JP2004510407A

JP2004510407A - アミノアシルｔＲＮＡ合成酵素

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Publication number: JP2004510407A
Application number: JP2001587126A
Authority: JP
Inventors: ユエ、ヘンリー; タング、トム・ワイ; アービズ、チャンドラ・エス; ガンディー、アミーナ・アール; トリボレー、キャサリーン・エム; リー、アーンスティーン・エイ; ヤオ、モニーク・ジー; バンドマン、オルガ; リュ、デュング・アリーナ・エム
Original assignee: インサイト・ゲノミックス・インコーポレイテッド
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2004-04-08
Also published as: AU2001263404A1; WO2001090330A2; EP1290148A2; CA2408315A1; WO2001090330A3

Abstract

本発明はアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素（ＡＴＲＳ）およびＡＴＲＳを同定し、コードするポリヌクレオチドを提供する。本発明はまた、発現ベクター、宿主細胞、抗体、アゴニストおよびアンタゴニストをも提供する。本発明はまた、ＡＴＲＳの異常発現に関連する疾患を診断、治療または予防する方法をも提供する。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、アミノアシルｔＲＮＡ合成酵素の核酸配列及びアミノ酸配列に関する。本発明はまた、これらの配列を利用した細胞増殖異常、自己免疫／炎症性の疾患の診断・治療・予防に関する。本発明はさらに、アミノアシルｔＲＮＡ合成酵素の核酸配列及びアミノ酸配列の発現における外来性化合物の効果についての評価に関する。
【０００２】
（発明の背景）
遺伝子コードの正確な翻訳は、個々のアミノ酸が適切な転移ＲＮＡ（ｔＲＮＡ）に結合することに依存する。アミノアシル−ｔＲＮＡ合成酵素（ａａＲＳ）は全生物に発見される必須プロテインである。ａａＲＳは、プロテインの生合成の第一段階として、アミノ酸の活性化と同族のｔＲＮＡへの正しい結合に関与している。原核生物は少なくとも２０の異なる種類のａａＲＳを有している。異なる各アミノ酸には１つのａａＲＳがある。その一方、真核生物は個々のアミノ酸に対して、通常、細胞質型、ミトコンドリア型と呼ばれる２つのａａＲＳタイプを有する。２０個のａａＲＳ酵素は２つの構造クラスに分割できる。クラスＩ酵素はアミノ酸をｔＲＮＡの３’ 端の２’ ヒロドキシル基に加える。クラスＩＩ酵素はアミノ酸をｔＲＮＡの３’ 端の３’ ヒロドキシル基に加える。各クラスは触媒ドメインの特有のトポロジーによって特徴付けられる。クラスＩ酵素は、ヌクレオチド結合部位の「Ｒｏｓｓｍａｎｆｏｌｄ」にもとづいた触媒ドメインを有する。特に、コンセンサステトラペプチドモチーフは高度に保存される（ＰｒｏｓｉｔｅドキュメントＰＤＯＣ００１６１、アミノアシル移転ＲＮＡ合成酵素クラス−Ｉシグネチャ）。クラスＩ酵素はアルギニン、システイン、グルタミン酸、グルタミン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、チロシン、トリプトファンおよびバリンに対して特異的である。クラスＩＩ酵素は中央触媒ドメインを含み、７つのストランドをもつ反パラレル β−シートドメイン、及びＮ末端− とＣ末端の調節ドメインから構成される。クラスＩＩ酵素は酵素がヘテロ２量体構造かまたはホモ２量体構造かによって２つのグループに分かれる。後者のグループは、Ｎ末端およびＣ末端の調節ドメイン（Ｈａｒｔｌｅｉｎ，Ｍ．及びＣｕｓａｃｋ，Ｓ．（１９９５）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｅｖｏｌ．４０：５１９−５３０）の構造によってさらに分かれる。クラスＩＩ酵素はアラミン、アスパラギン、アスパラギン酸、グリシン、ヒスチジン、リシン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニンに特定されている。
【０００３】
特定のａａＲＳには編集（エディティング）機能もある。たとえば、ＩｌｅＲＳはＶａｌ−ｔＲＮＡ^Ｉｌｅを形成して、バリンを誤って活性化させる場合があるが、この生成物は誤って結合した生成物を破壊する加水分解活性によって取り除かれる。この編集活性は、クラスＩ酵素のＲｏｓｓｍａｎｆｏｌｄドメイン内の長い挿入配列である接続ポリペプチド１領域（ＣＰ１）で見つかる２番目の触媒サイト内に位置する。（Ｓｃｈｉｍｍｅｌ，Ｐ．他（１９９８）ＦＡＳＥＢＪ．１２：１５９９−１６０９）．ＡａＲＳはまたｔＲＮＡプロセシングでも役割を果たす。成熟したｔＲＮＡは細胞質に移出される前に、核の中のそれぞれのアミノ酸と結合することが示されている。またこのアミノ酸との結合は品質管理機構として機能し、ｔＲＮＡが正常に機能するようにする（Ｍａｒｔｉｎｉｓ，Ｓ．Ａ．他（１９９９）ＥＭＢＯＪ．１８：４５９１−４５９６）。
【０００４】
プロテイン合成における機能に加えて、特定のアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素は細胞忠実性、ＲＮＡスプライシング、ＲＮＡ輸送、アポトーシスおよび転写と翻訳の調節で役割を果たす。たとえば、ヒトのチロシルｔＲＮＡ合成酵素はたんぱく質分解により、特有のシトキン活性を持つ２つの部分に裂ける。Ｃ末端ドメインは単球と白血球の走化性を示し、また、ミエロペルオキシダーゼ、腫瘍壊死因子−α および組織因子の生成を促す。Ｎ−端末ドメインはインターロイキン−８タイプＡ受容体に結合し、インターロイキン８様シトキンとして機能する。ヒトのチロシル−ｔＲＮＡ合成酵素はアポトーシス腫瘍細胞から分泌され、アポトーシスを加速することがある（Ｗａｋａｓｕｇｉ，ＫおよびＳｃｈｉｍｍｅｌ，Ｐ（１９９９）Ｓｃｉｅｎｃｅ２８４：１４７−１５１）。アカパンカビ（Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａｃｒａｓｓａ）のミトコンドリアＴｙｒＲＳおよび出芽酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）のＬｅｕＲＳは特定のグループＩイントロンのスプライシング活動に必須であり、ヒトのミトコンドリアＬｅｕＲＳを酵母のヌル種（ｎｕｌｌｓｔｒａｉｎ）において酵母のＬｅｕＲＳとして代用にできる。特定のバクテリアのａａＲＳはそれ自身の転写または翻訳の調節に関与している（前出Ｍａｒｔｉｎｉｓ）。一部のａａＲＳは、細胞増殖、分化、およびアポトーシスで役割をもったシグナル分子のクラスである、ジアデノシンオリゴホスフェートを合成できる（Ｋｉｓｓｅｌｅｖ，Ｌ．Ｌ他（１９９８）ＦＥＢＳＬｅｔｔ．４２７：１５７−１６３；Ｖａｒｔａｎｉａｎ，Ａ．ｅｔａｌ．（１９９９）ＦＥＢＳＬｅｔｔ．４５６：１７５−１８０）。
【０００５】
アミノアシル−ｔＲＮＡへの自己抗体は、リューマチ関節炎、皮膚筋炎、及び多発性筋炎などの自動免疫症のある患者によって生成され、併発する間質性肺疾患（ＩＬＤ）に強度の関連を持つ（Ｆｒｅｉｓｔ，Ｗ．他（１９９９）Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．３８０：６２３−６４６；Ｆｒｅｉｓｔ，Ｗ．他（１９９６）Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．ＨｏｐｐｅＳｅｙｌｅｒ３７７：３４３−３５６）。これらの自己抗体はウィルス感染への反応として生成され、コクサッキーウィルスは動物に実験的ウィルス性筋肉炎を誘発する。
【０００６】
ａａＲＳ構造の人体と病原体との比較は新規の抗生物質の設計に有効である（Ｓｃｈｉｍｍｅｌ、前出）。遺伝子工学で作られたａａＲＳは、自然にないアミノ酸を部位特異的にたんぱく質へｉｎｖｉｖｏで取り込ませるために利用されている（Ｌｉｕ，Ｄ．Ｒ．他（１９９７）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９４：１００９２−１００９７）。
新規のアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素およびそれらをコードするポリヌクレオチドの発見により、新規の組成物を提供することで当分野の要望に応えることができる。この新規の組成物は、細胞増殖異常、自己免疫／炎症性の疾患の診断・治療・予防において有用であり、また、アミノアシルｔＲＮＡ合成酵素の核酸配列及びアミノ酸配列の発現における外来性化合物の効果についての評価にも有用である。
【０００７】
（発明の概要）
本発明の機能は、精製されたポリペプチドルである集合的に「ＡＴＲＳ」と呼ばれ、個別には「ＡＴＲＳ−１」、「ＡＴＲＳ−２」、「ＡＴＲＳ−３」および「ＡＴＲＳ−４」であるアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素である。或る実施態様において本発明は、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列からなるポリペプチド、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％が同一であるアミノ酸配列を有する天然のポリペプチド、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの免疫抗原性断片を含む群から選択した実質上単離されたポリペプチドを提供する。一実施態様では、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４のアミノ酸配列を含む実質上単離されたポリペプチドを提供する。
【０００８】
また、本発明は（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含むポリペプチドをコードするような実質上単離されたポリヌクレオチドを提供する。一実施態様では、ポリヌクレオチドはＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したポリペプチドをコードする。別の実施態様では、ポリヌクレオチドはＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択される。
【０００９】
本発明は更に、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列からなるポリペプチド、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有するアミノ酸配列からなる天然のポリペプチド、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの免疫抗原性断片から構成される群から選択されたポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと機能的に結合したプロモーター配列を有する組換えポリヌクレオチドを提供する。一実施態様では、本発明は組換えポリヌクレオチドを用いて形質転換した細胞を提供する。別の実施態様では、本発明は組換えポリヌクレオチドを含む遺伝形質転換体を提供する。
【００１０】
また、本発明は（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含む実質上単離されたポリペプチドを製造する方法を提供する。製造方法は、（ａ）組換えポリヌクレオチドを用いて形質転換した細胞をポリペプチドの発現に適した条件下で培養する過程と、（ｂ）そのように発現したポリペプチドを受容する過程とを有し、組換えポリヌクレオチドはポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに機能的にリンクしたプロモーター配列を有する。
【００１１】
本発明は更に、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチド、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％同一であるアミノ酸配列を有する天然のポリペプチド、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの免疫抗原性断片から構成される群から選択されたポリペプチドに特異結合するような実質上単離された抗体を提供する。
【００１２】
本発明は更に、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のポリヌクレオチド配列、（ｃ）（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列、（ｄ）（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列、または（ｅ）（ａ）〜（ｄ）のＲＮＡ等価物を含む実質上単離されたポリヌクレオチドを提供する。一実施態様では、ポリヌクレオチドは少なくとも６０の連続したヌクレオチドを有する。
【００１３】
本発明は更に、サンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する方法を提供する。ここで、標的ポリヌクレオチドは（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のポリヌクレオチド配列、（ｃ）（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列、（ｄ）（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列、または（ｅ）（ａ）〜（ｄ）のＲＮＡ等価物を含む実質上単離されたポリヌクレオチドを提供する。検出方法は、（ａ）サンプル中の標的ポリヌクレオチドに相補的な配列からなる少なくとも２０の連続したヌクレオチドを含むプローブを用いて該サンプルをハイブリダイズする過程と、（ｂ）ハイブリダイゼーション複合体の存在・不存在を検出し、複合体が存在する場合にはオプションでその量を検出する過程からなり、プローブと標的ポリヌクレオチドの間でハイブリダイゼーション複合体が形成されるような条件下で、プローブは標的ポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズする。一実施態様では、プローブは少なくとも６０の連続したヌクレオチドを含む。
【００１４】
本発明はまた、サンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する方法を提供する。ここで、標的ポリヌクレオチドは（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のポリヌクレオチド配列、（ｃ）（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列、（ｄ）（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列、または（ｅ）（ａ）〜（ｄ）のＲＮＡ等価物を含む実質上単離されたポリヌクレオチドを提供する。検出方法は、（ａ）ポリメラーゼ連鎖反応増幅を用いて標的ポリヌクレオチドまたはその断片を増幅する過程と、（ｂ）標的ポリヌクレオチドまたはその断片の存在・不存在を検出し、該標的ポリヌクレオチドまたはその断片が存在する場合にはオプションでその量を検出する過程を含む。
【００１５】
本発明は更に、有効量のポリペプチドと薬剤として許容できる賦形剤とを含む成分を提供する。有効量のポリペプチドは、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含む。一実施例では、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４からなる一群から選択されたアミノ酸配列を含む組成物を提供する。更に、本発明は、患者にこの組成物を投与することを含む、機能的ＡＴＲＳの発現の低下に関連した疾患やその症状の治療方法を提供する。
【００１６】
本発明はまた、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含むポリペプチドのアゴニストとしての有効性を確認するために化合物をスクリーニングする方法を提供する。スクリーニング方法は、（ａ）ポリペプチドを有するサンプルを化合物に曝す過程と、（ｂ）サンプル中のアゴニスト活性を検出する過程とを含む。別法では、本発明は、この方法によって同定されたアゴニスト化合物と好適な医薬用賦形剤とを含む組成物を提供する。更なる別法では、本発明は、この組成物の患者への投与を含む、機能的ＡＴＲＳの発現の低下に関連した疾患やその症状の治療方法を提供する。
【００１７】
本発明は更に、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含むポリペプチドのアンタゴニストとしての有効性を確認するために化合物をスクリーニングする方法を提供する。スクリーニング方法は、（ａ）ポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝す過程と、（ｂ）サンプル中のアゴニスト活性を検出する過程とを含む。一実施態様で本発明は、この方法によって同定したアンタゴニスト化合物と薬剤として許容できる賦形剤とを含む成分を提供する。更なる別法では、本発明は、このような治療を必要とする患者へのこの組成物の投与を含む、機能的ＡＴＲＳの過剰な発現に関連した疾患やその症状の治療方法を提供する。
【００１８】
本発明は更に、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含むポリペプチドに特異結合する化合物をスクリーニングする方法を提供する。スクリーニング方法は、（ａ）ポリペプチドを適切な条件下で少なくとも１つの試験化合物に結合させる過程と、（ｂ）試験化合物とのポリペプチドの結合を検出し、それによってポリペプチドに特異結合する化合物を同定する過程とを含む。
【００１９】
この方法は、（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列、（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％の相同性を有する天然のアミノ酸配列、（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の生物学的活性断片、または（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列の免疫抗原性断片を含むポリペプチドの活性を調節する化合物をスクリーニングする方法を提供する。スクリーニング方法は、（ａ）ポリペプチドの活性が許容された条件下で、ポリペプチドを少なくとも１つの試験化合物と混合させる過程と、（ｂ）ポリペプチドの活性を試験化合物の存在下で算定する過程と、（ｃ）試験化合物の存在下でのポリペプチドの活性を試験化合物の不存在下でのポリペプチドの活性と比較する過程とを含み、試験化合物の存在下でのポリペプチドの活性の変化は、ポリペプチドの活性を調節する化合物であることを意味する。
【００２０】
本発明は更に、標的ポリヌクレオチドの変異発現の有効性を確認するために化合物をスクリーニングする方法を提供する。標的ポリヌクレオチドは、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択した配列を含む。スクリーニング方法は、（ａ）標的ポリヌクレオチドを含むサンプルを化合物に曝す過程と、（ｂ）標的ポリヌクレオチドの変異発現を検出する過程とを含む。
【００２１】
本発明は更に、（ａ）核酸を含む生物学的サンプルを試験化合物で処理する過程と、（ｂ）（ｉ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド、（ｉｉ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の相同性を有するポリヌクレオチド配列を含む天然のポリヌクレオチド、（ｉｉｉ）（ｉ）に相補的な配列を有するポリヌクレオチド、（ｉｖ）（ｉｉ）のポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド、（ｖ）（ｉ）〜（ｉｖ）のＲＮＡ等価物を含む群から選択したポリヌクレオチドの少なくとも２０の連続したヌクレオチドから構成されるプローブを用いて、処理した生物学的サンプルの核酸をハイブリダイズする過程とを含む試験化合物の毒性の算定方法を提供する。ハイブリダイゼーションは、上記プローブと生物学的サンプル中の標的ポリヌクレオチドの間に特定のハイブリダイゼーション複合体が形成されるような条件下で発生し、上記標的ポリヌクレオチドは、（ｉ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８有する群から選択したポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド、（ｉｉ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の相同性を有するポリヌクレオチド配列を含む天然のポリヌクレオチド、（ｉｉｉ）（ｉ）のポリヌクレオチドに相補的な配列を有するポリヌクレオチド、（ｉｖ）（ｉｉ）のポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド、（ｖ）（ｉ）〜（ｉｖ）のＲＮＡ等価物を含む群から選択する。或いは、標的ポリヌクレオチドは、上記（ｉ）〜（ｖ）を含む群から選択したポリヌクレオチド配列の断片と、（ｃ）ハイブリダイゼーション複合体の量を定量する過程と、（ｄ）処理した生物学的サンプルのハイブリダイゼーション複合体の量を、非処理の生物学的サンプルのハイブリダイゼーション複合体の量と比較する過程を含み、処理した生物学的サンプルのハイブリダイゼーション複合体の量の差は、試験化合物の毒性を示す。
【００２２】
（発明を実施するための形態）
本発明のタンパク質、ヌクレオチド配列及び方法について説明するが、その前に、説明した特定の装置、材料及び方法に本発明が限定されるものではなく、改変し得ることを理解されたい。また、ここで使用する専門用語は特定の実施例を説明する目的で用いたものに過ぎず、特許請求の範囲にのみ限定される本発明の範囲を限定することを意図したものではないことも併せて理解されたい。
【００２３】
請求の範囲及び明細書中で用いている単数形の「或る」及び「その（この）」の表記は、文脈から明らかにそうでないとされる場合を除いて複数のものを指す場合もあることに注意しなければならない。従って、例えば「或る宿主細胞」と記されている場合にはそのような宿主細胞が複数あることもあり、「或る抗体」と記されている場合には単数または複数の抗体、及び、当業者に公知の抗体の等価物等についても言及しているのである。
【００２４】
本明細書中で用いる全ての専門用語及び科学用語は、特に定義されている場合を除き、当業者に一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書で説明するものと類似あるいは同等の任意の装置、材料及び方法を用いて本発明の実施または試験を行うことができるが、ここでは好適な装置、材料、方法について説明する。本発明で言及する全ての刊行物は、刊行物中で報告されていて且つ本発明に関係があるであろう細胞、プロトコル、試薬及びベクターについて説明及び開示する目的で引用しているものである。本明細書のいかなる開示内容も、本発明が先行技術の効力によってこのような開示に対して先行する権利を与えられていないことを認めるものではない。
