comprising an antibody to human TMP (transmembrane protein)-2 protein, to a patient requiring the treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ヒトの疾患の予防、診断及び治療の指針として有用な遺伝子、より詳しくはラット、マウス、酵母、線虫やヒト遺伝子などと類似性を有する新規なヒト遺伝子に関し、該遺伝子のcDNA解析、cDNA染色体へのマッピング及びcDNAの機能解析により、該遺伝子を用いた遺伝子診断並びに新しい治療法の開発に利用可能な新規なヒト遺伝子に関する。   The present invention relates to a gene useful as a guide for the prevention, diagnosis and treatment of human diseases, and more specifically to a novel human gene having similarities to rats, mice, yeasts, nematodes and human genes, and the cDNA of the gene. The present invention relates to a novel human gene that can be used for gene diagnosis and development of a new therapeutic method using the gene by analysis, mapping to cDNA chromosome, and functional analysis of cDNA.

生物の遺伝情報は、細胞の核内に存在するA、C、G及びTの4種の塩基の列び(DNA)として蓄積され、この遺伝情報は個々の生物の系統維持と個体発生のために保存されている。   Genetic information of organisms is accumulated as a sequence of four bases (DNA) A, C, G and T existing in the nucleus of cells, and this genetic information is used to maintain the lineage and ontogeny of individual organisms. Is stored in

ヒトの場合、その塩基数は約30億(3x109)といわれ、その中に5-10万の遺伝子があると推測されている。これらの遺伝情報は遺伝子(DNA)からmRNAが転写され、次に蛋白質に翻訳されるという流れに沿い、調節蛋白質、構造蛋白質あるいは酵素が作られ、生命現象を維持している。上記遺伝子から蛋白質翻訳までの流れの異常は、細胞の増殖・分化などの生命維持システムの異常を惹起し、各種疾患の原因となるとされている。 In the case of humans, the number of bases is said to be about 3 billion (3 × 10 9 ), and it is estimated that 50,000 to 100,000 genes are contained therein. The genetic information follows a process in which mRNA is transcribed from a gene (DNA) and then translated into a protein, whereby regulatory proteins, structural proteins or enzymes are produced to maintain a life phenomenon. Abnormalities in the flow from the above genes to protein translation cause abnormalities in life support systems such as cell proliferation and differentiation, and are thought to cause various diseases.

これまでの遺伝子解析の結果から、インスリン受容体やLDL受容体などの各種受容体や細胞の増殖・分化に関わるもの、プロテアーゼ、ATPase、スーパーオキシドディスムターゼのような代謝酵素などの医薬品開発にとって有用な素材となると思われる遺伝子が多く見つかっている。   From the results of the gene analysis to date, it is useful for drug development such as various receptors such as insulin receptor and LDL receptor and those involved in cell proliferation and differentiation, and metabolic enzymes such as protease, ATPase and superoxide dismutase. Many potential genes have been found.

しかしながら、ヒト遺伝子の解析とそれら解析された遺伝子の機能及び解析遺伝子と各種疾患との係わりについての研究は、まだ始まったばかりであり、不明な点が多く、更なる新しい遺伝子の解析、それらの遺伝子の機能の解析、解析された遺伝子と疾患の係わりの研究、惹いては解析された遺伝子の利用による遺伝子診断、該遺伝子の医薬用途への応用研究などが当業界で望まれている。   However, research on the analysis of human genes and the functions of the analyzed genes and the relationship between the analyzed genes and various diseases has only just begun, and there are many unclear points. There is a need in the art for the analysis of the function of, the study of the relationship between the analyzed gene and the disease, the gene diagnosis using the analyzed gene, and the study of the application of the gene to medical use.

上記新たなヒト遺伝子が提供できれば、各細胞での発現レベルやその構造及び機能を解析でき、またその発現物の解析などにより、これらの関与する疾患、例えば遺伝子病、癌などの病態解明や診断、治療などが可能となると考えられ、本発明は、かかる新たなヒトの遺伝子を提供することを目的とする。   If the new human gene can be provided, the expression level in each cell, its structure and function can be analyzed, and the expression involved in the disease can be analyzed and diagnosed by analyzing the expression of the disease, such as genetic diseases and cancer. The present invention aims to provide such a new human gene.

本発明者らは、上記目的より鋭意研究を重ねた結果、以下の知見を得、ここに本発明を完成するに至った。   The present inventors have conducted intensive studies for the above purpose, and as a result, have obtained the following findings, and have completed the present invention.

即ち、本発明者らは、ヒト胎児脳、成人血管、胎盤などの各種組織より抽出したmRNAよりcDNAを合成し、これをベクターに組込んでライブラリーを構築し、該ライブラリーでトランスフォームした大腸菌コロニーを寒天培地上に形成させ、該コロニーをランダムにピックアップして96ウェルマイクロプレートに移し、ヒト遺伝子を含む多数の大腸菌クローンを登録した。   That is, the present inventors synthesized cDNA from mRNA extracted from various tissues such as human fetal brain, adult blood vessels, and placenta, constructed a library by incorporating the cDNA into a vector, and transformed the library. E. coli colonies were formed on an agar medium, the colonies were randomly picked and transferred to a 96-well microplate, and a number of E. coli clones containing human genes were registered.

登録した各クローンは、少量培養後、DNAを抽出精製し、抽出したcDNAを鋳型としてデオキシターミネーター法により4種の塩基特異的に停止する伸長反応を行ない、自動DNAシークエンサーにより、遺伝子の5'末端から約400塩基配列を決定した。かくして得られた塩基配列情報について、公知のバクテリアから酵母、線虫、マウス及びヒトなどの動植物種に類似性を有する新規なファミリー遺伝子を検索した。   After culturing a small amount of each registered clone, DNA was extracted and purified, and an elongation reaction was performed to specifically stop the four bases by the deoxyterminator method using the extracted cDNA as a template, and an automatic DNA sequencer was used to extend the 5 ′ end of the gene. From about 400 base sequences. Based on the nucleotide sequence information thus obtained, novel family genes having similarity to animal, plant, and other species such as yeast, nematodes, mice, and humans were searched from known bacteria.

上記cDNA解析方法については、本発明者のひとりである藤原らによって細述されている(藤原力, 細胞工学, 14, 645-654(1995))。 The cDNA analysis method is described in detail by Fujiwara et al., One of the present inventors (Fujiwara Riki, Cell Engineering, 14 , 645-654 (1995)).

このグループの中には新しいレセプター、DNA結合ドメインを有する転写調節因子やシグナル伝達系因子、代謝酵素などがあり、遺伝子解析によって得られた本発明の新規な遺伝子と類似性ある遺伝子との相同性から、およそのその遺伝子産物、即ち蛋白質がどのような機能を有するか類推することが可能である。更に、その候補遺伝子を発現ベクターに組込み、リコンビナントを作製し、酵素活性や結合活性などの機能を調べることができる。   This group includes new receptors, transcription factors having DNA binding domains, signal transduction factors, metabolic enzymes, etc., and homology with the novel gene of the present invention obtained by genetic analysis and with similar genes From the above, it is possible to infer an approximate function of the gene product, that is, the protein. Furthermore, the candidate gene can be incorporated into an expression vector to produce a recombinant, and functions such as enzyme activity and binding activity can be examined.

本発明によれば、配列番号:1、:4、:7、:10、:13、:16、:19、:22、:25、:28、:31、:34、:37及び:40で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むことを特徴とする新規なヒト遺伝子、前記各アミノ酸をコードする配列番号:2、:5、:8、:11、:14、:17、:20、:23、:26、:29、:32、:35、:38及び:41で示される塩基配列を含むことを特徴とするヒト遺伝子、並びに配列番号:3、:6、:9、:12、:15、:18、:21、:24、:27、:30、:33、:36、:39及び:42で示される塩基配列であることを特徴とする新規なヒト遺伝子が提供される。   According to the present invention, SEQ ID NOs: 1,: 4,: 7,: 10,: 13,: 16,: 19,: 22,: 25,: 28,: 31,: 34,: 37 and: 40 A novel human gene comprising a base sequence encoding the amino acid sequence shown; SEQ ID NOS: 2, 5, 5, 8, 11, 11, 14, 14, 17, 20, 20; : 23,: 26,: 29,: 32,: 35,: 38 and: 41, a human gene comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3,: 6,: 9,: 12, : 15,: 18,: 21,: 24,: 27,: 30,: 33,: 36,: 39 and: 42, and a novel human gene is provided.

以下、本明細書におけるアミノ酸、ペプチド、塩基配列、核酸などの略号による表示は、IUPAC、IUBの規定、「塩基配列又はアミノ酸配列を含む明細書などの作成のためのガイドライン」(特許庁編)及び当該分野における慣用記号に従うものとする。   Hereinafter, the abbreviations of amino acids, peptides, base sequences, nucleic acids and the like in the present specification are referred to in the IUPAC and IUB regulations, "Guidelines for the preparation of specifications containing base sequences or amino acid sequences" (Japan Patent Office) And conventional symbols in the field.

かかる本発明遺伝子の一具体例としては、後述する実施例1〜11に示される「GEN-501D08」、「GEN-080G01」、「GEN-025F07」、「GEN-076C09」、「GEN-331G07」、「GEN-163D09」、「GEN-078D05TA13」、「GEN-423A12」、「GEN-092E10」、「GEN-428B12」、「GEN-073E07」、「GEN-093E05」及び「GEN-077A09」とそれぞれ名付けられた各クローンの有するDNA配列から演繹されるものを挙げることができ、それらの各塩基配列は、配列表に示される通りである。   As a specific example of the gene of the present invention, `` GEN-501D08 '', `` GEN-080G01 '', `` GEN-025F07 '', `` GEN-076C09 '', `` GEN-331G07 '' shown in Examples 1 to 11 described below , `` GEN-163D09 '', `` GEN-078D05TA13 '', `` GEN-423A12 '', `` GEN-092E10 '', `` GEN-428B12 '', `` GEN-073E07 '', `` GEN-093E05 '' and `` GEN-077A09 '' respectively Those deduced from the DNA sequence of each named clone can be mentioned, and their base sequences are as shown in the sequence listing.

また、これら各クローンは、同配列表に示される各アミノ酸でコードされるヌクレオチド(核酸)のオープンリーディングフレームを有しており、それぞれ後記実施例に示される分子量を有していると計算された。従って、本発明の各ヒト遺伝子を、以下後記実施例1〜11に示される通りにいうことがある。   In addition, each of these clones had an open reading frame of a nucleotide (nucleic acid) encoded by each amino acid shown in the same sequence listing, and was calculated to have the molecular weight shown in Examples described later. . Therefore, each human gene of the present invention may be referred to as shown in Examples 1 to 11 below.

以下、本発明ヒト遺伝子につき詳述する。   Hereinafter, the human gene of the present invention will be described in detail.

上述の如く、本発明ヒト遺伝子のそれぞれは、ラット、マウス、酵母、線虫及び公知のヒト遺伝子などと類似性を有し、それら類似性ある遺伝子の情報に基づくヒト遺伝子の解析とそれら解析された遺伝子の機能及び解析遺伝子と各種疾患との係わりについての研究に利用でき、遺伝子と関係ある疾患への遺伝子診断並びに該遺伝子の医薬用途への応用研究に用いることが可能である。   As described above, each of the human genes of the present invention has similarities to rats, mice, yeasts, nematodes and known human genes, and the analysis of human genes based on information on those similar genes and their analysis. The present invention can be used for research on the relationship between the function and analysis of genes and various diseases, and can be used for gene diagnosis of diseases related to genes and research on application of the genes to pharmaceutical applications.

本発明遺伝子は、例えば配列番号:2に示されるように、一本鎖DNA配列で表されるが、本発明はかかる一本鎖DNA配列に相補的なDNA配列やこれらの両者を含むコンポーネントもまた包含する。尚、配列番号:3n-1(n=1〜14の整数)に示す本発明遺伝子の配列は、これによりコードされる各アミノ酸残基を示すコドンの一つの組合わせ例であり、本発明遺伝子はこれに限らず、各アミノ酸残基に対して任意のコドンを組合わせ選択したDNA塩基配列を有することも勿論可能である。該コドンの選択は常法に従うことができ、例えば利用する宿主のコドン使用頻度を考慮することができる〔Ncl.Acids Res., 9, 43-74 (1981)〕。 The gene of the present invention is represented by a single-stranded DNA sequence, for example, as shown in SEQ ID NO: 2, but the present invention also includes a DNA sequence complementary to the single-stranded DNA sequence and a component containing both of them. Also encompasses. The sequence of the gene of the present invention shown in SEQ ID NO: 3n-1 (n = 1 to 14) is an example of one combination of codons indicating each amino acid residue encoded by the gene of the present invention. The present invention is not limited to this, and it is of course possible to have a DNA base sequence selected by combining any codon for each amino acid residue. The selection of the codon can be performed according to a conventional method, for example, by considering the codon usage of the host to be used [Ncl. Acids Res., 9 , 43-74 (1981)].

更に本発明遺伝子には、上記で示されるアミノ酸配列の一部のアミノ酸乃至アミノ酸配列を置換、欠失、付加などにより改変してなり、同様の機能を有する同効物をコードするDNA配列もまた包含される。これらポリペプチドの製造、改変(変異)などは天然に生じることもあり、また翻訳後の修飾により、或は遺伝子工学的手法により天然の遺伝子(本発明遺伝子)を、例えばサイトスペシフィック・ミュータゲネシス〔Methods in Enzymology, 154, p350, 367-382 (1987);同100, p468 (1983) ;Nucleic Acids Research, 12, p9441 (1984);続生化学実験講座1「遺伝子研究法II」、日本生化学会編, p105 (1986) 〕などの方法により改変したり、リン酸トリエステル法やリン酸アミダイト法などの化学合成手段〔J. Am. Chem. Soc., 89, p4801 (1967);同91, p3350 (1969);Science, 150, p178 (1968) ;Tetrahedron Lett., 22, p1859 (1981);同24, p245 (1983)〕により変異させたDNAを合成したり、それらの組合せにより収得することができる。 Further, in the gene of the present invention, a partial amino acid to amino acid sequence of the amino acid sequence shown above is modified by substitution, deletion, addition or the like, and a DNA sequence encoding the same compound having the same function is also included. Included. Production, modification (mutation) and the like of these polypeptides may occur naturally, and natural genes (the gene of the present invention) may be prepared by post-translational modification or by genetic engineering techniques, for example, cytospecific mutagenesis [ Methods in Enzymology, 154 , p350, 367-382 (1987); pp. 100 , p468 (1983); Nucleic Acids Research, 12 , p9441 (1984); eds, or modified by a method such as p105 (1986)], the chemical synthesis means such as phosphate triester method and phosphate amidite method [J. Am Chem Soc, 89, p4801 (1967);... the 91, p3350 (1969); Science, 150 , p178 (1968); Tetrahedron Lett., 22 , p1859 (1981); and DNA mutated by 24 , p245 (1983)], or a DNA obtained by a combination thereof. Can be.

本発明遺伝子は、これを利用して、即ち例えばこれを微生物のベクターに組込み、形質転換された微生物を培養することによって、上記各遺伝子によりコードされる蛋白を容易にかつ安定して発現できる。   The gene of the present invention can easily and stably express the protein encoded by each of the above-mentioned genes, that is, for example, by incorporating the gene into a microorganism vector and culturing the transformed microorganism.

また本発明の遺伝子を利用して得られる各蛋白は、これを用いて、特異抗体を作成することもできる。ここで抗原として用いられるコンポーネントは、上記遺伝子工学的手法に従って大量に産生される蛋白を用いることができ、得られる抗体はポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体のいずれでもよく、これら抗体はそれぞれの蛋白の精製、測定、識別などに有利に利用できる。   Each protein obtained by using the gene of the present invention can be used to prepare a specific antibody. The component used as the antigen here can be a protein produced in large amounts according to the above-described genetic engineering technique, and the obtained antibody may be any of a polyclonal antibody and a monoclonal antibody. It can be used advantageously for measurement, identification, etc.

本発明遺伝子の製造は、本発明によって開示された本発明遺伝子についての配列情報によれば、一般的遺伝子工学的手法により容易に実施できる〔Molecular Cloning 2nd Ed, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989);続生化学実験講座「遺伝子研究法I、II、III」、日本生化学会編 (1986) など参照〕。   According to the sequence information on the gene of the present invention disclosed by the present invention, production of the gene of the present invention can be easily performed by general genetic engineering techniques [Molecular Cloning 2nd Ed, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989); See "Seismic Chemistry Laboratory Course, Genetic Research Methods I, II, and III", edited by The Biochemical Society of Japan (1986)).

これは、例えばヒトcDNAライブラリー(各遺伝子の発現される適当な起源細胞より常法に従い調製されたもの)から、本発明遺伝子に特有の適当なプローブや抗体を用いて所望クローンを選択することにより実施できる〔Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 6613 (1981) ; Science, 222, 778 (1983)など〕。 This involves selecting a desired clone from a human cDNA library (prepared from an appropriate source cell in which each gene is expressed in accordance with a conventional method) using an appropriate probe or antibody specific to the gene of the present invention. [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78 , 6613 (1981); Science, 222 , 778 (1983) and the like].

上記方法において、起源細胞としては、目的の遺伝子を発現する各種の細胞、組織やこれらに由来する培養細胞などが例示され、これからの全RNAの分離、mRNAの分離や精製、cDNAへの変換(合成)とそのクローニングなどはいずれも常法に従い実施できる。また、cDNAライブラリーは市販されてもおり、本発明においてはそれらcDNAライブラリー、例えばクローンテック社(Clontech Lab. Inc.)より市販の各種cDNAライブラリーなどを用いることもできる。   In the above method, the source cells include various cells and tissues expressing the target gene, cultured cells derived therefrom, and the like. From this, separation of total RNA, separation and purification of mRNA, conversion to cDNA ( Synthesis) and cloning thereof can be carried out according to a conventional method. In addition, cDNA libraries are commercially available, and in the present invention, those cDNA libraries, for example, various cDNA libraries commercially available from Clontech Lab. Inc. can also be used.

cDNAライブラリーからの本発明遺伝子のスクリーニングは、前記通常の方法に従い実施することができる。該スクリーニング方法としては、例えばcDNAの産生する蛋白質に対して、該蛋白質特異抗体を使用した免疫的スクリーニングにより、対応するcDNAクローンを選択する方法、目的のDNA配列に選択的に結合するプローブを用いたプラークハイブリダイゼーション、コロニーハイブリダイゼーションなどやこれらの組合せを例示できる。ここで用いられるプローブとしては、本発明遺伝子のDNA配列に関する情報をもとにして化学合成されたDNA配列などを用いるのが一般的であり、勿論既に取得された本発明遺伝子やその断片もかかるプローブとして利用できる。   The screening of the gene of the present invention from the cDNA library can be carried out according to the above-mentioned usual method. As the screening method, for example, a method for selecting a corresponding cDNA clone by immunological screening using a protein-specific antibody for a protein produced by a cDNA, and using a probe that selectively binds to a target DNA sequence Plaque hybridization, colony hybridization, and the like, and combinations thereof. As the probe used here, it is common to use a DNA sequence or the like chemically synthesized based on the information on the DNA sequence of the gene of the present invention. Can be used as a probe.

更に各細胞、組織より抽出、単離精製された天然抽出物の部分アミノ酸配列情報に基づき、センス・プライマー、アンチセンス・プライマーをスクリーニング用プローブとして用いることもできる。   Further, based on partial amino acid sequence information of a natural extract extracted, isolated and purified from each cell or tissue, a sense primer or an antisense primer can be used as a screening probe.

また、本発明遺伝子の取得に際しては、PCR法〔Science, 230, 1350-1354 (1985)〕によるDNA/RNA増幅法が好適に利用できる。殊にライブラリーから全長のcDNAが得られ難いような場合に、レース法(RACE:Rapid amplification of cDNA ends;実験医学、12(6), 35-38 (1994))、殊に5′レース(5′RACE)法(Frohman,M.A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 8, 8998-9002(1988))の採用が好適である。かかるPCR法の採用に際して使用されるプライマーは、既に本発明によって明らかにされた本発明遺伝子の配列情報に基づいて適宜設定することができ、これは常法に従い合成することができる。 In addition, in obtaining the gene of the present invention, a DNA / RNA amplification method by a PCR method [Science, 230 , 1350-1354 (1985)] can be suitably used. Especially when it is difficult to obtain a full-length cDNA from the library, the lace method (RACE: Rapid amplification of cDNA ends; Experimental Medicine, 12 (6), 35-38 (1994)), especially the 5 ′ race ( The 5'RACE method (Frohman, MA, et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 8 , 8998-9002 (1988)) is preferred. Primers to be used when employing such a PCR method can be appropriately set based on the sequence information of the gene of the present invention already revealed by the present invention, and can be synthesized according to a conventional method.

尚、増幅させたDNA/RNA断片の単離精製は前記の通り常法に従うことができ、例えばゲル電気泳動法などによればよい。   In addition, isolation and purification of the amplified DNA / RNA fragment can be performed according to a conventional method as described above, for example, by gel electrophoresis.

上記で得られる本発明遺伝子或は各種DNA断片などの塩基配列の決定も、常法に従うことができ、例えばジデオキシ法〔Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 5463-5467 (1977)〕やマキサム-ギルバート法〔Method in Enzymology, 65, 499 (1980)〕などにより行なうことができる。かかる塩基配列の決定は、市販のシークエンスキットなどを用いても容易に行ない得る。 The determination of the nucleotide sequence of the gene of the present invention or various DNA fragments obtained above can be performed according to a conventional method, for example, the dideoxy method [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74 , 5463-5467 (1977)]. And the Maxam-Gilbert method [Method in Enzymology, 65 , 499 (1980)]. Such determination of the nucleotide sequence can be easily carried out using a commercially available sequence kit or the like.

本発明遺伝子の利用によれば、通常の遺伝子組換え技術〔例えば、Science, 224, p1431 (1984) ; Biochem. Biophys. Res. Comm., 130, p692 (1985) ;Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, p5990 (1983)及び前記引用文献など参照〕に従うことにより、各組換え体蛋白を得ることができる。該蛋白の製造は、より詳細には、本発明遺伝子が宿主細胞中で発現できる組換えDNAを作成し、これを宿主細胞に導入して形質転換し、該形質転換体を培養することにより行なわれる。 According to the use of the gene of the present invention, conventional gene recombination techniques [for example, Science, 224 , p1431 (1984); Biochem. Biophys. Res. Comm., 130 , p692 (1985); Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80 , p5990 (1983) and the above-cited references] can be used to obtain each recombinant protein. More specifically, the protein is produced by preparing a recombinant DNA capable of expressing the gene of the present invention in a host cell, introducing the gene into a host cell, transforming the same, and culturing the transformant. It is.

ここで宿主細胞としては、真核生物及び原核生物のいずれも用いることができる。該真核生物の細胞には、脊椎動物、酵母などの細胞が含まれ、脊椎動物細胞としては、例えばサルの細胞であるCOS細胞〔Cell, 23, 175-182 (1981)〕やチャイニーズ・ハムスター卵巣細胞及びそのジヒドロ葉酸レダクターゼ欠損株〔Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 4216-4220 (1980)〕などがよく用いられているが、これらに限定される訳ではない。 Here, both eukaryotes and prokaryotes can be used as host cells. The eukaryotic cells include cells such as vertebrates and yeasts. Examples of the vertebrate cells include COS cells (Cell, 23 , 175-182 (1981)) which are monkey cells and Chinese hamsters. Ovarian cells and their dihydrofolate reductase deficient strains [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77 , 4216-4220 (1980)] and the like are often used, but are not limited thereto.

脊椎動物の発現ベクターとしては、通常発現しようとする遺伝子の上流に位置するプロモーター、RNAのスプライス部位、ポリアデニル化部位及び転写終了配列などを保有するものを使用でき、これは更に必要により複製起点を有していてもよい。該発現ベクターの例としては、例えば、SV40の初期プロモーターを保有するpSV2dhfr〔Mol. Cell. Biol., 1, 854 (1981)〕などを例示できる。また、真核微生物としては、酵母が一般によく用いられ、中でもサッカロミセス属酵母を有利に利用できる。該酵母などの真核微生物の発現ベクターとしては、例えば酸性ホスフアターゼ遺伝子に対するプロモーターを有するpAM82〔Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 1-5 (1983)〕などを利用できる。 As a vertebrate expression vector, a vector having a promoter, an RNA splice site, a polyadenylation site, a transcription termination sequence, and the like, which is usually located upstream of a gene to be expressed, can be used. You may have. Examples of the expression vector include, for example, pSV2dhfr [Mol. Cell. Biol., 1 , 854 (1981)] which has an early promoter of SV40. As eukaryotic microorganisms, yeasts are generally used, and among them, yeast of the genus Saccharomyces can be advantageously used. As an expression vector for eukaryotic microorganisms such as the yeast, for example, pAM82 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80 , 1-5 (1983)) having a promoter for the acid phosphatase gene can be used.

また、本発明遺伝子の発現ベクターとしては、原核生物遺伝子融合ベクターを好ましく利用することができ、該ベクターの具体例としては、例えば分子量26000のGSTドメイン(S.japonicum 由来)を有するpGEX-2TKやpGEX-4T-2などを例示することができる。   As the expression vector of the gene of the present invention, a prokaryotic gene fusion vector can be preferably used. Specific examples of the vector include, for example, pGEX-2TK having a GST domain having a molecular weight of 26000 (derived from S. japonicum) and pGEX-4T-2 and the like can be exemplified.

原核生物の宿主としては、大腸菌や枯草菌が一般によく用いられる。これらを宿主とする場合、本発明では、例えば該宿主菌中で複製可能なプラスミドベクターを用い、このベクター中に本発明遺伝子が発現できるように該遺伝子の上流にプロモーター及びSD(シヤイン・アンド・ダルガーノ)塩基配列、更に蛋白合成開始に必要な開始コドン(例えばATG)を付与した発現プラスミドを利用するのが好ましい。上記宿主としての大腸菌としては、エシエリヒア・コリ(Escherichia coli)K12株などがよく用いられ、ベクターとしては一般にpBR322及びその改良ベクターがよく用いられるが、これらに限定されず公知の各種の菌株及びベクターをも利用できる。プロモーターとしては、例えばトリプトファン(trp)プロモーター、lppプロモーター、lacプロモーター、PL/PRプロモーターなどを使用できる。   Escherichia coli and Bacillus subtilis are commonly used as prokaryotic hosts. When these are used as a host, the present invention uses, for example, a plasmid vector that can be replicated in the host bacterium, and a promoter and an SD (Shine and & Co.) upstream of the gene so that the gene of the present invention can be expressed in the vector. (Dalgarno) It is preferable to use an expression plasmid to which a base sequence and an initiation codon (for example, ATG) necessary for initiation of protein synthesis have been added. As the Escherichia coli as the host, Escherichia coli K12 strain or the like is often used, and as the vector, pBR322 and its improved vector are generally used, but not limited thereto, and various known strains and vectors are generally used. Is also available. As the promoter, for example, tryptophan (trp) promoter, lpp promoter, lac promoter, PL / PR promoter and the like can be used.

かくして得られる所望の組換えDNAの宿主細胞への導入方法及びこれによる形質転換方法としては、一般的な各種方法を採用できる。また得られる形質転換体は、常法に従い培養でき、該培養により本発明遺伝子によりコードされる目的の蛋白が生産、発現される。該培養に用いられる培地としては、採用した宿主細胞に応じて慣用される各種のものを適宜選択利用でき、その培養も宿主細胞の生育に適した条件下で実施できる。   As a method for introducing the desired recombinant DNA thus obtained into a host cell and a transformation method using the same, various general methods can be employed. The obtained transformant can be cultured according to a conventional method, and the target protein encoded by the gene of the present invention is produced and expressed by the culture. As the medium used for the culture, various types of media commonly used depending on the host cells used can be appropriately selected and used, and the culture can be carried out under conditions suitable for the growth of the host cells.

上記により、形質転換体の細胞内、細胞外乃至は細胞膜上に目的とする組換え蛋白が発現、生産、蓄積乃至分泌される。   As described above, the desired recombinant protein is expressed, produced, accumulated or secreted inside, outside, or on the cell membrane of the transformant.

各組換え蛋白は、所望により、その物理的性質、化学的性質などを利用した各種の分離操作〔「生化学データーブックII」、1175-1259 頁、第1版第1刷、1980年 6月23日株式会社東京化学同人発行;Biochemistry, 25(25), 8274-8277 (1986); Eur. J. Biochem., 163, 313-321 (1987) など参照〕により分離、精製できる。該方法としては、具体的には例えば通常の再構成処理、蛋白沈澱剤による処理(塩析法)、遠心分離、浸透圧ショック法、超音波破砕、限外濾過、分子篩クロマトグラフィー(ゲル濾過)、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などの各種液体クロマトグラフィー、透析法、これらの組合せなどを例示でき、特に好ましい上記方法としては所望の蛋白を結合させたカラムを利用したアフィニティクロマトグラフィーを例示できる。 Each recombinant protein, if desired, may be subjected to various separation procedures utilizing its physical properties, chemical properties, etc. (“Biochemical Data Book II”, pp. 1175-1259, 1st edition, 1st printing, June 1980 23, Tokyo Chemical Doujinsha Co., Ltd .; see Biochemistry, 25 (25), 8274-8277 (1986); Eur. J. Biochem., 163 , 313-321 (1987), etc.]. Examples of the method include, for example, ordinary reconstitution treatment, treatment with a protein precipitant (salting out method), centrifugation, osmotic shock method, sonication, ultrafiltration, molecular sieve chromatography (gel filtration) And various types of liquid chromatography such as adsorption chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, and high performance liquid chromatography (HPLC), dialysis, and combinations thereof. Particularly preferred methods include binding a desired protein. An example is affinity chromatography using a column that has been subjected to aging.

また、本発明によって明らかにされた本発明遺伝子の配列情報を基にすれば、例えば該遺伝子の一部又は全部の塩基配列を利用することにより、各種ヒト組織における本発明遺伝子の発現の検出を行なうことができる。これは常法に従って行なうことができ、例えばRT-PCR(Reverse transcribed-Polymerase chain reaction)(Kawasaki, E.S., et al., Amplification of RNA. In PCR Protocol, A Guide to methods and applications, Academic Press, Inc., SanDiego, 21-27(1991))によるRNA増幅により、またノーザンブロッティング解析(Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory(1989))などにより、いずれも良好に実施し得る。   Further, based on the sequence information of the gene of the present invention revealed by the present invention, for example, by using a part or all of the nucleotide sequence of the gene, detection of the expression of the gene of the present invention in various human tissues can be detected. Can do it. This can be performed according to a conventional method, for example, RT-PCR (Reverse transcribed-Polymerase chain reaction) (Kawasaki, ES, et al., Amplification of RNA. In PCR Protocol, A Guide to methods and applications, Academic Press, Inc. , SanDiego, 21-27 (1991)) and Northern blotting analysis (Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory (1989)).

尚、前記PCR法を採用する場合において、用いられるプライマーは、本発明遺伝子のみを特異的に増幅できる本発明遺伝子に特有のものである限りなんら限定はなく、本発明遺伝情報に基いてその配列を適宜設定することができる。通常これは常法に従って20〜30ヌクレオチド程度の部分配列を有するものとすることができる。その好適な例は、後記実施例1-11に示すとおりである。   In the case of employing the PCR method, the primers used are not particularly limited as long as they are specific to the gene of the present invention capable of specifically amplifying only the gene of the present invention. Can be set as appropriate. Usually, it can have a partial sequence of about 20 to 30 nucleotides according to a conventional method. Preferred examples thereof are as shown in Examples 1-11 described below.

しかして、本発明はかかる新規なヒト遺伝子に特有の検出に有用なプライマー及び/又はプローブをも提供するものである。   Thus, the present invention also provides primers and / or probes useful for detection unique to such a novel human gene.

本発明によれば、新規なヒト遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、その構造及び機能を解析でき、また、該遺伝子でコードされるヒト蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、その発現物の解析などや、これらの関与する疾患、例えば遺伝子病、癌などの病態解明や診断、治療などが可能となる。   According to the present invention, a novel human gene is provided, and by using the gene, expression of the gene in various tissues can be detected, its structure and function can be analyzed, and the human protein encoded by the gene can be analyzed. It is possible to produce genetically engineered products, thereby enabling analysis of the expression of the products, and elucidation, diagnosis, treatment, and the like of diseases involving them, such as genetic diseases and cancer.

以下、本発明を更に詳しく説明するため、実施例を挙げる。   Hereinafter, examples will be given to describe the present invention in more detail.

GDP解離促進蛋白遺伝子
(1)GDP解離促進蛋白遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
ヒト胎児脳、成人血管、胎盤の各組織より抽出したmRNAをクローンテック社より購入し、出発材料とした。
GDP dissociation-promoting protein gene (1) Cloning and DNA sequencing of GDP dissociation-promoting protein gene mRNA extracted from human fetal brain, adult blood vessels, and placenta was purchased from Clonetech and used as a starting material.

上記各mRNAよりcDNAを合成し、ベクターλZAPII(ストラタジーン社製)に挿入し、cDNAライブラリーを構築した(大塚GENリサーチ・インスティチュート、大塚製薬株式会社)。   CDNA was synthesized from each of the above mRNAs and inserted into the vector λZAPII (Stratagene) to construct a cDNA library (Otsuka GEN Research Institute, Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.).

インビボ・エキシジョン法(in vivo excision : Short, J. M., et al., Nucleic Acids Res., 16, 7583-7600 (1988))によって、寒天培地上にヒト遺伝子を含む大腸菌コロニーを形成させ、ランダムにそのコロニーをピックアップし、96ウエルマイクロプレートにヒト遺伝子を含む大腸菌クローンを登録した。登録されたクローンは、-80℃にて保存した。 Escherichia coli colonies containing human genes were formed on an agar medium at random by the in vivo excision method (In vivo excision: Short, JM, et al., Nucleic Acids Res., 16 , 7583-7600 (1988)). A colony was picked up and an E. coli clone containing a human gene was registered in a 96-well microplate. The registered clone was stored at -80 ° C.

次に登録した各クローンを1.5mlのLB培地で一昼夜培養し、プラスミド自動抽出装置PI-100(クラボウ社製)を用いてDNAを抽出精製した。尚、コンタミした大腸菌のRNAは、RNase処理により分解除去した。最終的に30μlに溶解し、2μlは、ミニゲルによりおおまかにDNAのサイズ、量をチェックし、7μlをシークエンス反応用に用い、残りの21μlは、プラスミドDNAとして4℃に保存した。   Next, each registered clone was cultured overnight in 1.5 ml of LB medium, and DNA was extracted and purified using a plasmid automatic extractor PI-100 (manufactured by Kurabo Industries, Ltd.). The contaminated RNA of Escherichia coli was decomposed and removed by RNase treatment. Finally, the DNA was dissolved in 30 μl, 2 μl was roughly checked for the size and amount of DNA using a minigel, 7 μl was used for a sequencing reaction, and the remaining 21 μl was stored at 4 ° C. as plasmid DNA.

この方法によれば、若干のプログラム変更によって、後記各実施例で示されるFISH(fluoresence in situ hybridization)のプローブ用としても使用可能なコスミドを抽出することができる。   According to this method, a cosmid that can be used also as a probe for FISH (fluoresence in situ hybridization) shown in each of the following examples can be extracted by slightly changing the program.

続いて、T3、T7或は合成オリゴヌクレオチド・プライマーを用いるサンガーらのジデオキシターミネーター法(Sanger, F., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 74, 5463-5467 (1977))或はジデオキシターミネーター法にPCR法を加味した方法であるサイクルシークエンス法(Carothers, A.M., et al., Bio. Techniques, 7, 494-499 (1989))を実施した。これらは、少量のプラスミドDNA(およそ0.1-0.5μg)をテンプレート(鋳型)として4種の塩基特異的に停止する伸長反応させる方法である。 Subsequently, the dideoxy terminator method of Sanger et al. Using T3, T7 or synthetic oligonucleotide primers (Sanger, F., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74 , 5463-5467 (1977)). Alternatively, a cycle sequence method (Carothers, AM, et al., Bio. Techniques, 7 , 494-499 (1989)), which is a method in which the PCR method is added to the dideoxy terminator method, was performed. In these methods, a small amount of plasmid DNA (approximately 0.1-0.5 μg) is used as a template (template) to perform an elongation reaction in which four kinds of bases are specifically stopped.

シークエンスプライマーとしては、FITC(fluorescein isothiocyanate)の蛍光標識したものを使用し、Taqポリメラーゼにより通常約25サイクル反応させた。そのPCR産物はポリアクリルアミド・尿素ゲルで分離し、蛍光標識したDNA断片を自動DNAシークエンサー、ALFTMDNAシークエンサー(ファルマシア社製)によりcDNAの5'末端側から約400塩基の配列を決定した。 As a sequencing primer, a fluorescently labeled FITC (fluorescein isothiocyanate) was used, and the reaction was generally performed for about 25 cycles with Taq polymerase. The PCR product was separated on a polyacrylamide-urea gel, and the sequence of about 400 bases from the 5 ′ end of the cDNA was determined for the fluorescently labeled DNA fragment using an automatic DNA sequencer, ALF DNA sequencer (Pharmacia).

また、3'非翻訳領域は各遺伝子のヘテロジェナイティ(heterogeneity)が高く、個々の遺伝子を区別するには適しているので、場合によっては、3'側のシークエンスも行なった。   In addition, since the 3 'untranslated region has a high heterogeneity of each gene and is suitable for distinguishing individual genes, the 3' side was also sequenced in some cases.

DNAシークエンサーで得られた膨大な塩基配列情報は、64ビットのコンピューターDEC3400に転送し、コンピューターによるホモロジー解析に用いた。ホモロジー解析には、UWGCGのFASTAプログラム(Pearson, W.R. and Lipman, D. J., Proc.Natl.Acad.Sci., USA., 85, 2444-2448(1988))によるデーターベース(GenBank, EMBL)検索により行なった。 The vast amount of nucleotide sequence information obtained by the DNA sequencer was transferred to a 64-bit computer DEC3400 and used for homology analysis by computer. Homology analysis was performed by searching the database (GenBank, EMBL) using the UWGCG FASTA program (Pearson, WR and Lipman, DJ, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 85 , 2444-2448 (1988)). Was.

上記方法によって任意に選択し、cDNAの配列解析により、GEN-501D08と名付けた0.8キロベースの挿入を持つ一つのクローンがヒトRalGDP解離促進蛋白(RalGDS: Ral guanine nucleotide dissociation stimulator)の遺伝子のC末端領域に対して高い相同性を示した。RalGDSは、シグナルの伝達経路になんらかの役割を演ずると考えられるので、更にそのヒト相同物を提供するcDNA挿入部の完全塩基配列を決定した。   By arbitrarily selecting according to the above method and analyzing the cDNA sequence, one clone having a 0.8-kb insertion named GEN-501D08 was found to have the C-terminal of the human RalGDP dissociation stimulator (RalGDS) gene. It showed high homology to the region. Since RalGDS appears to play a role in the signal transduction pathway, the complete nucleotide sequence of the cDNA insert providing its human homolog was further determined.

低分子GTPアーゼは、細胞の増殖、分化、転写を含む多くの細胞の機能に対してシグナルを送ることにおいて重大な役割を演じている(Bourne, H. R., et al., Nature, 348, 125-132 (1990); Bourne et al., Nature, 349, 117-127 (1991))。 Small GTPases play a critical role in signaling many cell functions, including cell proliferation, differentiation, and transcription (Bourne, HR, et al., Nature, 348 , 125- 132 (1990); Bourne et al., Nature, 349 , 117-127 (1991)).

それらの間で、ras遺伝子ファミリーによってコードされた蛋白は、分子スィッチとして機能すること、即ち、ras遺伝子ファミリーの機能が生物学的に非活性なGDP結合蛋白或は活性GDP結合蛋白などの結合蛋白の異なる条件下によって調整されること、これら2つの条件がGTPアーゼ活性化蛋白(GAPs)或はGDSによって誘導されることがよく知られている。前者の酵素は結合GTPの加水分解を刺激することによってGDP結合を誘導し、後者の酵素は、結合GDPを遊離することによって定められたGTP結合を誘導する(Bogusuki, M.S. and McCormick, F., Nature, 366, 643-654 (1993))。 Among them, the protein encoded by the ras gene family functions as a molecular switch, that is, the function of the ras gene family is a binding protein such as a biologically inactive GDP binding protein or an active GDP binding protein. It is well known that these two conditions are induced by GTPase activating proteins (GAPs) or GDS. The former induces GDP binding by stimulating the hydrolysis of bound GTP, and the latter induces defined GTP binding by releasing bound GDP (Bogusuki, MS and McCormick, F., Nature, 366 , 643-654 (1993)).

RalGDSは、形質転換活性のないras遺伝子ファミリーのメンバーの一つとして、RASに対する特異的なGDP解離促進蛋白として、最初に見つけられた(Chardin, P. and Tavitian, A., EMBO J., 5, 2203-2208(1986); Albright, C. F., et al., EMBO J., 12, 339-347 (1993))。 RalGDS was first discovered as a member of the ras gene family without transforming activity as a specific GDP dissociation promoting protein for RAS (Chardin, P. and Tavitian, A., EMBO J., 5 , 2203-2208 (1986); Albright, CF, et al., EMBO J., 12 , 339-347 (1993)).

Ralに加えて、RalGDSは、これらの蛋白との相互作用によってN-ras,H-ras,K-ras,Rapのエフェクター分子として機能することが見つけ出された(Spaargaren, M. and Bischoff, J. R., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 91, 12609-12613 (1994))。 In addition to Ral, RalGDS was found to function as an effector molecule for N-ras, H-ras, K-ras, and Rap by interacting with these proteins (Spaargaren, M. and Bischoff, JR Natl. Acad. Sci. USA, 91 , 12609-12613 (1994)).

配列番号:3にGEN-501D08と命名されたcDNAクローンの核酸配列、配列番号:2にそのクローンのコードディング領域の核酸配列並びに配列番号:1に該核酸配列でコードされるアミノ酸配列を示す。   SEQ ID NO: 3 shows the nucleic acid sequence of a cDNA clone named GEN-501D08, SEQ ID NO: 2 shows the nucleic acid sequence of the coding region of the clone, and SEQ ID NO: 1 shows the amino acid sequence encoded by the nucleic acid sequence.

このcDNAは、842塩基からなり、122アミノ酸をコードする366塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいた。転写開始コドンは28番目の核酸残基に位置していた。   This cDNA was composed of 842 bases and contained an open reading frame of 366 bases encoding 122 amino acids. The transcription initiation codon was located at the 28th nucleic acid residue.

一般のデータ・ベース中において知られているRalGDS蛋白とこのcDNAによって推定されたアミノ酸配列を比較した結果、このcDNAをコードする蛋白は、ヒトのRalGDSのC末端領域に対する相同物であることが明らかとなった。この新規な遺伝子でコードされるアミノ酸配列は、rasに結合するために必要であると考えられているRalGDSのC末端領域に対して39.5%の同一性を持っていた。   Comparison of the amino acid sequence deduced from this cDNA with the RalGDS protein known in the general database revealed that the protein encoding this cDNA is a homologue to the C-terminal region of human RalGDS. It became. The amino acid sequence encoded by this novel gene had 39.5% identity to the C-terminal region of RalGDS, which is considered necessary for binding to ras.

従って前述のごとく、この遺伝子産物がrasファミリー蛋白と相互作用をしているかもしれないこと、或はras介在シグナル変換経路に影響を与えるかもしれないと考えられる。しかしながら、この新規な遺伝子は、GDS活性領域をコードする領域を含んでおらず、GDS蛋白と異なる機能を有しているようである。しかして、本発明者らはこの遺伝子をヒトRalGDSと名付けた。
(2)ノーザンブロット分析
正常ヒト組織におけるRalGDS蛋白のmRNAの発現をランダム・オリゴヌクレオチド・プライミング法によって標識したヒトcDNAクローンをプローブとするノーザンブロットにより評価した。
Thus, as noted above, it is believed that this gene product may interact with ras family proteins or affect the ras-mediated signal transduction pathway. However, this novel gene does not contain a region encoding the GDS active region and appears to have a different function than the GDS protein. Thus, we named this gene human RalGDS.
(2) Northern blot analysis The expression of mRNA of RalGDS protein in normal human tissues was evaluated by Northern blot using a human cDNA clone labeled by a random oligonucleotide priming method as a probe.

ノーザンブロット分析は、製品使用法に従い、ヒトMTNブロット(Human Multiple Tissue Nothern blot ; クローンテック社製、パロ・アルト、カリフォルニア、米国)を用いて実施した。   Northern blot analysis was performed using a human MTN blot (Human Multiple Tissue Northern blot; Clontech, Palo Alto, California, USA) according to the product usage.

即ち、上記GEN-501D08クローンのPCR増幅産物を〔32P〕-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識してプローブとした。 That is, the PCR amplification product of the GEN-501D08 clone was labeled with [ 32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim) to obtain a probe.

ブロッティングは、42℃で一晩、50%ホルムアミド/5×SSC/50×デンハルツ溶液/0.1%SDS溶液(100μg/ml変性サケ精子DNA含有)の溶液中でハイブリダイズした。2×SSC/0.01%SDSにて室温下にて2回洗浄後、次いで0.1×SSC/0.05%SDSにて50℃下に40分間で3回洗浄した。フィルターは-70℃下に18時間、X線フィルム(コダック社製)に対して露光した。   Blotting was carried out at 42 ° C. overnight in a solution of 50% formamide / 5 × SSC / 50 × Denhardz solution / 0.1% SDS solution (containing 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA). After washing twice with 2 × SSC / 0.01% SDS at room temperature, then, washing with 0.1 × SSC / 0.05% SDS three times at 50 ° C. for 40 minutes. The filter was exposed to an X-ray film (manufactured by Kodak) at -70 ° C for 18 hours.

その結果、900塩基の転写体が、試験した全てのヒト組織内に発現していることが明らかとなった。加えて、3.2キロ転写体が心臓と骨格筋内に特異的に観察された。これらの異なるサイズを有する転写体の発現は、二者択一的なスプライシングに負うか或は相同遺伝子に対するクロス-ハイブリダイゼーションに負うのかもしれない。
(3)FISHによるコスミド・クローンと染色体の局在
FISHは、コスミド・ベクターpWE15中にクローン化されたヒト染色体のライブラリーをcDNAクローンの0.8キロ塩基挿入部をプローブとしてスクリーニングすることにより実施した(Sambrook, J., et al., Molecular Cloning, 2nd Ed., pp.3.1-3.58, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, New York(1989))。
As a result, it was clarified that a 900 base transcript was expressed in all of the tested human tissues. In addition, a 3.2 kilo transcript was specifically observed in heart and skeletal muscle. Expression of transcripts of these different sizes may be owed to alternative splicing or cross-hybridization to homologous genes.
(3) Cosmid clone and chromosome localization by FISH
FISH was performed by screening a library of human chromosomes cloned into the cosmid vector pWE15 using the 0.8 kilobase insert of the cDNA clone as a probe (Sambrook, J., et al., Molecular Cloning, 2nd Ed., Pp.3.1-3.58, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, New York (1989)).

染色体の座位決定のためのFISHは、Gバンドパターンを比較することによって確認するイナザワらの方法と同様に実施した(Inazawa, J.. et al., Genomics, 17, 153-162 (1993))。 FISH for chromosomal locus localization was performed in the same manner as the method of Inazawa et al., Which confirmed by comparing G band patterns (Inazawa, J .. et al., Genomics, 17 , 153-162 (1993)). .

染色体のスクリーニングから得られたGEN-501D08に対応するコスミドDNA0.5μgをニック・トランスレーションによってビオチン16dUTPで標識し、プローブとした。   0.5 μg of cosmid DNA corresponding to GEN-501D08 obtained from chromosome screening was labeled with biotin 16dUTP by nick translation to obtain a probe.

また、反復配列に起因するバック・グラウンド・ノイズを取り除くために、超音波処理したヒト胎盤DNA(10mg/ml)の0.5μlをプローブ液の9.5μlに加えた。混合液は80℃で5分間変性させ、20%デキストラン硫酸を含む4xSSCの等量を混合した。ついでハイブリダイゼーション混合液を、変性したスライド上に播種し、パラフィンで覆った後、37℃で16-18時間、湿箱内にてインキュベートした。50%ホルムアミド/2xSSCで37℃で15分間洗浄後、2xSSCで15分間、更に1xSSCで15分間それぞれ洗浄を行なった。   In addition, 0.5 μl of sonicated human placental DNA (10 mg / ml) was added to 9.5 μl of the probe solution to remove background noise caused by the repetitive sequence. The mixture was denatured at 80 ° C. for 5 minutes, and an equal volume of 4 × SSC containing 20% dextran sulfate was mixed. The hybridization mixture was then seeded on denatured slides, covered with paraffin, and incubated at 37 ° C. for 16-18 hours in a wet box. After washing with 50% formamide / 2 × SSC at 37 ° C. for 15 minutes, washing was performed with 2 × SSC for 15 minutes and further with 1 × SSC for 15 minutes.