【００２５】
（定義）
用語「ＡＴＲＳ」は、天然、合成、半合成或いは組換え体など全ての種（特にウシ、ヒツジ、ブタ、マウス、ウマ及びヒトを含む哺乳動物）から得られる実質的に精製されたＡＴＲＳのアミノ酸配列を指す。
【００２６】
用語「アゴニスト」は、ＡＴＲＳの生物学的活性を強めたり、模倣する分子を指す。このアゴニストは、ＡＴＲＳに直接相互作用するか、或いはＡＴＲＳが関与する生物学的経路の成分と作用して、ＡＴＲＳの活性を調節するタンパク質、核酸、糖質、小分子、任意の他の化合物や組成物を含み得る。
【００２７】
用語「対立遺伝子変異配列」は、ＡＴＲＳをコードする遺伝子の別の形を指す。対立遺伝子変異体は、核酸配列における少なくとも１の突然変異から作製し得る。また、変異ＲＮＡまたはポリペプチドからも作製し得る。ポリペプチドの構造または機能は、変異することもしないこともある。遺伝子は、天然の対立遺伝子変異体を全く有しないか、１若しくは数個の天然の対立遺伝子変異体を有し得る。一般に対立遺伝子変異体を生じさせる通常の突然変異性変化は、ヌクレオチドの自然欠失、付加または置換に帰するものである。これら各変化は、単独或いは他の変化と共に、所定の配列内で１若しくは数回生じ得る。
【００２８】
ＡＴＲＳをコードする「変異」核酸配列は、様々なヌクレオチドの欠失、挿入、或いは置換が起こっても、ＡＴＲＳと同じポリペプチド或いはＡＴＲＳの機能特性の少なくとも１つを備えるポリペプチドを指す。この定義には、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列の正常な染色体の遺伝子座ではない位置での対立遺伝子変異配列との不適当或いは予期しないハイブリダイゼーション、並びにＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの特定のオリゴヌクレオチドプローブを用いて容易に検出可能な或いは検出困難な多形性を含む。コードされたタンパク質も変異され得り、サイレント変化を生じＡＴＲＳと機能的に等価となるアミノ酸残基の欠失、挿入、或いは置換を含み得る。意図的なアミノ酸置換は、生物学的或いは免疫学的にＡＴＲＳの活性が保持される範囲で、残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性、及び／または両親媒性についての類似性に基づいて成され得る。例えば、負に帯電したアミノ酸にはアスパラギン酸及びグルタミン酸があり、正に帯電したアミノ酸にはリジン及びアルギニンがある。親水性値が近似している非荷電極性側鎖を有するアミノ酸には、アスパラギンとグルタミン、セリンとスレオニンがある。親水性値が近似している非荷電側鎖を有するアミノ酸には、ロイシンとイソロイシンとバリン、グリシンとアラニン、フェニルアラニンとチロシンがある。
【００２９】
「アミノ酸」または「アミノ酸配列」の語は、オリゴペプチド、ペプチド、ポリペプチド若しくはタンパク質の配列またはその断片を指し、天然または合成分子を指す。ここで、「アミノ酸配列」は天然のタンパク質分子のアミノ酸配列を指すものであり、「アミノ酸配列」及び類似の語は、アミノ酸配列を、列挙したタンパク質分子に会合する完全な本来のアミノ酸配列に限定しようとするものではない。
【００３０】
「増幅」は、核酸配列の追加複製に関連する。増幅は通常、当業者によく知られたポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）技術を用いて行う。
【００３１】
用語「アンタゴニスト」は、ＡＴＲＳの生物学的活性を阻害或いは減弱する分子である。アンタゴニストは、ＡＴＲＳに直接相互作用するか、或いはＡＴＲＳが関与する生物学的経路の成分と作用して、ＡＴＲＳの活性を調節する抗体、核酸、糖質、小分子、任意の他の化合物や組成物などのタンパク質を含み得る。
【００３２】
「抗体」の語は、無損傷免疫グロブリンやその断片、例えばＦａ、Ｆ（ａｂ’）_２及びＦｖ断片を指すが、これらはエピトープの決定基と結合することができる。ＡＴＲＳポリペプチドと結合する抗体は、抗体を免疫する小ペプチドを含む無傷の分子またはその断片を用いて作製可能である。動物（マウス、ラット、ウサギ等）を免疫化するために用いるポリペプチドまたはオリゴペプチドは、翻訳または化学合成されたＲＮＡに由来し得るもので、好みに応じて担体タンパク質に接合することも可能である。通常用いられる担体であってペプチドと化学結合するものは、ウシ血清アルブミン、サイログロブリン及びキーホールリンペットヘモシアニン（ＫＬＨ）等がある。結合ペプチドは、動物を免疫化するために用いる。
【００３３】
「抗原決定基」の語は、特定の抗体と接触している分子の領域（即ちエピトープ）を指す。タンパク質またはタンパク質断片を用いて宿主動物を免疫化する場合、タンパク質の多数の領域が、抗原決定基（タンパク質の特定の領域または３次元構造）に特異結合する抗体の産生を誘導し得る。抗原決定基は、抗体に結合するための無損傷抗原（即ち免疫応答を誘導するために用いられる免疫原）と競合し得る。
【００３４】
「アンチセンス」の語は、特定の核酸配列の「センス」鎖と塩基対を形成することが可能な任意の成分を指す。アンチセンス成分には、ＤＮＡや、ＲＮＡや、ペプチド核酸（ＰＮＡ）や、ホスホロチオ酸、メチルホスホン酸またはベンジルホスホン酸等の修飾されたバックボーン連鎖を有するオリゴヌクレオチドや、２’−メトキシエチル糖または２’−メトキシエトキシ糖等の修飾された糖類を有するオリゴヌクレオチドや、或いは５−メチルシトシン、２−デオキシウラシルまたは７−デアザ−２’−デオキシグアノシン等の修飾された塩基を有するオリゴヌクレオチドがある。アンチセンス分子は、化学合成または転写を含む任意の方法で製造することができる。相補的アンチセンス分子は、ひとたび細胞に導入されたら、細胞が形成した天然の核酸配列と塩基対を形成し、転写または翻訳を妨害する二重鎖を形成する。「負」若しくは「マイナス（−）」の語がアンチセンス鎖を、「正」若しくは「プラス（＋）」がセンス鎖を指すことがある。
【００３５】
「生物学的に活性」の語は、天然分子の構造的機能、調節機能または生化学的機能を有するタンパク質を指す。同様に、用語「免疫学的に活性」または「免疫原性」は、天然或いは組換え体のＡＴＲＳ、合成のＡＴＲＳまたはそれらの任意のオリゴペプチドが、適当な動物或いは細胞の特定の免疫応答を誘発して特定の抗体と結合する能力を指す。
【００３６】
「相補（的）」または「相補性」の語は、ポリヌクレオチドとポリヌクレオチドの、塩基対形成による自然結合を指す。例えば、配列「５’Ａ−Ｇ−Ｔ３’」は、相補配列「３’Ｔ−Ｃ−Ａ５’」に結合する。
【００３７】
「所定のポリヌクレオチド配列からなる成分」及び「所定のアミノ酸配列からなる成分」は、概して所定のポリヌクレオチド配列またはアミノ酸配列からなる任意の成分を指す。この成分には、乾燥製剤または水溶液が含まれ得る。ＡＴＲＳもしくはＡＴＲＳの断片をコードするポリヌクレオチド配列を含む組成物は、ハイブリダイゼーションプローブとして使用され得る。このプローブは、凍結乾燥状態で保存可能であり、糖質などの安定化剤と結合させることが可能である。ハイブリダイゼーションにおいては、塩（例えばＮａＣｌ）、界面活性剤（例えばドデシル硫酸ナトリウム；ＳＤＳ）及びその他の構成エレメント（例えばデンハート液、脱脂粉乳、サケの精子のＤＮＡ等）を含む水溶液中にプローブを分散させることができる。
【００３８】
「コンセンサス配列」は、不要な塩基を分離するためにＤＮＡ配列の解析を繰り返し行い、ＸＬ−ＰＣＲキット（ＰＥＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＦｏｓｔｅｒＣｉｔｙＣＡ）を用いて５’及び／または３’の方向に伸長され、再度シークエンシングされた核酸配列、またはＧＥＬＶＩＥＷ断片構築システム（ＧＣＧ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）またはＰｈｒａｐ（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＳｅａｔｔｌｅＷＡ）等の断片構築用のコンピュータプログラムを用いて１つ或いはそれ以上の重複するｃＤＮＡやＥＳＴ、またはゲノムＤＮＡ断片から構築された核酸配列を指す。伸長及びアセンブルの両方を行ってコンセンサス配列を決定する配列もある。
【００３９】
「保存的なアミノ酸置換」は、置換がなされた時に元のタンパク質の特性を殆ど損なわないような置換、即ちタンパク質の構造と特に機能が保存され、そのような置換による大きな変化がない置換を指す。下表は、タンパク質中で元のアミノ酸と置換され得るアミノ酸と、保存アミノ酸置換と認められるアミノ酸を示している。

【００４０】
保存アミノ酸置換では通常、（ａ）置換領域におけるポリペプチドのバックボーン構造、例えばβシートやαヘリックス構造、（ｂ）置換部位における分子の電荷または疎水性、及び／または（ｃ）側鎖の大部分を保持する。
【００４１】
「欠失」は、結果的に１若しくは数個のアミノ酸またはヌクレオチドが失われてなくなるようなアミノ酸またはヌクレオチド配列における変化を指す。
【００４２】
「誘導体」の語は、ポリペプチド配列またはポリヌクレオチド配列の化学修飾を指す。例えば、アルキル基、アシル基、ヒドロキシル基またはアミノ基による水素の置換は、ポリヌクレオチド配列の化学修飾に含まれ得る。ポリヌクレオチド誘導体は、天然分子の生物学的または免疫学的機能を少なくとも１つは保持しているポリペプチドをコードする。ポリペプチド誘導体は、グリコシル化、ポリエチレングリコール化（ｐｅｇｙｌａｔｉｏｎ）、或いは任意の同様なプロセスであって誘導起源のポリペプチドから少なくとも１つの生物学的若しくは免疫学的機能を保持しているプロセスによって、修飾されたポリペプチドである。
【００４３】
「検出可能な標識」は、測定可能な信号を生成することができ、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに共有結合または非共有結合するようなレポーター分子または酵素を指す。
【００４４】
「示差発現」は少なくとも２つの異なったサンプルを比較することによって決められる、増加、または非調節、あるいは減少、下方調節、または欠損遺伝子またはタンパク発現を指す。このような比較は例えば、治療後サンプルと未治療のサンプルまたは病態のサンプルと正常サンプルの間で行われ得る。
【００４５】
用語「断片」は、ＡＴＲＳまたはＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの固有の部分であって、その親配列（ｐａｒｅｎｔｓｅｑｕｅｎｃｅ）と同一であるがその配列より長さが短いものを指す。断片は、画定された配列の全長から１ヌクレオチド／アミノ酸残基を差し引いた長さよりも短い長さを有し得る。例えば或る断片は、５〜１０００の連続したヌクレオチドまたはアミノ酸残基を有し得る。プローブ、プライマー、抗原、治療用分子として、或いはその他の目的のために用いられる断片は、少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７５、１００、１５０、２５０若しくは５００の連続したヌクレオチド或いはアミノ酸残基長さであり得る。断片は、分子の特定領域から優先的に選択し得る。例えば、ポリペプチド断片は、所定の配列に示すような最初の２５０または５００アミノ酸（またはポリペプチドの最初の２５％または５０％）から選択された或る長さの連続したアミノ酸を有し得る。これらの長さは明らかに例として挙げているものであり、本発明の実施例では、配列表、表及び図面を含む明細書に裏付けされた任意の長さであってよい。
【００４６】
ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８の断片には、固有のポリヌクレオチド配列領域が含まれる。この領域は、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を特異的に同定するものであり、例えば同一ゲノム中のＳＥＱＩＤＮＯ：５−８以外の配列とは異なるものである。ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８の断片は、例えば、ハイブリダイゼーション及び増幅技術において、或いは関連するポリヌクレオチド配列からＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を区別する類似の方法において有用である。ある断片と一致するＳＥＱＩＤＮＯ：５−８の正確な断片の長さや領域は、その断片の目的に基づいて当分野で一般的な技術によって日常的に測定できる。
【００４７】
ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４の断片は、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８の断片によってコードされる。ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４の断片には、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を特異的に同定する固有のアミノ酸配列領域が含まれている。例えば、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４の断片は、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を特異認識する抗体を産出するための免疫抗原性ペプチドとして有用である。ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４の断片及び断片に対応するＳＥＱＩＤＮＯ：１−４の領域の正確な長さは、断片に対する意図した目的に基づき当業者が慣例的に決定することが可能である。
【００４８】
「完全長」ポリヌクレオチド配列とは、少なくとも１つの翻訳開始コドン（例えばメチオニン）、オープンリーディングフレーム及び翻訳終止コドンを有する配列である。「完全長」ポリヌクレオチド配列は、「完全長」ポリペプチド配列をコードする。
【００４９】
「相同性」の語は、配列類似性即ち２つ以上のポリヌクレオチド配列または２つ以上のポリペプチド配列の配列間で互換可能な配列同一性である。
【００５０】
ポリヌクレオチド配列に適用される「一致率」または「一致％」の語は、標準化されたアルゴリズムを用いてアラインメントされた少なくとも２つ以上のポリヌクレオチド配列間で一致する残基の割合を意味する。このようなアルゴリズムは、２配列間のアラインメントを最適化するために比較する配列において、標準化された再現性のある方法でギャップを挿入するので、２つの配列をより有意に比較できる。
【００５１】
ポリヌクレオチド配列間の一致率は、ＭＥＧＡＬＩＧＮｖｅｒｓｉｏｎ３．１２ｅ配列アラインメントプログラムに組込まれているようなＣＬＵＳＴＡＬＶアルゴリズムのデフォルトのパラメータを用いて決定できる。このプログラムは、ＬＡＳＥＲＧＥＮＥソフトウエアパッケージ（一組の分子生物学的分析プログラム）（ＤＮＡＳＴＡＲ，ＭａｄｉｓｏｎＷＩ）の一部である。このＣＬＵＳＴＡＬＶは、Ｈｉｇｇｉｎｓ，Ｄ．Ｇ．及びＰ．Ｍ．Ｓｈａｒｐ（１９８９）ＣＡＢＩＯＳ５：１５１−１５３、Ｈｉｇｇｉｎｓ，Ｄ．Ｇ．他（１９９２）ＣＡＢＩＯＳ８：１８９−１９１に記載されている。ポリぺプチド配列を２つ１組でアラインメントする際のデフォルトパラメータは、Ｋｔｕｐｌｅ＝２、ｇａｐｐｅｎａｌｔｙ＝５、ｗｉｎｄｏｗ＝４、「ｄｉａｇｏｎａｌｓｓａｖｅｄ」＝４と設定する。残基「重み付け」表をデフォルトとして選択する。ＣＬＵＳＴＡＬＶは、アラインメントされたポリヌクレオチド配列対間の「類似率」として一致率を報告する。
【００５２】
或いは、米国国立バイオテクノロジー情報センター（ＮＣＢＩ）のＢａｓｉｃＬｏｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔＳｅａｒｃｈＴｏｏｌ（ＢＬＡＳＴ）が一般的に用いられ、且つ、無料で入手可能な配列比較アルゴリズム一式を提供している（Ａｌｔｓｃｈｕｌ，Ｓ．Ｆ．ら（１９９０）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２１５：４０３−４１０）。このアルゴリズムは、幾つかの情報源から入手可能であり、メリーランド州ベセスダにあるＮＣＢＩ及びインターネット（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ＢＬＡＳＴ／）からも入手可能である。ＢＬＡＳＴソフトウェア一式には様々な配列分析プログラムが含まれており、既知のポリヌクレオチド配列を種々のデータベースから得た別のポリヌクレオチド配列とアラインメントする「ｂｌａｓｔｎ」もその１つである。その他にも、２つのヌクレオチド配列を対で直接比較するために用いる「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」と称されるツールも利用可能である。「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｇｏｒｆ／ｂｌ２．ｈｔｍｌにアクセスして対話形式で利用することが可能である。「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールは、ｂｌａｓｔｎとｂｌａｓｔｐ（後述）の両方に用いることができる。ＢＬＡＳＴプログラムは、一般的には、ギャップ及びデフォルト設定に設定された他のパラメータと共に用いる。例えば、２つのヌクレオチド配列を比較するために、デフォルトパラメータとして設定された「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ２．０．９（１９９９年５月７日）を用いてｂｌａｓｔｎを実行してもよい。デフォルトパラメータの設定例を以下に示す。
【００５３】
Ｍａｔｒｉｘ：ＢＬＯＳＵＭ６２
Ｒｅｗａｒｄｆｏｒｍａｔｃｈ：１
Ｐｅｎａｌｔｙｆｏｒｍｉｓｍａｔｃｈ： −２
ＯｐｅｎＧａｐ：５及びＥｘｔｅｎｓｉｏｎＧａｐ：２ｐｅｎａｌｔｉｅｓ
Ｇａｐｘｄｒｏｐ−ｏｆｆ：５０
Ｅｘｐｅｃｔ：１０
ＷｏｒｄＳｉｚｅ：１１
Ｆｉｌｔｅｒ：ｏｎ
一致率は、完全に画定された（例えば特定の配列番号で画定された）配列長さと比較して測定し得る。或いは、より短い長さ、例えばより大きな画定された配列から得られた断片（例えば少なくとも２０、３０、４０、５０、７０、１００または２００の連続したヌクレオチドの断片）の長さと比較して一致率を測定してもよい。ここに挙げた長さは単なる例示的なものに過ぎず、表、図及び配列リストを含めた本明細書に記載された配列に裏付けられた任意の配列長さの断片を用いて、一致率を測定し得る長さを説明し得ることを理解されたい。
【００５４】
高度の相同性を示さない核酸配列が、それにもかかわらず遺伝子コードの縮重が原因で類似のアミノ酸配列をコードする場合がある。この縮重を利用して核酸配列内で変化を生じさせて、全ての核酸配列が実質上同一のタンパク質をコードするような多数の核酸配列を生成し得ることを理解されたい。
【００５５】
ポリペプチド配列に適用される「一致率」または「一致％」の語は、標準化されたアルゴリズムを用いてアラインメントされた少なくとも２以上のポリペプチド配列間で一致する残基の割合を意味する。ポリペプチド配列アラインメントの方法は公知である。保存的アミノ酸置換を考慮するアラインメント方法もある。既に詳述したこのような保存的置換は通常、置換部位の酸性度及び疎水性を保存するので、ポリペプチドの構造を（従って機能も）保存する。
【００５６】
ポリペプチド配列間の一致率は、ＭＥＧＡＬＩＧＮｖｅｒｓｉｏｎ３．１２ｅ配列アラインメントプログラムに組込まれているようなＣＬＵＳＴＡＬＶアルゴリズムのデフォルトのパラメータを用いて決定できる（既に説明したのでそれを参照されたい）。ＣＬＵＳＴＡＬＶを用いて、ポリぺプチド配列を２つ１組でアラインメントする際のデフォルトパラメータは、Ｋｔｕｐｌｅ＝１、ｇａｐｐｅｎａｌｔｙ＝３、ｗｉｎｄｏｗ＝５、「ｄｉａｇｏｎａｌｓｓａｖｅｄ」＝５と設定する。デフォルトの残基重み付け表としてＰＡＭ２５０マトリクスを選択する。ポリヌクレオチドアラインメントと同様に、ＣＬＵＳＴＡＬＶは、アラインメントされたポリペプチド配列対間の「類似率」として一致率を報告する。
【００５７】
或いは、ＮＣＢＩＢＬＡＳＴソフトウェア一式を用いてもよい。例えば、２つのポリペプチド配列を対で比較をする場合、ある者は、デフォルトパラメータで設定された「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ２．０．１２（Ａｐｒ−２１−２０００）でｂｌａｓｔｐを使用するであろう。デフォルトパラメータの設定例を以下に示す。
【００５８】
Ｍａｔｒｉｘ：ＢＬＯＳＵＭ６２
ＯｐｅｎＧａｐ：１１及びＥｘｔｅｎｓｉｏｎＧａｐ：１ｐｅｎａｌｔｉｅｓ
Ｇａｐｘｄｒｏｐ−ｏｆｆ：５０
Ｅｘｐｅｃｔ：１０
ＷｏｒｄＳｉｚｅ：３
Ｆｉｌｔｅｒ：ｏｎ
一致率は、完全に画定された（例えば特定の配列番号で画定された）ポリペプチド配列の長さと比較して測定し得る。一致率は、配列或いは、より短い長さ、例えばより大きな画定されたポリペプチド配列から得られた断片（例えば少なくとも１５、２０、３０、４０、５０、７０または１５０の連続した残基の断片）の長さと比較して一致率を測定してもよい。ここに挙げた長さは単なる例示的なものに過ぎず、表、図及び配列リストを含めた本明細書に記載された配列に裏付けられた任意の配列長さの断片を用いて、或る長さであってその長さに対して一致率を測定し得る長さを説明し得ることを理解されたい。
【００５９】
「ヒト人工染色体（ＨＡＣ）」は、約６ｋｂ（キロベース）〜１０ＭｂのサイズのＤＮＡ配列を含み得る、安定した染色体複製の分離及び維持に必要な全てのエレメントを含む直鎖状の小染色体である。
【００６０】
「ヒト化抗体」の語は、非抗体結合領域におけるアミノ酸配列はヒト抗体により近づくように変異させた抗体分子であって、本来の結合能力はそのまま保持しているような抗体分子を指す。
【００６１】
「ハイブリダイゼーション」は、所定のハイブリダイゼーション条件下で塩基対を形成することによって、一本鎖ポリヌクレオチドが相補的鎖とアニーリングするプロセスを指す。特異的ハイブリダイゼーションは、２つの核酸配列が高い相同性を共有することを示すものである。特異的ハイブリダイゼーション複合体は許容されるアニーリング条件下で形成され、「洗浄」ステップ後もハイブリダイズされたままである。洗浄ステップは、ハイブリダイゼーションプロセスのストリンジェンシーを決定する際に特に重要であり、更にストリンジェントな条件では、非特異結合（即ち完全には一致しない核酸鎖間の対の結合）が減少する。核酸配列のアニーリングに対する許容条件は、本技術分野における当業者が慣例的に決定する。許容条件はハイブリダイゼーション実験の間は一定でよいが、洗浄条件は所望のストリンジェンシーを得るように、従ってハイブリダイゼーション特異性も得るように実験中に変更することができる。アニーリングが許容される条件は、例えば、温度が６８℃で、約６×ＳＳＣ、約１％（ｗ／ｖ）のＳＤＳ、並びに約１００μｇ／ｍｌのせん断して変性したサケ精子ＤＮＡが含まれる。
【００６２】
一般に、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは或る程度、洗浄ステップを実行する温度を基準にして表すことができる。このような洗浄温度は通常、所定のイオン強度及びｐＨにおける特異配列の融点（Ｔｍ）より約５〜２０℃低くなるように選択する。このＴｍは、所定のイオン強度及びｐＨの下で、完全に一致するプローブに標的配列の５０％がハイブリダイズする温度である。Ｔ_ｍを計算する式及び核酸のハイブリダイゼーション条件はよく知られており、Ｓａｍｂｒｏｏｋら（１９８９）ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ：ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ，第２版，１−３巻，ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒＰｒｅｓｓ，ＰｌａｉｎｖｉｅｗＮＹに記載されており、特に２巻の９章を参照されたい。
【００６３】
本発明のポリヌクレオチド間の高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーションでは、約０．２ｘＳＳＣ及び約１％のＳＤＳの存在の下、約６８℃で１時間の洗浄過程を含む。別法では、６５℃、６０℃、５５℃、４２℃の温度で行う。ＳＳＣ濃度は、約０．１％のＳＤＳ存在下で、約０．１〜２×ＳＳＣの範囲で変化し得る。通常は、ブロッキング剤を用いて非特異ハイブリダイゼーションを阻止する。このような遮断剤には、例えば、約１００〜２００μｇ／ｍｌの変性サケ精子ＤＮＡがある。特定条件下で、例えばＲＮＡとＤＮＡのハイブリダイゼーションに有機溶剤、例えば約３５〜５０％ｖ／ｖの濃度のホルムアミドを用いることもできる。洗浄条件の有用なバリエーションは、当業者には自明であろう。ハイブリダイゼーションは、特に高ストリンジェント条件下では、ヌクレオチド間の進化的な類似性を示唆し得る。このような類似性は、ヌクレオチド及びヌクレオチドにコードされるポリペプチドに対する類似の役割を強く示唆している。
【００６４】
「ハイブリダイゼーション複合体」の語は、相補的塩基対間の水素結合の形成力によって２つの核酸配列間に形成された複合体を指す。ハイブリダイゼーション複合体は、溶解状態で形成し得る（Ｃ_０ｔまたはＲ_０ｔ解析等）。或いは、一方の核酸配列が溶解状態で存在し、もう一方の核酸配列が固体支持体（例えば紙、膜、フィルタ、チップ、ピンまたはガラススライド、或いは他の適切な基質であって細胞若しくはその核酸が固定される基質）に固定されているような２つの核酸配列間に形成され得る。
【００６５】
「挿入」及び「付加」の語は、１若しくは数個のアミノ酸残基またはヌクレオチド配列を各々付加するようなアミノ酸またはヌクレオチド配列における変化を指す。
【００６６】
「免疫応答」は、炎症、外傷、免疫異常症、伝染性疾患または遺伝性疾患に関連する症状を指し得る。これらの症状は、細胞及び全身の防御系に作用し得る種々の因子、例えばサイトカイン、ケモカイン、その他のシグナル伝達分子の発現によって特徴づけることができる。
【００６７】
用語「免疫原性断片」は、例えば哺乳動物などの生きている動物に導入すると、免疫反応を引き起こすＡＴＲＳのポリペプチド断片またはオリゴペプチド断片を指す。用語「免疫原性断片」はまた、本明細書で開示するまたは当分野で周知のあらゆる抗体生産方法に有用なＡＴＲＳのポリペプチド断片またはオリゴペプチド断片を含む。
【００６８】
「マイクロアレイ」の語は、基質上の複数のポリヌクレオチド、ポリペプチドまたはその他の化合物の構成を指す。
【００６９】
「エレメント」または「アレイエレメント」の語は、マイクロアレイの環境において、基質の表面上に配置されたハイブリダイズ可能なポリヌクレオチドを指す。
【００７０】
用語「調節」は、ＡＴＲＳの活性の変化を指す。例えば、調節によって、ＡＴＲＳのタンパク質活性、或いは結合特性、またはその他の生物学的特性、機能的特性或いは免疫学的特性の変化が起こる。
【００７１】
「核酸」及び「核酸配列」の語は、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチドまたはこれらの断片を指す。「核酸」及び「核酸配列」の語は、ゲノム起源または合成起源のＤＮＡまたはＲＮＡであって一本鎖または二本鎖であるか或いはセンス鎖またはアンチセンス鎖を表し得るようなＤＮＡまたはＲＮＡや、ペプチド核酸（ＰＮＡ）や、任意のＤＮＡ様またはＲＮＡ様物質を指すこともある。
【００７２】
「機能的に結合した」は、第１核酸配列が第２核酸配列と機能的な関係があるように配置された状態を指す。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を及ぼす場合には、そのプロモーターはそのコード配列に機能的に結合している。同一のリーディングフレーム内で２つのタンパク質コード領域を結合する必要がある場合、一般に、機能的に結合したＤＮＡ配列は非常に近接するか、或いは連続し得る。
【００７３】
「ペプチド核酸」（ＰＮＡ）は、アンチセンス分子または抗遺伝子物質であって、リジンを末端とするアミノ酸残基のペプチドバックボーンに結合した、少なくとも約５ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドからなるものを指す。末端のリジンは、成分に溶解性を与える。ＰＮＡは、相補的一本鎖ＤＮＡまたはＲＮＡに優先的に結合して転写の拡張を停止するものであり、ポリエチレングリコール化して細胞におけるＰＮＡの寿命を延長し得る。
【００７４】
ＡＴＲＳの「翻訳後修飾」には、脂質化、グリコシル化、リン酸化、アセチル化、ラセミ化、蛋白分解性切断及びその他の当分野で既知の修飾を含まれ得る。これらのプロセスは、合成或いは生化学的に生じ得る。生化学的修飾は、ＡＴＲＳの酵素環境に依存し、細胞の種類によって異なり得る。
【００７５】
「プローブ」とは、同一配列或いは対立遺伝子核酸配列、関連する核酸配列の検出に用いる、ＡＴＲＳやそれらの相補配列、またはそれらの断片をコードする核酸配列のことである。プローブは、単離されたオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドであって、検出可能な標識またはレポーター分子に結合したものである。典型的な標識には、放射性アイソトープ、リガンド、化学発光試薬及び酵素がある。「プライマー」は、短い核酸、通常はＤＮＡオリゴヌクレオチドであり、相補的塩基対を形成することで標的ポリヌクレオチドにアニーリングされ得る。プライマーは次に、ＤＮＡポリメラーゼ酵素によって標的ＤＮＡ鎖に延在し得る。プライマー対は、例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）による核酸配列の増幅（及び同定）に用い得る。
【００７６】
本発明に用いるようなプローブ及びプライマーは通常、既知の配列の少なくとも１５の連続したヌクレオチドを含んでいる。特異性を高めるために長めのプローブ及びプライマー、例えば開示した核酸配列の少なくとも２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００または１５０の連続したヌクレオチドからなるようなプローブ及びプライマーを用いてもよい。これよりもかなり長いプローブ及びプライマーもある。表、図面及び配列リストを含む本明細書に裏付けされた任意の長さのヌクレオチドを用いることができるものと理解されたい。
【００７７】
プローブ及びプライマーの調製及び使用方法については、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊ．ら（１９８９）ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ：ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ，第２版，１−３巻，ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒＰｒｅｓｓ，ＰｌａｉｎｖｉｅｗＮＹ、Ａｕｓｕｂｅｌ，Ｆ．Ｍ．ら、（１９８７）ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＧｒｅｅｎｅＰｕｂｉ．Ａｓｓｏｃ．＆Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ、Ｉｎｎｉｓら（１９９０）ＰＣＲＰｒｏｔｏｃｏｌｓ，ＡＧｕｉｄｅｔｏＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ，ＳａｎＤｉｅｇｏＣＡ等を参照されたい。ＰＣＲプライマー対は、その目的のためのコンピュータプログラム、例えばＰｒｉｍｅｒ（Ｖｅｒｓｉｏｎ０．５，１９９１，ＷｈｉｔｅｈｅａｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣａｍｂｒｉｄｇｅＭＡ）を用いるなどして既知の配列から得ることができる。
【００７８】
プライマーとして用いるオリゴヌクレオチドの選択は、そのような目的のために本技術分野でよく知られているソフトウェアを用いて行う。例えばＯＬＩＧＯ４．０６ソフトウェアは、各１００ヌクレオチドまでのＰＣＲプライマー対の選択に有用であり、オリゴヌクレオチド及び最大５，０００までの大きめのポリヌクレオチドであって３２キロベースまでのインプットポリヌクレオチド配列から得たものを分析するのにも有用である。類似のプライマー選択プログラムには、拡張能力のための追加機能が組込まれている。例えば、ＰｒｉｍＯＵプライマー選択プログラム（テキサス州ダラスにあるテキサス大学南西部医療センターのゲノムセンターから一般向けに入手可能）は、メガベース配列から特定のプライマーを選択することが可能であり、従ってゲノム全体の範囲でプライマーを設計するのに有用である。Ｐｒｉｍｅｒ３プライマー選択プログラム（マサチューセッツ州ケンブリッジのＷｈｉｔｅｈｅａｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅ／ＭＩＴゲノム研究センターから一般向けに入手可能）ではユーザーが「ミスプライミング・ライブラリ」をインプットすることができ、ここでプライマー結合部位として避けたい配列はユーザーが指定する。Ｐｒｉｍｅｒ３は特に、マイクロアレイのためのオリゴヌクレオチドの選択に有用である。（後二者のプライマー選択プログラムのソースコードは、各自のソースから得てユーザー固有のニーズを満たすように変更してもよい。）ＰｒｉｍｅｒＧｅｎプログラム（英国ケンブリッジ市の英国ヒトゲノムマッピングプロジェクト−リソースセンターから一般向けに入手可能）は、多数の配列アラインメントに基づいてプライマーを設計し、それによって、アラインメントされた核酸配列の最大保存領域または最小保存領域の何れかとハイブリダイズするようなプライマーの選択を可能にする。従って、このプログラムは、固有であって保存されたオリゴヌクレオチド及びポリヌクレオチドの断片の同定に有用である。上記選択方法のいずれかによって同定したオリゴヌクレオチド及びポリヌクレオチドの断片は、ハイブリダイゼーション技術において、例えばＰＣＲまたはシークエンシングプライマーとして、マイクロアレイエレメントとして、或いは核酸のサンプルにおいて完全または部分的相補的ポリヌクレオチドを同定する特異プローブとして有用である。オリゴヌクレオチドの選択方法は、上記の方法に限定されるものではない。
【００７９】
「組換え核酸」は天然配列ではない配列であるか或いは人為的に組み合わせなければ離隔しているような配列の２以上のセグメントを人為的に組み合わせて産出した配列を有する配列である。この人為的組合せはしばしば化学合成によって達成するが、より一般的には核酸の単離セグメントの人為的操作によって、例えばのＳａｍｂｒｏｏｋらの文献（前出）に記載されているような遺伝子工学的手法によって達成する。組換え核酸の語は、単に核酸の一部を付加、置換または欠失した変異核酸も含む。しばしば組換え核酸には、プロモーター配列に機能的に結合した核酸配列が含まれる。このような組換え核酸は、ベクターの不可欠なエレメントであって例えばある細胞を形質転換するために用いられるようなものであり得る。
【００８０】
或いはこのような組換え核酸は、ウイルスベクターの不可欠なエレメントであって例えばワクシニアウイルスに基づくものであり得る。ワクシニアウイルスは組換え核酸が発現する哺乳動物のワクチン接種に用いるもので、哺乳動物の防御免疫応答を誘導する。
【００８１】
「調節エレメント」は、通常は遺伝子の未翻訳領域に由来する核酸配列であり、エンハンサー、プロモーター、イントロン及び５’及び３’の未翻訳領域（ＵＴＲ）を含む。調節エレメントは、転写、翻訳またはＲＮＡ安定性を調節する宿主またはウイルスタンパク質と相互作用する。
【００８２】
「レポーター分子」とは、核酸、アミノ酸または抗体を標識するのに用いられる化学的または生化学的成分である。レポーター分子には、放射性核種、酵素、蛍光剤、化学発光剤、発色剤、基質、補助因子、阻害因子、磁気粒子及びその他の当分野で既知の成分がある。
【００８３】
ＤＮＡ配列に関する「ＲＮＡ等価物」は、発生した窒素塩基チミンが全てウラシルに置換されていることと、糖のバックボーンがデオキシリボースではなくリボースから構成されていることを除いて、参照ＤＮＡ配列と同一のヌクレオチド線形配列から構成されている。
【００８４】
「サンプル」の語は、その最も広い意味で用いられる。ＡＴＲＳ、ＡＴＲＳをコードする核酸、またはその断片を含むと推定されるサンプルは、体液と、細胞からの抽出物や細胞から単離された染色体や細胞内小器官、膜と、細胞と、溶液中に存在するまたは基板に固定されたゲノムＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡと、組織と、組織プリント等を含み得る。
【００８５】
「特異結合」または「特異的に結合する」の語は、タンパク質またはペプチドと、アゴニスト、抗体、アンタゴニスト、小分子、任意の天然成分または合成結合成分との間の相互作用を指す。この相互作用は、タンパク質の特定の構造（例えば抗原決定基即ちエピトープ）であって結合分子が認識するものが存在するか否かに依存していることを意味している。例えば、抗体がエピトープ「Ａ」に対して特異的である場合、標識された遊離したＡ及びその抗体を含む反応において、エピトープＡ（つまり遊離し、標識されていないＡ）を含むポリヌクレオチドの存在が、抗体に結合している標識されたＡの量を低減させる。
【００８６】
「実質上精製された」の語は、自然環境から取り除かれ、或いは単離または分離された核酸またはアミノ酸配列であって、自然に会合するその他の構成エレメントの少なくとも約６０％、好ましくは少なくとも約７５％、最も好ましいのは少なくとも約９０％が遊離しているものを指す。
【００８７】
「置換」は、１若しくは数個のアミノ酸またはヌクレオチドを各々別のアミノ酸またはヌクレオチドに置換することを意味する。
【００８８】
「基質」は、任意の好適な固体または半固体の支持体を指すものであって、膜、フィルタ、チップ、スライド、ウエハ、ファイバー、磁性非磁性ビーズ、ゲル、管、プレート、ポリマー、微細粒子、毛管が含まれる。基質は、壁、溝、ピン、チャネル、孔等、様々な表面形態を有することができ、基質表面にはポリヌクレオチドやポリペプチドが結合する。
【００８９】
「転写イメージ」は、所与の時間、条件での固有の細胞タイプまたは組織による遺伝子発現の集合的パターンを指す。
【００９０】
「形質転換」は、外来性のＤＮＡが宿主細胞に入り込み、宿主細胞を変化させるプロセスを表す。形質転換は、本技術分野で知られている種々の方法に従って自然条件または人工条件下で生じ得るものであり、外来性の核酸配列を原核または真核宿主細胞に挿入する任意の既知の方法を基にし得る。形質転換の方法は、形質転換する宿主細胞の種類によって選択する。限定するものではないが形質転換方法には、ウイルス感染、電気穿孔法（エレクトロポレーション）、熱ショック、リポフェクション及び微粒子銃を用いる方法がある。「形質転換された」細胞には、導入されたＤＮＡが自律的に複製するプラスミドとして或いは宿主染色体の一部として複製可能である安定的に形質転換された細胞が含まれる。さらに、限られた時間に一時的に導入ＤＮＡ若しくは導入ＲＮＡを発現する細胞も含まれる。
【００９１】
ここで用いる「遺伝形質転換体」とは任意の有機体であり、限定するものではないが動植物を含み、有機体の１個若しくは数個の細胞が、ヒトの関与によって、例えば本技術分野でよく知られている形質転換技術によって導入された異種核酸を有する。核酸の細胞への導入は、直接または間接的に、細胞の前駆物質に導入することによって、計画的な遺伝子操作によって、例えば微量注射法によって或いは組換えウイルスの導入によって行う。遺伝子操作の語は、古典的な交雑育種或いはｉｎｖｉｔｒｏ受精を指すものではなく、組換えＤＮＡ分子の導入を指すものである。本発明に基づいて予期される遺伝形質転換体には、バクテリア、シアノバクテリア、真菌及び動植物がある。本発明の単離されたＤＮＡは、本技術分野で知られている方法、例えば感染、形質移入、形質転換またはトランス接合によって宿主に導入することができる。本発明のＤＮＡをこのような有機体に移入する技術はよく知られており、前出Ｓａｍｂｒｏｏｋ（１９８９）等の参考文献に記載されている。
【００９２】
特定の核酸配列の「変異体」は、核酸配列１本全部の長さに対して特定の核酸配列と少なくとも４０％の相同性を有する核酸配列であると定義する。その際、デフォルトパラメータに設定した「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ２．０．９（１９９９年５月７日）を用いてｂｌａｓｔｎを実行する。このような核酸対は、所定の長さに対して、例えば少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％またはそれ以上の相同性を示し得る。或る変異体は、例えば「対立遺伝子」変異体（前述）、「スプライス」変異体、「種」変異体または「多形性」変異体として説明し得る。スプライス変異体は参照分子とかなりの相同性を有し得るが、ｍＲＮＡプロセッシング中のエキソンの交互スプライシングによって通常多数の或いは僅かな数のポリヌクレオチドを有することになる。対応するポリペプチドは、追加機能ドメインを有するか或いは参照分子に存在するドメインが欠落していることがある。種変異体は、種相互に異なるポリヌクレオチド配列である。結果的に生じるポリペプチドは通常、相互にかなりのアミノ酸相同性を有する。多形性変異体は、与えられた種の個体間で特定の遺伝子のポリヌクレオチド配列が異なる。また、多形性変異体は、１つのヌクレオチド塩基によってポリヌクレオチド配列が変化する「単一ヌクレオチド多形性」（ＳＮＰ）を含み得る。ＳＮＰの存在は、例えば特定の個体群、病状または病状性向を示し得る。
【００９３】
特定のポリペプチド配列の「変異体」は、ポリペプチド配列の１本の長さ全体で特定のポリペプチド配列に対して少なくとも４０％の相同性を有するポリペプチド配列として画定される。ここで、デフォルトパラメータに設定した「ＢＬＡＳＴ２Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ２．０．９（１９９９年５月７日）を用いてｂｌａｓｔｐを実行する。このようなポリペプチド対は、所定の長さに対して、例えば少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％またはそれ以上の配列同一性を示し得る。
【００９４】
（発明）
本発明は、新規のヒトアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素（ＡＴＲＳ）及びＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの発見に基づき、これらの組成物を利用した細胞増殖異常、自己免疫／炎症性の疾患の診断、治療、及び予防に関する。
【００９５】
表１は、本発明の完全長ポリヌクレオチド配列及びポリペプチド配列の命名の概略である。各ポリヌクレオチド及びその対応するポリペプチドは、１つのＩｎｃｙｔｅプロジェクト識別番号（ＩｎｃｙｔｅプロジェクトＩＤ）と相関する。各ポリペプチド配列は、ポリペプチド配列識別番号（ポリペプチドＳＥＱＩＤＮＯ）とＩｎｃｙｔｅポリペプチド配列番号（ＩｎｃｙｔｅポリペプチドＩＤ）によって表示した。各ポリヌクレオチド配列は、ポリヌクレオチド配列識別番号（ポリヌクレオチドＳＥＱＩＤＮＯ）とＩｎｃｙｔｅポリヌクレオチド配列番号（ＩｎｃｙｔｅポリヌクレオチドＩＤ）によって表示した。
【００９６】
表２は、ＧｅｎＢａｎｋタンパク質（ｇｅｎｐｅｐｔ）データベースに対するＢＬＡＳＴ分析によって同定されたような、本発明のポリペプチドとの相同性を有する配列を示している。列１と２は発明したポリペプチドをポリペプチド配列識別番号（ポリペプチドＳＥＱＩＤＮＯ）と対応するＩｎｃｙｔｅポリペプチド配列番号（ＩｎｃｙｔｅポリペプチドＩＤ）によって表示した。列３は、ＧｅｎＢａｎｋの最も近い相同体のＧｅｎＢａｎｋの識別番号（ＧｅｎｂａｎｋＩＤＮＯ：）を示す。列４は、各ポリペプチドとそのＧｅｎＢａｎｋ相同体との間の一致を表す確率スコアを示す。列５は、ＧｗｎＢａｎｋ相同体のアノテーションを示し、更に該当箇所には適当な引用文も示す。これらを引用することを以って本明細書の一部とする。
【００９７】
表３は、本発明のポリペプチドの様々な構造的特徴を示す。列１と２は発明した個々のポリペプチドをポリペプチド配列識別番号（ＳＥＱＩＤＮＯ）と対応するＩｎｃｙｔｅポリペプチド配列番号（ＩｎｃｙｔｅポリペプチドＩＤ）を示す。列３は、各ポリペプチドのアミノ酸残基数を示す。列４および列５はそれぞれ、ＧＣＧ配列分析ソフトウェアパッケージのＭＯＴＩＦＳプログラム（ＧｅｎｅｔｉｃｓＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒｏｕｐ，ＭａｄｉｓｏｎＷＩ）によって決定された、リン酸化およびグリコシル化の可能性のある部位を示す。列６は、シグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）配列、ドメイン、およびモチーフを含むアミノ酸残基を示す。列７は、タンパク質の構造／機能の分析のための分析方法を示し、該当箇所にはさらに分析方法に利用した検索可能なデータベースを示す。
【００９８】
表２及び表３は共に、本発明の各々のポリペプチドの特性を要約しており、それら特性が請求の範囲に記載されたポリペプチドがアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素であることを確立している。例えば、ＳＥＱＩＤＮＯ：１はアミノ酸残基５１から５０３で、古細菌（Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓａｂｙｓｓｉ）のシステイニルｔＲＮＡ合成酵素（ＧｅｎＢａｎｋＩＤｇ５４５８８２３）と４１％の同一性を有することがＢａｓｉｃＬｏｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔＳｅａｒｃｈＴｏｏｌ（ＢＬＡＳＴ）によって示された。（表２参照）ＢＬＡＳＴ確率スコアは１．４ｅ−８１であり、これは観測されたポリペプチド配列アラインメントが偶然に得られる確率を示している。ＳＥＱＩＤＮＯ：１はまた、ｔＲＮＡ合成酵素クラスＩ（Ｃ）ドメインを有する。これは、隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）を基にした保存されたタンパク質ファミリードメインのＰＦＡＭデータベースにおいて、統計的に有意な一致を検索して決定された。（表３参照）ＢＬＩＭＰＳ解析から得られたデータによって、ＳＥＱＩＤＮＯ：１がシステイニルｔＲＮＡ合成酵素であることが裏付けられた。別の例において、ＳＥＱＩＤＮＯ：２はＢａｓｉｃＬｏｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔＳｅａｒｃｈＴｏｏｌ（ＢＬＡＳＴ）によって同定されるＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓｓｐ．アスパラギニルｔＲＮＡ合成酵素（ＧｅｎＢａｎｋＩＤｇ１００１３５７）に４６％の同一性を有する。（表２参照）ＢＬＡＳＴ確率スコアは７．８ｅ−１０４であり、これは観測されたポリペプチド配列アラインメントが偶然に得られる確率を示している。ＳＥＱＩＤＮＯ：２はまた、ｔＲＮＡ合成酵素クラスＩＩ（Ｄ，ＫおよびＮ）ドメインを有する。これは、隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）を基にした保存されたタンパク質ファミリードメインのＰＦＡＭデータベースにおいて、統計的に有意な一致を検索して決定された。（表３参照）ＢＬＩＭＰＳ、ＭＯＴＩＦＳ、及びＰＲＯＦＩＬＥＳＣＡＮ解析よりのデータは、ＳＥＱＩＤＮＯ：２がアスパラギニルｔＲＮＡ合成酵素である、さらに実証的な証拠を提供する。別の例において、ＳＥＱＩＤＮＯ：４はＢａｓｉｃＬｏｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔＳｅａｒｃｈＴｏｏｌ（ＢＬＡＳＴ）によって同定されるＢａｃｉｌｌｕｓｃａｌｄｏｔｅｎａｘチロシルｔＲＮＡ合成酵素（ＧｅｎＢａｎｋＩＤｇ１４３７９３）に３９％の同一性を有する。（表２参照）ＢＬＡＳＴ確率スコアは２．３ｅ−７２であり、これは観測されたポリペプチド配列アラインメントが偶然に得られる確率を示している。ＳＥＱＩＤＮＯ：４はまた、チロシルｔＲＮＡ合成酵素ドメインを有するが、これは、隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）を基にした保存されたタンパク質ファミリードメインのＰＦＡＭデータベースにおいて、統計的に有意な一致を検索して決定された。（表３参照）ＢＬＩＭＰＳ、ＭＯＴＩＦＳ、及びＰＲＯＦＩＬＥＳＣＡＮ解析よりのデータは、ＳＥＱＩＤＮＯ：４がｔＲＮＡ合成酵素である、さらに実証的な証拠を提供する。ＳＥＱＩＤＮＯ：３は、同様の規則で解析され注釈された。ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４の解析のためのアルゴリズム及びパラメータが表７で記述されている。