ついでスライドは、アビジン-FITC(5μg/ml)を含む商品名「1%BlockAce」(大日本製薬社製)を加えた4xSSC中で37℃、40分間インキュベートした。その後、スライドは4xSSC、0.05%トリトンX-100を含む4xSSCで各々10分間洗浄し、1%DABCO(PBS(-):グリセロールを1:9(v:v)に1%DABCO、シグマ社製)を含む抗除色液PPD液(PPD(和光カタログNo.164-015321)100mg及びPBS(-)(pH7.4)10mlを0.5M Na2CO3/0.5M NaHCO3(9:1,v/v)の緩衝液(pH9.0)でpHを8.0に調整した後、グリセリンを追加し、総容量を100mlとしたもの)中に浸して、DAPI(4,6-ジアミノ-2-フェニルインドール:シグマ社製)で対比染色した。 Then, the slide was incubated at 37 ° C. for 40 minutes in 4 × SSC to which “1% BlockAce” (trade name, manufactured by Dainippon Pharmaceutical) containing avidin-FITC (5 μg / ml) was added. Thereafter, the slides were washed with 4xSSC and 4xSSC containing 0.05% Triton X-100 for 10 minutes each, and 1% DABCO (PBS (-): glycerol in 1: 9 (v: v) 1% DABCO, Sigma) 100 mg of PPD solution (PPD (Wako Catalog No.164-015321) and 10 ml of PBS (-) (pH 7.4) containing 0.5 M Na 2 CO 3 /0.5 M NaHCO 3 (9: 1, v / v) After adjusting the pH to 8.0 with the buffer solution (pH 9.0), glycerin was added thereto, and the mixture was immersed in a total volume of 100 ml), and DAPI (4,6-diamino-2-phenylindole: (Sigma).

試験した100以上の分裂中期の細胞から、他の染色体上のシグナルがない特異的なハイブリダイゼーションシグナルを染色体バンド6p21.3上に観察し、RalGDS遺伝子が染色体6p21.3に座位していることを確認した。   From more than 100 metaphase cells tested, specific hybridization signals without signals on other chromosomes were observed on chromosome band 6p21.3, confirming that the RalGDS gene is located on chromosome 6p21.3. confirmed.

この実施例で得られた本発明の新規なヒトRalGDS関連遺伝子の利用によれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトRalGDS蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、発現蛋白とras介在のシグナルの形質導入経路への役割の研究やこれらの関与する疾患、例えば癌などの病態解明や診断、治療などが可能となると考えられるほか、本発明RalGDS蛋白遺伝子の染色体の転座を同じくする強直性脊椎炎、心房中隔欠損症、色素性網膜症、失読症などの各種疾患の発生と進展との係わりを研究することが可能となる。   According to the use of the novel human RalGDS-related gene of the present invention obtained in this example, detection of the expression of the gene in various tissues and the production of human RalGDS protein by genetic engineering become possible. In addition to studying the role of proteins and ras-mediated signals in transduction pathways, it is thought that it will be possible to elucidate the pathology, diagnose, and treat diseases associated with these diseases, such as cancer. It is possible to study the relationship between the occurrence and progression of various diseases such as ankylosing spondylitis, atrial septal defect, pigmentary retinopathy, and dyslexia.

細胞骨格関連蛋白2遺伝子(CKAP2遺伝子)
(1)細胞骨格関連蛋白2遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析により、ヒト細胞骨格関連蛋白遺伝子(cytoskeleton-associated protein : CAP)のCAP-グリシン領域を含有するいくつかのCAPファミリー遺伝子と相同性の高い塩基配列を有するクローンを見いだし、これをGEN-080G01と名付けた。
Cytoskeleton-related protein 2 gene (CKAP2 gene)
(1) Cloning and DNA Sequencing of Cytoskeleton-Related Protein 2 Gene The sequence analysis of a cDNA clone arbitrarily selected from a human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1) revealed A clone having a base sequence highly homologous to several CAP family genes containing the CAP-glycine region of the gene (cytoskeleton-associated protein: CAP) was found and named GEN-080G01.

ところで、細胞骨格は真核生物の細胞の細胞質や細胞膜のすぐ内側に存在し、線維状物質が複雑に絡み合った網目状の構造体である。該細胞骨格は、チューブリンからなる微小官、アクチンからなる微小線維、デスミンやビメンチンからなる中間径線維などから構成されている。細胞骨格は細胞の骨組み的な役割を担うだけでなく、線維系の重合・脱重合により細胞の形態的変化を起こすなど動的な機能も果たしている。細胞骨格は、細胞内小器官や細胞膜の受容器、イオン・チャンネルと結合し、それらの細胞内での移動や局在性の保持に重要な役割を果たしているほか、活性の調節や相互の情報伝達の機能を有するとされ、細胞全体の生理活性の調節において、非常に重要な位置を占めていると推測される。特に癌細胞は、正常細胞と違った形態、認識反応応答を示すことから、細胞の癌化と細胞骨格の質的変化の関係が注目される。   By the way, the cytoskeleton is located just inside the cytoplasm or cell membrane of eukaryotic cells, and is a network-like structure in which fibrous substances are intricately intertwined. The cytoskeleton is composed of microparticles made of tubulin, microfibrils made of actin, and intermediate fibers made of desmin and vimentin. The cytoskeleton not only plays a role as a skeleton of the cell, but also performs a dynamic function such as causing a morphological change of the cell by polymerization and depolymerization of the fibrous system. The cytoskeleton binds to organelles and receptors on cell membranes and ion channels, plays an important role in their movement and localization in cells, and regulates activities and mutual information. It is considered to have a function of transmission, and is supposed to occupy a very important position in regulating the physiological activity of whole cells. In particular, since cancer cells show morphology and recognition response different from normal cells, attention is paid to the relationship between canceration of cells and qualitative changes in cytoskeleton.

この細胞骨格の活性は、多くの細胞骨格関連蛋白(CAPs)によって調節されている。CAPsのひとつのグループは、微小官との関連に貢献していると推定されている高く保存されたグリシン・モチーフによって特徴付けられている(CAP-GLY領域: Riehemann K. and Song C., Trends Biochem. Sci., 18, 82-83(1993))。 This cytoskeletal activity is regulated by a number of cytoskeletal-related proteins (CAPs). One group of CAPs has been characterized by a highly conserved glycine motif that is presumed to contribute to its association with microcontrollers (CAP-GLY region: Riehemann K. and Song C., Trends Biochem. Sci., 18 , 82-83 (1993)).

CAPsのこのグループのメンバーは、CLIP-170,150kDa DAP(dynein-associated protein, or dynactin)、D. melanogaster GLUED, S. cerevisiae BIK1,リスティン(restin: Bilbe G., et al., EMBO J., 11, 2103-2113 (1992); Hilliker C., et al., Cytogenet. Cell Genet., 65, 172-176(1994))とC. elegansの113.5kDa蛋白(Wilson R., et al., Nature, 368, 32-38(1994))を含んでおり、後者の2つの蛋白を除いて、それらは、微小官と相互作用を及ぼすことのできることが直接的或は間接的証拠によって提言されている。 Members of this group of CAPs are CLIP-170, 150 kDa DAP (dynein-associated protein, or dynactin), D. melanogaster GLUED, S. cerevisiae BIK1, restin (restin: Bilbe G., et al., EMBO J., 11 , 2103-2113 (1992); Hilliker C., et al., Cytogenet. Cell Genet., 65 , 172-176 (1994)) and the 113.5 kDa protein of C. elegans (Wilson R., et al., Nature 368 , 32-38 (1994)), except for the latter two proteins, which have been suggested by direct or indirect evidence that they can interact with microcontrollers. .

上記CLIP-170は、インビトロにおいて微小官に対する内分泌の小胞の結合にとって重要であり、内分泌細胞小器官とともに局在する(Rickard J.E. and Kreis T.E., J. Biol. Chem., 18, 82-83 (1990); Pierre P., et al., Cell, 70, 887-900 (1992))。 CLIP-170 is important for the binding of endocrine vesicles to microgranules in vitro and co-localizes with endocrine organelles (Rickard JE and Kreis TE, J. Biol. Chem., 18 , 82-83 ( 1990); Pierre P., et al., Cell, 70 , 887-900 (1992)).

上記ダイナクチンは、逆行性の小胞の輸送に働く(Schroer T.A. and Sheetz M.P., J. Cell Biol., 115, 1309-1318(1991))か或は多分、有糸分裂期間中の染色体の動きに働くとされる(Pfarr C.M., et al., Nature, 345, 263-265(1990); Steuer E.R., et al., Nature, 345, 266-268 (1990); Wordeman L., et al., J. Cell Biol., 114, 285-294(1991))細胞質のダイニン運動を構築している因子のひとつである。 The dynactin acts in retrograde vesicle transport (Schroer TA and Sheetz MP, J. Cell Biol., 115 , 1309-1318 (1991)) or, possibly, in chromosome movement during mitosis. Allegedly work (Pfarr CM, et al., Nature, 345 , 263-265 (1990); Steuer ER, et al., Nature, 345 , 266-268 (1990); Wordeman L., et al., J Cell Biol., 114 , 285-294 (1991)) is one of the factors that make up the cytoplasmic dynein movement.

哺乳動物のダイナクチンの相同遺伝子のショウジョウバエ(Drosophila)GLUEDは、ほとんど全ての細胞の生存にとって重要であり、いくつかの神経細胞の形成にとって重要である(Swaroop A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 84, 6501-6505 (1987); Holzbaur E.L.F., et al., Nature, 351, 579-583 (1991))。 The mammalian homolog of dynactin, Drosophila GLUED, is important for the survival of almost all cells and for the formation of some neurons (Swaroop A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84 , 6501-6505 (1987); Holzbaur ELF, et al., Nature, 351 , 579-583 (1991)).

BIK1は微小官と相互作用を示し、酵母の有糸分裂期間中のスピンドル形成に重要な役割を演じている(Trueheart J., et al., Mol. Cell. Biol., 7, 2316-2326 (1987); Berlin V., et al., J. Cell. Biol., 111, 2573-2586 (1990))。 BIK1 interacts with microcontrollers and plays an important role in spindle formation during mitosis in yeast (Trueheart J., et al., Mol. Cell. Biol., 7 , 2316-2326 ( 1987); Berlin V., et al., J. Cell. Biol., 111 , 2573-2586 (1990)).

現在、これらの遺伝子は、CAPファミリー(CAPs)と分類されている。   Currently, these genes have been classified as CAP families (CAPs).

データ・ベースの検索の結果、463塩基(ポリAシグナルを除いて)の上記cDNAクローンは、レスティンとCLIP-170をコードする遺伝子と有意な核酸配列相同性を示した。しかしながら、レスティン遺伝子と比較した時、このクローンは5'部分を欠いていたので、この欠けているセグメントを単離するために5'レースの技術を用いた(Frohman M.A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 8, 8998-9002 (1988))。
(2)5′レース法(5'RACE:5'rapid amplification of cDNA ends)
本発明遺伝子の5′部分を含むcDNAクローンの単離・解析は、製品使用プロトコールの一部修飾させ、市販キット(5'-Rapid AmpliFinder RACE Kit, クローンテック社)を用いた5′レース法により、以下の通り単離した。
Based on a database search, the cDNA clone of 463 bases (excluding the poly A signal) showed significant nucleic acid sequence homology to the genes encoding restin and CLIP-170. However, when compared to the restin gene, this clone lacked the 5 'portion, so the 5' race technique was used to isolate this missing segment (Frohman MA, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 8 , 8998-9002 (1988)).
(2) 5'RACE: 5'rapid amplification of cDNA ends
The cDNA clone containing the 5 'portion of the gene of the present invention is isolated and analyzed by partially modifying the protocol for using the product, and performing the 5' race method using a commercially available kit (5'-Rapid AmpliFinder RACE Kit, Clontech). Was isolated as follows.

ここで用いた遺伝子特異的プライマーP1及びプライマーP2は常法に従い合成されたものであり、その塩基配列はそれぞれ配列番号:43(プライマーP1)及び44(プライマーP2)に示す通りである。またアンカー・プライマーは、市販キットに付属のものを用いた。   The gene-specific primers P1 and P2 used here were synthesized according to a conventional method, and their nucleotide sequences are as shown in SEQ ID NOs: 43 (primer P1) and 44 (primer P2), respectively. The anchor and primer used in the commercial kit were used.

ヒト胎児脳ポリ(A)+RNAの0.1μgを逆転写酵素(Superscript TMII RNase H Reverse Transcriptase, Life Technologies社)を用いたランダムヘキサマーにより逆転写してcDNAを得、これをP1プライマー及びアンカープライマーを用いた第1のPCRによるワタナベらの方法(Watanabe T., et al., Cell Genet., )により増幅させた。   0.1 μg of human fetal brain poly (A) + RNA was reverse transcribed by random hexamer using reverse transcriptase (Superscript TMII RNase H Reverse Transcriptase, Life Technologies) to obtain cDNA, which was used for P1 primer and anchor primer. Amplification was carried out by the method of Watanabe et al. (Watanabe T., et al., Cell Genet.,) Using the first PCR.

即ち、上記ポリ(A)+RNAの0.1μgに2.5mMdNTP/1xTaq緩衝液(宝酒造社製)/0.2μM P1プライマー、0.2μMアダプター・プライマー/ExTaq酵素(宝酒造社製)0.25単位を併せて全量を50μlとし、これにアンカー・プライマーを加えて室温で反応させた後、PCRに供した。即ち、94℃1分間、次いで94℃45秒、60℃45秒、72℃2分のサイクルを35サイクル行ない、72℃で5分間反応させた。   That is, 0.1 μg of the poly (A) + RNA was combined with 2.5 mM dNTP / 1 × Taq buffer (Takara Shuzo) /0.2 μM P1 primer, 0.2 μM adapter / primer / ExTaq enzyme (Takara Shuzo) 0.25 units, and the total amount was 50 μl. After adding an anchor primer thereto and reacting at room temperature, it was subjected to PCR. That is, 35 cycles of 94 ° C. for 1 minute, then 94 ° C. for 45 seconds, 60 ° C. for 45 seconds, and 72 ° C. for 2 minutes were performed and reacted at 72 ° C. for 5 minutes.

その後、第1のPCR反応物50μl中の1μlを特異的ネスティッドP2プライマーとアンカー・プライマーを用いる第2のPCR反応により増幅させた。第2のPCR産物は、1.5%アガロース・ゲル電気泳動により分析した。   Thereafter, 1 μl in 50 μl of the first PCR reaction was amplified by a second PCR reaction using specific nested P2 primers and anchor primers. The second PCR product was analyzed by 1.5% agarose gel electrophoresis.

アガロース・ゲル電気泳動により、およそ650塩基の大きさを示す単一のバンドを検出し、このバンドの産物をベクター(pT7Blue(R)T-Vector,ノバゲン(Novagen) 社)に挿入し、適当なサイズの挿入がみられる複数のクローンを選別した。   A single band having a size of about 650 bases was detected by agarose gel electrophoresis, and the product of this band was inserted into a vector (pT7Blue (R) T-Vector, Novagen), and an appropriate Multiple clones with size insertions were selected.

PCR反応物から得られた5'レース・クローンの6つが同じ配列を有しているが、異なる長さであった。GEN-080G01とGEN-080G0149の2つの重なりを持つcDNAクローンをシークェンシングすることによって、蛋白質をコードしている配列と、5'と3'フランキング配列と全長1015塩基の配列を決定し、該遺伝子を細胞骨格関連蛋白2遺伝子(CKAP2遺伝子)と命名した。   Six of the 5 'race clones obtained from the PCR reaction had the same sequence but different lengths. By sequencing a cDNA clone with two overlaps of GEN-080G01 and GEN-080G0149, the sequence encoding the protein, the 5 'and 3' flanking sequences and the sequence of 1015 bases in total length were determined, The gene was designated as cytoskeleton-related protein 2 gene (CKAP2 gene).

配列番号:6に上記GEN-080G01とGEN-080G0149の2つの重なっているcDNAクローンから得られた核酸配列、配列番号:5にそのクローンのコードディング領域の核酸配列、並びに配列番号:4に核酸配列によってコードされるアミノ酸配列をそれぞれ示す。   SEQ ID NO: 6 shows the nucleic acid sequence obtained from the two overlapping cDNA clones of GEN-080G01 and GEN-080G0149, SEQ ID NO: 5 shows the nucleic acid sequence of the coding region of the clone, and SEQ ID NO: 4 shows the nucleic acid sequence Each shows the amino acid sequence encoded by the sequence.

CKAP2遺伝子は、配列番号:6で示されるように、その5'非コード領域が相対的にGC-リッチであり、(CAG)4(CGG)4(CTG)(CGG)の不完全なトリプレットが40-69塩基の位置に存在していた。   As shown in SEQ ID NO: 6, the CKAP2 gene has a relatively GC-rich 5 ′ non-coding region and an incomplete triplet of (CAG) 4 (CGG) 4 (CTG) (CGG). It was present at positions 40-69 bases.

その274-276塩基の位置のATGは、推定されるスタート・コドンである。ストップ・コドン(TGA)は、853-855塩基に位置していた。ポリアデニレーション・シグナル(ATTAAA)は、ポリ(A)スタートの前の16塩基にあった。推定されたオープン・リーディング・フレームは、21,800の計算された分子量を持つ193アミノ酸をコードする579塩基からなっている。   The ATG at positions 274-276 bases is a putative start codon. The stop codon (TGA) was located at bases 853-855. The polyadenylation signal (ATTAAA) was at 16 bases before the poly (A) start. The predicted open reading frame consists of 579 bases encoding 193 amino acids with a calculated molecular weight of 21,800.

更にRT-PCRによってコード領域を増幅し、得られた合成配列がcDNAのキメラであるという可能性を排除した。
(2)他のCRPsとCKAP2との類似性
CKAP2の配列は、レスティンとCLIP-170の配列との相同性を明らかにしたが、相同性領域は、CAP-GLYドメインの短い配列に限定されていた。アミノ酸レベルにおいて、推定されたCKAP2は、他の5つのCAPsとも高い相同性を示した。
Furthermore, the coding region was amplified by RT-PCR to exclude the possibility that the obtained synthetic sequence was a cDNA chimera.
(2) Similarity between other CRPs and CKAP2
The sequence of CKAP2 revealed homology between the sequences of restin and CLIP-170, but the homology region was restricted to the short sequence of the CAP-GLY domain. At the amino acid level, the deduced CKAP2 also showed high homology with the other five CAPs.

CKAP2は、アルファ-ヘリックス・ロッド、亜鉛フィンガー・モチーフのようないくつかのCAPsの特徴的な他のモチーフを保有していなかった。アルファ-ヘリックス・ロッドは、2量体形成や微小管結合能を増加させることに貢献していると思われた(Pierre P., et al., Cell, 70, 887-900, (1992))。アルファ-ヘリックス領域の欠失は、CKAP2がホモ-或はヘテロ-・ダイマー形成することのできないことを意味するかもしれない。 CKAP2 did not possess other motifs characteristic of some CAPs, such as the alpha-helix rod, zinc finger motifs. Alpha-helical rods appeared to contribute to dimer formation and increase microtubule binding (Pierre P., et al., Cell, 70 , 887-900, (1992)). . Deletion of the alpha-helical region may mean that CKAP2 cannot form homo- or hetero-dimers.

これらの蛋白のCAP-GLY領域を並べると、グリシンの他に保存された残基もまたCKAP2中にあることが明らかとなった。また、CAP-GLY領域を持つCAPsは、細胞小器官の活動において、そして微小官とそれらの相互作用に関係すると考えられた。CKAP2は、上記の如くCAP-GLY領域を含んでいるので、これらのファミリーの中に位置付けされる。   Alignment of the CAP-GLY regions of these proteins revealed that in addition to glycine, conserved residues are also present in CKAP2. CAPs with CAP-GLY domains were also thought to be involved in organelle activity and in their interaction with microcontrollers. CKAP2 is located within these families because it contains the CAP-GLY region as described above.

Gluedの変異体を用いた研究によれば、Glued産物は、ほとんど全ての細胞において重大な役割を演ずること(Swaroop A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 84, 6501-6505 (1987))及び神経細胞内において他の神経-特異的な機能を演じること(Meyerowizt E.M. and Kankel D.R., Dev. Biol., 62, 112-142 (1978))が明らかにされている。これらの微小官関連蛋白は、小胞輸送と有糸分裂に働くと思われている。故に、神経細胞における小胞輸送システムの重要性は、これらのコンポーネントの欠損が異常な神経細胞系に導くかもしれない。 Studies using mutants of Glued show that Glued products play a critical role in almost all cells (Swaroop A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84 , 6501- 6505 (1987)) and performing other neuro-specific functions in nerve cells (Meyerowizt EM and Kankel DR, Dev. Biol., 62 , 112-142 (1978)). These microgovernment-related proteins are thought to act on vesicle trafficking and mitosis. Thus, the importance of the vesicle transport system in neurons, the deficiency of these components may lead to abnormal neuronal cell lines.

このようなことから、CKAP2は本質的な細胞機能と同様に特異的な神経細胞の機能に関係しているかもしれない。
(3)ノーザンブロット分析
正常ヒト組織におけるヒトCKAP2mRNAの発現を、実施例1-(2)と同様にしてGEN-080G01クローン(553-1015塩基に相当する)をプローブとするノーザンブロットにより評価した。
As such, CKAP2 may be involved in specific neuronal functions as well as essential cellular functions.
(3) Northern blot analysis The expression of human CKAP2 mRNA in normal human tissues was evaluated by Northern blot using the GEN-080G01 clone (corresponding to 553-1015 bases) as a probe in the same manner as in Example 1- (2).

その結果、試験したヒト心臓、脳、胎盤、肺、肝臓、骨格筋、腎臓、膵臓の8つの全ての組織において、CKAP2のcDNAのサイズに一致する1.0kbの転写体を検出した。該1.0kbの転写体は、試験した他の組織より、心臓、脳において有意に高いレベルで発現されていた。3.4kbと4.6kbの2つの弱いバントがそれぞれ全ての組織において検出された。   As a result, a transcript of 1.0 kb corresponding to the size of CKAP2 cDNA was detected in all eight tissues of the tested human heart, brain, placenta, lung, liver, skeletal muscle, kidney and pancreas. The 1.0 kb transcript was expressed at significantly higher levels in heart and brain than in other tissues tested. Two weak bands of 3.4 kb and 4.6 kb were detected in all tissues, respectively.

ノーザン・ブロット分析によれば、上記3.4kbと4.6kbの転写体は、選択的スプライシングによって、CKAP2の1.0kb転写体をコードする同じ遺伝子から誘導されているか、もしくは、別の関連遺伝子から転写されたものである可能性も存在する。これらの転写体の特徴は、CKAP2が、CAP-GLY領域を有し、α-ヘリックスも有するような蛋白をもコードしているかもしれない。
(4)ダイレクト・R-バインディングFISHによるコスミド・クローンと染色体上の局在
CKAP2cDNAに対応する2つのコスミドを得た。それらの2つのコスミド・クローンを実施例1-(3)と同様にしてダイレクト・R-バインディングFISHによってCKAP2の染色体の座位のマッピングを行なった。
According to Northern blot analysis, the 3.4 kb and 4.6 kb transcripts were either derived from the same gene encoding the 1.0 kb transcript of CKAP2 by alternative splicing, or were transcribed from another related gene. It is also possible that The characteristics of these transcripts may indicate that CKAP2 also encodes a protein having a CAP-GLY region and also an α-helix.
(4) Cosmid clones and chromosomal localization by direct R-binding FISH
Two cosmids corresponding to CKAP2 cDNA were obtained. For these two cosmid clones, CKAP2 chromosomal loci were mapped by direct R-binding FISH in the same manner as in Example 1- (3).

また、反復配列によるバックグラウンドの抑制のために、リヒター(Lichter P. et al., Proc. Natl. Sci. U.S.A., 87, 6634-6638(1990))によって記載されたように20倍過剰のヒトCot-I DNA(BRL社製)を加えた。プロビア100フィルム(フジISO100;フジ・フィルム社製)を、顕微鏡写真撮影のために用いた。 Also, due to the suppression of background by repetitive sequences, a 20-fold excess of human as described by Richter (Lichter P. et al., Proc. Natl. Sci. USA, 87 , 6634-6638 (1990)). Cot-I DNA (BRL) was added. Provia 100 film (Fuji ISO100; manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) was used for microphotography.