【００９９】
表４に示すように、本発明の完全長ポリヌクレオチド配列は、ｃＤＮＡ配列またはゲノムＤＮＡ由来のコード（エキソン）配列を用いて、或いはこれら２種類の配列を任意に組み合わせて構築した。列１と２は本発明のポリヌクレオチドをポリヌクレオチド配列識別番号（ＰｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅＳＥＱＩＤＮＯ）と対応するＩｎｃｙｔｅポリヌクレオチドコンセンサス配列番号（ＩｎｃｙｔｅポリヌクレオチドＩＤ）を示す。列３は、塩基対における各ポリヌクレオチド配列の長さを示す。列４は、例えば、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を同定するため、或いはＳＥＱＩＤＮＯ：５−８と関連するポリヌクレオチド配列とを区別するためのハイブリダイゼーションまたは増幅技術に有用なポリヌクレオチド配列の断片を示す。列５はｃＤＮＡ配列、ゲノムＤＮＡから予想されたコード配列（エキソン）及び／またはｃＤＮＡ及びゲノムＤＮＡを共に有する配列集合に対応する識別番号を示している。これらの配列は、本発明の完全長ポリヌクレオチド配列をアセンブルするのに用いた。表４の列６および列７はそれぞれ、列５の配列に対応するｃＤＮＡ配列および／またはゲノム配列の開始ヌクレオチド（５’）位置および終了ヌクレオチド（３’）位置を示す。
【０１００】
表４の列５の識別番号は、特に例えばＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡとそれに対応するｃＤＮＡライブラリに照会し得る。例えば、２７００６９４Ｆ６はＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列の識別番号であり、ＯＶＡＲＴＵＴ１０はそれが由来するｃＤＮＡライブラリの識別番号である。または、列５の識別番号は、ポリヌクレオチド配列の組み立てに用いたＧｅｎＢａｎｋのｃＤＮＡすなわちＥＳＴ（例えば、ｇ６４５１１８２）の識別番号の場合もある。ｃＤＮＡライブラリが示されていないＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡは、プールされているｃＤＮＡライブラリ（例えば、７０９９７８５４Ｖ１）に由来する。或いは列５の識別番号は、ゲノムＤＮＡのＧｅｎｓｃａｎ分析により予想されるコード領域に照会し得る。このＧｅｎｓｃａｎ推定コード配列は、配列を組み立てる前に編集する場合がある。（例ＩＶを参照）。または列５の識別番号は、「エキソンスティッチング（ｅｘｏｎ−ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）」アルゴリズムにより結び合わせたｃＤＮＡ及びＧｅｎｓｃａｎ予想エキソンの両方の集合に照会し得る。または、列５の識別番号は、「エキソンスティッチング」アルゴリズムによってｃＤＮＡおよびＧｅｎｓｃａｎ推定エキソンの両方からなる群の場合もある（実施例５を参照）。場合によっては、列５に示されている配列の範囲と重複するＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡの範囲が得られ、最終的なコンセンサス配列が決定されるが、それに相当するＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡの識別番号は示されていない。
【０１０１】
表５は、ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列を用いてアセンブルされた完全長ポリヌクレオチド配列のための代表的なｃＤＮＡライブラリを示している。代表的なｃＤＮＡライブラリは、上記のポリヌクレオチド配列をアセンブル及び確認するために用いられるＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列によって最も頻繁に表されるＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡライブラリである。ｃＤＮＡライブラリを作製するために用いた組織及びベクターを表５に示し、表６で説明している。
【０１０２】
本発明はまた、ＡＴＲＳの変異体も含む。好適なＡＴＲＳの変異体は、ＡＴＲＳの機能的或いは構造的特徴の少なくともどちらか一方を有し、かつＡＴＲＳアミノ酸配列に対して少なくとも約８０％のアミノ酸配列同一性、或いは少なくとも約９０％のアミノ酸配列同一性、更には少なくとも約９５％のアミノ酸配列同一性を有する。
【０１０３】
本発明はまた、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを提供する。特定の実施例において、本発明は、ＡＴＲＳをコードするＳＥＱＩＤＮＯ：５−８からなる一群から選択された配列を含むポリヌクレオチド配列を提供する。ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８のポリヌクレオチド配列は、配列表に示されているように等価ＲＮＡ配列と同等の価値を有しているが、窒素塩基チミンの出現はウラシルに置換され、糖のバックボーンはデオキシリボースではなくシリボースから構成されている。
【０１０４】
本発明はまた、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列の変異配列を含む。詳細には、このようなポリヌクレオチド配列の変異配列は、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列と少なくとも８０％のポリヌクレオチド配列同一性、或いは少なくとも９５％のポリヌクレオチド配列同一性、更には少なくとも９５％ものポリヌクレオチド配列同一性を有する。本発明の或る実施態様では、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８からなる群から選択されたアミノ酸配列と少なくとも約７０％、或いは少なくとも約８５％、または少なくとも約９５％もの一致率を有するようなＳＥＱＩＤＮＯ：５−８からなる群から選択された配列を有するポリヌクレオチド配列の変異配列を含む。上記の任意のポリヌクレオチドの変異体は、ＡＴＲＳの機能的若しくは構造的特徴を少なくとも１つ有するアミノ酸配列をコードし得る。
【０１０５】
遺伝暗号の縮重により作り出され得るＡＴＲＳをコードする種々のポリヌクレオチド配列には、既知の自然発生する任意の遺伝子のポリヌクレオチド配列と最小の類似性しか有しないものも含まれることを、当業者は理解するであろう。したがって本発明には、可能コドン選択に基づく組合せの選択によって産出し得るようなありとあらゆる可能性のあるポリヌクレオチド配列変異体を網羅し得る。これらの組み合わせは、天然のＡＴＲＳのポリヌクレオチド配列に適用される標準的なトリプレット遺伝暗号を基に作られ、全ての変異が明確に開示されていると考慮する。
【０１０６】
ＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列及びその変異配列は一般に、好適に選択されたストリンジェントな条件下で、天然のＡＴＲＳのヌクレオチド配列とハイブリダイズ可能であるが、非天然のコドンを含めるなどの実質的に異なった使い方のコドンを有するＡＴＲＳ或いはその誘導体をコードするヌクレオチド配列を作ることは有利となり得る。宿主が特定のコドンを利用する頻度に基づいて、特定の真核又は原核宿主に発生するペプチドの発現率を高めるようにコドンを選択することが可能である。コードされたアミノ酸配列を変えないで、ＡＴＲＳ及びその誘導体をコードするヌクレオチド配列を実質的に変更する別の理由は、天然の配列から作られる転写物より例えば長い半減期など好ましい特性を備えるＲＮＡ転写物を作ることにある。
【０１０７】
本発明はまた、ＡＴＲＳ及びその誘導体をコードするＤＮＡ配列またはそれらの断片を完全に合成化学によって作り出すことも含む。作製後、当分野でよく知られている試薬を用いて、この合成配列を任意の様々な入手可能な発現ベクター及び細胞系中に挿入し得る。更に、合成化学を用いてＡＴＲＳまたはその任意の断片をコードする配列に突然変異を誘導し得る。
【０１０８】
さらに、本発明には、種々のストリンジェントな条件下で、請求項に記載されたポリヌクレオチド配列、特に、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８及びそれらの断片とハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド配列が含まれる　（例えば、Ｗａｈｌ，Ｇ．Ｍ．及びＳ．Ｌ．Ｂｅｒｇｅｒ（１９８７）ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．１５２：３９９−４０７；Ｋｉｍｍｅｌ，Ａ．Ｒ．（１９８７）ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．１５２：５０７−５１１．を参照）。アニーリング及び洗浄条件を含むハイブリダイゼーションの条件は、「定義」に記載されている。
【０１０９】
ＤＮＡシークエンシングの方法は当分野でよく知られており、本発明の何れの実施例もＤＮＡシークエンシング方法を用いて実施可能である。ＤＮＡシークエンシング方法には酵素を用いることができ、例えばＤＮＡポリメラーゼＩのクレノウ断片、ＳＥＱＵＥＮＡＳＥ（ＵＳＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ，ＣｌｅｖｅｌａｎｄＯＨ）、Ｔａｑポリメラーゼ（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）、熱安定性Ｔ７ポリメラーゼ（Ａｍｅｒｓｈａｍ，ＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ，ＰｉｓｃａｔａｗａｙＮＪ）を用いることができる。或いは、例えばＥＬＯＮＧＡＳＥ増幅システム（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＧａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇＭＤ）において見られるように、ポリメラーゼと校正エキソヌクレアーゼを併用することができる。好適には、ＭＩＣＲＯＬＡＢ２２００液体転移システム（Ｈａｍｉｌｔｏｎ，Ｒｅｎｏ，ＮＶ）、ＰＴＣ２００サーマルサイクラー（ＭＪＲｅｓｅａｒｃｈ，ＷａｔｅｒｔｏｗｎＭＡ）及びＡＢＩＣＡＴＡＬＹＳＴ８００サーマルサイクラー（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）等の装置を用いて配列の準備を自動化する。次に、ＡＢＩ３７３或いは３７７ＤＮＡシークエンシングシステム（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）、ＭＥＧＡＢＡＣＥ１０００ＤＮＡシークエンシングシステム（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＤｙｎａｍｉｃｓ，ＳｕｎｎｙｖａｌｅＣＡ）または当分野でよく知られている他の方法を用いてシークエンシングを行う。結果として得られた配列を当分野でよく知られている種々のアルゴリズムを用いて分析する。（Ａｕｓｕｂｅｌ，Ｆ．Ｍ．（１９９７）ＳｈｏｒｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ，ｕｎｉｔ７．７、Ｍｅｙｅｒｓ，Ｒ．Ａ．（１９９５）ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｉｌｅｙＶＣＨ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ，８５６−８５３ページ等を参照）。
【０１１０】
当分野で周知のＰＣＲ法をベースにした種々の方法で、部分的なヌクレオチド配列を利用して、ＡＴＲＳをコードする核酸配列を伸長し、プロモーターや調節エレメントなどの上流にある配列を検出する。例えば、使用し得る方法の１つである制限部位ＰＣＲ法は、ユニバーサルプライマー及びネステッドプライマーを用いてクローニングベクター内のゲノムＤＮＡから未知の配列を増幅する方法である（Ｓａｒｋａｒ，Ｇ．（１９９３）ＰＣＲＭｅｔｈｏｄｓＡｐｐｌｉｃ．２：３１８３２２を参照）。　別の方法に逆ＰＣＲ法があり、これは広範な方向に伸長させたプライマーを用いて環状化した鋳型から未知の配列を増幅する方法である。鋳型は、既知のゲノム遺伝子座及びその周辺の配列からなる制限酵素断片から得る（Ｔｒｉｇｌｉａ，Ｔ．他（１９８８）ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓ．１６：８１８６．を参照）。第３の方法としてキャプチャＰＣＲ法があり、これはヒト及び酵母菌人工染色体ＤＮＡの既知の配列に隣接するＤＮＡ断片をＰＣＲ増幅する方法に関与している。（Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｍ，Ｍ．他（１９９１）ＰＣＲＭｅｔｈｏｄｓＡｐｐｌｉｃ．１：１１１１１９．を参照）。この方法では、ＰＣＲを行う前に複数の制限酵素の消化及び連結反応を用いて未知の配列領域内に組換え二本鎖配列を挿入することが可能である。また、未知の配列を検索するために用い得る別の方法については当分野で知られている。（Ｐａｒｋｅｒ，Ｊ．Ｄ．ら（１９９１）ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓ．１９：３０５５３０６０を参照）。　更に、ＰＣＲ、ネステッドプライマー及びＰｒｏｍｏｔｅｒＦｉｎｄｅｒ（商標）ライブラリ（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ，ＰａｌｏＡｌｔｏＣＡ）を用いてゲノムＤＮＡをウォーキングすることができる。この手順は、ライブラリをスクリーニングする必要がなく、イントロン／エキソン接合部を見付けるのに有用である。全てのＰＣＲベースの方法に対して、市販されているソフトウェア、例えばＯＬＩＧＯ４．０６プライマー分析ソフトウェア（ＮａｔｉｏｎａｌＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＰｌｙｍｏｕｔｈＭＮ）或いは別の好適なプログラムを用いて、長さが約２２〜３０ヌクレオチド、ＧＣ含有率が約５０％以上、温度約６８℃〜７２℃で鋳型に対してアニーリングするようにプライマーを設計し得る。
【０１１１】
完全長ｃＤＮＡをスクリーニングする際は、より大きなｃＤＮＡを含むようにサイズ選択されたライブラリを用いるのが好ましい。更に、ランダムプライマーのライブラリは、しばしば遺伝子の５’領域を有する配列を含み、オリゴｄ（Ｔ）ライブラリが完全長ｃＤＮＡを作製できない状況に対して好適である。ゲノムライブラリは、５’非転写調節領域への配列の伸長に有用であろう。
【０１１２】
市販されているキャピラリー電気泳動システムを用いて、シークエンシングまたはＰＣＲ産物のサイズを分析し、またはそのヌクレオチド配列を確認することができる。具体的には、キャピラリーシークエンシングは、電気泳動による分離のための流動性ポリマーと、４つの異なるヌクレオチドに特異的であるような、レーザで活性化される蛍光色素と、放出された波長の検出に利用するＣＣＤカメラとを有し得る。出力／光の強度は、適切なソフトウェア（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社のＧＥＮＯＴＹＰＥＲ、ＳＥＱＵＥＮＣＥＮＡＶＩＧＡＴＯＲ等）を用いて電気信号に変換し得る。サンプルのロードからコンピュータ分析及び電子データ表示までの全プロセスがコンピュータ制御可能である。キャピラリー電気泳動法は、特定のサンプルに少量しか存在しないようなＤＮＡ小断片のシークエンシングに特に適している。
【０１１３】
本発明の別の実施例では、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列またはその断片を組換えＤＮＡ分子にクローニングして、適切な宿主細胞内にＡＴＲＳ、その断片または機能的等価物を発現させることが可能である。遺伝暗号固有の縮重により、実質的に同じ或いは機能的に等価のアミノ酸配列をコードする別のＤＮＡ配列が作られ得り、これらの配列をＡＴＲＳのクローン化及び発現に利用可能である。
【０１１４】
種々の目的でＡＴＲＳをコードする配列を変えるために、当分野で一般的に知られている方法を用いて、本発明のヌクレオチド配列を組換えることができる。この目的には、遺伝子産物のクローン化、プロセッシング及び／または発現の調節が含まれるが、これらに限定されるものではない。遺伝子断片及び合成オリゴヌクレオチドのランダムなフラグメンテーション及びＰＣＲ再アセンブリによるＤＮＡシャッフリングを用い、ヌクレオチド配列を組み換えることが可能である。例えば、オリゴヌクレオチド仲介定方向突然変異誘導を利用して、新規な制限部位の生成、グリコシル化パターンの変更、コドン優先の変更、スプライス変異体の生成等を行う突然変異を導入し得る。
【０１１５】
本発明のヌクレオチドは、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲＢＲＥＥＤＩＮＧ（ＭａｘｙｇｅｎＩｎｃ．，ＳａｎｔａＣｌａｒａＣＡ；米国特許第５，８３７，４５８号；Ｃｈａｎｇ，Ｃ．−Ｃ．他（１９９９）Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１７：７９３−７９７；Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓ，Ｆ．Ｃ．他（１９９９）Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１７：２５９−２６４；Ｃｒａｍｅｒｉ，Ａ．他（１９９６）Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１４：３１５−３１９）などのＤＮＡシャフリング技術の対象となり得るもので、生物学的または酵素的な活性、或いは他の分子や化合物と結合する能力などのＡＴＲＳの生物学的特性を変更或いは改良することができる。ＤＮＡシャッフリングは、遺伝子断片のＰＣＲ仲介再組換えを用いて遺伝子変異体のライブラリを生成するプロセスである。ライブラリはその後、その遺伝子変異体を所望の特性に同定するような選択またはスクリーニングにかける。次にこれらの好適な変異体をプールし、更に反復してＤＮＡシャッフリング及び選択／スクリーニングを行ってもよい。このように、遺伝の多様性は「人為的」品種改良及び急速な分子の進化を経て創生される。例えば、ランダムポイント突然変異を有する単一の遺伝子の断片を組み換えて、スクリーニングし、その後所望の特性が最適化されるまでシャッフリングすることができる。或いは、所定の遺伝子を同種または異種のいずれかから得た同一遺伝子ファミリーの相同遺伝子と組み換え、それによって天然に存在する複数の遺伝子の遺伝多様性を、指図された制御可能な方法で最大化させることができる。
【０１１６】
別の実施例によれば、ＡＴＲＳをコードする配列は、当分野で周知の化学的方法を用いて、全体或いは一部が合成可能である（例えば、Ｃａｒｕｔｈｅｒｓ．Ｍ．Ｈ．ら（１９８０）（１９８０）Ｎｕｃｌ．ＡｃｉｄｓＲｅｓ．Ｓｙｍｐ．Ｓｅｒ７：２１５−２２３；及びＨｏｒｎ，Ｔ．他（１９８０）Ｎｕｃｌ．ＡｃｉｄｓＲｅｓ．Ｓｙｍｐ．Ｓｅｒ．７：２２５−２３２を参照）。別法として、化学的方法を用いてＡＴＲＳ自体またはその断片を合成することが可能である。例えば、種々の液相または固相技術を用いてペプチド合成を行うことができる（Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ，Ｔ．（１９８４）Ｐｒｏｔｅｉｎｓ，ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ＷＨＦｒｅｅｍａｎ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ，５５−６０ページ、Ｒｏｂｅｒｇｅ，Ｊ．Ｙ．ら（１９９５）Ｓｃｉｅｎｃｅ２６９：２０２−２０４等を参照）。自動合成はＡＢＩ４３１Ａペプチドシンセサイザ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ）を用いて達成し得る。更にＡＴＲＳのアミノ酸配列または任意のその一部は、直接的な合成の際の変更、及び／または化学的方法を用いた他のタンパク質または任意のその一部からの配列との組み合わせにより、天然のポリペプチド配列を有するポリペプチドまたは変異体ポリペプチドを作製することが可能である。
【０１１７】
ペプチドは、分離用高速液体クロマトグラフィーを用いて実質上精製可能である（Ｃｈｉｅｚ，Ｒ．Ｍ．ａｎｄＦ．Ｚ．Ｒｅｇｎｉｅｒ（１９９０）ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．１８２：３９２−４２１等を参照）。（Ｃｈｉｅｚ，Ｒ．Ｍ．ａｎｄＦ．Ｚ．Ｒｅｇｎｉｅｒ（１９９０）ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．１８２：３９２−４２１等を参照）。合成ペプチドの組成は、アミノ酸分析またはシークエンシングによって確認することができる（前出のＣｒｅｉｇｈｔｏｎ，２８−５３ページ等を参照）。
【０１１８】
生物学的に活性なＡＴＲＳを発現させるために、ＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列またはその誘導体を好適な発現ベクターに挿入する。この発現ベクターは、好適な宿主に挿入されたコーディング配列の転写及び翻訳の調節に必要なエレメントを含む。これらのエレメントには、ベクター及びＰＰをコードするポリヌクレオチド配列におけるエンハンサー、構成型及び発現誘導型のプロモーター、５’及び３’の非翻訳領域などの調節配列が含まれる。このような要素は、長さ及び特異性が様々である。特定の開始シグナルによって、ＡＴＲＳをコードする配列のより効果的な翻訳を達成することが可能である。このようなシグナルには、ＡＴＧ開始コドンと、コザック配列などの近傍の配列が含まれる。ＡＴＲＳをコードする配列及びその開始コドン、上流の調節配列が好適な発現ベクターに挿入された場合は、更なる転写調節シグナルや翻訳調節シグナルは必要なくなるであろう。しかしながら、コーディング配列或いはその断片のみが挿入された場合は、インフレームのＡＴＧ開始コドンを含む外来性の翻訳調節シグナルが発現ベクターに含まれるようにすべきである。外来性の翻訳要素及び開始コドンは、様々な天然物及び合成物を起源とし得る。用いられる特定の宿主細胞系に好適なエンハンサーを含めることで発現の効率を高めることが可能である（Ｓｃｈａｒｆ，Ｄ．他（１９９４）ＲｅｓｕｌｔｓＰｒｏｂｌ．２０：１２５１６２を参照）。
【０１１９】
当業者に周知の方法を用いて、ＡＴＲＳをコードする配列、好適な転写及び翻訳調節エレメントを含む発現ベクターを作製することが可能である。これらの方法には、ｉｎｖｉｔｒｏ組換えＤＮＡ技術、合成技術、及びｉｎｖｉｖｏ遺伝子組換え技術が含まれる（例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊ．他．（１９８９）ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ．ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ，ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒＰｒｅｓｓ，ＰｌａｉｎｖｉｅｗＮＹ，４章及び８章，及び１６−１７章；及びＡｕｓｕｂｅｌ，Ｆ．Ｍ．他．（１９９５）ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ，９章、１３章及び１６章を参照）。
【０１２０】
種々の発現ベクター／宿主系を利用して、ＡＴＲＳをコードする配列の保持及び発現が可能である。限定するものではないがこのような発現ベクター／宿主系には、組換えバクテリオファージ、プラスミドまたはコスミドＤＮＡ発現ベクターで形質転換させた細菌や、酵母菌発現ベクターで形質転換させた酵母菌や、ウイルス発現ベクター（例えばバキュロウイルス）に感染した昆虫細胞系や、ウイルス発現ベクター（例えばカリフラワーモザイクウイルスＣａＭＶまたはタバコモザイクウイルスＴＭＶ）または細菌発現ベクター（例えばＴｉまたはｐＢＲ３２２プラスミド）で形質転換させた植物細胞系、動物細胞系などの微生物等がある。（前出のＳａｍｂｒｏｏｋ、前出のＡｕｓｕｂｅｌ、ＶａｎＨｅｅｋｅ，Ｇ．ａｎｄＳ．Ｍ．Ｓｃｈｕｓｔｅｒ（１９８９）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６４：５５０３−５５０９、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ、Ｅ．Ｋ．ら（１９９４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９１：３２２４−３２２７、Ｓａｎｄｉｇ，Ｖ．ら（１９９６）Ｈｕｍ．７：１９３７−１９４５、Ｔａｋａｍａｔｓｕ，Ｎ．（１９８７）ＥＭＢＯＪ．６：３０７−３１１、『マグローヒル科学技術年鑑』（ＴｈｅＭｃＧｒａｗＨｉｌｌＹｅａｒｂｏｏｋｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（１９９２）ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌＮｅｗＹｏｒｋＮＹ，１９１−１９６ページ、Ｌｏｇａｎ，Ｊ．ａｎｄＴ．Ｓｈｅｎｋ（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８１：３６５５−３６５９、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｊ．Ｊ．ら（１９９７）Ｎａｔ．Ｇｅｎｅｔ．１５：３４５−３５５等を参照）。レトロウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルスまたはワクシニアウイルス由来の発現ベクター、または種々の細菌性プラスミド由来の発現ベクターを用いて、ヌクレオチド配列を標的器官、組織または細胞集団へ輸送することができる（ＤｉＮｉｃｏｌａ，Ｍ．ら（１９９８）ＣａｎｃｅｒＧｅｎ．Ｔｈｅｒ．５（６）：３５０−３５６、Ｙｕ，Ｍ．ら（１９９３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９０（１３）：６３４０−６３４４、Ｂｕｌｌｅｒ，Ｒ．Ｍ．ら（１９８５）Ｎａｔｕｒｅ３１７（６０４０）：８１３−８１５；ＭｃＧｒｅｇｏｒ，Ｄ．Ｐ．ら（１９９４）Ｍｏｌ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．３１（３）：２１９−２２６、Ｖｅｒｍａ，Ｉ．Ｍ．ａｎｄＮ．Ｓｏｍｉａ（１９９７）Ｎａｔｕｒｅ３８９：２３９−２４２等を参照）。本発明は使用される宿主細胞によって限定されるものではない。
【０１２１】
細菌系では、多数のクローニングベクター及び発現ベクターが、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列の使用目的に応じて選択可能である。例えば、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列の日常的なクローニング、サブクローニング、増殖には、ＰＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，ＬａＪｏｌｌａＣＡ）またはｐＳＰＯＲＴ１プラスミド（ＧＩＢＣＯＢＲＬ）などの多機能の大腸菌ベクターを用いることができる。ベクターの多数のクローニング部位にＡＴＲＳをコードする配列をライゲーションするとｌａｃＺ遺伝子が破壊され、組換え分子を含む形質転換された細菌の同定のための比色スクリーニング法が可能となる。更にこれらのベクターは、クローニングされた配列におけるｉｎｖｉｔｒｏ転写、ジデオキシのシークエンシング、ヘルパーファージによる一本鎖の救出、入れ子状態の欠失の生成にも有用であろう（例えば、ＶａｎＨｅｅｋｅ，Ｇ．およびＳ．Ｍ．Ｓｃｈｕｓｔｅｒ（１９８９）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６４：５５０３５５０９を参照）。例えば、抗体の産生のためなどに多量のＡＴＲＳが必要な場合は、ＡＴＲＳの発現をハイレベルで誘導するベクターが使用できる。例えば、強力な誘導Ｔ５バクテリオファージプロモーターまたは誘導Ｔ７バクテリオファージプロモーターを含むベクターが使用できる。
【０１２２】
ＡＴＲＳの発現に酵母の発現系の使用が可能である。α因子、アルコールオキシダーゼ、ＰＧＨプロモーター等の構成型或いは誘導型のプロモーターを含む多数のベクターが、酵母菌サッカロミセス−セレビジエまたはＰｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓに使用可能である。更に、このようなベクターは、発現したタンパク質の分泌か細胞内への保持のどちらかを誘導し、安定した増殖のために宿主ゲノムの中に外来配列を組み込む。（例えば、Ａｕｓｕｂｅｌ，１９９５，前出、Ｂｉｔｔｅｒ，Ｇ．Ａ．ら（１９８７）ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．１５３：５１６−５４４、及びＳｃｏｒｅｒ．Ｃ．Ａ．ら（１９９４）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１２１−１８１−１８４．を参照）。
【０１２３】
植物系もＡＴＲＳの発現に使用可能である。ＡＴＲＳをコードする配列の転写は、ウイルスプロモーター、例えば単独或いはＴＭＶ（Ｔａｋａｍａｔｓｕ，Ｎ．（１９８７）ＥＭＢＯＪ６：３０７−３１１）由来のオメガリーダー配列と組み合わせて用いられるようなＣａＭＶ由来の３５Ｓ及び１９Ｓプロモーターによって促進される。或いは、ＲＵＢＩＳＣＯの小サブユニット等の植物プロモーターまたは熱ショックプロモーターを用いてもよい（前出のＣｏｒｕｚｚｉ（１９８４）、ＥＭＢＯＪ．３：１６７１１６８０、前出のＢｒｏｇｌｉｅ（１９８４）Ｓｃｉｅｎｃｅ２２４：８３８８４３、前出のＷｉｎｔｅｒ（１９９１）ＲｅｓｕｌｔｓＰｒｏｂｌ．ＣｅｌｌＤｉｆｆｅｒ．１７：８５１０５等を参照）。これらの構成物は、直接ＤＮＡ形質転換または病原体を媒介とする形質移入によって、植物細胞内に導入可能である。（『マグローヒル科学技術年鑑』（ＴｈｅＭｃＧｒａｗＨｉｌｌＹｅａｒｂｏｏｋｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（１９９２）ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌＮｅｗＹｏｒｋＮＹ，１９１−１９６ページ等を参照。
【０１２４】
哺乳動物細胞においては、多数のウイルスベースの発現系を利用し得る。アデノウイルスが発現ベクターとして用いられる場合、後発プロモーター及び３連リーダー配列からなるアデノウイルス転写物／翻訳複合体にＡＴＲＳをコードする配列を結合し得る。可欠Ｅ１またはＥ３領域へウイルスのゲノムを挿入し、宿主細胞でＡＴＲＳを発現する感染ウイルスを得ることが可能である。（例えば、Ｌｏｇａｎ，Ｊ．およびＴ．Ｓｈｅｎｋ（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８１：３６５５３６５９を参照）。更に、ラウス肉腫ウイルス（ＲＳＶ）エンハンサー等の転写エンハンサーを用いて、哺乳動物宿主細胞における発現を増大させ得る。ＳＶ４０またはＥＢＶをベースにしたベクターを用いてタンパク質を高レベルで発現させることもできる。
【０１２５】
ヒト人工染色体（ＨＡＣ）を用いて、プラスミドに含まれ且つプラスミドから発現するものより大きなＤＮＡの断片を輸送することもできる。治療のために約６ｋｂ〜１０ＭｂのＨＡＣｓを作製し、従来の送達方法（リポソーム、ポリカチオンアミノポリマー、またはベシクル）で供給する。（例えば、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ．Ｊ．Ｊ．他（１９９７）ＮａｔＧｅｎｅｔ．１５：３４５−３５５．を参照）。
【０１２６】
哺乳動物系の組換えタンパク質の長期にわたる産生のためには、株化細胞におけるＡＴＲＳの安定した発現が望ましい。例えば、発現ベクターを用いて、ＡＴＲＳをコードする配列を株化細胞に形質転換することが可能である。このような発現ベクターは、ウイルス起源の複製及び／または内在性の発現要素や、同じ或いは別のベクターの上の選択マーカー遺伝子を含む。ベクターの導入後、選択培地に移す前に強化培地で約１〜２日間細胞を増殖させることができる。選択可能マーカーの目的は選択培地への抵抗性を与えることであり、選択可能マーカーが存在することにより、導入された配列をうまく発現するような細胞の成長及び回収が可能となる。安定的に形質転換された細胞の耐性クローンは、その細胞型に適した組織培養技術を用いて増殖可能である。
【０１２７】
任意の数の選択系を用いて、形質転換細胞株を回収できる。限定するものではないがこのような選択系には、ｔｋ⁻単純細胞のために用いられるヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子と、ａｐｒ⁻細胞のために用いられるアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子がある（Ｗｉｇｌｅｒ，Ｍ．他（１９７７）Ｃｅｌｌ１１：２２３−２３２；Ｌｏｗｙ，Ｉ．他。（１９８０）Ｃｅｌｌ２２：８１７−８２３を参照）。また、選択の基礎として代謝拮抗物質、抗生物質或いは除草剤への耐性を用いることができる。例えばｄｈｆｒはメトトレキセートに対する耐性を与え、ｎｅｏはアミノグリコシッドネオマイシン及びＧ−４１８に対する耐性を与え、ａｌｓはクロルスルフロンに対する耐性を、ｐａｔはホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼに対する耐性を各々与える（例えば、Ｗｉｇｌｅｒ，Ｍ．他（１９８０）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ７７：３５６７３５７０；ＣｏｌｂｅｒｅＧａｒａｐｉｎ，Ｆ．他（１９８１）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１５０：１１４を参照｝｝。この他の選択可能な遺伝子、例えば、代謝のための細胞の必要条件を変えるｔｒｐＢ及びｈｉｓＤは、文献に記載されている（Ｈａｒｔｍａｎ，Ｓ．Ｃ．およびＲ．Ｃ．Ｍｕｌｌｉｇａｎ（１９８８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８５：８０４７−８０５１等を参照）。可視マーカー、例えばアントシアニン、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ；Ｃｌｏｎｔｅｃｈ）、βグルクロニダーゼ及びその基質βグルクロニド、またはルシフェラーゼ及びその基質ルシフェリン等を用いてもよい。これらのマーカーを用いて、トランスフォーマントを特定するだけでなく、特定のベクター系に起因する一過性或いは安定したタンパク質発現を定量することが可能である（Ｒｈｏｄｅｓ，Ｃ．Ａ．（１９９５）ＭｅｔｈｏｄｓＭｏｌ．Ｂｉｏｌ．５５：１２１１３１等を参照）。
【０１２８】
マーカー遺伝子発現の存在／不存在によって目的の遺伝子の存在が示唆されても、その遺伝子の存在及び発現の確認が必要な場合もある。例えば、ＡＴＲＳをコードする配列がマーカー遺伝子配列の中に挿入された場合、ＡＴＲＳをコードする配列を含む形質転換された細胞は、マーカー遺伝子機能の欠落により特定可能である。または、１つのプロモーターの制御下でマーカー遺伝子がＡＴＲＳをコードする配列と一列に配置することも可能である。誘導または選択に応答したマーカー遺伝子の発現は通常、タンデム遺伝子の発現も示す。
【０１２９】
一般に、ＡＴＲＳをコードする核酸配列を含み且つＡＴＲＳを発現する宿主細胞は、当業者によく知られている種々の方法を用いて同定することが可能である。限定するものではないが当業者によく知られている方法には、ＤＮＡ−ＤＮＡ或いはＤＮＡ−ＲＮＡハイブリダイゼーション、ＰＣＲ法、核酸或いはタンパク質の検出、定量、或いはその両方を行うための膜系、溶液ベース或いはチップベースの技術を含むタンパク質の生物学的検定法または免疫学的検定法がある。
【０１３０】
特異的なポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のどちらかを用いるＡＴＲＳの発現の検出及び計測のための免疫学的な方法は、当分野で周知である。このような技法には、酵素に結合した免疫吸着剤検定法（ＥＬＩＳＡ）、ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡ）、フローサイトメーター（ＦＡＣＳ）などがある。ＡＴＲＳ上の２つの非干渉エピトープに反応するモノクローナル抗体を用いた、２部位のモノクローナルベースイムノアッセイ（ｔｗｏ−ｓｉｔｅ，ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ−ｂａｓｅｄｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）が好ましいが、競合の結合アッセイも用いることもできる。これらのアッセイ及びこれ以外のアッセイは、当分野で公知である（Ｈａｍｐｔｏｎ．Ｒ．ら（１９９０）ＳｅｒｏｌｏｇｉｃａｌＭｅｔｈｏｄｓ，ａＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ．ＡＰＳＰｒｅｓｓ．ＳｔＰａｕｌ．ＭＮ，Ｓｅｃｔ．ＩＶ、Ｃｏｌｉｇａｎ，Ｊ．Ｅ．ら（１９９７）ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，ＧｒｅｅｎｅＰｕｂ．ＡｓｓｏｃｉａｔｅｓａｎｄＷｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ、Ｐｏｕｎｄ，Ｊ．Ｄ．（１９９８）ＩｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｔｏｃｏｌｓ，ＨｕｍａｎｓＰｒｅｓｓ，ＴｏｔｏｗａＮＪ等を参照）。
【０１３１】
多岐にわたる標識方法及び結合方法が、当業者に知られており、様々な核酸アッセイおよびアミノ酸アッセイにこれらの方法を用い得る。ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドに関連する配列を検出するための、標識されたハイブリダイゼーションプローブ或いはＰＣＲプローブを生成する方法には、オリゴ標識化、ニックトランスレーション、末端標識化、または標識されたヌクレオチドを用いるＰＣＲ増幅が含まれる。別法として、ＡＴＲＳをコードする配列、またはその任意の断片をｍＲＮＡプローブを生成するためのベクターにクローニングすることも可能である。このようなベクターは、当分野において知られており、市販もされており、Ｔ７、Ｔ３またはＳＰ６等の好適なＲＮＡポリメラーゼ及び標識されたヌクレオチドを加えて、ｉｎｖｉｔｒｏでＲＮＡプローブの合成に用いることができる。このような方法は、例えばＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ、Ｐｒｏｍｅｇａ（ＭａｄｉｓｏｎＷＩ）、Ｕ．Ｓ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ等から市販されている種々のキットを用いて実行することができる。検出を容易にするために用い得る好適なレポーター分子或いは標識には、基質、補助因子、インヒビター、磁気粒子のほか、放射性核種、酵素、蛍光剤、化学発光剤、発色剤等がある。
【０１３２】
ＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列で形質転換された宿主細胞は、細胞培地でのこのタンパク質の発現及び回収に好適な条件下で培養される。形質転換細胞から製造されたタンパク質が分泌されるか細胞内に留まるかは、使用される配列、ベクター、或いはその両者に依存する。ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターは、原核細胞膜及び真核細胞膜を透過するＡＴＲＳの分泌を誘導するシグナル配列を含むように設計できることは、当業者には理解されよう。
【０１３３】
更に、宿主細胞株の選択は、挿入した配列の発現を調節する能力または発現したタンパク質を所望の形に処理する能力によって行い得る。限定するものではないがこのようなポリペプチドの修飾には、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化及びアシル化がある。タンパク質の「プレプロ」または「プロ」形を切断するような翻訳後処理を利用して、タンパク質のターゲティング、折りたたみ及び／または活性を特定することも可能である。翻訳後の活性のための固有の細胞装置及び特徴のある機構を有する種々の宿主細胞（例えばＣＨＯ、ＨｅＬａ、ＭＤＣＫ、ＭＥＫ２９３、ＷＩ３８等）は、ＡｍｅｒｉｃａｎＴｙｐｅＣｕｌｔｕｒｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ，Ｂｅｔｈｅｓｄａ，ＶＡ）から入手可能であり、外来タンパク質の正しい修飾及び処理を確実にするように選択し得る。
【０１３４】
本発明の別の実施例では、ＡＴＲＳをコードする自然或いは変更された、または組換えの核酸配列を上記した任意の宿主系の融合タンパク質の翻訳となる異種配列に結合させる。例えば、市販の抗体によって認識できる異種部分を含むキメラＡＴＲＳタンパク質が、ＡＴＲＳ活性のインヒビターに対するペプチドライブラリのスクリーニングを促進し得る。また、異種タンパク質部分及び異種ペプチド部分も、市販されている親和性基質を用いて融合タンパク質の精製を促進し得る。限定されるものではないがこのような部分には、グルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、チオレドキシン（Ｔｒｘ）、カルモジュリン結合ペプチド（ＣＢＰ）、６−Ｈｉｓ、ＦＬＡＧ、ｃ−ｍｙｃ、赤血球凝集素（ＨＡ）がある。ＧＳＴは固定化グルタチオン上で、ＭＢＰはマルトース上で、Ｔｒｘはフェニルアルシンオキシド上で、ＣＢＰはカルモジュリン上で、そして６−Ｈｉｓは金属キレート樹脂上で、同族の融合タンパク質の精製を可能にする。ＦＬＡＧ、ｃ−ｍｙｃ及び赤血球凝集素（ＨＡ）は、これらのエピトープ標識を特異的に認識する市販されているモノクローナル抗体及びポリクローナル抗体を用いて、融合タンパク質の免疫親和性精製を可能にする。また、ＡＴＲＳをコードする配列と異種タンパク質配列との間にあるタンパク質分解切断部位を融合タンパク質が含むように遺伝子操作すると、ＡＴＲＳが精製の後に異種部分から切断され得る。融合タンパク質の発現及び精製方法は、前出のＡｕｓｕｂｅｌ（１９９５）１０章に記載されている。市販されている種々のキットを用いて融合タンパク質の発現及び精製を促進することもできる。
【０１３５】
本発明の別の実施例では、ＴＮＴウサギ網状赤血球可溶化液またはコムギ胚芽抽出系（Ｐｒｏｍｅｇａ）を用いてｉｎｖｉｔｒｏで放射能標識したＡＴＲＳの合成が可能である。これらの系は、Ｔ７、Ｔ３またはＳＰ６プロモーターと機能的に結合したタンパク質コード配列の転写及び翻訳を結合する。翻訳は、例えば^３５Ｓメチオニンのような放射能標識したアミノ酸前駆体の存在下で起こる。
【０１３６】
本発明のＡＴＲＳまたはその断片を用いて、ＡＴＲＳに特異結合する化合物をスクリーニングすることができる。少なくとも１つまたは複数の試験化合物を用いて、ＡＴＲＳへの特異的な結合をスクリーニングすることが可能である。試験化合物の例には、抗体、オリゴヌクレオチド、タンパク質（例えば受容体）または小分子が挙げられる。
【０１３７】
一実施例では、このように同定された化合物は、例えばリガンドやその断片などのＡＴＲＳの天然のリガンド、または天然の基質、構造的または機能的な擬態性または自然結合パートナーに密接に関連している（Ｃｏｌｉｇａｎ，Ｊ．Ｅ．他（１９９１）ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ１（２）の５章等を参照）。同様に、化合物は、ＡＴＲＳが結合する天然受容体、或いは例えばリガンド結合部位などの少なくとも受容体のある断片に密接に関連し得る。何れの場合も、既知の技術を用いてこの化合物を合理的に設計することができる。一実施例では、このような化合物に対するスクリーニングには、分泌タンパク質或いは細胞膜上のタンパク質の何れか一方としてＡＴＲＳを発現する好適な細胞の作製が含まれる。好適な細胞には、哺乳動物、酵母、大腸菌からの細胞が含まれる。ＡＴＲＳを発現する細胞またはＡＴＲＳを含有する細胞膜断片を試験化合物と接触させて、ＡＴＲＳまたは化合物の何れかの結合、刺激または阻害を分析する。
【０１３８】
あるアッセイは、単に試験化合物をポリペプチドに実験的に結合させ、結合を、蛍光色素、放射性同位体、酵素抱合体またはその他の検出可能な標識により検出することができる。例えば、このアッセイは、少なくとも１つの試験化合物を、溶液中の或いは固体支持物に固定されたＡＴＲＳと結合させるステップと、ＡＴＲＳとこの化合物との結合を検出するステップを含み得る。別法では、標識された競合物の存在下での試験化合物の結合の検出及び測定を行うことができる。更にこのアッセイでは、無細胞再構成標本、化学ライブラリまたは天然の生成混合物を用いて実施することができ、試験化合物は、溶液中で遊離させるか固体支持体に固定させる。