その結果、CKAP2は、染色体バンド19q13.11-q13.12上にマップされた。  As a result, CKAP2 was mapped on chromosome band 19q13.11-q13.12.

DNAマーカーD19S221とD19S222の間のCADASIL(大脳皮質梗塞及び大脳白質萎縮を持つ大脳の常染色体優性動脈疾患)とD19S215とD19S216の間のFHM(家族性片麻痺性偏頭痛)の2つの常染色体性の優性神経疾患が、連鎖分析によってこの領域に局在されている。これら2つの疾患は、同じ遺伝子の対立遺伝子による疾患であるかもしれない(Tournier-Lasserve E. et al., Nature Genet., 3, 256-259(1993); Joutel A. et al., Nature Genet., 5, 40-45(1993))。 Two autosomal forms of CADASIL (cerebral autosomal dominant artery disease with cerebral cortical infarction and cerebral white matter atrophy) between DNA markers D19S221 and D19S222 and FHM (familial hemiplegic migraine) between D19S215 and D19S216 Dominant neurological disorders have been localized in this area by linkage analysis. These two diseases may be diseases caused by alleles of the same gene (Tournier-Lasserve E. et al., Nature Genet., 3 , 256-259 (1993); Joutel A. et al., Nature Genet ., 5 , 40-45 (1993)).

FHMと、或はCADASIL候補遺伝子としてCKAP2を支持するための証拠はないが、その変異体は、なんらかの神経細胞の疾患に導くかもしれないと考えられる。   There is no evidence to support CKAP2 as FHM or as a CADASIL candidate gene, but it is speculated that the variant may lead to some neuronal disease.

この実施例により得られる本発明の新規なヒトCKAP2遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトCKAP2の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、前述したように多様で且つ細胞に本質的な活動に深く関与しているヒトCKAP2システム乃至ヒトCKAP2の機能の解析や、これが関与する各種神経疾患、例えば家族性偏頭痛、などの診断などを行なうことができ、またこれらの治療及び予防薬のスクリーニングや評価などをも行なうことができる。   By using the novel human CKAP2 gene of the present invention obtained by this example, it is possible to detect the expression of the gene in various tissues, and to produce human CKAP2 by genetic engineering. In addition, analysis of the functions of the human CKAP2 system or human CKAP2, which is deeply involved in the essential activities of cells, and various neurological diseases involving the CKAP2, such as familial migraine, can be performed. Screening and evaluation of therapeutic and prophylactic agents can also be performed.

OTK27遺伝子
(1)OTK27遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、酵母核蛋白(Saccharomyces cerevisiae: Kolodrubetz, D. and Burgum, A., YEAST, 7, 79-90 (1991))、NHP2に対して高い相同性を有する蛋白をコードするcDNAクローン、GEN-025F07を見出し、OTK27と命名した。
OTK27 gene (1) Cloning and DNA sequencing of OTK27 gene As a result of sequence analysis and database search of cDNA clone arbitrarily selected from human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1), GEN-025F07, a cDNA clone encoding a yeast nucleoprotein (Saccharomyces cerevisiae: Kolodrubetz, D. and Burgum, A., YEAST, 7 , 79-90 (1991)), a protein with high homology to NHP2 , Named OTK27.

核蛋白質は、染色体、リボソームなどの細胞の基本構成成分であり、この核蛋白質は細胞増殖、生存能力に対して本質的な役割を演じていると考えられている。酵母の核蛋白質であるNHP2は、High-mobility group(HMG)-like proteinで、HMGと同様に細胞の生存能力に対して必須の機能を有していると報告されている(Kolodrubetz, D. and Burgum, A., YEAST, 7, 79-90 (1991))。 Nuclear proteins are basic components of cells such as chromosomes and ribosomes, and this nuclear protein is thought to play an essential role in cell growth and viability. NHP2, a yeast nuclear protein, is a high-mobility group (HMG) -like protein and has been reported to have an essential function for cell viability like HMG (Kolodrubetz, D. et al. and Burgum, A., YEAST, 7 , 79-90 (1991)).

上記酵母NHP2に高い相同性を有する本発明の新規なヒト遺伝子、OTK27遺伝子もまた同様な機能を有していると推測される。   It is presumed that the OTK27 gene, a novel human gene of the present invention having high homology to the above-mentioned yeast NHP2, also has a similar function.

上記該GEN-025F07クローンの塩基配列は、配列番号:9で示されるように1493塩基からなり、配列番号:8で示される384塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでおり、これによりコードされるアミノ酸配列は、配列番号:7に示される通り128アミノ酸からなっていた。開始コドンは、配列番号:9の塩基配列番号の95-97番目から始まり、479-481番目が終始コドンを示していた。   The nucleotide sequence of the GEN-025F07 clone is composed of 1493 bases as shown in SEQ ID NO: 9 and contains an open reading frame of 384 bases shown in SEQ ID NO: 8, and is encoded by this. The amino acid sequence consisted of 128 amino acids as shown in SEQ ID NO: 7. The start codon started at bases 95-97 of the nucleotide sequence number of SEQ ID NO: 9, and bases 479-481 indicated a stop codon.

OTK27ペプチドは、NHP2とアミノ酸レベルにおいて38%の高い相同性を示した。また、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana: Newman, T., unpublished ; GENEMBL Accession No. T14197)からのcDNAの核酸配列から推定された蛋白に対して83%同一であった。
(2)ノーザンブロット分析
正常ヒト組織におけるヒトOTK27mRNAの発現を、OTK27cDNAクローンのインサート部分をPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、〔32P〕-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識してプローブとし、実施例1-(2)に準じてノーザンブロッティングを行なった。
The OTK27 peptide showed a high homology of 38% at the amino acid level with NHP2. It was 83% identical to the protein deduced from the nucleic acid sequence of the cDNA from Arabidopsis thaliana (Newman, T., unpublished; GENEMBL Accession No. T14197).
(2) Northern blot analysis The expression of human OTK27 mRNA in normal human tissues was amplified by PCR of the insert portion of the OTK27 cDNA clone, the PCR product was purified, and [ 32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim) And labeled with a probe, and subjected to Northern blotting according to Example 1- (2).

ノーザンブロット分析の結果、この遺伝子からの2つの可能性ある転写体を示しているおよそ1.6キロ塩基と0.7キロ塩基の位置に2つのバンドを検出した。両サイズの転写体が試験した全ての正常成人組織に発現されていたが、0.7キロ塩基の転写体の発現は脳において有意に減少し、試験した他の組織に比べて心臓、骨格筋、睾丸においてより多く発現されていた。   Northern blot analysis detected two bands at approximately 1.6 kb and 0.7 kb indicating two potential transcripts from this gene. Although both sizes of transcript were expressed in all normal adult tissues tested, the expression of the 0.7 kb transcript was significantly reduced in the brain and compared to other tissues tested in heart, skeletal muscle, and testicles. Was more highly expressed.

これらの2つの転写体の更なる試験のために睾丸cDNAライブラリーから11のcDNAクローンを単離し、実施例1-(1)と同様にそれらDNA配列を決定した。   For further testing of these two transcripts, 11 cDNA clones were isolated from the testis cDNA library and their DNA sequences were determined as in Example 1- (1).

その結果、6つのクローンにおいて、それらは0.7キロ塩基の転写体に一致しており、ポリA配列は600番目辺りの塩基に始まり、これらのクローンのうち2つのクローンにおいてポリA配列が598番目の塩基、3つのクローンが606番目の塩基、1つのクローンが613番目の塩基で始まっていた。   As a result, in the six clones, they corresponded to the 0.7-kilobase transcript, the poly-A sequence started at the base around position 600, and in two of these clones, the poly-A sequence was at position 598. Bases, three clones started at base 606, and one clone started at base 613.

これら6つのクローンにおいて、583-588番目の塩基で“TATAAA”配列が、ポリAシグナルとしておそらく認められた。また、この遺伝子の上流ポリAシグナル“TATAAA”は、脳においてほとんど影響せず、他の組織より上記した3つの組織においてより効果的であると認識され、各転写体の安定性は種々の組織間で異なっている可能性も考えられた。   In these six clones, the "TATAAA" sequence at bases 583-588 was probably found as a poly A signal. In addition, the upstream poly-A signal “TATAAA” of this gene has little effect in the brain, is recognized to be more effective in the above three tissues than in other tissues, and the stability of each transcript is different in various tissues. It was also possible that they differed.

更に、ズー・ブロット分析の結果より、この遺伝子は他の脊椎動物においてもよく保存されていることが示された。この遺伝子は、正常成人組織のいたるところで発現されており、種間の広い範囲で保存されていたので、その遺伝子産物は重要な生理学的な役割を演じると考えられる。NHP2を欠いている酵母は生存できないことから、ヒトの相同物もまた細胞の生存能力に対して本質的であるかもしれないと提言され得る。
(3)ダイレクト・R-バィンディングFISHによるOKT27染色体の局在
プローブとしてOTK27cDNAのインサートを用いてcDNA OTK27に対応する1つのコスミド・クローンを全ヒト染色体コスミド・ライブラリー(5ゲノムに相当)から単離し、実施例1-(3)に準じてダイレクト・R-バィンディングFISHを実施し、OTK27の染色体の局在を決定した。
Furthermore, the results of Zoo-blot analysis indicated that this gene was well conserved in other vertebrates. Because this gene is expressed throughout normal adult tissues and is widely conserved among species, its gene product is thought to play an important physiological role. Since yeast lacking NHP2 cannot survive, it can be suggested that human homologs may also be essential to cell viability.
(3) Localization of the OKT27 chromosome by direct R-binding FISH One cosmid clone corresponding to cDNA OTK27 was isolated from the entire human chromosome cosmid library (equivalent to 5 genomes) using the OTK27 cDNA insert as a probe. Then, direct R-binding FISH was performed according to Example 1- (3) to determine the chromosome localization of OTK27.

その結果、明瞭な2つのスポットが染色体12q24.3のバンド上に観察された。   As a result, two distinct spots were observed on the chromosome 12q24.3 band.

本発明OTK27遺伝子は、ヒト核蛋白質、OTK27蛋白の発現及び検出に利用でき、かくして該蛋白の関与する各種の疾患の診断、病態解明、例えば細胞増殖や分化に関わることからある種の癌の治療及び予防薬のスクリーニングや評価に利用できる。   The OTK27 gene of the present invention can be used for expression and detection of human nucleoprotein and OTK27 protein, and thus diagnoses and elucidates the pathology of various diseases in which the protein is involved, for example, because of its involvement in cell proliferation and differentiation, treatment of certain cancers It can be used for screening and evaluation of prophylactic drugs.

OTK18遺伝子
(1)OTK18遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
亜鉛-フィンガー蛋白は、真核生物の転写調節を行なう蛋白の大きなファミリーと定義されており、進化的に保存された構造モチーフを含んでいる(Kadonaga, J. T., et al., Cell, 51, 1079-1090 (1987); Klung, A. and Rhodes, D., Trends Biol. Sci., 12, 464-469 (1987); Evans, R. M. and Hollenberg, S. M., Cell, 52, 1-3 (1988))。
OTK18 gene (1) Cloning and DNA sequencing of the OTK18 gene Zinc-finger proteins have been defined as a large family of proteins that regulate eukaryotic transcription and contain evolutionarily conserved structural motifs ( Kadonaga, JT, et al., Cell, 51 , 1079-1090 (1987); Klung, A. and Rhodes, D., Trends Biol. Sci., 12 , 464-469 (1987); Evans, RM and Hollenberg, SM, Cell, 52 , 1-3 (1988)).

亜鉛イオンと、システィンとヒスチジンの2残基の相互作用によって形作られたループ様モチーフである亜鉛フィンガーは、RNA又はDNAに対する蛋白の特異的結合に関係している。亜鉛フィンガー・モチーフは当初、カエル(Xenopus)の転写因子IIIAのアミノ酸配列内において確認されていた(Miller, J., et al., EMBO J., 4, 1609-1614 (1986))。 Zinc fingers, a loop-like motif formed by the interaction of two ions, cysteine and histidine, are involved in the specific binding of proteins to RNA or DNA. The zinc finger motif was originally identified in the amino acid sequence of the frog ( Xenopus ) transcription factor IIIA (Miller, J., et al., EMBO J., 4 , 1609-1614 (1986)).

C2H2フィンガーモチーフは、通常いくつか繰り返され、その間には7或は8アミノ酸の介在配列が進化的に保存されている。この介在している広がりは、当初、ショウジョウバエのクルッペルセグメンテーション遺伝子において確認された(Rosenberg, U. B., et al., Nature, 319, 336-339 (1986))。それ以来、脊椎動物ゲノムは、数百のC2H2亜鉛フィンガー蛋白をコードする遺伝子が発見されている。 C 2 H 2 finger motif is usually repeated several, intervening sequences 7 or 8 amino acids are conserved evolutionarily in between. This intervening spread was initially identified in the Drosophila kruppel segmentation gene (Rosenberg, UB, et al., Nature, 319 , 336-339 (1986)). Since then, vertebrate genomes, genes encoding C 2 H 2 zinc finger proteins hundreds have been found.

実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、亜鉛フィンガー構造を含むいくつかのクローンを確認し、ここにクルッペル・タイプの亜鉛フィンガー構造をもつクローンを見い出した。   Results of sequence analysis and database search of cDNA clones arbitrarily selected from human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1), confirming several clones containing a zinc finger structure, Here, a clone having a Kruppel-type zinc finger structure was found.

このクローンは転写体の5'部分が欠けていたので、プローブとしてcDNAクローンの約1.8キロ塩基のインサートを使用し、胎児脳cDNAライブラリーをプラーク・ハイブリダイゼーションして、3つのクローンを単離し、実施例1-(1)と同様にそれらの塩基配列を決定した。   This clone lacked the 5 'portion of the transcript, so using the approximately 1.8 kilobase insert of the cDNA clone as a probe, plaque hybridizing a fetal brain cDNA library to isolate three clones, Their base sequences were determined in the same manner as in Example 1- (1).

この3つクローンのうちインサートの最も大きいクローンは、711アミノ酸をコードする2133塩基のオープン・リーデイング・フレームを持つ3754塩基長に及んでおり、該クローンは、ヒトZNF41とショウジョウバエのクルッペル遺伝子に対して、亜鉛フィンガー領域で高い類似性を有するペプチドをコードする新規なヒト遺伝子を含んでいた。この遺伝子をOTK18遺伝子(GEN-076C09クローン由来)と命名した。   The clone with the largest insert of the three clones spanned 3754 bases with an open reading frame of 2133 bases encoding 711 amino acids, and was cloned against human ZNF41 and the Drosophila kruppel gene. , A novel human gene encoding a peptide with high similarity in the zinc finger region. This gene was designated as OTK18 gene (derived from the GEN-076C09 clone).

OTK18遺伝子のcDNAクローンの核酸配列は、配列番号:12で示され、またコード領域を含む塩基配列は、配列番号:11で示され、該OTK18遺伝子によりコードされる推定アミノ酸配列は、配列番号:10で示される通りである。   The nucleic acid sequence of the cDNA clone of the OTK18 gene is shown in SEQ ID NO: 12, the base sequence including the coding region is shown in SEQ ID NO: 11, and the deduced amino acid sequence encoded by the OTK18 gene is SEQ ID NO: As indicated by 10.

尚、配列番号:12から、OTK18の推定されたペプチド配列は、その蛋白がそのカルボキシ側で13のフィンガー・モチーフを含んでいることが判明した。
(2)他の亜鉛フィンガー・モチーフを有する遺伝子との比較
OTK18、ヒトZNF41、ショウジョウバエのクルッペル遺伝子の比較により、各フィンガー・モチーフは、共通配列CXECGKAFXQKSXLX2HQRXHに対して大部分保存されていた。
From SEQ ID NO: 12, it was found that the deduced peptide sequence of OTK18 contained 13 finger motifs on the carboxy side of the protein.
(2) Comparison with genes having other zinc finger motifs
OTK18, human ZNF41, by comparing the Kruppel gene in Drosophila, each finger motif had been largely conserved with respect to a common sequence CXECGKAFXQKSXLX 2 HQRXH.

ヒトZNF41とショウジョウバエのクルッペル遺伝子に対するOTK18の亜鉛フィンガー・モチーフの共通配列の比較は、クルッペルタイプ・モチーフがOTK18遺伝子によりコードされた蛋白内によく保存されていた。しかしながら、配列の類似性は亜鉛フィンガー領域に限定されており、他の領域では有意なホモロジーは示さなかった。   Comparison of the consensus sequence of the zinc finger motif of OTK18 with human ZNF41 and the Drosophila kruppel gene showed that the Kruppel-type motif was well conserved in the protein encoded by the OTK18 gene. However, sequence similarity was limited to the zinc finger region, with no significant homology in other regions.

また、亜鉛フィンガー領域は、標的DNAと特異的相互作用し、約5塩基の配列を認識して、DNAのヘリックスと特異的に結合する(Rhodes, D. and Klug, A., Cell, 46, 123-132 (1986))。 The zinc finger region specifically interacts with the target DNA, recognizes a sequence of about 5 bases, and specifically binds to the DNA helix (Rhodes, D. and Klug, A., Cell, 46 , 123-132 (1986)).

このことからマルチ・モデュール(亜鉛フィンガーがタンデムにつながっていること)は、DNAの広い範囲と相互作用することができるとする考えに基づいて、13の繰り返し単位を含んでいるこの遺伝子産物の標的DNAは、およそ65塩基長のひとつのDNA断片であることが推測される。
(3)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1-(2)に準じて、正常ヒト組織におけるヒトOTK18mRNAの発現を、OTK18cDNAクローンのインサートをPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、〔32P〕-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識してプローブとしてMTNブロットを用いて実施した。
This suggests that the multi-module (the zinc finger in tandem) could target this gene product containing 13 repeat units based on the idea that it could interact with a wide range of DNA. It is assumed that the DNA is a single DNA fragment of about 65 bases in length.
(3) Northern Blot Analysis Northern blot analysis was performed according to Example 1- (2) to amplify the expression of human OTK18 mRNA in normal human tissues by PCR on the insert of the OTK18 cDNA clone, and purify the PCR product. Labeling was performed with 32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim), and MTN blot was used as a probe.

ノーザンブロット分析の結果、OTK18の転写体がおよそ4.3キロ塩基の長さであることが明らかとなり、これは種々の正常成人組織内いたるところに発現されていた。しかしながら、肝臓と末梢血リンパ球における発現のレベルは試験した他の臓器においてより低いと思われた。
(4)ダイレクト・R-バィンディングFISHによるコスミド・クローンと染色体の局在
OTK18の染色体の局在を実施例1-(3)に準じて行なった。
Northern blot analysis revealed that the transcript of OTK18 was approximately 4.3 kilobases long, which was expressed throughout various normal adult tissues. However, the level of expression in liver and peripheral blood lymphocytes appeared to be lower in other organs tested.
(4) Localization of cosmid clones and chromosomes by direct R-binding FISH
OTK18 chromosome localization was performed according to Example 1- (3).

その結果、8サンプルで2つの完全なスポットが確認され、23サンプルはどちらか一方或は両方に不完全なシグナル又は2つのスポットを呈した。全てのシグナルは染色体19のq13.4バンドに現われた。他の染色体上には2つのスポットは観察されなかった。   As a result, two perfect spots were confirmed in eight samples, and 23 samples exhibited an incomplete signal or two spots in one or both. All signals appeared in the q13.4 band on chromosome 19. No two spots were observed on other chromosomes.

このようにFISHの結果、この遺伝子が染色体バンド19q13.4に局在することが判った。この領域は亜鉛フィンガー領域のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズする多くのDNAセグメントを含んでいることが知られている(Hoovers, J. M. N., et al., Genomics, 12, 254-263 (1992))。しかも、亜鉛フィンガー蛋白をコードする少なくとも一つの他の遺伝子は、この領域で見つけられている(Marine, J.-C., et al., Genomics, 21, 285-286 (1994))。 As a result of FISH, this gene was found to be localized on chromosome band 19q13.4. This region is known to contain many DNA segments that hybridize to the zinc finger region oligonucleotide (Hoovers, JMN, et al., Genomics, 12 , 254-263 (1992)). Moreover, at least one other gene encoding a zinc finger protein has been found in this region (Marine, J.-C., et al., Genomics, 21 , 285-286 (1994)).

このことから染色体19q13は、転写を調節する蛋白をコードする多くのマルチ遺伝子が集まっている部位であると推測される。   This suggests that chromosome 19q13 is a site where many multigenes encoding proteins that regulate transcription are gathered.

この実施例により提供される新規なヒトOTK18遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトOTK18蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、前述したように多様で且つ細胞に基本的な活動に深く関与しているヒト転写調節蛋白質遺伝子システム乃至ヒト転写調節蛋白質の機能の解析や、これが関与する各種疾患、例えば発生分化異常の奇形や癌、或は神経系発生異常の精神、神経障害などの診断などを行なうことができ、またこれらの治療及び予防薬のスクリーニングや評価などをも行なうことができる。   By using the novel human OTK18 gene provided by this example, it is possible to detect the expression of the gene in various tissues, and to produce human OTK18 protein by genetic engineering. Analysis of the function of the human transcription regulatory protein gene system or human transcription regulatory protein that is deeply involved in the basic activities of cells, and various diseases in which this is involved, for example, abnormal development and differentiation, cancer, or abnormal nervous system development Diagnosis, psychiatric and neurological disorders, and screening and evaluation of therapeutic and prophylactic drugs.

ヒト26Sプロテアソーム構成成分P42蛋白質及びP27蛋白質遺伝子
(1)ヒト26Sプロテアソーム構成成分P42蛋白質及びP27蛋白質の各遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
多機能プロテアーゼであるプロテアソームは、酵母からヒトに至る真核生物に広く存在し、細胞内でエネルギー依存的にユビキチン結合蛋白質を分解する酵素である。該プロテアソームは、構造的には分子量21〜31キロダルトンの種々の構成成分からなる20Sプロテアソームと、30〜112キロダルトンの種々の構成成分からなる沈降係数22SのPA700制御蛋白質群とで構成され、全体として沈降係数26S、分子量約200万ダルトンの巨大分子を形成している〔Rechsteiner, M., et al., J.Biol.Chem., 268, 6065-6068 (1993)、Yoshimura, T., et al., J.Struct.Biol., 111, 200-211 (1993)、Tanaka, K., et al., New Biologist, 4, 173-187 (1992)〕。
Human 26S proteasome component P42 protein and P27 protein gene (1) Cloning and DNA sequencing of each gene of human 26S proteasome component P42 protein and P27 protein Proteasome, a multifunctional protease, is used in eukaryotes from yeast to human. It is an enzyme that widely exists and degrades ubiquitin-binding proteins in cells in an energy-dependent manner. The proteasome is structurally composed of a 20S proteasome composed of various components having a molecular weight of 21 to 31 kDa, and a PA700 control protein group having a sedimentation coefficient of 22S composed of various components of 30 to 112 kDa, As a whole, a macromolecule having a sedimentation coefficient of 26 S and a molecular weight of about 2 million daltons is formed (Rechsteiner, M., et al., J. Biol. Chem., 268 , 6065-6068 (1993), Yoshimura, T., et al., J. Struct. Biol., 111 , 200-211 (1993), Tanaka, K., et al., New Biologist, 4 , 173-187 (1992)].

その構造的及び機械的な解析からも尚、該プロテアソームの全容は明らかになっていないが、主として酵母とマウスを用いた研究から、以下の機能が報告され、その機能は次第に明らかになりつつある。   Although the entire structure of the proteasome has not yet been clarified from its structural and mechanical analysis, the following functions have been reported mainly from studies using yeast and mice, and the functions are gradually being clarified .

即ち、細胞内におけるエネルギー依存性の蛋白質分解機構は、ユビキチン結合による蛋白質の選別にはじまるが、ユビキチン化蛋白質を分解するATP依存的な活性は20Sプロテアソームにはなく、26Sプロテアソームにある〔Chu-Ping et al., J.Biol.Chem., 269, 3539-3547 (1994)〕。このことから、ヒト26Sプロテアソームは、エネルギー依存性の蛋白質分解機構の解明に有用であると考えられる。 That is, the energy-dependent proteolytic mechanism in cells starts with protein selection by ubiquitin binding, but the ATP-dependent activity of degrading ubiquitinated proteins is not present in the 20S proteasome but in the 26S proteasome (Chu-Ping et al., J. Biol. Chem., 269 , 3539-3547 (1994)]. This suggests that the human 26S proteasome is useful for elucidating the mechanism of energy-dependent proteolysis.