【０１３９】
本発明のＡＴＲＳまたはその断片を用いて、ＡＴＲＳの活性を調整する化合物をスクリーニングすることが可能である。このような化合物には、アゴニスト、アンタゴニスト、或るいは部分的または逆アゴニスト等が含まれる。一実施例では、ＡＴＲＳが少なくとも１つの試験化合物と結合する、ＡＴＲＳの活性が許容される条件下でアッセイを実施し、試験化合物の存在下でのＡＴＲＳの活性が試験化合物不在下でのＡＴＲＳの活性と比較する。試験化合物の存在下でのＡＴＲＳの活性の変化は、ＡＴＲＳの活性を調整する化合物の存在を示唆する。別法では、試験化合物をＡＴＲＳの活性に適した条件下でＡＴＲＳを含むｉｎｖｉｔｒｏまたは無細胞再構成系と結合させてアッセイを実施する。これらアッセイの何れかにおいて、ＡＴＲＳの活性を調整する試験化合物は間接的に結合することが可能であり、試験化合物と直接接触する必要がない。少なくとも１つから複数の試験化合物をスクリーニングすることができる。
【０１４０】
別の実施例では、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）における相同組換えを用いて動物モデル系内で、ＡＴＲＳまたはその哺乳動物相同体をコードするポリヌクレオチドを「ノックアウト」する。このような技術は当技術分野において周知であり、ヒト疾患動物モデルの作製に有用である（米国特許第５，１７５，３８３号及び第５，７６７，３３７号等を参照）。例えば１２９／ＳｖＪ細胞株等のマウスＥＳ細胞は初期のマウス胚に由来し、培地で増殖させることができる。このＥＳ細胞は、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ遺伝子（ｎｅｏ：Ｃａｐｅｃｃｈｉ，Ｍ．Ｒ．（１９８９）Ｓｃｉｅｎｃｅ２４４：１２８８−１２９２）等のマーカー遺伝子で破壊した目的の遺伝子を含むベクターで形質転換する。このベクターは、相同組換えにより宿主ゲノムの対応する領域に組み込まれる。別法では、Ｃｒｅ−ｌｏｘＰ系を用いて相同組換えを行い、組織特異的または発生段階特異的に目的遺伝子をノックアウトする（Ｍａｒｔｈ，Ｊ．Ｄ．（１９９６）Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．９７：１９９９−２００２；Ｗａｇｎｅｒ，Ｋ．Ｕ．他（１９９７）ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓ．２５：４３２３−４３３０）。形質転換したＥＳ細胞を同定し、例えばＣ５７ＢＬ／６マウス系等から採取したマウス細胞胚盤胞に微量注入する。胚盤胞を偽妊娠メスに外科的に導入し、得られるキメラ子孫の遺伝形質を決め、これを交配させてヘテロ接合性系またはホモ接合性系を作製する。このようにして作製した遺伝子組換え動物は、可能性のある治療薬や毒性薬剤で検査することができる。
【０１４１】
ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドをｉｎｖｉｔｒｏでヒト胚盤胞由来のＥＳ細胞において操作することが可能である。ヒトＥＳ細胞は、内胚葉、中胚葉及び外胚葉の細胞の種類を含む少なくとも８つの別々の細胞系統に分化する可能性を有する。これらの細胞系統は、例えば神経細胞、造血系統及び心筋細胞に分化する（Ｔｈｏｍｓｏｎ，Ｊ．Ａ．他（１９９８）Ｓｃｉｅｎｃｅ２８２：１１４５−１１４７）。
【０１４２】
ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを用いて、ヒト疾患をモデルとした「ノックイン」ヒト化動物（ブタ）または遺伝子組換え動物（マウスまたはラット）を作製することが可能である。ノックイン技術を用いて、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの或る領域を動物ＥＳ細胞に注入し、注入した配列を動物細胞ゲノムに組み込ませる。形質転換細胞を胞胚に注入し、胞胚を上記のように移植する。遺伝子組換え子孫または近交系について研究し、可能性のある医薬品を用いて処理し、ヒトの疾患の治療に関する情報を得る。別法では、例えばＡＴＲＳを乳汁内に分泌するなどＡＴＲＳを過剰に発現する哺乳動物近交系は、便利なタンパク質源となり得る（Ｊａｎｎｅ，Ｊ．他（１９９８）Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．４：５５−７４を参照）。
【０１４３】
（治療）
ＡＴＲＳのある領域とアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素の領域との間に、例えば配列及びモチーフの内容における化学的及び構造的類似性が存在する。更に、ＡＴＲＳの発現は、肺腫瘍組織、新生児ケラチン生成細胞、リンパ腺細胞、結腸および前立腺の疾患状態に密接に関連する。従って、ＡＴＲＳは、細胞増殖異常、自己免疫／炎症性の疾患においてある役割を果たすと考えられる。ＡＴＲＳの発現若しくは活性の増大に関連する疾患の治療においては、ＡＴＲＳの発現または活性を低下させることが望ましい。また、ＡＴＲＳの発現または活性の低下に関連する疾患の治療においては、ＡＴＲＳの発現または活性を増大させることが望ましい。
【０１４４】
従って、一実施例において、ＡＴＲＳの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、患者にＡＴＲＳまたはその断片や誘導体を投与することが可能である。限定するものではないがこのような疾患の例として細胞増殖異常も含まれ、その中には日光性角化症、動脈硬化症、アテローム性動脈硬化症、滑液包炎、硬変、肝炎、混合型結合組織病（ＭＣＴＤ）、骨髄線維症、発作性夜間ヘモグロビン尿症、真性多血症、乾癬、原発性血小板血症と、腺癌、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、肉腫、奇形癌を含む癌、具体的には副腎、膀胱、骨、骨髄、脳、乳房、頚部、胆嚢、神経節、消化管、心臓、腎臓、肝臓、肺、筋肉、卵巣、膵臓、副甲状腺、陰茎、前立腺、唾液腺、皮膚、脾臓、精巣、胸腺、甲状腺、子宮の癌等が含まれる。また自己免疫／炎症疾患も含まれ、その中には後天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）、アジソン病、成人呼吸窮迫症候群、アレルギー、強直性脊椎炎、アミロイド症、貧血、喘息、アテローム性動脈硬化症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性甲状腺炎、自己免疫多発性内分泌腺障害症（ＡＰＥＣＥＤ）、気管支炎、胆嚢炎、接触皮膚炎、クローン病、アトピー性皮膚炎、皮膚筋炎、糖尿病、肺気腫、リンパ球毒素性一時性リンパ球減少症、赤芽球症、結節性紅斑、萎縮性胃炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、痛風、グレーブス病、橋本甲状腺炎、過好酸球増加症、過敏性大腸症候群、多発性硬化症、重症筋無力症、心筋または心膜の炎症、骨関節炎、骨粗しょう症、膵炎、多発性筋炎、乾癬、ライター症候群、リウマチ様関節炎、強皮症、シェーグレン症候群、全身性アナフィラキシー、全身性紅斑性狼瘡、全身性硬化症、血小板減少症、潰瘍性大腸炎、ブドウ膜炎、ウェルナー症候群、癌の合併症、血液透析、体外循環、ウイルス性感染症、細菌性感染症、真菌性感染症、寄生虫感染症、原虫感染症、蠕虫の感染症及び外傷が含まれる。
【０１４５】
別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＡＴＲＳの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、ＡＴＲＳまたはその断片や誘導体を発現し得るベクターを患者に投与することも可能である。
【０１４６】
更に別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＡＴＲＳの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、実質的に精製されたＡＴＲＳを含む組成物を好適な医薬用担体と共に患者に投与することも可能である。
【０１４７】
更に別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＡＴＲＳの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、ＡＴＲＳの活性を調節するアゴニストを患者に投与することも可能である。
【０１４８】
更なる実施例では、ＡＴＲＳの発現または活性の増大に関連した疾患の治療または予防のために、患者にＡＴＲＳのアンタゴニストを投与することが可能である。限定するものではないが、このような疾患の例には、上記した細胞増殖異常、自己免疫／炎症性の疾患が含まれる。一実施態様では、ＡＴＲＳと特異的に結合する抗体が直接アンタゴニストとして、或いはＡＴＲＳを発現する細胞または組織に薬剤を運ぶターゲッティング或いは送達機構として間接的に用いられ得る。
【０１４９】
別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＡＴＲＳの発現または活性の増大に関連した疾患の治療または予防のために、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの相補配列を発現するベクターを患者に投与することも可能である。
【０１５０】
別の実施例では、本発明の任意のタンパク質、アンタゴニスト、抗体、アゴニスト、相補配列、またはベクターを、別の好適な治療薬と組み合わせて投与することもできる。併用療法で用いる好適な治療薬は、当業者が従来の医薬原理に従ってを選択し得る。治療薬と組み合わせることにより、上記した種々の疾患の治療または予防に相乗効果をもたらし得る。この方法を用いることにより少量の各薬剤で医薬効果をあげることが可能となり、それによって副作用の可能性を低減し得る。
【０１５１】
ＡＴＲＳのアンタゴニストは、当分野で一般的な方法を用いて製造することが可能である。詳しくは、精製されたＡＴＲＳを用いて抗体を作ったり、治療薬のライブラリをスクリーニングしてＡＴＲＳと特異的に結合するものの同定が可能である。ＡＴＲＳの抗体も、当分野で一般的な方法を用いて製造することが可能である。このような抗体には、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、一本鎖、Ｆａｂ断片、及びＦａｂ発現ライブラリによって作られた断片が含まれる。但し、これらに限定されるものではない。中和抗体（即ち二量体の形成を阻害する抗体）は通常、治療用に好適である。
【０１５２】
抗体の産生のためには、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、ヒト及びその他のものを含む種々の宿主が、ＡＴＲＳまたは任意の断片、または免疫原性の特性を備えるそのオリゴペプチドの注入によって免疫化され得る。宿主の種に応じて、種々のアジュバントを用いて免疫応答を高めることもできる。限定するものではないがこのようなアジュバントには、フロイントアジュバントと、水酸化アルミニウム等のミネラルゲルアジュバントと、リゾレシチン、プルロニックポリオル、ポリアニオン、ペプチド、油性乳剤、キーホールリンペットヘモシニアン、ジニトロフェノール等の界面活性剤とがある。ヒトに用いられるアジュバントの中では、ＢＣＧ（カルメット‐ゲラン杆菌）及びコリネバクテリウム‐パルヴムが特に好ましい。
【０１５３】
ＡＴＲＳに対する抗体を誘発するために用いられるオリゴペプチド、ペプチド、または断片は、少なくとも約５個のアミノ酸からなり、一般的には約１０個以上のアミノ酸からなるものが好ましい。これらのオリゴペプチド、ペプチドまたは断片は、天然のタンパク質のアミノ酸配列の一部と同一であり且つ小さな天然の分子の全アミノ酸配列を含むことが望ましい。ＡＴＲＳアミノ酸の短いストレッチは、ＫＬＨなどの別のタンパク質の配列と融合し、キメラ分子に対する抗体が産生され得る。
【０１５４】
ＡＴＲＳに対するモノクローナル抗体は、培地内の連続した細胞株によって、抗体分子を産生する任意の技術を用いて作製することが可能である。限定するものではないがこのような技術には、ハイブリドーマ技術、ヒトＢ細胞ハイブリドーマ技術及びＥＢＶ−ハイブリドーマ技術がある（Ｋｏｈｌｅｒ，Ｇ．ら．（１９７５）Ｎａｔｕｒｅ２５６：４９５−４９７、Ｋｏｚｂｏｒ，Ｄ．ら（１９８５）．Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ８１：３１−４２、Ｃｏｔｅ，Ｒ．Ｊ．ら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８０：２０２６−２０３０、Ｃｏｌｅ，Ｓ．Ｐ．ら（１９８４）Ｍｏｌ．ＣｅｌｌＢｉｏｌ．６２：１０９−１２０等を参照）。
【０１５５】
更に、「キメラ抗体」作製のために発達したヒト抗体遺伝子にマウス抗体遺伝子をスプライシングするなどの技術が、好適な抗原特異性及び生物学的活性を備える分子を得るために用いられる（例えば、Ｍｏｒｒｉｓｏｎ，Ｓ．Ｌ．他．（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８１：６８５１６８５５；Ｎｅｕｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．Ｓ．他．（１９８４）Ｎａｔｕｒｅ３１２：６０４−６０８；Ｔａｋｅｄａ，Ｓ．ら．（１９８５）Ｎａｔｕｒｅ３１４：４５２，４５４を参照）。別法では、当分野で周知の方法を用いて、一本鎖抗体の産生のための記載された技術を適用して、ＡＴＲＳ特異的一本鎖抗体を生成する。関連特異性を有するがイディオタイプ組成が異なるような抗体を、ランダムな組合せの免疫グロブリンライブラリからチェーンシャッフリングによって産生することもできる（ＢｕｒｔｏｎＤ．Ｒ．（１９９１）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８８：１０１３４−１０１３７等を参照）。
【０１５６】
抗体の産生は、リンパ球集団におけるｉｎｖｉｖｏ産生の誘導によって、或いは免疫グロブリンライブラリのスクリーニングまたは文献に開示されているような高特異結合試薬のパネルのスクリーニングによっても行い得る（Ｏｒｌａｎｄｉ，Ｒ．ら（１９８９）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８６：３８３３−３８３７、Ｗｉｎｔｅｒ，Ｇ．ら（１９９１）Ｎａｔｕｒｅ３４９：２９３−２９９等を参照）。
【０１５７】
ＡＴＲＳに対する特異的な結合部位を含む抗体も得ることができる。例えば、限定するものではないが、このような断片には、抗体分子のペプシン消化によって作製されるＦ（ａｂ’）_２断片と、Ｆ（ａｂ’）_２断片のジスルフィド架橋を還元することによって作製されるＦａｂ断片とがある。或いは、Ｆａｂ発現ライブラリを作製することによって、モノクローナルＦａｂ断片を所望の特異性と迅速且つ容易に同定することが可能となる（Ｈｕｓｅ，Ｗ．Ｄ．ら（１９８９）Ｓｃｉｅｎｃｅ２５６：１２７５−１２８１等を参照）。
【０１５８】
種々のイムノアッセイを用いてスクリーニングし、所望の特異性を有する抗体を同定することができる。隔離された特異性を有するポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体の何れかを用いる競合的な結合、または免疫放射線活性のための数々のプロトコルが、当分野では周知である。通常このようなイムノアッセイには、ＡＴＲＳとその特異性抗体との間の複合体形成の計測が含まれる。二つの非干渉性ＡＴＲＳエピトープに対して反応性のモノクローナル抗体を用いる、２部位モノクローナルベースのイムノアッセイが一般に利用されるが、競合的結合アッセイも利用することができる（Ｐｏｕｎｄ、前出）。
【０１５９】
ラジオイムノアッセイ技術と共にＳｃａｔｃｈａｒｄ分析などの様々な方法を用いて、ＡＴＲＳに対する抗体の親和性を評価する。親和性を結合定数Ｋａで表すが、このＫａは、平衡状態の下でＡＴＲＳ抗体複合体のモル濃度を遊離抗体と遊離抗原のモル濃度で除して得られる値である。多数のＡＴＲＳエピトープに対して親和性が不均一なポリクローナル抗体試薬のＫａは、ＡＴＲＳに対する抗体の平均親和性または結合活性を表す。特定のＡＴＲＳエピトープに単一特異的なモノクローナル抗体試薬のＫａは、親和性の真の測定値を表す。Ｋａ値が１０^９〜１０^１２ｌｉｔｅｒ／ｍｏｌの高親和性抗体試薬は、ＡＴＲＳ抗体複合体が激しい操作に耐えなければならないイムノアッセイに用いるのが好ましい。Ｋａ値が１０^６〜１０^７ｌｉｔｅｒ／ｍｏｌの低親和性抗体試薬は、ＡＴＲＳが抗体から最終的に活性化状態で解離する必要がある免疫精製（ｉｍｍｕｎｏｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及び類似の処理に用いるのが好ましい（Ｃａｔｔｙ，Ｄ．（１９８８）Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，ＶｏｌｕｍｅＩ：ＡＰｒａｃｔｉｃａｌＡｐｐｒｏａｃｈ．ＩＲＬＰｒｅｓｓ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ；Ｌｉｄｄｅｌｌ，Ｊ．Ｅ．及びＣｒｙｅｒ，Ａ．（１９９１）ＡＰｒａｃｔｉｃａｌＧｕｉｄｅｔｏＭｏｎｏｃｌｏｎａｌＡｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＮｅｗＹｏｒｋＮＹ）。
【０１６０】
ポリクローナル抗体試薬の抗体価及び結合活性を更に評価して、或る下流の適用例に対するこのような試薬の品質及び適性を決定することができる。例えば、少なくとも１〜２ｍｇ／ｍｌの特異的な抗体、好ましくは５〜１０ｍｇ／ｍｌの特異的な抗体を含むポリクローナル抗体試薬は一般に、ＡＴＲＳ抗体複合体を沈殿させなければならない処理に用いられる。抗体の特異性、抗体価、結合活性、様々な適用例における抗体の品質や使用に対する指針については、一般に入手可能である。（前出のＣａｔｔｙの文献、同Ｃｏｌｉｇａｎらの文献等を参照）。
【０１６１】
本発明の別の実施例では、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド、またはその任意の断片や相補配列が、治療目的で使用することができる。ある実施態様では、ＡＴＲＳをコードする遺伝子のコーディング領域や調節領域に相補的な配列やアンチセンス分子（ＤＮＡ及びＲＮＡ、修飾ヌクレオチド）を設計して遺伝子発現を変更することができる。このような技術は当分野では周知であり、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは大きな断片が、ＡＴＲＳをコードする配列の制御領域から、またはコード領域に沿ったさまざまな位置から設計可能である。（Ａｇｒａｗａｌ，Ｓ．他，ｅｄ．（１９９６）ＡｎｔｉｓｅｎｓｅＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓＩｎｃ．，ＴｏｔａｗａＮＪを参照）。
【０１６２】
治療に用いる場合、アンチセンス配列を好適な標的細胞に導入するのに好適な任意の遺伝子送達系を用いることができる。アンチセンス配列は、転写時に標的タンパク質をコードする細胞配列の少なくとも一部に相補的な配列を発現する発現プラスミドの形で細胞内に送達することが可能である（Ｓｌａｔｅｒ，Ｊ．Ｅ．ら（１９９８）Ｊ．ＡｌｌｅｒｇｙＣｌｉｎ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１０２（３）：４６９−４７５及びＳｃａｎｌｏｎ，Ｋ．Ｊ．ら（１９９５）９（１３）：１２８８−１２９６．等を参照）。アンチセンス配列はまた、例えばレトロウイルスやアデノ関連ウイルスベクター等のウイルスベクターを用いて細胞内に導入することもできる（Ｍｉｌｌｅｒ，Ａ．Ｄ．（１９９０）Ｂｌｏｏｄ７６：２７１、前出のＡｕｓｕｂｅｌ、Ｕｃｋｅｒｔ，Ｗ．ａｎｄＷ．Ｗａｌｔｈｅｒ（１９９４）Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｔｈｅｒ．６３（３）：３２３−３４７等を参照）。その他の遺伝送達機構には、リポソーム系、人工的なウイルスエンベロープ及び当分野で公知のその他の系が含まれる（Ｒｏｓｓｉ，Ｊ．Ｊ．（１９９５）Ｂｒ．Ｍｅｄ．Ｂｕｌｌ．５１（１）：２１７−２２５；Ｂｏａｄｏ、Ｒ．Ｊ．ら（１９９８）Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．８７（１１）：１３０８−１３１５、Ｍｏｒｒｉｓ，Ｍ．Ｃ．ら（１９９７）ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓ．２５（１４）：２７３０−２７３６．等を参照）。
【０１６３】
本発明の別の実施例では、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを、体細胞若しくは生殖細胞の遺伝子治療に用いることが可能である。遺伝子治療を行うことにより、（ｉ）遺伝子欠損症（例えばＸ染色体鎖遺伝（Ｃａｖａｚｚａｎａ−Ｃａｌｖｏ，Ｍ．他（２０００）Ｓｃｉｅｎｃｅ２８８：６６９−６７２）により特徴付けられる重度の複合型免疫欠損（ＳＣＩＤ）−Ｘ１の場合）、先天性アデノシンデアミナーゼ（ＡＤＡ）欠損症に関連する重度の複合型免疫欠損（Ｂｌａｅｓｅ，Ｒ．Ｍ．他（１９９５）Ｓｃｉｅｎｃｅ２７０：４７５−４８０、Ｂｏｒｄｉｇｎｏｎ，Ｃ．他（１９９５）Ｓｃｉｅｎｃｅ２７０：４７０−４７５）、嚢胞性繊維症（Ｚａｂｎｅｒ，Ｊ．他（１９９３）Ｃｅｌｌ７５：２０７−２１６：Ｃｒｙｓｔａｌ、Ｒ．Ｇ．他（１９９５）Ｈｕｍ．Ｇｅｎｅ　Ｔｈｅｒａｐｙ６：６４３−６６６、Ｃｒｙｓｔａｌ，Ｒ．Ｇ．他．（１９９５）Ｈｕｍ．ＧｅｎｅＴｈｅｒａｐｙ６：６６７−７０３）、サラセミア（ｔｈａｌａｓｓａｍｉａ）、家族性高コレステロール血症、第ＶＩＩＩ因子若しくは第ＩＸ因子欠損に起因する血友病（Ｃｒｙｓｔａｌ，３５　Ｒ．Ｇ．（１９９５）Ｓｃｉｅｎｃｅ２７０：４０４−４１０、Ｖｅｒｍａ，Ｉ．Ｍ．ａｎｄＳｏｍｉａ．Ｎ．（１９９７）Ｎａｔｕｒｅ３８９：２３９−２４２）を治療し、（ｉｉ）条件的致死性遺伝子産物を発現させ（例えば制御不能な細胞増殖に起因する癌の場合）、（ｉｉｉ）細胞内の寄生生物（例えばヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，Ｄ．（１９８８）Ｎａｔｕｒｅ３３５：３９５−３９６、Ｐｏｅｓｃｂｌａ，Ｅ．他（１９９６）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．９３：１１３９５−１１３９９）、Ｂ型若しくはＣ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ、ＨＣＶ）、Ｃａｎｄｉｄａａｌｂｉｃａｎｓ及びＰａｒａｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ等の真菌寄生菌、並びにＰｌａｓｍｏｄｉｕｍｆａｌｃｉｐａｒｕｍ及びＴｒｙｐａｎｏｓｏｍａｃｒｕｚｉ等の原生動物寄生体に対する防御機能を有するタンパク質を発現させることができる。ＡＴＲＳの発現若しくは調節に必要な遺伝子の欠損が疾患を引き起こす場合、導入した細胞の好適な集団からＡＴＲＳを発現させて、遺伝子欠損によって起こる症状の発現を緩和することが可能である。
【０１６４】