細胞周期の調節に関与する因子は、一般に半減期が短く、厳格な量的制御を受けている場合が多い。実際、癌遺伝子産物であるMos、Myc、Fosなどはエネルギー、ユビキチン依存的に26Sプロテアソームにより分解されることが明らかにされ〔Ishida, N., et al., FEBS Lett., 324, 345-348 (1993)、Hershko,A., and Ciechanover, A., Annu.Rev.Biochem., 61, 761-807 (1992)〕、細胞周期制御におけるプロテアソームの重要性が認識されつつある。 Factors involved in cell cycle regulation generally have short half-lives and are often subject to strict quantitative control. In fact, it has been revealed that the oncogene products Mos, Myc, Fos, etc. are degraded by the 26S proteasome in an energy- and ubiquitin-dependent manner (Ishida, N., et al., FEBS Lett., 324 , 345-348). (1993), Hershko, A., and Ciechanover, A., Annu. Rev. Biochem., 61 , 761-807 (1992)], and the importance of the proteasome in cell cycle control is being recognized.

また免疫系における重要性も指摘されており、クラスI主要組織適合複合体抗原提示において、プロテアソームが積極的に関与していることも示唆され〔Michalek MT., et al., Nature, 363, 552-554 (1993)〕、さらにアルツハイマー患者の脳内において、ユビキチン化蛋白質が異常に蓄積してるという現象〔Kitaguchi, N., et al., Nature, 361, 530-532 (1988)〕から、アルツハイマー病にもプロテアソームが関与していることが示唆されるなど、プロテアソームは多彩な機能を有するという点で、各種病態の診断や治療にその有用性が注目されてきている。 Its importance in the immune system has also been pointed out, suggesting that the proteasome is actively involved in class I major histocompatibility complex antigen presentation (Michalek MT., Et al., Nature, 363 , 552). -554 (1993)) and the phenomenon that ubiquitinated proteins are abnormally accumulated in the brain of Alzheimer patients (Kitaguchi, N., et al., Nature, 361 , 530-532 (1988)). Proteasomes have various functions, such as suggesting that proteasomes are involved in diseases, and their usefulness in diagnosis and treatment of various disease states has been attracting attention.

また、26Sプロテアソームの主たる機能は、ユビキチン化蛋白質を分解する活性である。中でもc-Mycをはじめとする癌遺伝子産物やサイクリンのような細胞周期関連遺伝子産物の分解が、ユビキチン依存の経路で分解されることが判明している。また肝癌細胞、腎癌細胞、白血病細胞などにおいてプロテアソーム遺伝子は、正常細胞に比較して異常発現しており〔Kanayama, H., et al., Cancer Res., 51, 6677-6685 (1991)〕、腫瘍細胞核にプロテアソームが異常蓄積していることが観察されている。このことから、ヒトプロテアソームの構成成分はこれらの癌化のメカニズムの解明や癌の診断あるいは治療に有用となることが期待される。 The primary function of the 26S proteasome is its activity to degrade ubiquitinated proteins. In particular, it has been found that degradation of oncogene products such as c-Myc and cell cycle-related gene products such as cyclin is degraded by a ubiquitin-dependent pathway. In addition, the proteasome gene is abnormally expressed in liver cancer cells, kidney cancer cells, leukemia cells, etc. as compared to normal cells (Kanayama, H., et al., Cancer Res., 51 , 6677-6685 (1991)). It has been observed that proteasome is abnormally accumulated in tumor cell nuclei. From this, it is expected that the components of the human proteasome will be useful for elucidating the mechanism of these canceration and diagnosing or treating cancer.

更に、プロテアソームの発現がインターフェロンγなどによって誘導され、細胞内での抗原提示に深く関与することが知られている〔Aki, M., et al., J.Biochem., 115, 257-269 (1994)〕。このことから、ヒトプロテアソームの構成成分は免疫系の抗原提示のメカニズムの解明や免疫制御剤の開発にも期待できる。 Furthermore, it is known that the expression of proteasome is induced by interferon γ and the like, and is deeply involved in antigen presentation in cells (Aki, M., et al., J. Biochem., 115 , 257-269 ( 1994)]. From this, the components of the human proteasome can be expected to elucidate the mechanism of antigen presentation by the immune system and to develop immunoregulators.

加えて、プロテアソームはアルツハイマー患者の脳内に異常蓄積しているユビキチンとも深く関わっているとも考えられ、この点より、ヒトプロテアソームの構成成分は、アルツハイマー病の原因解明やその治療にもその有用性が示唆されている。   In addition, the proteasome is also thought to be closely related to ubiquitin, which is abnormally accumulated in the brain of Alzheimer's patients, indicating that the components of the human proteasome are useful for elucidating the cause of Alzheimer's disease and treating it. Is suggested.

このように、多機能が期待できるプロテアソームは、該酵素自体の利用以外にも、その各構成成分を抗原として抗体を作製すれば、かかる抗体が免疫測定法により各種病態の診断に用い得るとも考えられ、この診断分野での有用性も着目されている。   In this way, the proteasome, which can be expected to have multiple functions, is thought to be able to be used for diagnosis of various disease states by immunoassay if an antibody is produced using each component as an antigen in addition to the use of the enzyme itself. Therefore, its usefulness in the diagnostic field is also attracting attention.

ところで、ヒト26Sプロテアソームの特性を有する蛋白質については、例えば特開平5-292964号に開示があり、また、ラットプロテアソーム構成蛋白質については、特開平5-268957号及び特開平5-317059号に開示があるが、ヒト26Sプロテアソームの構成成分については知られていない。そこで本発明者らは、ヒト26Sプロテアソームの構成成分について更なる検索を行い2つの新たなヒト26Sプロテアソーム構成成分蛋白質であるヒト26Sプロテアソーム構成成分P42蛋白質及びヒト26Sプロテアソーム構成成分P27蛋白質を得、以下に示される方法にて該遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシングを行なった。
(1)ヒト26Sプロテアソーム構成成分P42蛋白質及びP27蛋白質の精製
新鮮なヒト腎臓約100gを用い、特開平5-292964号公報に記載されているヒトプロテアソームの精製法に従い、バイオゲルA-1.5m(5×90cm、バイオラッド製)、ハイドロキシアパタイト(1.5×15cm、バイオラッド製)、Q-セファロース(1.5×15cm、ファルマシア製)によるカラムクロマトグラフィー及びグリセロール密度勾配遠心法により、ヒトプロテアソームの精製を行なった。
By the way, a protein having the properties of human 26S proteasome is disclosed in, for example, JP-A-5-292964, and a rat proteasome-constituting protein is disclosed in JP-A-5-28957 and JP-A-5-317059. However, the components of the human 26S proteasome are not known. Therefore, the present inventors obtained a further search for the components of the human 26S proteasome, and obtained two new human 26S proteasome components P42 protein and a human 26S proteasome component P27 protein, which are the following proteins. The gene was cloned and DNA sequenced by the method shown in Table 1.
(1) Purification of human 42S proteasome constituents P42 protein and P27 protein Using about 100 g of fresh human kidney, the biogel A-1.5 m (5 Human proteasome was purified by column chromatography using hydroxyapatite (1.5 x 15 cm, Biorad), Q-Sepharose (1.5 x 15 cm, Pharmacia) and glycerol density gradient centrifugation. .

得られたヒトプロテアソームを、日立L6200型高速液体クロマトグラフィー(HPLC)システムより、逆相HPLCを行なった。カラムは、Shodex RS Pak D4-613(0.6×15cm、昭和電工製)を用い、以下の2液によるグラジエント溶出を行なった。
第1液:0.06%トリフルオロ酢酸
第2液:0.05%トリフルオロ酢酸、70%アセトニトリル
各溶出画分につき、その一部をジチオスレイトール還元下、8.5%SDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行ない検出し、P42蛋白質及びP27蛋白質をそれぞれ単離精製した。
The obtained human proteasome was subjected to reverse-phase HPLC using a Hitachi L6200 model high performance liquid chromatography (HPLC) system. The column was Shodex RS Pak D4-613 (0.6 × 15 cm, manufactured by Showa Denko), and the following two gradients were used for gradient elution.
First liquid: 0.06% trifluoroacetic acid Second liquid: 0.05% trifluoroacetic acid, 70% acetonitrile A part of each eluted fraction was subjected to 8.5% SDS-polyacrylamide electrophoresis under dithiothreitol reduction and detected. , P42 protein and P27 protein were isolated and purified, respectively.

精製したP42及びP27蛋白質について、それぞれ0.1Mトリス緩衝液(pH7.8)、2M尿素中、1μgのトリプシンにより37℃で8時間消化を行ない、得られた部分ペプチド断片を逆相HPLCで分離し、エドマン分解により配列を決定した。その結果は、それぞれ下記表1に示す通りであった。   The purified P42 and P27 proteins were each digested with 1 μg of trypsin in 0.1 M Tris buffer (pH 7.8) and 2 M urea at 37 ° C. for 8 hours, and the obtained partial peptide fragments were separated by reverse phase HPLC. The sequence was determined by Edman degradation. The results were as shown in Table 1 below.

Figure 2004196817
(2)cDNAライブラリーの検索、クローンの単離及びcDNA塩基配列の決定
本発明者らは、実施例1-(1)に示すように、ヒト胎児脳、血管動脈、胎盤cDNAライブラリーの大量DNA配列の決定から、約3万個のcDNAデーターを含むデーターベースを構築している。
Figure 2004196817
(2) Search of cDNA library, isolation of clone, and determination of cDNA base sequence As shown in Example 1- (1), the present inventors have determined that a large amount of human fetal brain, vascular artery, From the determination of the DNA sequence, a database containing about 30,000 cDNA data has been constructed.

上記(1)で得られた各アミノ酸配列をもとにコンピューターによるFASTA検索(アミノ酸配列に対して、DNAデーターベースから推測されたアミノ酸配列とのホモロジー検索)を行なった結果、P42については、2つのアミノ酸配列(表2に示す(2)及び(7))が一致するクローン(GEN-331G07)を、またP27についても、2つのアミノ酸配列(表2に示す(1)及び(8))が一致するクローン(GEN-163D09)を見出した。   A FASTA search (a homology search with the amino acid sequence deduced from the DNA database for the amino acid sequence) was performed by computer based on each amino acid sequence obtained in (1) above. A clone (GEN-331G07) having two identical amino acid sequences ((2) and (7) shown in Table 2) and a two amino acid sequence ((1) and (8) shown in Table 2) of P27 A matching clone (GEN-163D09) was found.

これら各クローンにつき、実施例2-(2)と同様にして、5′RACE法により、5′側の配列を決定し、合わせて、それぞれの全配列を決定した。   For each of these clones, the sequence on the 5 'side was determined by the 5' RACE method in the same manner as in Example 2- (2), and the entire sequence of each was determined together.

その結果、上記P42クローンであるGEN-331G07は、配列番号:15に示される1566塩基配列から構成され、その中に配列番号:14で示される1167塩基の翻訳領域を含み、これによってコードされるアミノ酸配列は、配列番号:13に示す389アミノ酸配列であることが明らかとなった。   As a result, the P42 clone, GEN-331G07, was composed of the 1566 base sequence shown in SEQ ID NO: 15, and contained therein a 1167 base translation region shown in SEQ ID NO: 14, and was encoded by this. The amino acid sequence was found to be the 389 amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13.

P42蛋白質は、コンピューターを用いたホモロジー検索の結果、AAA(ATPases associated with a variety of cellular activities)蛋白質ファミリー(例えば、P45、TBP1、TBP7、S4、MSS1など)と、有意なホモロジーを有することが認められ、このことからAAA蛋白質ファミリーの新しい一員であると示唆された。   As a result of homology search using a computer, the P42 protein was found to have significant homology with the AAA (ATPases associated with a variety of cellular activities) protein family (eg, P45, TBP1, TBP7, S4, MSS1, etc.). This suggests that it is a new member of the AAA protein family.

また、P27クローンであるGEN-163D09は、配列番号:18に示される1128塩基配列から構成され、その中に配列番号:17で示される669塩基の翻訳領域を含み、これによってコードされるアミノ酸配列は、配列番号:16に示す223アミノ酸配列であることが明らかとなった。   GEN-163D09, which is a P27 clone, is composed of the 1128 nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 18, and contains a 669 nucleotide translation region shown in SEQ ID NO: 17, which encodes the amino acid sequence encoded thereby. Was found to be the 223 amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 16.

P27蛋白質は、コンピューターを用いたホモロジー検索の結果、パブリックなデーターバンク内にホモロジーを示す遺伝子は認められず、未知の機能を持つ新規な遺伝子と考えられた。   As a result of homology search using a computer, no gene showing homology was found in the public data bank, and the P27 protein was considered to be a novel gene with an unknown function.

しかして、上記P42及びP27の両遺伝子産物は、もともとプロテアソーム複合体の調節サブユニット成分として精製されたものであり、これらは、いずれも蛋白質分解を介して種々の生体機能にとって重要な役割、例えばATP分解によるエネルギー供給のための役割を演じるていると考えられ、これらの点よりヒト26Sプロテアソームの機能解明のみならず、上記生体機能の低下などに起因する各種病態の診断、治療などに有用であると考えられる。   Thus, both the P42 and P27 gene products were originally purified as regulatory subunit components of the proteasome complex, and they all play important roles for various biological functions through proteolysis, for example, It is thought to play a role for energy supply by ATP degradation, and these points are useful not only for elucidating the function of human 26S proteasome, but also for diagnosing and treating various pathological conditions caused by the above-mentioned decline in biological functions. It is believed that there is.

BNAP遺伝子
(1)BNAP遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
DNAとヒストンで構成されるヌクレオソームは、真核生物の細胞において染色体を構成する基本構造で、種を越えてよく保存されている。この構造は、DNAの複製過程と転写に強く関連している。しかしながら、ヌクレオソームの形成については、完全には理解されておらず、ヌクレオソーム構築(nucleosome assembly: NAPs)に係わるいくつかの特異的な因子が確認されているのみである。即ち、既に2つの酸性蛋白であるヌクレオプラスミン(nucleoplasmin)とN1が、ヌクレオソーム構築を容易にすることが確認されている(Kleinschmidt, J.A., et al., J. Biol. Chem., 260, 1166-1176 (1985): Dilworth, S. M., et al., Cell, 51, 1009-1018 (1987))。
BNAP gene (1) Cloning and DNA sequencing of BNAP gene
Nucleosomes, composed of DNA and histones, are the basic structure of chromosomes in eukaryotic cells and are well conserved across species. This structure is strongly related to DNA replication and transcription. However, the formation of nucleosomes is not completely understood, and only a few specific factors relating to nucleosome assembly (NAPs) have been identified. That is, it has already been confirmed that two acidic proteins, nucleoplasmin and N1, facilitate nucleosome assembly (Kleinschmidt, JA, et al., J. Biol. Chem., 260 , 1166- 1176 (1985): Dilworth, SM, et al., Cell, 51 , 1009-1018 (1987)).

モノクローナル抗体を用いて、酵母NAP-Iの遺伝子が単離され、その組換え蛋白が、イン・ビトロにおいてヌクレオソーム構築活性を保有するかどうかが調べられた。   Using a monoclonal antibody, the gene for yeast NAP-I was isolated, and it was examined whether the recombinant protein possessed nucleosome assembly activity in vitro.

更に近年、酵母のNAP-Iの哺乳動物相同物であるマウスのNAP-I遺伝子(Okuda, A.: registered in database as an accession number D12618)、マウスDN38遺伝子(Kato, K., Eur. J. Neurosci., 2, 704-711 (1990))及びヒトヌクレオソーム構築蛋白(human nucleosome assembly protein: hNRP)がそれぞれクローニングされ(Simon, H. U., et al., Biochem. J., 297, 389-397(1994))、hNRP遺伝子は、多くの組織において発現され、T-リンパ球の増殖に関連することが示された。 More recently, the mouse NAP-I gene (Okuda, A .: registered in database as an accession number D12618), which is a mammalian homolog of yeast NAP-I, and the mouse DN38 gene (Kato, K., Eur. Neurosci., 2 , 704-711 (1990)) and human nucleosome assembly protein (hNRP) were cloned respectively (Simon, HU, et al., Biochem. J., 297 , 389-397 (1994). )), The hNRP gene was expressed in many tissues and was shown to be associated with T-lymphocyte proliferation.

本発明者らは、実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、1125塩基cDNAクローンのGEN-078D05(ポリAを含んでいない)が、ヌクレオソーム構築に関連しているヌクレオソーム構築蛋白(NAPs)の遺伝子であるマウスNAP-Iの遺伝子、マウスの部分cDNAクローンDN38及びhNRPと有意に高い相同性を有することを解明した。   The present inventors, sequence analysis of a cDNA clone arbitrarily selected from a human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1), and the results of a database search, the 1125 base cDNA clone GEN- 078D05 (not containing polyA) has significantly higher homology with mouse NAP-I, a gene for nucleosome assembly proteins (NAPs) related to nucleosome assembly, partial mouse cDNA clones DN38 and hNRP Clarified to have.

該GEN-078D05は、5'領域を欠いていたので、全体のコード領域を得るために、実施例2-(2)と同様の方法で5'レース法を行なった。この5'レース法のために、配列番号:45及び46に示す各塩基配列のプライマーP1及びP2を用いた。   Since GEN-078D05 lacked the 5 'region, the 5' race method was performed in the same manner as in Example 2- (2) to obtain the entire coding region. For the 5 ′ race method, primers P1 and P2 having the respective nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 45 and 46 were used.

最初の5'レースの後、得られたものは配列長が1300塩基のシングルバンドであった。この産物をpT7Blue(R)T-Vecterに挿入し、適当なサイズのインサートを持ついくつかのクローンを選択した。   After the first 5 'race, the result was a single band with a sequence length of 1300 bases. This product was inserted into pT7Blue (R) T-Vecter, and several clones having appropriate size inserts were selected.

2つの独立したPCR反応から得られた、5'レース・クローン、10クローンを配列決定し、最も長いクローンGEN-078D05TA13(およそ1300塩基長)を更に分析した。   Ten 5 'race clones, obtained from two independent PCR reactions, were sequenced and the longest clone, GEN-078D05TA13 (approximately 1300 bases long), was further analyzed.

2つの重複しているcDNAクローンGEN-078D05とGEN-078D05TA13の両ストランドを配列決定することによって、2つのクローンがまだ全体のコード領域をカバーしていないことを確認したので、更なる第2の5'レース法を実施した。2回目の5'レース法には、配列番号:47及び48に示す各塩基配列のプライマーP3及びP4を用いた。   By sequencing both strands of two overlapping cDNA clones GEN-078D05 and GEN-078D05TA13, it was confirmed that the two clones did not yet cover the entire coding region, so a second The 5 'race method was implemented. In the second 5 ′ race method, primers P3 and P4 having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 47 and 48 were used.

2回目の5'レース法によって得られたクローンGEN-078D0508は、300塩基長であった。このクローンは推定の開始コドンと3つの先行するイン-フレーム停止コドンを含んでいた。これらの重複している3つのクローンから2636塩基からなる全体のコード配列が明らかとなり、この遺伝子を脳特異的ヌクレオソーム構築蛋白(Brain-specific Nucleosome Assembly Protein:BNAP)遺伝子と命名した。   Clone GEN-078D0508 obtained by the second 5 'race method was 300 bases in length. This clone contained a putative start codon and three preceding in-frame stop codons. From these three overlapping clones, the entire coding sequence consisting of 2636 bases was revealed, and this gene was designated as a brain-specific nucleosome assembly protein (BNAP) gene.

BNAP遺伝子は、配列番号:20で示される1518塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされるアミノ酸は、配列番号:19で示されるように506アミノ酸残基を有し、BNAPの全cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:21で示されるとおりである。   The BNAP gene contains an open reading frame of 1518 bases shown in SEQ ID NO: 20, and the amino acid encoded thereby has 506 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 19; Is as shown in SEQ ID NO: 21.

配列番号:21で示されるように、該遺伝子の5'非コード領域は、総体的にGCリッチであった。開始コドンの候補配列は、塩基配列番号266-268番目、287-289番目及び329-331番目に見られた。これらの3つの配列は、すべて開始コドン周辺でよく保存されている配列を持っていた(Kozak, M., J. Biol. Chem., 266, 19867-19870 (1991))。 As shown in SEQ ID NO: 21, the 5 'non-coding region of the gene was overall GC rich. Candidate sequences for the initiation codon were found at nucleotide positions 266-268, 287-289 and 329-331. All three sequences had well conserved sequences around the start codon (Kozak, M., J. Biol. Chem., 266 , 19867-19870 (1991)).

スキャンニング・モデルに従えば、cDNAクローンの最初のATG(塩基配列番号266-268番目)が開始コドンであるかもしれない。停止コドンは、塩基配列番号1784-1786番目に位置していた。   According to the scanning model, the first ATG of the cDNA clone (SEQ ID NOs: 266-268) may be the start codon. The stop codon was located at nucleotide positions 1784-1786.

3'非コード領域は全体的にATリッチであり、2つのポリ・アデニレーション・シグナル(AATAAA)は、塩基配列番号2606-2611番目と2610-2615番目にそれぞれ位置していた。   The 3 ′ non-coding region was AT-rich as a whole, and the two polyadenylation signals (AATAAA) were located at nucleotide positions 2606-2611 and 2610-2615, respectively.

最も長いオープン・リーディング・フレームは、506のアミノ酸をコードしている1518塩基からなり、BNAP遺伝子産物の計算された分子量は、57,600ダルトンであった。   The longest open reading frame consisted of 1518 bases encoding 506 amino acids, and the calculated molecular weight of the BNAP gene product was 57,600 daltons.

親水性プロットは、BNAPが他のNAPsのように極めて親水性であることを示した。   Hydrophilicity plots showed that BNAP was very hydrophilic like other NAPs.

組換えBNAPの発現と精製、そしてBNAPの遺伝子配列が5'レースの段階によって3つのキメラのクローンを構成しているかもしれないと考えられる可能性を排除するために、センス・プライマーとして配列番号326-356番目の配列と、アンチ・センスプライマーとして配列番号1758-1786番目の配列とを用い、RT-PCRを実施した。   To eliminate the possibility that recombinant BNAP expression and purification, and the possibility that the BNAP gene sequence might constitute three chimeric clones at the 5 'race stage, SEQ ID NO: RT-PCR was performed using the 326th to 356th sequences and the sequences of SEQ ID NOS: 1758 to 1786 as antisense primers.

その結果、単一の約1500塩基対の産物が得られ、該配列がキメラではなく、単一転写産物であることが確認された。
(2)BNAPとNAPsとの比較
BNAPの推定アミノ酸配列は、hNRPと46%の同一性と65%の類似性を示した。
As a result, a single product of about 1500 base pairs was obtained, and it was confirmed that the sequence was not a chimera but a single transcript.
(2) Comparison between BNAP and NAPs
The deduced amino acid sequence of BNAP showed 46% identity and 65% similarity with hNRP.

推定されたBNAP遺伝子産物は、既に報告されたNAPsにおいて見られたものとBNAPに特徴的なモチーフを持っていた。一般にC末端の半分はヒト及び酵母の間で強く、よく保存されていた。   The putative BNAP gene product had motifs characteristic of BNAP and those found in previously reported NAPs. Generally, the C-terminal half was strong and well conserved between human and yeast.

第1のモチーフ(ドメインI)は、KGIPDYWLI(309-317番目のアミノ酸残基に相当)で、これはhNRP(KGIPSFWLT)及び酵母NAP-I(KGIPEFWLT)においても認められた。   The first motif (domain I) was KGIPDYWLI (corresponding to amino acid residues 309-317), which was also found in hNRP (KGIPSFWLT) and yeast NAP-I (KGIPEFWLT).

第2のモチーフ(ドメインII)は、ASFFNFFSPP(437-446番目のアミノ酸残基に相当)で、これはhNRPにおいては、DSFFNFFAPPとして、酵母NAP-Iにおいては、ESFFNFFSPとして表わされた。   The second motif (domain II) was ASFFNFFSPP (corresponding to amino acid residues 437-446), which was designated as DSFFNFFAPP in hNRP and ESFFNFFSP in yeast NAP-I.

これら2つのモチーフもまたマウスNAP-IとDN38の推定ペプチドにおいて保存されていた。両者の保存されたモチーフは、親水性のクラスターで、402番目のCysもまた保存されていた。   These two motifs were also conserved in the putative peptides of mouse NAP-I and DN38. Both conserved motifs were hydrophilic clusters, with Cys at position 402 also conserved.

N末端の半分は酵母から哺乳動物の種にいたるまで厳格に保存されたモチーフを有しておらず、一方では、哺乳動物種の間で保存されたモチーフが見つけられた。   The N-terminal half has no strictly conserved motifs from yeast to mammalian species, while motifs have been found that are conserved among mammalian species.

例えば、哺乳動物特異的機能に関係しているかもしれない、HDLERKYA(130-137番目のアミノ酸残基に相当)とIINAEYEPTEEECEW(150-164のアミノ酸残基に相当)は、厳格に保存されていた。   For example, HDLERKYA (corresponding to amino acids 130-137) and IINAEYEPTEEECEW (corresponding to amino acids 150-164), which may be related to mammalian-specific functions, were strictly conserved. .

NAPsは、ヒストン又は他の塩基性蛋白に結合し易いと信じられている酸性のストレッチを有していた。全てのNAPsは3つの酸性のストレッチを持っていたが、それらのストレッチの位置は保存されていなかった。   NAPs had acidic stretches that are believed to be likely to bind to histones or other basic proteins. All NAPs had three acidic stretches, but the position of those stretches was not preserved.

BNAPはそのような3つの酸性ストレッチを有しておらず、代わりとして、98アミノ酸残基のうち41の酸性アミノ酸残基を含んでいるひとつの長い酸性のクラスターを有していた3つのくり返し配列(194-207番目、208-221番目及び222-235番目のアミノ酸残基に相当)があり、そのコンセンサスは、ExxKExPEVKxEEK(xは保存されておらず、たいていは疎水性残基である)であった。   BNAP does not have such three acidic stretches, but instead has three repeats with one long acidic cluster containing 41 acidic amino acid residues out of 98 amino acid residues (Corresponding to amino acid residues 194-207, 208-221 and 222-235), the consensus of which is ExxKExPEVKxEEK (x is not conserved and is often a hydrophobic residue). Was.

更に、BNAP配列は、いくつかのBNAP特異的モチーフを有していることが明らかとなった。即ち、49アミノ酸残基のうち33残基(67%)がセリンである極端にセリンーリッチ領域(24-72番目のアミノ酸残基に相当)がN末端部分に見られた。それは核酸レベルでは不完全なAGCくり返しとして見出された。   Further, it was revealed that the BNAP sequence has several BNAP-specific motifs. That is, an extremely serine-rich region (corresponding to the 24-72nd amino acid residue) in which 33 residues (67%) of 49 amino acid residues are serine was found in the N-terminal portion. It was found as an incomplete AGC repeat at the nucleic acid level.

このセリンーリッチ領域に続いて、19のうち10の塩基性アミノ酸残基を含んでいる塩基性領域(71-89番目のアミノ酸残基に相当)が現れた。   Subsequent to this serine-rich region, a basic region containing 10 of 19 basic amino acid residues (corresponding to amino acid residues 71 to 89) appeared.

BNAPは核に局在すると考えられ、2つの可能性のある核局在シグナルが見られた(NLSs)。第一のシグナルはBNAPの塩基性ドメインに見つけられ、その配列YRKKR(75-79番目のアミノ酸残基に相当)は、HIV-1のTatのNLS(GRKKR)に類似していた。第二のシグナルは、C末端に位置しており、その配列KKYRK(502-506番目のアミノ酸残基に相当)は、SV40のラージT抗原のNLS(KKKRK)に類似していた。これら2つの推定NLSsがあることから、BNAPは核に局在しているようであったが、他の塩基性クラスターがNLSsとして働くという可能性を排除できなかった。   BNAP was thought to be localized in the nucleus, with two possible nuclear localization signals (NLSs). The first signal was found in the basic domain of BNAP, whose sequence YRKKR (corresponding to amino acids 75-79) was similar to the HIV-1 Tat NLS (GRKKR). The second signal was located at the C-terminus and its sequence KKYRK (corresponding to amino acid residues 502-506) resembled the SV40 large T antigen NLS (KKKRK). Given these two putative NLSs, BNAP appeared to be localized in the nucleus, but could not rule out the possibility that other basic clusters could serve as NLSs.

BNAPはいくつかのリン酸化部位を有しており、リン酸化によりBNAPの活性を調節するかもしれない。
(3)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1-(2)に準じて、正常ヒト組織におけるBNAPmRNAの発現を、クローンGEN-078D05TA13(BNAP遺伝子の配列番号323から1558番目に相当する)をPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、[32P]-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識し、プローブとしてMTNブロットに用いて試験した。
BNAP has several phosphorylation sites and phosphorylation may regulate BNAP activity.
(3) Northern Blot Analysis Northern blot analysis was performed to determine the expression of BNAP mRNA in normal human tissues by using clone GEN-078D05TA13 (corresponding to positions 1323 to 1558 from SEQ ID NO: 323 of the BNAP gene) according to Example 1- (2). Amplified by PCR, the PCR product was purified, labeled with [ 32 P] -dCTP (Random Primed DNA Labeling Kit, Boehringer Mannheim), and tested using MTN blot as a probe.

ノーザンブロット分析の結果、試験した8つのヒト成人組織、心臓、脳、胎盤、肺、肝臓、骨格筋、腎臓及び膵臓のうち、脳においてBNAPの3.0キロの転写体が検出された(8時間露光)、そしてより長い露光(24時間露光)で同じサイズのぼんやりしたバンドが心臓において検出された。   Northern blot analysis detected a 3.0 kilogram transcript of BNAP in the brain of the eight human adult tissues tested, heart, brain, placenta, lung, liver, skeletal muscle, kidney, and pancreas (8-hour exposure). ), And a longer exposure (24 hour exposure) detected a hazy band of the same size in the heart.

BNAPは試験した脳のいくつかの部位で等しく発現していたが、他の組織においては、72時間露光によってもいかなるシグナルも検出されなかった。hNRPmRNAは、試験したヒト組織においていたるところに発現されていたけれども、BNAPmRNAは組織特異的な手法で発現されていた。
(4)ラディエーション・ハイブリッド・マッピング(Radiation Hybrid Mapping)
ラディエーション・ハイブリッド・マッピングによって、BNAPのクローンの染色体マッピングを行なった(Cox, D.R., et al., Science, 250, 245-250 (1990))。
BNAP was equally expressed in some parts of the brain tested, but in other tissues no signal was detected by 72 h exposure. Although hNRP mRNA was expressed everywhere in the human tissues tested, BNAP mRNA was expressed in a tissue-specific manner.
(4) Radiation Hybrid Mapping
Chromosomal mapping of BNAP clones was performed by radiation hybrid mapping (Cox, DR, et al., Science, 250 , 245-250 (1990)).

即ち、全ヒト・ゲノムのラディエーション・ハイブリッド・クローン(G3RH)のパネルをリサーチ・ジェネティックス社(Research Genetics, Inc., AL, U.S.A.)より購入し、製品の使用説明書に従い、配列番号:49及び50に示す各塩基配列のA1プライマーとA2プライマーを用いて染色体マッピング分析のためのPCR反応を実施した。   That is, a panel of radiation hybrid clones (G3RH) of the whole human genome was purchased from Research Genetics, Inc., AL, USA, and according to the instructions for use of the product, SEQ ID NO: 49 PCR reaction for chromosome mapping analysis was performed using the A1 primer and A2 primer of each base sequence shown in FIGS.

得られた結果をインターネット上で使用可能なソフトウェアによって分析した(Boehnke, M., et al., Am. J. Hum. Genet., 46, 581-586 (1991))。 The results obtained were analyzed by software available on the Internet (Boehnke, M., et al., Am. J. Hum. Genet., 46 , 581-586 (1991)).

その結果、BNAP遺伝子はマーカーDXS990(LOD=1000,cR8000=-0.00)に強く連鎖していた。マーカーDXS990は、染色体上のXq21.3-q22に局在したマーカーであることから、BNAPは、いくつかのX染色体と連関する精神遅延が局在する染色体位置Xq21.3-q22に局在されていることが確認された。   As a result, the BNAP gene was strongly linked to the marker DXS990 (LOD = 1000, cR8000 = -0.00). Since marker DXS990 is a marker located at Xq21.3-q22 on the chromosome, BNAP is located at chromosome position Xq21.3-q22, where mental retardation associated with several X chromosomes is located. It was confirmed that.

ヌクレオソームの構造真核生物に特徴的で基本的な染色体の構造単位だけでなく、遺伝子発現の調節単位である。いくつかの結果から、転写活性の高い遺伝子は、ヌクレアーゼ処理に感受性があり、転写活性により染色体の構造が変化することを示唆している(Elgin, S.C.R., J. Biol. Chem., 263, 19259-19262(1988))。 Nucleosome structure Not only the basic chromosomal structural units characteristic of eukaryotes, but also regulatory units of gene expression. Several results suggest that genes with high transcriptional activity are sensitive to nuclease treatment, and that transcriptional activity alters the structure of chromosomes (Elgin, SCR, J. Biol. Chem., 263 , 19259). -19262 (1988)).

NAP-Iは、酵母、マウス、ヒトにおいてクローニングされており、イン・ビトロにおいてヌクレオソーム構築を促進する能力を持つ因子の一つである。実施された配列に関する研究において、特異抗体4A8のエピトープを含んでいるNAPsがヒト、マウス、カエル、ショウジョウバエ、酵母(サッカロミセス・セレビシェ:S. cerevisiae)において検出された(Ishimi, Y., et al., Eur. J. Biochem., 162, 19-24 (1987))。 NAP-I has been cloned in yeast, mouse, and human, and is one of the factors capable of promoting nucleosome assembly in vitro. In a sequence study performed, NAPs containing the epitope for the specific antibody 4A8 were detected in humans, mice, frogs, Drosophila, and yeast ( S. cerevisiae ) (Ishimi, Y., et al. , Eur. J. Biochem., 162 , 19-24 (1987)).

これらの実験においてNAPsは、SDS-PAGE分析によって50-60kDaの間に電気泳動されたが、組換えBNAPは、およそ80kDaの位置にゆっくりと電気泳動された。4A8のエピトープは、2番目のよく保存された疎水性モチーフの中に局在されていることが示された。そして、FNFのトリプレットが、エピトープの一部として重要であることが同時に示された(Fujii-Nakata T., et al., J. Biol. Chem., 267, 20980-20986 (1992))。 In these experiments, NAPs were electrophoresed between 50-60 kDa by SDS-PAGE analysis, while recombinant BNAP was electrophoresed slowly at approximately 80 kDa. The 4A8 epitope was shown to be localized within a second, well conserved, hydrophobic motif. It was also shown that the triplet of FNF was important as a part of the epitope (Fujii-Nakata T., et al., J. Biol. Chem., 267 , 20980-20986 (1992)).

BNAPもまたこの一致モチーフをドメインIIに含んでいた。ドメインIIは、著しく疎水的である事実とドメインIIが免疫システムによって認識されることができる事実は、それがBNAP表面でおそらく提示され、蛋白-蛋白相互作用に関与する可能性を持つことが提言される。   BNAP also contained this matching motif in domain II. The fact that domain II is significantly hydrophobic and the fact that domain II can be recognized by the immune system suggests that it is likely presented on the BNAP surface and has the potential to participate in protein-protein interactions Is done.

ドメインIもまた蛋白-蛋白相互作用に関与しているかもしれない。保存された領域の機能的な意味はいまだに不明であるが、これらのNAPs間の比較的低いが総体的に保存されていることを考えると、それらはヌクレオソーム構築のためには本質的であらねばならないと考えられる。   Domain I may also be involved in protein-protein interactions. The functional significance of the conserved regions is still unclear, but given the relatively low but collectively conserved among these NAPs, they must be essential for nucleosome assembly. It is considered not to be.

hNRP遺伝子は、甲状腺、胃、腎臓、腸、白血病、肺癌、乳癌などに発現される(Simon, H. U., et al., Biochem. J., 297, 389-397 (1994))。一方、NAPsは、いたるところに発現されていて、基本的なヌクレオソーム形成において重要な役割を演じていると考えられる。 The hNRP gene is expressed in thyroid, stomach, kidney, intestine, leukemia, lung cancer, breast cancer and the like (Simon, HU, et al., Biochem. J., 297 , 389-397 (1994)). On the other hand, NAPs are expressed everywhere and are thought to play an important role in basic nucleosome formation.

BNAPは、脳特異的ヌクレオソーム形成に関与するかもしれず、その不全は、逸脱した神経細胞の機能の結果として神経学上の疾患や精神的な遅延を起こすかもしれない。   BNAP may be involved in brain-specific nucleosome formation, and its deficiency may cause neurological illness or mental retardation as a result of deviated neuronal function.

BNAPは、いくつかのX染色体と連鎖した精神的な遅延が、局在されるX染色体q21.3-q22上のマーカーに対して強く連鎖していた。このX染色体の中心周囲領域は、α-サラセミアや精神的遅延(ATR-X)のような、精神的な遅延に対して責任ある遺伝子が多かった(Gibbons, R. J., et al., Cell, 80, 837-845 (1995))。ヌクレオソーム構造を調節すると思われるATR-X遺伝子の分析と同様に、本発明者らは、BNAPがX染色体と連鎖した精神遅延のあるタイプに関係しているかもしれないと考える。 BNAP was linked to a marker on X chromosome q21.3-q22 where the mental retardation linked to several X chromosomes was localized. The region around the center of the X chromosome was rich in genes responsible for mental retardation, such as α-thalassemia and mental retardation (ATR-X) (Gibbons, RJ, et al., Cell, 80 , 837-845 (1995)). Similar to the analysis of the ATR-X gene, which appears to regulate nucleosome structure, we believe that BNAP may be involved in some type of mental retardation linked to the X chromosome.

本実施例によれば、新規なBNAP遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、BNAP蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、前述したように多様で且つ細胞に基本的な活動に深く関与している脳ヌクレオソーム形成の研究や脳神経細胞の機能の研究及びこれらが関与する各種神経学上の疾患や精神遅延の診断などを行なうことができ、これらの治療及び予防薬のスクリーニングや評価などをも行なうことができる。   According to the present example, a novel BNAP gene is provided, and the use of the gene enables detection of expression of the gene in various tissues and production of BNAP protein by genetic engineering. Research on the formation of brain nucleosomes, which are deeply involved in basic activities of cells, and research on the function of brain nerve cells, and diagnose various neurological diseases and mental retardation involving these. In addition, screening and evaluation of these therapeutic and preventive drugs can be performed.

ヒト骨格筋特異的ユビキチン結合酵素遺伝子(UBE2G遺伝子)
ユビキチン・システムは、細胞プロセスに必須の酵素グループのひとつであり、酵母からヒトにいたるまで保存されている。該システムは、ユビキチン活性酵素(ubiquitin-activating enzymes: UBAs)、ユビキチン結合酵素(ubiquitin-conjugating enzymes: UBCs)、ユビキチン蛋白リガーゼ(ubiquitin protein ligases: UBRs)及び26Sプロテアソーム粒子から構成されている。
Human skeletal muscle-specific ubiquitin conjugating enzyme gene (UBE2G gene)
The ubiquitin system is one of a group of enzymes essential for cellular processes, and is conserved from yeast to humans. The system is composed of ubiquitin-activating enzymes (UBAs), ubiquitin-conjugating enzymes (UBCs), ubiquitin protein ligases (UBRs) and 26S proteasome particles.

ユビキチンは、上記UBAから数種のUBCに移されて活性化される。UBCは、UBRの関与を受けるものと、もしくは受けないで、ユビキチンを目標蛋白にトランスファーする。これらユビキチン化された目標蛋白は、多くの細胞応答、例えば蛋白分解、蛋白修飾、蛋白輸送、DNA修復、細胞サイクル制御、複製制御、ストレス応答などや免疫応答を引き起こすとされている(Jentsch, S., et al., Biochim. Biophys. Acta, 1089, 127-139 (1991): Hershko, A. and Ciechanover, A., Annu. Rev. Biochem., 61, 761-807 (1992) : Jentsch, S., Annu. Rev. Genet., 26, 179-207 (1992): Ciechanover, A., Cell, 79, 13-21 (1994))。 Ubiquitin is transferred from the UBA to several UBCs and activated. UBC transfers ubiquitin to target proteins with or without UBR involvement. These ubiquitinated target proteins are said to trigger a number of cellular responses, including proteolysis, protein modification, protein transport, DNA repair, cell cycle control, replication control, stress response, and immune responses (Jentsch, S ., et al., Biochim. Biophys. Acta, 1089 , 127-139 (1991): Hershko, A. and Ciechanover, A., Annu. Rev. Biochem., 61 , 761-807 (1992): Jentsch, S. ., Annu. Rev. Genet., 26 , 179-207 (1992): Ciechanover, A., Cell, 79 , 13-21 (1994)).

UBCsは、このシステムの重要な構成成分であり、異なる基質特異性を有し、異なった機能を調節すると思われる。例えば、サッカロミセス・セレビシェ(S. cerevisiae)のUBC7は、カドミウムによって誘導され、カドミウム中毒に対する抵抗性に関与していると思われる(Jungmann, J., et al., Nature, 361, 369-371 (1993))。MAT-α2の分解もまたUBC7とUBC6によって実行される(Chen, P., et al., Cell, 74, 357-369 (1993))。 UBCs are important components of this system, have different substrate specificities, and appear to regulate different functions. For example, UBC7 of Saccharomyces cerevisiae (S. Cerevisiae) is induced by cadmium, it is believed to contribute to the resistance to cadmium poisoning (Jungmann, J., et al. , Nature, 361, 369-371 ( 1993)). Degradation of MAT-α2 is also performed by UBC7 and UBC6 (Chen, P., et al., Cell, 74 , 357-369 (1993)).

本実施例で得られた新規な遺伝子は、酵母細胞周期遺伝子UBC9とHus5に対して高い相同性を持っていて、ヒト骨格筋において強く発現するヒトUBC7様遺伝子であり、以下にそのクローニング及びDNAのシークェンシングについて述べる。
(1)ヒト骨格筋特異的ユビキチン結合酵素遺伝子(UBE2G遺伝子)のクローニング及びDNAシークエンシング
実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、GEN-423A12cDNAクローンが様々な種のユビキチン結合酵素(ubiquitin-conjugating enzymes: UBCs)をコードする遺伝子と有意に高い相同性を有する持つことが分かった。
The novel gene obtained in this example has a high homology to yeast cell cycle genes UBC9 and Hus5, and is a human UBC7-like gene that is strongly expressed in human skeletal muscle. The following describes sequencing.
(1) Cloning and DNA sequencing of human skeletal muscle-specific ubiquitin-conjugating enzyme gene (UBE2G gene) Sequence analysis of cDNA clone arbitrarily selected from human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1) And a database search revealed that the GEN-423A12 cDNA clone had significantly higher homology to genes encoding ubiquitin-conjugating enzymes (UBCs) of various species.

該GEN-423A12は、5'側が欠けていたので、全体のコード領域を得るために実施例2-(2)と同様の方法で5'レース法を行なった。   Since the GEN-423A12 lacked the 5 ′ side, the 5 ′ race method was performed in the same manner as in Example 2- (2) to obtain the entire coding region.

5'レース法のために、配列番号:51及び52に示す各塩基配列のP1プライマー及びP2プライマーを用いた。   For the 5 'race method, P1 and P2 primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOS: 51 and 52 were used.

5'レース産物をpT7Blue(R)T-Vecterに挿入し、適当なサイズのインサートを持ついくつかのクローンを選択した。   The 5 'race product was inserted into pT7Blue (R) T-Vecter and several clones with the appropriate size insert were selected.

2つの独立したPCR反応から得られ、5'レース・クローンの4つのクローンが同じ配列を持っているが異なった長さであった。   Obtained from two independent PCR reactions, four of the 5 'race clones had the same sequence but different lengths.

上記クローン配列決定によって、新しい遺伝子の翻訳配列と隣接する5'-と3'-フランキング配列を決定した。   By the above clone sequencing, the 5'- and 3'-flanking sequences adjacent to the translated sequence of the new gene were determined.

その結果、全配列が617塩基の新しい遺伝子が明らかとなり、この遺伝子をヒト骨格筋特異的ユビキチン結合酵素遺伝子(UBE2G遺伝子)と命名した。   As a result, a new gene having a total sequence of 617 bases was revealed, and this gene was named a human skeletal muscle-specific ubiquitin-conjugating enzyme gene (UBE2G gene).

また、この配列がキメラ・クローンである可能性を排除するために、ヒト胎児脳cDNAライブラリーから増幅するために前記実施例6-(1)に準じて、センス・プライマーを用いRT-PCRを実施した。その結果、単一のPCR産物が得られ、その配列がキメラでないことが確認された。   In addition, in order to exclude the possibility that this sequence is a chimeric clone, in order to amplify from a human fetal brain cDNA library, RT-PCR using sense primers was performed according to Example 6- (1) above. Carried out. As a result, a single PCR product was obtained, and it was confirmed that the sequence was not chimeric.

UBE2G遺伝子は、配列番号:23で示される510塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされるアミノ酸は、配列番号:22で示されるように170アミノ酸残基を有し、UBE2Gの全cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:24で示されるとおりである。   The UBE2G gene contains an open reading frame of 510 bases shown in SEQ ID NO: 23, and the amino acid encoded thereby has 170 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 22; Is as shown in SEQ ID NO: 24.

配列番号:24で示されるように推定された開始コドンは、cDNAクローンの最初のATGトリプレットである塩基配列番号19-21番目に位置していた。このATGに先行したイン・フレーム停止コドンがなかったので、このクローンは、以下の理由から全体のオープン・リーディング・フレームを含んでいると演繹した。   The start codon deduced as shown in SEQ ID NO: 24 was located at nucleotide positions 19-21, which is the first ATG triplet of the cDNA clone. Since there was no in-frame stop codon preceding this ATG, this clone was deduced to contain the entire open reading frame for the following reasons.

即ち、(a)サッカロミセス・セレビシェ(S. cerevisiae)UBC7とアミノ酸配列の相同性が高く、酵母のUBC7の開始コドンと一致しておりこのATGを支持した。
(b)AGGATGAの配列は、開始コドン周辺のコンセンサス配列(A/G)CCATGG(Kozak, M., J. Biol. Chem., 266, 19867-19870 (1991))に類似していた。
(2)UBE2GとUBCsとのアミノ酸配列との比較
UBE2GとUBCsとのアミノ酸配列の比較から、ユビキチンに結合することができる活性部位システィンは、90番目のシスティン残基であるように思えた。これらの遺伝子でコードされるペプチドは、同じファミリーに属しているようである。
(3)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1-(2)に準じて、正常ヒト組織におけるUBE2GmRNAの発現を、UBE2Gの全配列をPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、[32P]-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識し、プローブとして用い、メンブレンは、MTNブロットを用いて実施した。
That supported this ATG agrees with the (a) Saccharomyces cerevisiae (S. Cerevisiae) UBC7 and higher homologous amino acid sequence, UBC7 initiation codon of the yeast.
(B) The sequence of AGGATGA was similar to the consensus sequence (A / G) CCATGG around the start codon (Kozak, M., J. Biol. Chem., 266 , 19867-19870 (1991)).
(2) Comparison of amino acid sequences between UBE2G and UBCs
Comparison of the amino acid sequences of UBE2G and UBCs appeared to indicate that the active site cysteine capable of binding to ubiquitin is the 90th cysteine residue. The peptides encoded by these genes appear to belong to the same family.
(3) Northern blot analysis According to Example 1- (2), Northern blot analysis was performed to amplify the expression of UBE2G mRNA in normal human tissues by amplifying the entire sequence of UBE2G by PCR, purify the PCR product, and perform [ 32] P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim) was used as a probe, and the membrane was performed using an MTN blot.