本発明の更なる実施例では、ＡＴＲＳの欠損による疾患や異常症は、ＡＴＲＳをコードする哺乳動物発現ベクターを作製して、これらのベクターを機械的手段によってＡＴＲＳ欠損細胞に導入することによって治療する。ｉｎｖｉｖｏ或いはｅｘｖｉｔｒｏの細胞に用いる機械的導入技術には、（ｉ）個々の細胞内への直接的なＤＮＡ微量注射法、（ｉｉ）弾道的金粒子の打ち込み（ｂａｌｌｉｓｔｉｃｇｏｌｄｐａｒｔｉｃｌｅｄｅｌｉｖｅｒｙ）、（ｉｉｉ）リポソーム仲介形質移入、（ｉｖ）受容体仲介遺伝子導入、及び（ｖ）ＤＮＡトランスポソンの使用（Ｍｏｒｇａｎ，Ｒ．Ａ．及びＷ．Ｆ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ（１９９３）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．６２：１９１−２１７、Ｉｖｉｃｓ，Ｚ．（１９９７）Ｃｅｌｌ９１：５０１−５１０；Ｂｏｕｌａｙ，Ｊ−Ｌ．及びＨ．Ｒｅｃｉｐｏｎ（１９９８）Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．９：４４５−４５０）がある。
【０１６５】
ＡＴＲＳの発現に影響を及ぼし得る発現ベクターには、限定するものではないが、ＰＣＤＮＡ３．１、ＥＰＩＴＡＧ、ＰＲＣＣＭＶ２、ＰＲＥＰ、ＰＶＡＸベクター（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣａｒｌｓｂａｄＣＡ）、ＰＣＭＶ−ＳＣＲＩＰＴ、ＰＣＭＶ−ＴＡＧ、ＰＥＧＳＨ／ＰＥＲＶ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，ＬａＪｏｌｌａＣＡ）、ＰＴＥＴ−ＯＦＦ、ＰＴＥＴ−ＯＮ、ＰＴＲＥ２、ＰＴＲＥ２−ＬＵＣ、ＰＴＫ−ＨＹＧ（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ，ＰａｌｏＡｌｔｏＣＡ）が含まれる。ＡＴＲＳを発現させるために、（ｉ）恒常的に活性なプロモーター（例えば、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、ラウス肉腫ウイルス（ＲＳＶ）、ＳＶ４０ウイルス、チミジンキナーゼ（ＴＫ）、若しくはβ−アクチン遺伝子等）、（ｉｉ）誘導性プロモーター（例えば、市販されているＴ−ＲＥＸプラスミド（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）に含まれている、テトラサイクリン調節性プロモーター（Ｇｏｓｓｅｎ，Ｍ．及びＨ．Ｂｕｊａｒｄ（１９９２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．８９：５５４７−５５５１；Ｇｏｓｓｅｎ，Ｍ．他（１９９５）Ｓｃｉｅｎｃｅ２６８：１７６６−１７６９；Ｒｏｓｓｉ，Ｆ．Ｍ．Ｖ．及びＨ．Ｍ．Ｂｌａｕ（１９９８）Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．９：４５１−４５６））、エクジソン誘導性プロモーター（市販されているプラスミドＰＶＧＲＸＲ及びＰＩＮＤに含まれている：Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ＦＫ５０６／ラパマイシン誘導性プロモーター、またはＲＵ４８６／ミフェプリストーン誘導性プロモーター（Ｒｏｓｓｉ，Ｆ．Ｍ．Ｖ．及びＨ．Ｍ．Ｂｌａｕ，前出）、または（ｉｉｉ）正常な個体に由来するＡＴＲＳをコードする内在性遺伝子の天然のプロモーター若しくは組織特異的プロモーターを用いることが可能である。
【０１６６】
市販のリポソーム形質転換キット（例えばＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社のＰｅｒＦｅｃｔＬｉｐｉｄＴｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎＫｉｔ）を用いれば、当業者は経験にそれほど頼らないでもポリヌクレオチドを培養中の標的細胞に導入することが可能になる。別法では、リン酸カルシウム法（Ｇｒａｈａｍ．Ｆ．Ｌ．ａｎｄＡ．Ｊ．Ｅｂ（１９７３）Ｖｉｒｏｌｏｇｙ５２：４５６−４６７）若しくは電気穿孔法（Ｎｅｕｍａｎｎ，Ｂ．ら（１９８２）ＥＭＢＯＪ．１：８４１−８４５）を用いて形質転換を行う。初代細胞にＤＮＡを導入するためには、標準化された哺乳動物の形質移入プロトコルの修飾が必要である。
【０１６７】
本発明の別の実施例では、ＡＴＲＳの発現に関連する遺伝子欠損によって起こる疾患や異常症は、（ｉ）レトロウイルス末端反復配列（ＬＴＲ）プロモーター若しくは独立したプロモーターのコントロール下でＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドと、（ｉｉ）好適なＲＮＡパッケージングシグナルと、（ｉｉｉ）追加のレトロウイルス・シス作用性ＲＮＡ配列及び効率的なベクターの増殖に必要なコーディング配列を伴うＲｅｖ応答性エレメント（ＲＲＥ）とからなるレトロウイルスベクターを作製して治療することができる。レトロウイルスベクター（例えばＰＦＢ及びＰＦＢＮＥＯ）はＳｔｒａｔａｇｅｎｅ社から市販されており、刊行データ（Ｒｉｖｉｅｒｅ，Ｉ．ら．（１９９５）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．９２：６７３３−６７３７）に基づいている。上記データを引用することをもって本明細書の一部とする。ベクターは、好適なベクター産生細胞系（ＶＰＣＬ）において増殖され、ＶＰＣＬは、標的細胞上の受容体に対する向性を有するエンベロープ遺伝子またはＶＳＶｇ等の乱交雑エンベロープタンパク質を発現する（Ａｒｍｅｎｔａｎｏ，Ｄ．ら（１９８７）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．６１：１６４７−１６５０、Ｂｅｎｄｅｒ，Ｍ．Ａ．ら（１９８７）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．６１：１６３９−１６４６、Ａｄａｍ，Ｍ．Ａ．及びＡ．Ｄ．Ｍｉｌｌｅｒ（１９８８）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．６２：３８０２−３８０６、Ｄｕｌｌ，Ｔ．ら（１９９８）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７２：８４６３−８４７１、Ｚｕｆｆｅｒｅｙ，Ｒ．ら（１９９８）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７２：９８７３−９８８０）。Ｒｉｇｇに付与された米国特許第５，９１０，４３４号（”Ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｒｅｔｒｏｖｉｒｕｓｐａｃｋａｇｉｎｇｃｅｌｌｌｉｎｅｓｐｒｏｄｕｃｉｎｇｈｉｇｈｔｒａｎｓｄｕｃｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒｅｔｒｏｖｉｒａｌｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ”）は、レトロウイルスパッケージング細胞系を得るための方法について開示しており、これを引用することをもって本明細書の一部とする。レトロウイルスベクターの増殖、細胞集団（例えばＣＤ４^＋Ｔ細胞）の形質導入、及び形質導入した細胞の患者への戻しは、遺伝子治療の分野では当業者に公知の方法であり、多数の文献に記載されている（Ｒａｎｇａ，Ｕ．ら（１９９７）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７１：７０２０−７０２９、Ｂａｕｅｒ，Ｇ．ら（１９９７）Ｂｌｏｏｄ８９：２２５９−２２６７、Ｂｏｎｙｈａｄｉ，Ｍ．Ｌ．（１９９７）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７１：４７０７−４７１６、Ｒａｎｇａ，Ｕ．ら（１９９８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．９５：１２０１−１２０６、Ｓｕ，Ｌ．（１９９７）Ｂｌｏｏｄ８９：２２８３−２２９０）。
【０１６８】
別法では、アデノウイルス系遺伝子治療の送達系を用いて、ＡＴＲＳの発現に関連する１つ或いは複数の遺伝子異常を有する細胞にＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを送達する。アデノウイルス系ベクターの作製及びパッケージングについては、当業者に公知である。複製欠損型アデノウイルスベクターは、免疫調節タンパク質をコードする遺伝子を膵臓の無損傷の膵島内に導入するために可変性であることが証明された（Ｃｓｅｔｅ，Ｍ．Ｅ．ら（１９９５）Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ２７：２６３−２６８）。使用できる可能性のあるアデノウイルスベクターは、Ａｒｍｅｎｔａｎｏに付与された米国特許第５，７０７，６１８号（”Ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓｖｅｃｔｏｒｓｆｏｒｇｅｎｅｔｈｅｒａｐｙ”）に記載されており、引用することをもって本明細書の一部とする。アデノウイルスベクターについては、Ａｎｔｉｎｏｚｚｉ，Ｐ．Ａ．ら（１９９９）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｎｕｔｒ．１９：５１１−５４４、　Ｖｅｒｍａ，Ｉ．Ｍ．及びＮ．Ｓｏｍｉａ（１９９７）Ｎａｔｕｒｅ１８：３８９：２３９−２４２も参照されたい。両文献は、引用することをもって本明細書の一部とする。
【０１６９】
別法では、ヘルペス系遺伝子治療の送達系を用いて、ＡＴＲＳの発現に関連する１つ或いは複数の遺伝子異常を有する標的細胞にＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを送達する。単純疱疹ウイルス（ＨＳＶ）系のベクターは、ＨＳＶ親和性の中枢神経細胞にＡＴＲＳを導入する際に特に重要である。ヘルペス系ベクターの作製及びパッケージングは、当業者に公知である。複製適格性単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）Ｉ型系のベクターは、レポーター遺伝子を霊長類の眼に送達するために用いられてきた（Ｌｉｕ，Ｘ．ら（１９９９）Ｅｘｐ．ＥｙｅＲｅｓ．１６９：３８５３９５を参照）。ＨＳＶ−１ウイルスベクターの作製についても、ＤｅＬｕｃａに付与された米国特許第５，８０４，４１３号（”Ｈｅｒｐｅｓｓｉｍｐｌｅｘｖｉｒｕｓｓｗａｉｎｓｆｏｒｇｅｎｅｔｒａｎｓｆｅｒ”）に開示されており、該特許の引用をもって本明細書の一部とする。米国特許第５，８０４，４１３号には、ヒト遺伝子治療を含む目的のために好適なプロモーターの制御下において細胞に導入される少なくとも１つの外在性遺伝子を有するゲノムを含む組換えＨＳＶｄ９２についての記載がある。上記特許はまた、ＩＣＰ４、ＩＣＰ２７及びＩＣＰ２２のために除去される組換えＨＳＶ系統の作製及び使用について開示している。ＨＳＶベクターについては、Ｇｏｉｎｓ，Ｗ．Ｆ．ら（１９９９）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：５１９−５３２、Ｘｕ，Ｈ．ら（１９９４）Ｄｅｖ．Ｂｉｏｌ．１６３：１５２−１６１も参照されたい。両文献は、引用をもって本明細書の一部とする。クローン化ヘルペスウイルス配列の操作、巨大ヘルペスウイルスのゲノムの異なった部分を含む多数のプラスミドを形質移入した後の組換えウイルスの継代、ヘルペスウイルスの成長及び増殖、並びにヘルペスウイルスの細胞への感染は、当業者に公知の技術である。
【０１７０】
別法では、αウイルス（正の一本鎖ＲＮＡウイルス）ベクターを用いてＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを標的細胞に送達する。プロトタイプのαウイルスであるセムリキ森林熱ウイルス（ＳｅｍｌｉｋｉＦｏｒｅｓｔＶｉｒｕｓ，ＳＦＶ）の生物学的研究が広範に行われており、遺伝子導入ベクターがＳＦＶゲノムに基づいていることが分かった（Ｇａｒｏｆｆ，Ｈ．及びＫ．−Ｊ．Ｌｉ（１９９８）Ｃｕｎ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．９：４６４−４６９）。αウイルスＲＮＡの複製中に、通常はウイルスカプシドタンパク質をコードするサブゲノムＲＮＡが作り出される。このサブゲノムＲＮＡは、完全長のゲノムＲＮＡより高いレベルに複製されるため、酵素活性（例えばプロテアーゼ及びポリメラーゼ）を有するウイルスタンパク質に比べてキャプシッドタンパク質が過剰産生される。同様に、ＡＴＲＳをコードする配列をαウイルスゲノムのカプシドをコードする領域に導入することによって、ベクター導入細胞において多数のＡＴＲＳをコードするＲＮＡが産生され、高いレベルでＡＴＲＳが合成される。通常はαウイルスの感染が数日以内での細胞溶解に関係する一方で、シンドビスウイルス（ＳＩＮ）の変異体を有するハムスター正常腎臓細胞（ＢＨＫ−２１）の持続的な感染を確立する能力は、αウイルスの溶解複製を遺伝子治療に適用できるように好適に変更可能であることを示唆している（Ｄｒｙｇａ，Ｓ．Ａ．ら（１９９７）Ｖｉｒｏｌｏｇｙ２２８：７４−８３を参照）。様々な宿主にαウイルスを導入できることから、様々なタイプの細胞にＡＴＲＳを導入することできる。或る集団におけるサブセットの細胞の特定形質導入は、形質導入前に細胞の選別を必要とし得る。αウイルスの感染性ｃＤＮＡクローンの処置方法、αウイルスのｃＤＮＡ及びＲＮＡの形質移入方法及びαウイルスの感染方法は、当業者に公知である。
【０１７１】
転写開始部位由来のオリゴヌクレオチドを用いて遺伝子発現を阻害することも可能である。転写開始部位とは例えば開始部位から数えて約−１０と約＋１０の間である。同様に、三重らせん塩基対の形成方法を用いて阻害が可能となる。三重らせん塩基対形成は、ポリメラーゼ、転写因子または調節分子の結合のために十分に開くような二重らせんの能力を阻害するので、三重らせん塩基対形成は有用である。三重らせんＤＮＡを用いる最近の治療の進歩については文献に記載がある（Ｇｅｅ，Ｊ．Ｅ．ら（１９９４）ｉｎ：Ｈｕｂｅｒ，Ｂ．Ｅ．ａｎｄＢ．Ｉ．Ｃａｒｒ，ＭｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄＩｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃＡｐｐｒｏａｃｈｅｓ，ＦｕｔｕｒａＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏ．，Ｍｔ．Ｋｉｓｃｏ，ＮＹ，１６３−１７７ページ等を参照）。相補配列またはアンチセンス分子もまた、転写物がリボソームに結合するのを阻止することによってｍＲＮＡの翻訳を阻止するべく設計することができる。
【０１７２】
リボザイムは酵素性ＲＮＡ分子であり、ＲＮＡの特異的切断を触媒するためにリボザイムを用いることもできる。リボザイム作用のメカニズムは、ヌクレオチド鎖切断に先立つ相補的標的ＲＮＡへのリボザイム分子の配列特異性ハイブリダイゼーションに関与している。例えば、ＡＴＲＳをコードする配列のヌクレオチド鎖切断を、特異的且つ効果的に触媒する組換え型のハンマーヘッド型リボザイム分子が含まれる。
【０１７３】
任意の潜在的ＲＮＡ標的内の特異的リボザイム切断部位は、ＧＵＡ、ＧＵＵ、ＧＵＣ配列を含めたリボザイム切断部位に対する標的分子をスキャンすることによって先ず同定される。一度同定されると、オリゴヌクレオチドを機能不全にするような２次構造の特徴に対して切断部位を含む標的遺伝子の領域に対応する１５〜２０リボヌクレオチドの短いＲＮＡ配列を、評価することが可能になる。候補標的の適合性の評価も、リボヌクレアーゼ保護アッセイを用いて相補的オリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションの実施容易性をテストすることによって行うことができる。
【０１７４】
本発明の相補リボ核酸分子及びリボザイムは、核酸分子合成のために当分野でよく知られている任意の方法を用いて作製し得る。任意の方法には、固相ホスホラミダイト化合物等のオリゴヌクレオチドを化学的に合成する方法がある。或いは、ＡＴＲＳをコードするＤＮＡ配列のｉｎｖｉｔｒｏ及びｉｎｖｉｖｏ転写によってＲＮＡ分子を産出し得る。このようなＤＮＡ配列は、Ｔ７やＳＰ６等の好適なＲＮＡポリメラーゼプロモーターを用いて多様なベクター内に組み入れることが可能である。或いは、相補的ＲＮＡを構成的或いは誘導的に合成するようなこれらｃＤＮＡ産物を、細胞系、細胞または組織内に導入することができる。
【０１７５】
細胞内の安定性を高め、半減期を長くするためにＲＮＡ分子を修飾することができる。限定するものではないが可能な修飾には、分子の５’末端、３’末端、あるいはその両方においてフランキング配列を追加したり、分子の主鎖内においてホスホジエステラーゼ結合ではなくホスホロチオネートまたは２’ Ｏメチルを使用したりすることが含まれる。この概念は、ＰＮＡの産出に固有のものであり、これら全ての分子に拡大することができる。それには、内在性エンドヌクレアーゼによって容易には認識されないアデニン、シチジン、グアニン、チミン、及びウリジンにアセチル−、メチル−、チオ−及び同様の修飾をしたものに加えて、非従来型塩基、例えばイノシン、クエオシン（ｑｕｅｏｓｉｎｅ）、ワイブトシン（ｗｙｂｕｔｏｓｉｎｅ）等を包含することによる。
【０１７６】
本発明の更なる実施例は、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの発現の変化に有効な化合物をスクリーニングする方法を含む。限定するものではないが特異ポリヌクレオチドの変異発現に有効な化合物には、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、三重らせん形成オリゴヌクレオチド、転写因子その他のポリペプチド転写制御因子、及び特異ポリヌクレオチド配列と相互作用し得る非高分子化学的実体がある。有効な化合物は、ポリヌクレオチド発現のインヒビターまたはエンハンサーのいずれかとして作用することによりポリヌクレオチド発現を変異し得る。従って、ＡＴＲＳの発現または活性の増加に関連する疾患の治療においては、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの発現を特異的に阻害する化合物が治療上有用であり、ＡＴＲＳの発現または活性の低下に関連する疾患の治療においては、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの発現を特異的に促進する化合物が治療上有用であり得る。
【０１７７】
特異ポリヌクレオチドの変異発現における有効性に対して、少なくとも１個から複数個の試験化合物をスクリーニングし得る。試験化合物は、当分野で通常知られている任意の方法により得られる。このような方法には、ポリヌクレオチドの発現を変異させる場合と、既存の、市販のまたは専売の、天然または非天然の化合物ライブラリから選択する場合と、標的ポリヌクレオチドの化学的及び／または構造的特性に基づく化合物を合理的にデザインする場合と、組合せ的にまたは無作為に生成した化合物のライブラリから選択する場合に有効であることが知られているような化合物の化学修飾がある。ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを含むサンプルは、少なくとも１つの試験化合物に曝露して得る。サンプルには例えば、無傷細胞、透過化処理した細胞、無細胞再構成系または再構成生化学系があり得る。ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの発現における変化は、当分野で通常知られている任意の方法でアッセイする。通常、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの配列に相補的なヌクレオチド配列を有するプローブを用いたハイブリダイゼーションにより、特異ヌクレオチドの発現を検出する。ハイブリダイゼーション量を定量し、それによって１若しくは複数の試験化合物に曝露される及び曝露されないポリヌクレオチドの発現の比較に対する基礎を形成し得る。試験化合物に曝露されるポリヌクレオチドの発現における変化の検出は、ポリヌクレオチドの発現を変異する際に試験化合物が有効であることを示している。特異ポリヌクレオチドの変異発現に有効な化合物に対して、例えばＳｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ遺伝子発現系（Ａｔｋｉｎｓ，Ｄ．ら（１９９９）米国特許第５，９３２，４３５号、Ａｒｎｄｔ，Ｇ．Ｍ．ら（２０００）ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓ．２８：Ｅ１５）またはＨｅＬａ細胞等のヒト細胞系（Ｃｌａｒｋｅ，Ｍ．Ｌ．ら（２０００）Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．２６８：８−１３）を用いてスクリーニングを実行する。本発明の特定の実施例は、特異的ポリヌクレオチド配列に対するアンチセンス活性のためのオリゴヌクレオチド（デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、ペプチド核酸、修飾オリゴヌクレオチド）の組み合わせライブラリをスクリーニングすることに関与している（Ｂｒｕｉｃｅ，Ｔ．Ｗ．ら（１９９７）米国特許第５，６８６，２４２号、Ｂｒｕｉｃｅ，Ｔ．Ｗ．ら（２０００）米国特許第６，０２２，６９１号）。
【０１７８】
ベクターを細胞または組織に導入する多数の方法が利用可能であり、ｉｎｖｉｖｏ、ｉｎｖｉｔｒｏ及びｅｘｖｉｖｏの使用に対して同程度に適している。ｅｘｖｉｖｏ治療の場合、ベクターを患者から採取した幹細胞内に導入し、クローニング増殖して同一患者に自家移植で戻すことができる。トランスフェクション、リボソーム注入またはポリカチオンアミノポリマーによる送達は、当分野でよく知られている方法を用いて実行することができる（Ｇｏｌｄｍａｎ，Ｃ．Ｋ．ら（１９９７）Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１５：４６２−４６６等を参照）。
【０１７９】
上記の治療方法はいずれも、例えば、ヒト、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ウサギ、サル等の哺乳動物を含めて治療が必要な全ての対象に適用できる。
【０１８０】
本発明の追加実施例は、通常薬剤として許容できる賦形剤で処方される活性成分を有する成分の投与に関連する。賦形剤には例えば、セルロース、ゴム及びタンパク質がある。様々な処方が通常知られており、詳細はＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ（ＭａａｃｋＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，ＥａｓｔｏｎＰＡ）の最新版に記載されている。このような組成物は、ＡＴＲＳ、ＡＴＲＳの抗体、擬態、アゴニスト、アンタゴニスト、またはＡＴＲＳのインヒビターなどからなる。
【０１８１】
本発明に用いられる成分は、任意の数の経路によって投与することができ、限定するものではないが経路には、経口、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髄内、クモ膜下腔内、心室内、肺、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、腸内、局所、舌下または直腸がある。
【０１８２】