ノーザンブロット分析の結果、試験した16のヒト成人組織、心臓、脳、胎盤、肺、肝臓、骨格筋、腎臓、膵臓、脾臓、甲状腺、膀胱、睾丸、卵巣、小腸、大腸及び末梢血白血球において、18時間の露光の後、4.4キロ塩基対、2.4キロ塩基対、と1.6キロ塩基対の転写体が検出可能であった、そして骨格筋においてこれらの転写体の強い発現が観察された。
(4)ラディエーション・ハイブリッド・マッピング(Radiation Hybrid Mapping)
ラディエーション・ハイブリッド・マッピングによって前記実施例6-(4)と同様の方法でUBE2Gのクローンの染色体マッピングを行なった。
As a result of Northern blot analysis, 16 human adult tissues tested, heart, brain, placenta, lung, liver, skeletal muscle, kidney, pancreas, spleen, thyroid, bladder, testicle, ovary, small intestine, large intestine and peripheral blood leukocytes, After 18 hours of exposure, 4.4 kb, 2.4 kb, and 1.6 kb transcripts were detectable, and strong expression of these transcripts was observed in skeletal muscle.
(4) Radiation Hybrid Mapping
Chromosome mapping of the UBE2G clone was performed by radiation hybrid mapping in the same manner as in Example 6- (4).

尚、染色体マッピング分析のためにPCR反応のために用いたC1プライマー及びC4プライマーは、配列番号:24の配列の配列番号415-435番目及び配列番号509-528番目にそれぞれ相当しており、その塩基配列は配列番号:53及び54に示す通りである。   The C1 primer and C4 primer used for the PCR reaction for chromosome mapping analysis correspond to SEQ ID NO: 415-435 and SEQ ID NO: 509-528 of SEQ ID NO: 24, respectively. The nucleotide sequence is as shown in SEQ ID NOs: 53 and 54.

その結果、UBE2G遺伝子はマーカーD1S446(LOD=12.52,cR8000=8.60)とD1S235(LOD=9.14,cR8000=22.46)に連鎖していた。これらのマーカーは、染色体バンドlq42.13-q42.3に局在した。   As a result, the UBE2G gene was linked to markers D1S446 (LOD = 12.52, cR8000 = 8.60) and D1S235 (LOD = 9.14, cR8000 = 22.46). These markers were localized to the chromosomal band lq42.13-q42.3.

UBE2Gは、骨格筋において強く発現し、試験した全ての組織において非常に弱く発現された。全ての他のUBCsは細胞サイクルの調節のような必須の細胞機能に関係しており、それらUBCsは組織のいたるところに発現している。しかしながら、UBE2Gの発現パターンは、筋肉特異的な役割が提言されるかもしれない。   UBE2G was strongly expressed in skeletal muscle and very weakly expressed in all tissues tested. All other UBCs are involved in essential cellular functions, such as regulating the cell cycle, and these UBCs are expressed throughout tissues. However, UBE2G expression patterns may suggest a muscle-specific role.

3つの異なるサイズの転写体が検出されたが、それらのどれがcDNAクローンに相当するものであるかを確認することはできなかった。UBE2G産物の主要な構造は、酵母のUBC7に対して強い相同性を示した。また、線虫類のUBC7は、一方では酵母UBC7に対して強い相同性を示した。それは、レプレッサーの分解に関連しており、更に酵母におけるカドミウムに対する抵抗を与える。これらの蛋白間の類似性から、それらが同じファミリーに属していることが提言される。   Three different sized transcripts were detected, but it was not possible to confirm which of them corresponded to the cDNA clone. The major structure of the UBE2G product showed strong homology to yeast UBC7. On the other hand, the nematode UBC7 showed strong homology to the yeast UBC7. It is involved in the degradation of the repressor and also confers resistance to cadmium in yeast. The similarities between these proteins suggest that they belong to the same family.

UBE2Gは、筋特異的蛋白の分解に関与しており、該遺伝子の不全は、結果として筋ジストロフィーのような疾患になると考えられる。近年、別の蛋白質分解酵素、カルパイン3(Calpain3)が肢体筋ジストロフィー・タイプ2Aの原因であると証明された(Richard, I., et al.,Cell, 81, 27-40 (1995))。該遺伝子がUBE2Gの染色体の位置からいかなる遺伝性筋疾患とも現在のところ有意な関連はないが、今後のリンケージ解析から、該遺伝子との関係が見つかる可能性があると思われる。 UBE2G is involved in the degradation of muscle-specific proteins, and deficiency of the gene is thought to result in diseases such as muscular dystrophy. Recently, another proteolytic enzyme, calpain 3 (Calpain 3), has been demonstrated to be the cause of limb muscular dystrophy type 2A (Richard, I., et al., Cell, 81 , 27-40 (1995)). Although the gene is currently not significantly associated with any hereditary muscular disease from the UBE2G chromosomal location, future linkage analysis may reveal a relationship with the gene.

本実施例によれば、新規なUBE2G遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、UBE2G蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、前述したように多様で且つ細胞に基本的な活動に深く関与している筋特異的蛋白分解の研究や骨格筋の機能の研究及びこれらが関与する各種筋疾患、例えば筋ジストロフィーの診断などを行なうことができ、これらの治療及び予防薬のスクリーニングや評価などをも行なうことができる。   According to this example, a novel UBE2G gene is provided, and the use of the gene enables detection of the expression of the gene in various tissues and production of the UBE2G protein by genetic engineering. It is possible to carry out research on muscle-specific protein degradation and skeletal muscle function that are deeply involved in the basic activities of cells in various ways, and various muscle diseases involving these, such as diagnosis of muscular dystrophy. Screening and evaluation of these therapeutic and prophylactic drugs can also be performed.

TMP-2遺伝子
(1)TMP-2遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、膜蛋白遺伝子(transmembrane protein:アクセッションNo.;U19878)に相同性の高いcDNA配列を有するクローン(GEN-092E10)を見出した。
TMP-2 gene (1) Cloning and DNA sequencing of TMP-2 gene Sequence analysis of cDNA clone arbitrarily selected from human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1) and database analysis As a result of the search, a clone (GEN-092E10) having a cDNA sequence highly homologous to the membrane protein gene (transmembrane protein: Accession No. U19878) was found.

しかして従来、膜蛋白遺伝子は、カエル(Xenopus laevis)とヒトにおいてクローニングされており、之等はフォリスタチン・モデュル(follistatin module)とEGF領域(epidermal growth factor domain)を有する細胞膜貫通型のタンパク質の遺伝子であると考えられる(アクセッションNo.;U19878)。 Thus, conventionally, the membrane protein gene has been cloned in frogs ( Xenopus laevis ) and humans, and they are transmembrane proteins having a follistatin module and an EGF region (epidermal growth factor domain). It is considered to be a gene (Accession No .; U19878).

上記タンパク質遺伝子の配列情報から、GEN-092E10クローンは、5'領域を欠いていたので、λgt10cDNAライブラリー(Human Fetal Brain 5'-STRETCH PLUS cDNA; クローンテック社製)を、GEN-092E10クローンをプローブとしてスクリーニングすることにより、さらに5'上流を含むcDNAクローンを単離した。   From the sequence information of the above protein gene, since the GEN-092E10 clone lacked the 5 'region, a λgt10 cDNA library (Human Fetal Brain 5'-STRETCH PLUS cDNA; manufactured by Clontech) was probed with the GEN-092E10 clone. As a result, a cDNA clone containing an additional 5 'upstream was isolated.

このcDNAクローンの両ストランドを配列決定することによって、全体のコード領域をカバーしている配列が明らかになり、この遺伝子をTMP-2遺伝子と命名した。   Sequencing of both strands of this cDNA clone revealed a sequence covering the entire coding region and was named the TMP-2 gene.

TMP-2遺伝子は、配列番号:26で示される1122塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされるアミノ酸は、配列番号:25で示されるように374アミノ酸残基を有し、TMP-2の全cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:27で示されるとおり、1721塩基からなっていた。   The TMP-2 gene contains an open reading frame of 1122 bases shown in SEQ ID NO: 26, and the amino acid encoded thereby has 374 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 25 The nucleic acid sequence of all the cDNA clones of TMP-2 consisted of 1721 bases as shown in SEQ ID NO: 27.

配列番号:27で示されるように5'非コード領域は、総体的にGCリッチであった。開始コドンの候補配列は、いくつか存在したが、スキャンニング・モデルに従えば、cDNAクローンの5番目のATG(塩基配列番号368-370番目)が開始コドンと推定された。停止コドンは、塩基配列番号1490-1492番目に位置していた。ポリ・アデニレーション・シグナル(AATAAA)は、塩基配列番号1703-1708番目に位置していた。TMP-2遺伝子産物の計算された分子量は、41,400ダルトンであった。   The 5 'non-coding region as shown in SEQ ID NO: 27 was overall GC rich. There were several candidate start codon sequences, but according to the scanning model, the fifth ATG (base sequence Nos. 368-370) of the cDNA clone was estimated as the start codon. The stop codon was located at nucleotide positions 1490-1492. The polyadenylation signal (AATAAA) was located at nucleotide positions 1703-1708. The calculated molecular weight of the TMP-2 gene product was 41,400 daltons.

上記したように膜蛋白遺伝子は、フォリスタチン・モデュルとEGF領域を有しているが、本発明の新規なヒト遺伝子においても、これらのモチーフが保存されていた。   As described above, the membrane protein gene has a follistatin module and an EGF region, but these motifs are also conserved in the novel human gene of the present invention.

また、本発明のTMP-2遺伝子は、TGF-α(transforming growth factor-α; Derynck, R., et al., Cell, 38, 287-297 (1984))、beta-cellulin(Igarashi, K. and Folkman, J., Science, 259, 1604-1607 (1993))、ヘパリン結合EGF様成長因子(heparin-binding EGF-like growth factor; Higashiyama, S., et al., Science, 251, 936-939 (1991))及びシュワノマ誘導成長因子(Schwannoma-derived growth factor; Kimura, H., et al., Nature, 348, 257-260 (1990))と、EGF領域を超えてアミノ酸レベルで相同性を有することなどから、細胞の増殖や細胞間のコミュニケーションに重要な役割を果たすと考えられる。
(2)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1-(2)に準じて、正常ヒト組織におけるTMP-2mRNAの発現を、クローンGEN-092E10をPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、[32P]-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識し、プローブとしてMTNブロットを用いて実施した。
In addition, the TMP-2 gene of the present invention includes TGF-α (transforming growth factor-α; Derynck, R., et al., Cell, 38 , 287-297 (1984)) and beta-cellulin (Igarashi, K. and Folkman, J., Science, 259 , 1604-1607 (1993)), heparin-binding EGF-like growth factor; Higashiyama, S., et al., Science, 251 , 936-939. (1991)) and Schwannoma-derived growth factor (Kimura, H., et al., Nature, 348 , 257-260 (1990)) at the amino acid level beyond the EGF region. Therefore, it is considered that they play an important role in cell proliferation and communication between cells.
(2) Northern blot analysis Northern blot analysis was performed according to Example 1- (2) by amplifying the expression of TMP-2 mRNA in normal human tissues by PCR of clone GEN-092E10, purifying the PCR product, Labeling was performed using [ 32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim), and MTN blot was used as a probe.

ノーザン分析の結果、脳と前立腺において高い発現が検出された。該TMP-2遺伝子のmRNAのサイズは、約2kbであった。   Northern analysis revealed high expression in brain and prostate. The size of the TMP-2 gene mRNA was about 2 kb.

本発明によれば、新規なヒトTMP-2遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトTMP-2蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、前述したように細胞増殖や細胞間コミュニケーションに深く関与している脳腫瘍や前立腺癌の研究及びこれらの疾患の診断等を行なうことができ、これらの治療及び予防薬のスクリーニングや評価等をも行なうことができる。   According to the present invention, a novel human TMP-2 gene is provided, and the use of the gene enables detection of the expression of the gene in various tissues and production of human TMP-2 protein by genetic engineering. As described above, brain tumors and prostate cancer that are deeply involved in cell proliferation and cell-to-cell communication can be studied, and these diseases can be diagnosed. Screening and evaluation of these therapeutic and preventive drugs can also be performed. Can do it.

ヒトNPIK遺伝子
(1)ヒトNPIK遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
実施例1及び2と同様の方法で、ヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、フォスファチジルイノシトール(phosphatidylinositol)3及び4キナーゼに保存されているアミノ酸配列をコードする遺伝子(Kunz, J., et al., Cell, 73, 585-596 (1993))に高い相同性を有する2つのcDNAクローンを得、これらをGEN-428B12c1及びGEN-428B12c2と命名し、これらの全配列を、前記各実施例に準じて決定した。
Human NPIK gene (1) Cloning and DNA sequencing of human NPIK gene In the same manner as in Examples 1 and 2, the results of sequence analysis of cDNA clones arbitrarily selected from a human fetal brain cDNA library and database search Has high homology to the gene encoding the amino acid sequence conserved in phosphatidylinositol 3 and 4 kinases (Kunz, J., et al., Cell, 73 , 585-596 (1993)) Two cDNA clones were obtained, these were named GEN-428B12c1 and GEN-428B12c2, and their entire sequences were determined according to each of the above Examples.

その結果、GEN-428B12c1cDNAクローンとGEN-428B12c2クローンは、5'末端の12のアミノ酸残基のみが異なるコード配列を有することが判明し、GEN-428B12c1cDNAクローンが12アミノ酸残基長かった。   As a result, it was found that the GEN-428B12c1 cDNA clone and the GEN-428B12c2 clone had different coding sequences only in the 12 amino acid residues at the 5 ′ end, and the GEN-428B12c1 cDNA clone was 12 amino acid residues longer.

ヒトNPIK遺伝子のGEN-428B12c1cDNA配列は、配列番号:32で示される2487塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされるアミノ酸は、配列番号:31で示されるように829アミノ酸残基を有し、全長cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:33で示されるとおり、3324塩基からなっていた。   The GEN-428B12c1 cDNA sequence of the human NPIK gene contains an open reading frame of 2487 bases shown in SEQ ID NO: 32, and the amino acid encoded thereby has 829 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 31. The nucleic acid sequence of the full-length cDNA clone, which has a group, consisted of 3324 bases as shown in SEQ ID NO: 33.

配列番号:33で示されるように推定された開始コドンは、cDNAクローンの2番目のATGトリプレットである塩基配列番号115-117番目に位置していた。また、停止コドンは塩基配列番号の2602-2604番目に位置していた。ポリ・アデニレーション・シグナル(AATAAA)は塩基配列番号3305-3310番目位置していた。   The start codon predicted as shown in SEQ ID NO: 33 was located at nucleotide positions 115 to 117, which is the second ATG triplet of the cDNA clone. In addition, the stop codon was located at positions 2602-2604 of the nucleotide sequence number. The polyadenylation signal (AATAAA) was located at nucleotide positions 3305-3310.

一方、ヒトNPIK遺伝子のGEN-428B12c2cDNA配列は、配列番号:29で示される2451塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされるアミノ酸は、配列番号:28で示されるように817アミノ酸残基を有し、全長cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:30で示されるとおり、3602塩基からなっていた。   On the other hand, the GEN-428B12c2 cDNA sequence of the human NPIK gene contains an open reading frame of 2451 bases shown in SEQ ID NO: 29, and the amino acid encoded thereby is 817 as shown in SEQ ID NO: 28. The nucleic acid sequence of the full-length cDNA clone having amino acid residues was composed of 3602 bases as shown in SEQ ID NO: 30.

配列番号:30で示されるように推定された開始コドンは、cDNAクローンの7番目のATGトリプレットである塩基配列番号429-431番目に位置していた。また、停止コドンは塩基配列番号の2880-2882番目に位置していた。ポリ・アデニレーション・シグナル(AATAAA)は塩基配列番号3583-3588番目位置していた。
(2)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1-(2)に準じて、正常ヒト組織におけるヒトNPIKmRNAの発現を、ヒトNPIKの全配列をPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、[32P]-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識し、プローブとして用い、メンブレンは、MTNブロットを用いて実施した。
The start codon predicted as shown in SEQ ID NO: 30 was located at nucleotide positions 429-431, which is the seventh ATG triplet of the cDNA clone. Also, the stop codon was located at positions 2880-2882 of the nucleotide sequence number. The polyadenylation signal (AATAAA) was located at nucleotide positions 3583-3588.
(2) Northern blot analysis Northern blot analysis was performed according to Example 1- (2) by amplifying the expression of human NPIK mRNA in normal human tissues by PCR of the entire sequence of human NPIK, purifying the PCR product, Labeling was performed with [ 32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim), used as a probe, and the membrane was performed using an MTN blot.

ノーザン分析の結果、ヒトNPIK遺伝子は、試験した16のヒト成人組織の様々な臓器でその発現が認められ、約3.8kbと約5kbの転写体が検出可能であった。   As a result of Northern analysis, the expression of the human NPIK gene was observed in various organs of the 16 human adult tissues tested, and transcripts of about 3.8 kb and about 5 kb were detectable.

GEN-428B12c2cDNA配列の開始コドンを含む、配列番号:55及び56に示す塩基配列のプライマーAと終止コドンを含むプライマーBとを用いて、Human Fetal Brain Marathon-Ready cDNA(クロンテック社製)をテンプレートとしてPCRを行ない、該PCR産物の塩基配列を決定した。   Using a primer A having a base sequence shown in SEQ ID NO: 55 and 56 containing a start codon of the GEN-428B12c2 cDNA sequence and a primer B containing a stop codon, Human Fetal Brain Marathon-Ready cDNA (Clontech) as a template PCR was performed, and the nucleotide sequence of the PCR product was determined.

その結果、発現されたヒトNPIKmRNAには、GEN-428B12c1cDNA配列の配列番号:33の塩基配列番号1060-1104番目(アミノ酸残基の配列番号:31のアミノ酸配列番号316-330番目)を欠くもの及び配列番号:33の塩基配列番号1897-1911番目(アミノ酸残基の配列番号:31のアミノ酸配列番号595-599番目)を欠くものがあることが判明した。   As a result, the expressed human NPIK mRNA lacked the nucleotide sequence Nos. 1060-1104 of SEQ ID NO: 33 of the GEN-428B12c1 cDNA sequence (the amino acid sequence Nos. 316-330 of the amino acid residue SEQ ID NO: 31) and It was found that there was a nucleotide sequence lacking the nucleotide sequence No. 1897-1911 of SEQ ID NO: 33 (the amino acid sequence No. 595-599 of the amino acid residue SEQ ID NO: 31).

更にこの遺伝子には、GEN-428B12c1cDNA配列の配列番号:33の塩基配列番号1941-1966番目の領域に、下記表2に示されるポリモルフィズムが存在し(428B12c1.fasta)、これによりGEN-428B12c1アミノ酸残基の配列番号:31のアミノ酸配列番号610-618番目のIQDSCEITTがYKILVISAに変異した変異体タンパク質がコードされることが判明した。   Furthermore, this gene has a polymorphism shown in Table 2 below (428B12c1.fasta) in the region of nucleotide sequence Nos. 1941-1966 of GEN-428B12c1 cDNA sequence of SEQ ID NO: 33 (428B12c1.fasta), whereby the GEN-428B12c1 amino acid residue was found. It was found that a mutant protein in which IQDSCEITT of amino acid sequence number 610-618 of group SEQ ID NO: 31 was mutated to YKILVISA was encoded.

Figure 2004196817
(3)FISHによるヒトNPIK遺伝子の染色体のマッピング
実施例1-(3)に準じてFISHによるヒトNPIK遺伝子の染色体のマッピングを行なった。
Figure 2004196817
(3) Chromosome mapping of human NPIK gene by FISH Chromosome mapping of human NPIK gene by FISH was performed according to Example 1- (3).

その結果、ヒトNPIK遺伝子は、染色体の座位が1q21.1-q21.3の位置にあることが判明した。   As a result, the human NPIK gene was found to have a chromosomal locus at 1q21.1-q21.3.

本発明の新規なヒト遺伝子であるヒトNPIK遺伝子は、上記したように、5'領域の異なる2つのcDNAが存在し、それらは、それぞれ829と817のアミノ酸をコードしうる領域を含んでいた。また、この遺伝子のmRNAに2つの欠失しうる部位が存在すること並びにGEN-428B12c1アミノ酸残基の配列番号:31のアミノ酸配列番号610-618番目に相当する特定領域にポリモルフィズムが存在し、変異タンパク質がコードされることから、ヒトNPIKには、いくつかの組合わせから成るヒトNPIK、ヒトNPIK欠失体、ヒトNPIK変異体及び/又はヒトNPIK変異・欠失体の存在することが考えられる。   As described above, the human NPIK gene, which is a novel human gene of the present invention, has two cDNAs having different 5 'regions, and they contain regions that can encode 829 and 817 amino acids, respectively. In addition, the presence of two sites that can be deleted in the mRNA of this gene, and the presence of polymorphism in the specific region corresponding to amino acid sequence Nos. 610-618 of SEQ ID NO: 31 of GEN-428B12c1 amino acid residue, Since the protein is encoded, human NPIK may include human NPIK, human NPIK deletion, human NPIK mutant and / or human NPIK mutation / deletion consisting of several combinations. .

近年、上記PI3及び4キナーゼのファミリーに属する数種類のタンパク質に、タンパク質キナーゼ活性があることが示された(Dhand, R., et al., EMBO J., 13, 522-533 (1994): Stack, J. H. and Emr, S. D., J. Biol. Chem., 269, 31552-31562 (1994): Hartley, K. O., et al., Cell, 82, 849-856 (1995))。 Recently, several proteins belonging to the PI3 and 4 kinase families have been shown to have protein kinase activity (Dhand, R., et al., EMBO J., 13 , 522-533 (1994): Stack). , JH and Emr, SD, J. Biol. Chem., 269 , 31552-31562 (1994): Hartley, KO, et al., Cell, 82 , 849-856 (1995)).

また、このファミリーに属するタンパク質がDNAの損傷の修復に関与していること(Hartley, K. o., et al., Cell, 82, 849-856 (1995))、アタキシア(運動失調症)の原因遺伝子であることが明らかとなった(Savitsky, K., et al., Science, 268, 1749-1753 (1995))。 Furthermore, proteins belonging to this family are involved in repair of DNA damage (Hartley, K.o., et al., Cell, 82 , 849-856 (1995)), and that of ataxia (ataxia). It was found to be the causative gene (Savitsky, K., et al., Science, 268 , 1749-1753 (1995)).

これらPIキナーゼのファミリーと高い相同性を有するヒトNPIK遺伝子でコードされるタンパク質は、脂質あるいはタンパク質をリン酸化する新しい酵素であることが予想できる。   The protein encoded by the human NPIK gene having high homology to these PI kinase families can be expected to be a novel enzyme that phosphorylates lipids or proteins.

本実施例によれば、新規ヒトNPIK遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトNPIK蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらにより、前述したように脂質あるいはタンパク質のリン酸化酵素の研究、DNAの修復の研究及びこれらが関与する疾患、例えば癌の研究や診断等を行なうことができ、これらのの治療及び予防薬のスクリーニングや評価等をも行なうことができる。   According to this example, a novel human NPIK gene is provided, and the use of the gene enables detection of the expression of the gene in various tissues and production of human NPIK protein by genetic engineering. Thus, studies on lipid or protein kinases, studies on DNA repair, and diseases related to them, such as cancer research and diagnosis, can be performed, and screening and evaluation of therapeutic and preventive drugs for these can be performed. Can also be performed.

nel関連蛋白タイプ1(NRP1)遺伝子及びnel関連蛋白タイプ2(NRP2)遺伝子
(1)NRP1遺伝子及びNRP2遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
EGF様反復配列は、多くの膜蛋白質において確認されており、成長調節と分化に関連する蛋白中において確認されている。このモチーフは蛋白間相互作用に関係しているように思われている。
nel-related protein type 1 (NRP1) gene and nel-related protein type 2 (NRP2) gene (1) Cloning and DNA sequencing of NRP1 and NRP2 genes
EGF-like repeats have been identified in many membrane proteins and in proteins involved in growth regulation and differentiation. This motif appears to be involved in protein-protein interactions.

近年5つのEGF様反復配列を含んでいる新規なペプチド、nelをコードする遺伝子がニワトリ胚のcDNAライブラリーからクローニングされた(Matsuhashi, S., et al., Dev. Dynamics., 203, 212-222(1995))。この産物は、細胞外ドメインにそのEGF様反復配列を持っている膜分子であると考えられている。nelmRNAの4.5kbの転写体が胚期において様々な組織において発現され、生後は、脳と網膜にもっぱら発現されている。 In recent years, a gene encoding nel, a novel peptide containing five EGF-like repeats, has been cloned from a chicken embryo cDNA library (Matsuhashi, S., et al., Dev. Dynamics., 203 , 212- 222 (1995)). This product is thought to be a membrane molecule with its EGF-like repeat in the extracellular domain. A 4.5 kb transcript of nelmRNA is expressed in various tissues during embryonic life, and after birth is exclusively expressed in the brain and retina.

実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、上記nelと有意に相同性の高い2つのcDNAクローンを見出し、それぞれGEN-073E07とGEN-093E05と名付けた。   As a result of sequence analysis and database search of a cDNA clone arbitrarily selected from a human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1), two cDNA clones having significantly higher homology to the above nel And named GEN-073E07 and GEN-093E05, respectively.

両クローンとも5'領域を欠いていたので、全体のコード領域を得るために実施例2-(2)と同様の方法で5'レース法を行なった。   Since both clones lacked the 5 'region, the 5' race method was performed in the same manner as in Example 2- (2) to obtain the entire coding region.

5'レース法のためのプライマーを、上記クローンのcDNA配列から得た任意の配列を有するプライマーを合成し、アンカープライマーは市販のキットに付属のものをプライマーとして用いた。   As a primer for the 5 ′ race method, a primer having an arbitrary sequence obtained from the cDNA sequence of the above clone was synthesized, and an anchor primer provided with a commercially available kit was used as a primer.

PCR反応から得られた5'レース・クローンのいくつかを配列決定し、全体のコード領域をカバーしていると思われる配列を明らかにし、この遺伝子をそれぞれnel関連蛋白1(nel-related protein type 1:NRP1)遺伝子とnel関連蛋白2(nel-related protein type 2:NRP2)遺伝子とそれぞれ命名した。   Some of the 5 'race clones obtained from the PCR reaction were sequenced to identify sequences that appeared to cover the entire coding region, and each of these genes was nel-related protein type 1 (nel-related protein type). 1: NRP1) gene and nel-related protein type 2 (NRP2) gene.

NRP1遺伝子は、配列番号:35で示される2430塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされる推定アミノ酸は、配列番号:34で示されるように810アミノ酸残基を有しており、該NRP1遺伝子の全cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:36で示されるとおり2977塩基からなっている。   The NRP1 gene contains an open reading frame of 2430 bases shown in SEQ ID NO: 35, and the deduced amino acid encoded by the NRP1 gene has 810 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 34. The nucleic acid sequence of the entire NRP1 gene cDNA clone consists of 2977 bases as shown in SEQ ID NO: 36.

一方、NRP2遺伝子は、配列番号:38で示される2448塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされる推定アミノ酸は、配列番号:37で示されるように816アミノ酸残基を有しており、該NRP2遺伝子の全cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:39で示されるとおり3198塩基からなっている。   On the other hand, the NRP2 gene contains an open reading frame of 2448 bases shown in SEQ ID NO: 38, and the deduced amino acid encoded thereby has 816 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 37. The nucleic acid sequence of the entire cDNA clone of the NRP2 gene consists of 3198 bases as shown in SEQ ID NO: 39.

更にRT-PCRによってコード領域を増幅し、得られた配列がcDNAのキメラであるという可能性を排除した。   Furthermore, the coding region was amplified by RT-PCR to eliminate the possibility that the obtained sequence was a cDNA chimera.

推定されたNRP1とNRP2遺伝子産物の両者は、膜挿入のためのシグナル・ペプチドとして機能することができる高い疎水性のN末端を有していた。ニワトリ胚のnelと比較すると、どちらも疎水性の膜貫通ドメインを保有していないように見えた。NRP1、NRP2及びnel間の推定ペプチド配列を比較したところ、アミノ酸レベルでNRP2は80%の相同性を有しており、NRP1のそれの50%よりnelにより近い関連があった。システィン-リッチ・ドメインとEGF様反復配列内のシスティン残基は、完全に保存されていた。   Both the putative NRP1 and NRP2 gene products had a highly hydrophobic N-terminus that could function as a signal peptide for membrane insertion. Neither appeared to possess a hydrophobic transmembrane domain when compared to the chick embryo nel. Comparing the deduced peptide sequences between NRP1, NRP2 and nel, NRP2 has 80% homology at the amino acid level and is more closely related to nel than 50% of that of NRP1. Cysteine-rich domains and cysteine residues within the EGF-like repeat were completely conserved.

NRPsとニワトリ蛋白の最も目立つ差異は、ヒト相同物がnelの推定膜ドメインを欠いていることであったが、この欠けている領域においてもNRPsとnelの核酸配列は、大変類似していた。更に2つのNRPは、6つのEGF様反復配列を保有していたが、一方、nelは5つのみであった。   The most striking difference between NRPs and chicken proteins was that the human homolog lacked the putative membrane domain of nel, but the nucleic acid sequences of NRPs and nel were also very similar in this missing region. Two more NRPs carried six EGF-like repeats, while only five nels.

マツハシらによって報告されたnelの他のユニークなモチーフ(Matsuhashi, S., et al., Dev. Dynamics., 203, 212-222(1995))は、同じ位置でNRPsにおいても見つけられた。上記したように2つのNRPの推定されたペプチドは、膜貫通タンパクではないことを示しており、NRPsは分泌された蛋白或は翻訳後修飾によって膜に対して固定された蛋白であるかもしれない。 Other unique motifs of nel reported by Matsuhashi et al. (Matsuhashi, S., et al., Dev. Dynamics., 203 , 212-222 (1995)) were also found in NRPs at the same location. As described above, the putative peptides of the two NRPs indicate that they are not transmembrane proteins, and the NRPs may be secreted proteins or proteins anchored to the membrane by post-translational modifications .

本発明者らはNRPsがEGFレセプターのような他の分子を刺激することによってリガンドとして機能するかもしれないと考えている。また本発明者らは、nelの膜ドメイン領域をフレーム-シフトすることによってnelに余分のEGF様反復配列がコードされることを見つけ出した。   We believe that NRPs may function as ligands by stimulating other molecules such as the EGF receptor. The present inventors have also found that an extra EGF-like repeat is encoded in the nel by frame-shifting the membrane domain region of the nel.

NRP2とnelを整列比較した時、このフレーム-シフトされた3アミノ酸配列は、NRP2とnel間の全領域で類似性を示した。このことは、NRP2がnelのヒトの対応物であるかもしれないことを提言している。対照的に、NRP1はヒトのnel対応遺伝子ではなく類似性遺伝子であると考えられる。
(2)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1-(2)に準じて、正常ヒト組織におけるNRPsmRNAの発現を、両クローンしたcDNAsの全体の配列をPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、[32P]-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識し、2つのプローブとしてMTNブロットに用いて実施した。
When NRP2 and nel were aligned and compared, this frame-shifted three amino acid sequence showed similarity in all regions between NRP2 and nel. This suggests that NRP2 may be the human counterpart of nel. In contrast, NRP1 is considered to be a similar gene rather than a human nel counterpart.
(2) Northern blot analysis Northern blot analysis was performed according to Example 1- (2) by amplifying NRPs mRNA expression in normal human tissues by PCR of the entire sequence of both cloned cDNAs and purifying the PCR product. and, [32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim) labeled with, was performed using the MTN blot as two probes.

16の成人組織と4つのヒト胎児組織において2つのNRPsの発現パターンを評価した。   The expression patterns of two NRPs were evaluated in 16 adult tissues and 4 human fetal tissues.

ノーザン分析の結果、NRP1の3.5kbの転写体が、胎児と成人の脳と腎臓において弱く発現されていることが分かった。NRP2の3.6kbの転写体が、成人と胎児の脳においてのみ強く発現されたが、胎児の腎臓においてもわずかであるが発現されていた。   Northern analysis revealed that the 3.5 kb transcript of NRP1 was weakly expressed in fetal and adult brain and kidney. The 3.6 kb transcript of NRP2 was strongly expressed only in adult and fetal brain, but only slightly in fetal kidney.

このことからNRPsが成長調節のためのシグナル分子のような脳特異的役割を演ずることが提言される。加えて、これらの遺伝子は、腎臓において特別な機能を持っているかもしれない。
(3)FISHによるNRP1遺伝子及びNRP2遺伝子の染色体のマッピング
実施例1-(3)に準じてFISHによるNRP1遺伝子及びNRP2遺伝子の染色体のマッピングを行なった。
This suggests that NRPs play a brain-specific role, such as signal molecules for growth regulation. In addition, these genes may have special functions in the kidney.
(3) Chromosome mapping of NRP1 gene and NRP2 gene by FISH Chromosome mapping of NRP1 gene and NRP2 gene by FISH was performed according to Example 1- (3).

その結果、NRP1遺伝子は、染色体の座位が11p15.1-p15.2に、NRP2遺伝子は、染色体の座位が12q13.11-q13.12の位置にそれぞれあることが判明した。   As a result, it was found that the NRP1 gene had a chromosomal locus at 11p15.1-p15.2, and the NRP2 gene had a chromosomal locus at 12q13.11-q13.12.

本発明によれば、新規なヒトNRP1遺伝子及びNRP2遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトNRP1及びNRP2蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、脳の神経伝達経路関する研究に利用でき、更に脳の神経伝達経路に関連する各種疾患の診断等を行なうことができ、これらのの治療及び予防薬のスクリーニングや評価等をも行なうことができる。また、EGFドメインを持つこれらNRPsは脳内に成長因子的に働いている可能性が示唆され、各種脳内腫瘍の診断や治療、更に退行性神経疾患における神経の再生に奏効すると考えられる。   According to the present invention, a novel human NRP1 gene and NRP2 gene are provided, and the use of the gene enables the detection of expression of the gene in various tissues, and the production of human NRP1 and NRP2 proteins by genetic engineering. It can be used for research on brain neurotransmission pathways, can also diagnose various diseases related to brain neurotransmission pathways, and can screen and evaluate therapeutic and preventive drugs for these. In addition, it is suggested that these NRPs having an EGF domain may act as growth factors in the brain, and are considered to be effective in diagnosing and treating various brain tumors and in regenerating nerves in degenerative neurological diseases.

GSPT1関連蛋白(GSPT1-TK)遺伝子
(1)GSPT1-TK遺伝子のクローニング及びDNAシークエンシング
ヒトGSPT1遺伝子は、細胞サイクルのG1期からS期転位に重要なGTP結合蛋白をコードする酵母のGST1遺伝子のヒト相同遺伝子のひとつである。サッカロミセス・セレビシェ(Saccharomyces cerevisiae)の温度感受性gst1(G1-to-S転位)変異体を補って完全にすることができる蛋白として、最初に特定された酵母のGST1遺伝子は、酵母の染色体ライブラリーから単離された(Kikuchi,Y., Shimatake, H. and Kikuchi, A., EMBO J. 7, 1175-1182 (1988))、該遺伝子は、cAMP依存性蛋白キナーゼの標的部位とGTPaseドメインを持つ蛋白をコードしていた。
GSPT1-related protein (GSPT1-TK) gene (1) Cloning and DNA sequencing of the GSPT1-TK gene It is one of the human homologous genes. The yeast GST1 gene, originally identified as a protein that can complement and complete the temperature-sensitive gst1 (G1-to-S transposition) mutant of Saccharomyces cerevisiae, is derived from a yeast chromosome library. Isolated (Kikuchi, Y., Shimatake, H. and Kikuchi, A., EMBO J. 7 , 1175-1182 (1988)), the gene has a target site for cAMP-dependent protein kinase and a GTPase domain. Coded for protein.

ヒトGSPT1遺伝子は、酵母GST1遺伝子をプローブとして用いるハイブリダイゼーションによってKB細胞のcDNAライブラリーから単離された(Hoshino, S., Miyazawa, H., Enomoto, T., Hanaoka, F., Kikucho, Y., Kikuchi, a. and Ui, m., EMBO J. 8, 3807-3814 (1989))。該GSPT1遺伝子の推定蛋白もまた酵母GST1のそれと同様に、GTP結合領域とGTPase活性センター部位を有しており、細胞の増殖に重要な役割を演じている。 The human GSPT1 gene was isolated from a cDNA library of KB cells by hybridization using the yeast GST1 gene as a probe (Hoshino, S., Miyazawa, H., Enomoto, T., Hanaoka, F., Kikucho, Y , Kikuchi, a. And Ui, m., EMBO J. 8 , 3807-3814 (1989)). Like the yeast GST1, the putative protein of the GSPT1 gene also has a GTP-binding region and a GTPase activity center site, and plays an important role in cell proliferation.

更に、染色体の再配列に対する中断点は急性非リンパ性白血病(ANLL)を持つ患者のGSPT1遺伝子が染色体座位16p13.3に観察されている(Ozawa, K., Murakami, Y., Eki, T., Yokoyama, K., Soeda, E., Hoshino, S., Ui, M. and Hanaoka, F., Somatic Cell and Molecular Genet., Vol.18, 189-194 (1992))。   Furthermore, a breakpoint for chromosomal rearrangement is that the GSPT1 gene in patients with acute nonlymphocytic leukemia (ANLL) is observed at chromosomal locus 16p13.3 (Ozawa, K., Murakami, Y., Eki, T. et al. , Yokoyama, K., Soeda, E., Hoshino, S., Ui, M. and Hanaoka, F., Somatic Cell and Molecular Genet., Vol. 18, 189-194 (1992)).

実施例1-(1)と同様の方法でヒト胎児脳cDNAライブラリーから任意に選択したcDNAクローンの配列解析とデータ・ベースの検索の結果、上記GSPT1に相同性の高い0.3kbのcDNA配列を有するクローンを見出し、GEN-077A09と名付けた。GEN-077A09クローンは、5'領域を欠いていると思われたので、全体のコード領域を得るために実施例2-(2)と同様の方法で5'RACE法を行なった。   As a result of sequence analysis and database search of a cDNA clone arbitrarily selected from a human fetal brain cDNA library in the same manner as in Example 1- (1), a 0.3 kb cDNA sequence highly homologous to the GSPT1 was obtained. A clone having the same was found and named GEN-077A09. Since the GEN-077A09 clone was considered to lack the 5 'region, the 5' RACE method was performed in the same manner as in Example 2- (2) to obtain the entire coding region.

5'RACER法のために、上記cDNAクローンの分かっているcDNA配列から得た配列番号:59及び60に示す各塩基配列のP1プライマー及びP2プライマーを用い、また、アンカープライマーとしては市販のキットに付属のものをプライマーとして用いた。PCR反応は、94℃で45秒、58℃で45秒、72℃で2分を35サイクル行ない、、最後に72℃で7分間延長反応させた。   For the 5 ′ RACER method, P1 primers and P2 primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOS: 59 and 60 obtained from the known cDNA sequences of the above cDNA clones were used, and commercially available kits were used as anchor primers. The accessory was used as a primer. The PCR reaction was carried out for 35 cycles of 94 ° C. for 45 seconds, 58 ° C. for 45 seconds, 72 ° C. for 2 minutes, and finally extended at 72 ° C. for 7 minutes.

PCR反応から得られた5'RACE・クローンのいくつかを配列決定し、この5'RACE・クローンとGEN-077A09クローンの2つの重複しているcDNAクローンの塩基配列を決定することによって、全体のコード領域をカバーしていると考えられる配列を明らかにし、これをGSPT1関連蛋白「GSPT1-TK遺伝子」と命名した。   By sequencing some of the 5'RACE clones obtained from the PCR reaction and sequencing the two overlapping cDNA clones, this 5'RACE clone and the GEN-077A09 clone, The sequence considered to cover the coding region was clarified and named GSPT1-related protein "GSPT1-TK gene".

GSPT1-TK遺伝子は、配列番号:41で示される1497塩基のオープン・リーディング・フレームを含んでいて、これによってコードされる推定アミノ酸は、配列番号:40で示されるとおり499アミノ酸残基を有していた。   The GSPT1-TK gene contains an open reading frame of 1497 bases shown in SEQ ID NO: 41, and the deduced amino acid encoded thereby has 499 amino acid residues as shown in SEQ ID NO: 40 I was

GSPT1-TK遺伝子の全cDNAクローンの核酸配列は、配列番号:42で示されるとおり2057塩基からなり、計算された分子量は55,740ダルトンであった。   The nucleic acid sequence of all cDNA clones of the GSPT1-TK gene consisted of 2057 bases as shown in SEQ ID NO: 42, and the calculated molecular weight was 55,740 daltons.

オープン・リーディング・フレームの最初のメチオニン(ATG)は、イン-フレームに停止コドンが存在していなかったが、このATGは転写の開始に対するコザックの一致配列に類似する配列によって囲まれていたので、この配列番号144-146番目に位置するATGトリプレットを開始コドンと結論づけた。   The first methionine (ATG) in the open reading frame had no stop codon in-frame, but because this ATG was surrounded by a sequence similar to Kozak's consensus sequence for the start of transcription, It was concluded that this ATG triplet located at positions 144-146 of SEQ ID NO: was the start codon.

また、1つのポリアデニールシグナルAATAAAがポリアデニレーション部位から13塩基上流に認められた。   In addition, one polyadenyl signal AATAAA was found 13 bases upstream from the polyadenylation site.

ヒトGSPT1-TKは、N末端近くにグルタミン酸リッチ領域を含んでおり、GSPT1-TKのこの領域に存在する20のグルタミン酸のうち18が、保存されていて、ヒトGSPT1蛋白のそれと完全に整列している。GSPT1-TK蛋白は、ヒトGSPT1蛋白のそれらの領域と同様にグアニン核酸結合と水解を担うGTP結合蛋白のいくつかの領域(G1、G2、G3、G4及びG5)が保存されていた。   Human GSPT1-TK contains a glutamate-rich region near the N-terminus, and 18 of the 20 glutamic acids present in this region of GSPT1-TK are conserved and perfectly aligned with those of the human GSPT1 protein. I have. In the GSPT1-TK protein, several regions (G1, G2, G3, G4, and G5) of the GTP-binding protein responsible for guanine nucleic acid binding and hydrolysis, as well as those regions of the human GSPT1 protein, were conserved.

よって、ヒトGSPT1-TKは、細胞サイクルのG1期からS期転位に重要な役割を演じると考えられるヒトGSPT1とDNA配列において89.4%、推定されたアミノ酸配列において92.4%の同一性を明らかにした。また、酵母のGST1とはアミノ酸配列において50.8%の同一性を示した。
(2)ノーザンブロット分析
ノーザンブロット分析は、実施例1- (2)に準じて、正常ヒト組織におけるGSPT1-TKmRNAの発現を、GEN-077A09cDNAクローンをPCRにより増幅し、該PCR産物を精製し、[32P]-dCTP(ランダムプライムドDNAラベリングキット、ベーリンガーマンハイム社)により標識し、プローブとしてMTNブロットに用いて実施した。
Thus, human GSPT1-TK revealed 89.4% identity in the DNA sequence and 92.4% identity in the deduced amino acid sequence with human GSPT1, which appears to play an important role in the G1 to S phase transition of the cell cycle. . The amino acid sequence was 50.8% identical to that of yeast GST1.
(2) Northern blot analysis Northern blot analysis was performed according to Example 1- (2) by amplifying GSPT1-TK mRNA expression in normal human tissues by PCR of a GEN-077A09 cDNA clone, purifying the PCR product, Labeling was performed with [ 32 P] -dCTP (random primed DNA labeling kit, Boehringer Mannheim), and the test was performed using MTN blot as a probe.

ノーザン分析の結果、様々の組織において2.7kbの主要な転写体が検出された。ヒトGSPT1-TK発現レベルは、脳と睾丸において最も発現が高いように思われた。
(3)FISHによるGSPT1-TK遺伝子の染色体のマッピング
実施例1-(3)に準じてFISHによるGSPT1-TK遺伝子の染色体のマッピングを行なった。
As a result of Northern analysis, a 2.7 kb major transcript was detected in various tissues. Human GSPT1-TK expression levels appeared to be most highly expressed in brain and testes.
(3) Chromosome mapping of GSPT1-TK gene by FISH Chromosome mapping of the GSPT1-TK gene by FISH was performed according to Example 1- (3).

その結果、GSPT1-TK遺伝子は、染色体の座位が19p13.3の位置にあることが判明した。この染色体局在部位には急性リンパ性白血病(acute lymphocytic leukemia: ALL)と急性ミエロイド白血病(acute myeloid leukemia: AML)からの相互の座位が高くしばしば観察されている。加えて、急性非リンパ性白血病(acute nonlymphocytic leukemia: ANLL)がヒトGSPT1の領域を含んでいる再配列と関連されることが報告されている(Ozawa, K., Murakami, Y., Eki, T., Yokoyama, K., Soeda, E., Hoshino, S., Ui, M. and Hanaoka, F., Somatic Cell and Molecular Genet., Vol.18, 189-194 (1992))。   As a result, it was found that the GSPT1-TK gene had a chromosomal locus at 19p13.3. In this chromosome localization site, the mutual locus from acute lymphocytic leukemia (Acute lymphocytic leukemia: ALL) and acute myeloid leukemia (AML) is frequently observed. In addition, it has been reported that acute nonlymphocytic leukemia (ANLL) is associated with a rearrangement involving a region of human GSPT1 (Ozawa, K., Murakami, Y., Eki, T , Yokoyama, K., Soeda, E., Hoshino, S., Ui, M. and Hanaoka, F., Somatic Cell and Molecular Genet., Vol. 18, 189-194 (1992)).

これらのことからALLとAMLがこの遺伝子と関連している最も候補遺伝子であることが考えられる。   These suggest that ALL and AML are the most candidate genes related to this gene.

本発明によれば、新規なヒトGSPT1-TK遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現の検出や、ヒトGSPT1-TK蛋白の遺伝子工学的製造が可能となり、これらは、前述したように細胞増殖に関する研究に用いることが出来、この遺伝子の染色体の座位に関連する各種疾患、例えば急性骨髄性白血病等の診断等を行なうことも可能となる。即ち、これは、この遺伝子の転座により、GSPT1-TK遺伝子が破壊され、更にこの転座により発現される融合タンパクが之等の疾患の原因となっていると考えられるためである。   According to the present invention, a novel human GSPT1-TK gene is provided, and the use of the gene enables detection of expression of the gene in various tissues and production of human GSPT1-TK protein by genetic engineering. Can be used for research on cell proliferation as described above, and can diagnose various diseases related to the chromosomal locus of this gene, such as acute myeloid leukemia. That is, this is because the translocation of this gene disrupts the GSPT1-TK gene, and the fusion protein expressed by this translocation is considered to be the cause of these diseases.

更に、上記融合タンパクに対する抗体を作成し、細胞内局在を明らかにして、之等疾患に特異的な発現を調べることにより、その診断や治療も可能となると予想される。従って本発明遺伝子の利用によれば、これらの治療及び予防薬のスクリーニングや評価等をも行なうことができると考えられる。   Furthermore, by preparing an antibody against the fusion protein, elucidating the intracellular localization, and examining the expression specific to the disease, it is expected that diagnosis and treatment thereof will be possible. Therefore, it is considered that the use of the gene of the present invention enables screening and evaluation of these therapeutic and prophylactic agents.

本発明によれば新規なヒト遺伝子が提供され、該遺伝子を用いれば、該遺伝子の各種組織での発現が検出でき、該遺伝子によりコードされる蛋白質およびこれに対する抗体が製造できる。これらの遺伝子及び蛋白質は、細胞増殖に関する研究、これらが関連する各種疾患の診断等に有用である。また、上記蛋白質に対する抗体は、関連する疾患の診断や治療に利用できる。更に、本発明遺伝子の利用によれば、関連する疾患の治療及び予防薬のスクリーニングや評価も行ない得る。   According to the present invention, a novel human gene is provided, and by using the gene, expression of the gene in various tissues can be detected, and a protein encoded by the gene and an antibody thereto can be produced. These genes and proteins are useful for studies on cell proliferation, diagnosis of various diseases related to them, and the like. In addition, antibodies against the above proteins can be used for diagnosis and treatment of related diseases. Furthermore, the use of the gene of the present invention allows screening and evaluation of therapeutic and prophylactic agents for related diseases.

配列番号:43〜60は、5'レース法のためのプライマーの塩基配列である。 SEQ ID NOs: 43 to 60 are nucleotide sequences of primers for the 5 ′ race method.

Claims (4)

ヒトTMP-2蛋白質に対する抗体を含む製剤学的組成物を処置を要求される患者に投与することを特徴とする前立腺癌の治療方法。 A method for treating prostate cancer, which comprises administering a pharmaceutical composition containing an antibody against human TMP-2 protein to a patient in need of treatment. ヒトTMP-2蛋白質に対する抗体が、治療剤部分と結合される請求項1に記載の方法。 2. The method of claim 1, wherein an antibody against the human TMP-2 protein is conjugated to the therapeutic moiety. 治療剤部分が、細胞傷害性薬剤である請求項2に記載の方法。 3. The method of claim 2, wherein the therapeutic agent moiety is a cytotoxic agent. 治療剤部分が、ラジオアイソトープである請求項2に記載の方法。 3. The method of claim 2, wherein the therapeutic moiety is a radioisotope.
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