肺から投与する成分は、液状または乾燥粉末状で調製し得る。このような医薬品成分は通常、患者が吸入する直前にエアロゾル化する。小分子（例えば伝統的な低分子重量有機薬）の場合には、速効製剤のエアロゾル輸送は当分野で公知である。高分子（例えばより大きなペプチド及びタンパク質）の場合には、当該分野において肺の肺胞領域を介しての肺輸送が最近向上したことにより、インスリン等の薬剤を実質的に血液循環へ輸送することを可能にした（Ｐａｔｔｏｎ，Ｊ．Ｓ．ら，米国特許第５，９９７，８４８号等を参照）。肺送達は、針注射なしに投与する点で優れており、潜在的に有毒な浸透エンハンサーの必要性をなくす。
【０１８３】
本発明での使用に適した成分には、所定の目的を達成するために必要なだけの量の活性成分を含有する成分が含まれる。有効投与量の決定は、当業者の能力の範囲内で行う。
【０１８４】
ＡＴＲＳまたはその断片を含む高分子を直接細胞内に輸送するべく、特殊な形態に組成物が調製されるのが好ましい。例えば、細胞不透過性高分子を含むリポソーム製剤は、細胞融合及び高分子の細胞内輸送を促進し得る。別法では、ＡＴＲＳまたはその断片をＨＩＶＴａｔ−１タンパク質の陽イオンＮ末端部に結合することもできる。このようにして生成された融合タンパク質は、マウスモデル系の脳を含む全ての組織の細胞に形質導入することがわかっている（Ｓｃｈｗａｒｚｅ，Ｓ．Ｒ．ら（１９９９）Ｓｃｉｅｎｃｅ２８５：１５６９−１５７２参照）。
【０１８５】
任意の化合物に対して、細胞培養アッセイ、例えば新生物性細胞の細胞培養アッセイにおいて、或いは、動物モデル、例えばマウス、ウサギ、イヌまたはブタ等において、先ず治療の有効投与量を推定することができる。動物モデルはまた、好適な濃度範囲及び投与経路を決定するためにも用い得る。このような情報を用いて、次にヒトに対する有益な投与量及び投与経路を決定することができる。
【０１８６】
医学的に効果的な薬用量は、症状や容態を回復させる、たとえばＡＴＲＳまたはその断片、ＡＴＲＳの抗体、ＡＴＲＳのアゴニストまたはアンタゴニスト、インヒビターなどの活性処方成分の量に関連する。薬用有効度及び毒性は、細胞培養または動物実験における標準的な薬剤手法によって、例えばＥＤ_５０（集団の５０％の医薬的有効量）またはＬＤ_５０（集団の５０％の致死量）を測定するなどして決定することができる。毒性効果の治療効果に対する投与量の比は、治療指数であり、ＬＤ_５０／ＥＤ_５０比として表すことができる。高い治療指数を示すような成分が望ましい。細胞培養アッセイ及び動物実験から得られたデータは、ヒトに用いるための投与量の範囲を調剤するのに用いられる。このような組成物が含まれる投与量は、毒性を殆ど或いは全く含まず、ＥＤ_５０を含むような血中濃度の範囲にあることが好ましい。用いられる投与形態、患者の感受性及び投与の経路によって、投与量はこの範囲内で様々に変わる。
【０１８７】
正確な投与量は、治療が必要な被験者に関する要素を考慮して、現場の医者が決定することになる。効果的なレベルの活性成分を与え、或いは所望の効果を維持するべく、投与量及び投与を調節する。被験者に関する要素としては、疾患の重症度、患者の通常の健康状態、患者の年齢、体重及び性別、投与の時間及び頻度、薬剤の配合、反応感受性及び治療に対する応答等を考慮する。作用期間が長い成分は、特定の製剤の半減期及びクリアランス率によって３〜４日毎に１度、１週間に１度、或いは２週間に１度の間隔で投与し得る。
【０１８８】
通常の投与量は、投与の経路にもよるが約０．１〜１００，０００μｇであり、合計で約１ｇまでとする。特定の投与量及び輸送方法に関するガイダンスは文献に記載されており、現場の医者は通常それを利用することができる。当業者は、タンパク質またはインヒビターに対する処方とは異なる、ヌクレオチドに対する処方を利用することになる。同様に、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの送達は、特定の細胞、状態、位置等に特異的なものとなる。
【０１８９】
（診断）
別の実施例では、ＡＴＲＳに特異的に結合する抗体が、ＡＴＲＳの発現によって特徴付けられる疾患の診断、またはＡＴＲＳやＡＴＲＳのアゴニストまたはアンタゴニスト、インヒビターで治療を受けている患者をモニターするためのアッセイに用いられる。診断目的に有用な抗体は、上記の治療の箇所で記載した方法と同じ方法で調合される。ＡＴＲＳの診断アッセイには、抗体及び標識を用いてヒトの体液或いは細胞や組織から採取されたものからＡＴＲＳを検出する方法が含まれる。抗体は、修飾して或いは修飾しないで使用し、レポーター分子の共有結合性或いは非共有結合性の接着によって標識化し得る。多様なレポーター分子が本技術分野で知られており、それらを用いることができる。幾つかのレポーター分子については上記した。
【０１９０】
ＡＴＲＳを測定するためのＥＬＩＳＡ，ＲＩＡ，及びＦＡＣＳを含む種々のプロトコルは、当分野では周知であり、変わった或いは異常なレベルのＡＴＲＳの発現を診断する元となるものを提供する。正常或いは標準的なＡＴＲＳの発現の値は、複合体の形成に適した条件下で、正常な哺乳動物、例えばヒトなどの被験者から採取した体液または細胞とＡＴＲＳに対する抗体とを結合させることによって決定する。標準複合体形成量は、種々の方法、例えば測光法で定量できる。被験者のＡＴＲＳの発現の量、制御及び疾患、生検組織からのサンプルが基準値と比較される。標準値と対象との偏差が疾患を診断するパラメータとなる。
【０１９１】
本発明の別の実施例によれば、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドを診断のために用いることもできる。用いられることができるポリヌクレオチドには、オリゴヌクレオチド配列、相補的ＲＮＡ及びＤＮＡ分子、そしてＰＮＡが含まれる。このポリヌクレオチドを用いて、疾患と相関し得るＡＴＲＳを発現する生検組織における遺伝子の発現を検出し定量する。この診断アッセイを用いて、ＡＴＲＳの存在の有無、更に過剰な発現を調べ、治療中のＡＴＲＳ値の調節を監視する。
【０１９２】
一実施形態では、ＡＴＲＳまたは近縁の分子をコードする遺伝子配列を含むポリヌクレオチド配列を検出可能なＰＣＲプローブを用いたハイブリダイゼーションによって、ＡＴＲＳをコードする核酸配列を同定することが可能である。例えば５’調節領域である高度に特異的な領域か、例えば保存されたモチーフであるやや特異性の低い領域から作られているかのプローブの特異性と、ハイブリダイゼーション或いは増幅のストリンジェントは、プローブがＡＴＲＳをコードする自然界の配列のみを同定するかどうか、或いは対立遺伝子や関連配列コードする自然界の配列のみを同定するかどうかによって決まるであろう。
【０１９３】
プローブはまた、関連する配列の検出に利用され、ＡＴＲＳをコードする任意の配列と少なくとも５０％の配列同一性を有し得る。目的の本発明のハイブリダイゼーションプローブには、ＤＮＡあるいはＲＮＡが可能であり、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８の配列、或いはＡＴＲＳ遺伝子のプロモーター、エンハンサー、イントロンを含むゲノム配列に由来し得る。
【０１９４】
ＡＴＲＳをコードするＤＮＡに対して特異的なハイブリダイゼーションプローブの作製方法には、ＡＴＲＳ及びＡＴＲＳ誘導体をコードするポリヌクレオチド配列をｍＲＮＡプローブの作製のためのベクターにクローニングする方法がある。ｍＲＮＡプローブ作製のためのベクターは、当業者に知られており、市販されており、好適なＲＮＡポリメラーゼ及び好適な標識されたヌクレオチドを加えることによって、ｉｎｖｉｔｒｏでＲＮＡプローブを合成するために用いられ得る。ハイブリダイゼーションプローブは、種々のレポーターの集団によって標識され得る。レポーター集団の例としては、^３２Ｐまたは^３５Ｓ等の放射性核種、或いはアビジン／ビオチン結合系を介してプローブに結合されたアルカリホスファターゼ等の酵素標識などが挙げられる。
【０１９５】
ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列を用いて、ＡＴＲＳの発現に関連する疾患を診断することが可能である。限定するものではないがこのような疾患の例として細胞増殖異常も含まれ、その中には日光性角化症、動脈硬化症、アテローム性動脈硬化症、滑液包炎、硬変、肝炎、混合型結合組織病（ＭＣＴＤ）、骨髄線維症、発作性夜間ヘモグロビン尿症、真性多血症、乾癬、原発性血小板血症と、腺癌、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、肉腫、奇形癌を含む癌、具体的には副腎、膀胱、骨、骨髄、脳、乳房、頚部、胆嚢、神経節、消化管、心臓、腎臓、肝臓、肺、筋肉、卵巣、膵臓、副甲状腺、陰茎、前立腺、唾液腺、皮膚、脾臓、精巣、胸腺、甲状腺、子宮の癌等が含まれる。また自己免疫／炎症疾患も含まれ、その中には後天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）、アジソン病、成人呼吸窮迫症候群、アレルギー、強直性脊椎炎、アミロイド症、貧血、喘息、アテローム性動脈硬化症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性甲状腺炎、自己免疫多発性内分泌腺障害症（ＡＰＥＣＥＤ）、気管支炎、胆嚢炎、接触皮膚炎、クローン病、アトピー性皮膚炎、皮膚筋炎、糖尿病、肺気腫、リンパ球毒素性一時性リンパ球減少症、赤芽球症、結節性紅斑、萎縮性胃炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、痛風、グレーブス病、橋本甲状腺炎、過好酸球増加症、過敏性大腸症候群、多発性硬化症、重症筋無力症、心筋または心膜の炎症、骨関節炎、骨粗しょう症、膵炎、多発性筋炎、乾癬、ライター症候群、リウマチ様関節炎、強皮症、シェーグレン症候群、全身性アナフィラキシー、全身性紅斑性狼瘡、全身性硬化症、血小板減少症、潰瘍性大腸炎、ブドウ膜炎、ウェルナー症候群、癌の合併症、血液透析、体外循環、ウイルス性感染症、細菌性感染症、真菌性感染症、寄生虫感染症、原虫感染症、蠕虫の感染症及び外傷が含まれる。ＭＡＤをコードするポリヌクレオチド配列は、サザーン法やノーザン法、ドットブロット法、或いはその他の膜系の技術、ＰＣＲ法、ディップスティック（ｄｉｐｓｔｉｃｋ）、ピン（ｐｉｎ）、ＥＬＩＳＡ式アッセイ、及び変異ＡＴＲＳの発現を検出するために患者から採取した体液或いは組織を利用するマイクロアレイに使用することが可能である。このような定性方法または定量方法は、当分野で公知である。
【０１９６】
ある実施態様では、ＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列は、関連する疾患、特に上記した疾患を検出するアッセイにおいて有用であろう。ＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列は、標準的な方法で標識化され、ハイブリダイゼーション複合体の形成に好適な条件下で、患者から採取した体液或いは組織のサンプルに加えることができるであろう。好適なインキュベーション期間が経過したらサンプルを洗浄し、シグナルを定量して標準値と比較する。患者のサンプルのシグナルの量が、対照サンプルと較べて著しく変わっている場合は、サンプル内のＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列の変異レベルにより、関連する疾患の存在が明らかになる。このようなアッセイは、動物実験、臨床試験における特定の治療効果を推定するため、或いは個々の患者の治療をモニターするために用いることもできる。
【０１９７】
ＡＴＲＳの発現に関連する疾患の診断の基準となるものを提供するために、発現の正常すなわち標準的なプロファイルが確立される。これは、ハイブリダイゼーション或いは増幅に好適な条件下で、動物或いはヒトの何れかの正常な被験者から抽出された体液或いは細胞と、ＡＴＲＳをコードする配列或いはその断片とを結合させることにより達成され得る。実質的に精製されたポリヌクレオチドを既知量用いて行った実験から得た値を正常な対象から得た値と比較することにより、標準ハイブリダイゼーションを定量することができる。このようにして得た標準値は、疾患の徴候を示す患者から得たサンプルから得た値と比較することができる。標準値からの偏差を用いて疾患の存在を確定する。
【０１９８】
疾患の存在が確定されて治療プロトコルが開始されると、患者の発現レベルが正常な被検者に観察されるレベルに近づき始めたかどうかを測定するため、ハイブリダイゼーションアッセイを通常ベースで繰り返し得る。連続アッセイから得られた結果を用いて、数日から数ヶ月の期間にわたる治療の効果を示し得る。
【０１９９】
癌に関しては、個体からの生体組織における異常な量の転写物（過少発現または過剰発現）の存在は、疾患の発生素質を示したり、実際に臨床的症状が現れる前に疾患を検出する方法を提供したりし得る。この種のより明確な診断により、医療の専門家が予防方法または積極的な治療法を早くから利用し、それによって癌の発生または更なる進行を防止することが可能となる。
【０２００】
ＡＴＲＳをコードする配列から設計されたオリゴヌクレオチドのさらなる診断への利用には、ＰＣＲの利用が含まれ得る。これらのオリゴマーは、化学的に合成するか、酵素により生産するか、或いはｉｎｖｉｔｒｏで産出し得る。オリゴマーは、好ましくはＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの断片、或いはＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドと相補的なポリヌクレオチドの断片を含み、最適な条件下で、特定の遺伝子や条件を識別するために利用される。また、オリゴマーは、やや緩いストリンジェント条件下で、近縁のＤＮＡ或いはＲＮＡ配列の検出、定量、或いはその両方のため用いることが可能である。
【０２０１】
或る実施態様において、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列由来のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、一塩基多型（ＳＮＰ）を検出し得る。ＳＮＰは、多くの場合にヒトの先天性または後天性遺伝病の原因となるような置換、挿入及び欠失である。限定するものではないがＳＮＰの検出方法には、制限酵素切断法（ＳＳＣＰ）及び蛍光ＳＳＣＰ（ｆＳＳＣＰ）がある。ＳＳＣＰでは、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列由来のオリゴヌクレオチドプライマーを用いたポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）でＤＮＡを増幅する。ＤＮＡは例えば、病変組織または正常組織、生検サンプル、体液その他に由来し得る。ＤＮＡ内のＳＮＰは、一本鎖形状のＰＣＲ生成物の２次及び３次構造に差異を生じさせる。差異は非変性ゲル中でのゲル電気泳動法を用いて検出可能である。ｆＳＣＣＰでは、オリゴヌクレオチドプライマーを蛍光性に標識する。それによってＤＮＡシークエンシング機などの高処理機器でアンプリマー（ａｍｐｌｉｍｅｒ）の検出が可能になる。更に、インシリコＳＮＰ（ｉｎｓｉｌｉｃｏＳＮＰ，ｉｓＳＮＰ）と呼ばれる配列データベース分析法は、一般的なコンセンサス配列に配列されるような個々の重畳するＤＮＡ断片の配列を比較することにより、多形性を同定し得る。これらのコンピュータベースの方法は、ＤＮＡの実験室での調整及び統計モデル及びＤＮＡ配列クロマトグラムの自動分析を用いたシークエンシングのエラーに起因する配列の変異をフィルタリングして除去する。別の態様では、例えばハイスループットＭＡＳＳＡＲＲＡＹシステム（Ｓｅｑｕｅｎｏｍ，Ｉｎｃ．，ＳａｎＤｉｅｇｏＣＡ）を用いた質量分析によりＳＮＰを検出し、特徴付ける。
【０２０２】
ＡＴＲＳの発現を定量するために用い得る方法には、ヌクレオチドの放射標識またはビオチン標識、調節核酸の相互増幅（ｃｏａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及び標準的な曲線に結果が加えられたものが含まれる（Ｍｅｌｂｙ，Ｐ．Ｃ．他（１９９３）Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ１５９：２３５２４４；Ｄｕｐｌａａ，Ｃ．他（１９９３）Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．２１２：２２９２３６を参照）。目的のオリゴマーが種々の希釈液中に存在し、分光光度法または比色反応によって定量が迅速になるような高処理フォーマットのアッセイを行うことによって、複数のサンプルの定量速度を加速することができる。
【０２０３】
更に別の実施例では、本明細書で記載した任意のポリヌクレオチド配列由来のオリゴヌクレオチドまたはより長い断片を、マイクロアレイにおける標的として用いることができる。多数の遺伝子の関連発現レベルを同時にモニターする転写イメージング技術にマイクロアレイを用いることが可能である。これについては、以下に記載する。マイクロアレイはまた、遺伝変異体、突然変異及び多形性の同定に用いることができる。この情報を用いることで、遺伝子機能を決定し、疾患の遺伝的根拠を理解し、疾患を診断し、遺伝子発現の機能としての疾病の進行／後退をモニターし、疾病治療における薬剤の活性を開発及びモニターすることができる。特に、患者にとって最もふさわしく、有効的な治療法を選択するために、この情報を用いて患者の薬理ゲノムプロフィールを開発することができる。例えば、患者の薬理ゲノムプロフィールに基づき、患者に対して高度に有効的で副作用を殆ど示さない治療薬を選択することができる。
【０２０４】
別の実施例では、ＡＴＲＳ、ＡＴＲＳの断片、ＡＴＲＳに特異的な抗体をマイクロアレイ上のエレメントとして用いることができる。マイクロアレイを用いて、上記のようなタンパク質−タンパク質相互作用、薬剤−標的相互作用及び遺伝子発現プロフィールをモニターまたは測定することが可能である。
【０２０５】
或る実施例は、或る組織または細胞タイプの転写イメージを生成するような本発明のポリヌクレオチドの使用に関連する。転写イメージは、特定の組織または細胞タイプにより遺伝子発現の包括的パターンを表す。包括的遺伝子発現パターンは、所与の条件下で所与の時間に発現した遺伝子の数及び相対存在量を定量することにより分析し得る（Ｓｅｉｌｌｉａｍｅｒらの米国特許第５，８４０，４８４号 ”ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅＧｅｎｅＴｒａｎｓｃｒｉｐｔＡｎａｌｙｓｉｓ” を参照。当該特許は特に引用することを以って本明細書の一部となす）。従って、特定の組織または細胞タイプの転写または逆転写全体に本発明のポリヌクレオチドまたはその補体をハイブリダイズすることにより、転写イメージを生成し得る。或る実施例では、本発明のポリヌクレオチドまたはその補体がマイクロアレイ上のエレメントのサブセットを複数含むような高処理フォーマットでハイブリダイゼーションを発生させる。結果として得られる転写イメージは、遺伝子活性のプロフィールを提供し得る。
【０２０６】
転写イメージは、組織、株化細胞、生検またはその生物学的サンプルから単離した転写物を用いて生成し得る。転写イメージは従って、組織または生検サンプルの場合にはｉｎｖｉｖｏ、または株化細胞の場合にはｉｎｖｉｔｒｏでの遺伝子発現を反映する。
【０２０７】
本発明のポリヌクレオチドの発現のプロフィールを作製する転写イメージはまた、工業的または天然の環境化合物の毒性試験のみならず、ｉｎｖｉｔｒｏモデル系及び薬剤の前臨床評価に関連して使用し得る。全ての化合物は、作用及び毒性のメカニズムを暗示する、しばしば分子フィンガープリントまたは毒性サインと称されるような特徴的な遺伝子発現パターンを惹起する（Ｎｕｗａｙｓｉｒ，Ｅ．Ｆ．ら．（１９９９）Ｍｏｌ．Ｃａｒｃｉｎｏｇ．２４：１５３−１５９、Ｓｔｅｉｎｅｒ，Ｓ．及びＮ．Ｌ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ（２０００）Ｔｏｘｉｃｏｌ．Ｌｅｔｔ．１１２−１１３：４６７−４７１、当該文献は特に引用することを以って本明細書の一部となす）。試験化合物が、既知の毒性を有する化合物のサインと同一のサインを有する場合には、毒性特性を共有している可能性がある。フィンガープリントまたはサインは、多数の遺伝子及び遺伝子ファミリーからの発現情報を含んでいる場合には、最も有用且つ正確である。理想的には、発現のゲノム全域にわたる測定が最高品質のサインを提供する。自己の発現が任意の試験された化合物により変化しない遺伝子が同様に重要であっても、このような遺伝子の発現レベルを用いて残りの発現データを規準化する。規準化手順は、異なる化合物で処理した後の発現データの比較に有用である。毒性サインの要素への遺伝子機能を割り当てることが毒性メカニズムの阻止に役立つが、毒性の予測につながるサインの統計的に一致させるのに遺伝子機能の知識は必要とされない（例えば２０００年２月２９日にＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓより発行されたＰｒｅｓｓＲｅｌｅａｓｅ００−０２を参照されたい。これについてはｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｅｈｓ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｏｃ／ｎｅｗｓ／ｔｏｘｃｈｉｐ．ｈｔｍで入手可能である）。従って、中毒学的スクリーニングの際に毒性サインを用いて、全ての発現した遺伝子配列を含めることは重要且つ望ましいことである。
【０２０８】
或る実施例では、核酸を含有する生物学的サンプルを試験化合物で処理することにより試験化合物の毒性を算定する。処理した生物学的サンプル中で発現した核酸は、本発明のポリヌクレオチドに特異的な１つ若しくは複数のプローブでハイブリダイズし、それによって本発明のポリヌクレオチドに対応する転写レベルを定量し得る。処理した生物学的サンプル中の転写レベルを、非処理生物学的サンプル中のレベルと比較する。両サンプルの転写レベルの差は、処理されたサンプル中で試験化合物が引き起こす毒性反応を示す。
【０２０９】
別の実施例は、本発明のポリペプチド配列を用いて組織または細胞タイプのプロテオームを分析することに関連する。プロテオームの語は、特定の組織または細胞タイプでのタンパク質発現の包括的パターンを指す。プロテオームの各タンパク質成分は、個々に更に分析の対象とすることができる。プロテオーム発現パターン即ちプロフィールは、所与の条件下で所与の時間に発現したタンパク質の数及び相対存在量を定量することにより分析し得る。従って細胞のプロテオームのプロフィールは、特定の組織または細胞タイプのポリペプチドを分離及び分析することにより作成し得る。或る実施例では、１次元等電点電気泳動によりサンプルからタンパク質を分離し、２次元ドデシル硫酸ナトリウムスラブゲル電気泳動により分子量に応じて分離するような２次元ゲル電気泳動により分離が達成される（前出のＳｔｅｉｎｅｒａｎｄＡｎｄｅｒｓｏｎ）。タンパク質は、通常クーマシーブルーまたはシルバーまたは蛍光染色などの物質を用いてゲルで染色することにより、分散した、独特な位置にある点としてゲル中で可視化される。各タンパク質スポットの光学密度は、通常サンプル中のタンパク質レベルに比例する。異なるサンプル、例えば試験化合物または治療薬で処理または非処理のいずれかの生物学的サンプルから得られるタンパク質スポットの光学密度を比較し、処理に関連するタンパク質スポット密度の変化を同定する。スポット内のタンパク質は、例えば化学的または酵素的切断とそれに続く質量分析を用いる標準的な方法を用いて部分的にシークエンシングする。スポット内のタンパク質の同一性は、その部分配列を、好適には少なくとも５個の連続するアミノ酸残基を、本発明のポリペプチド配列と比較することにより決定し得る。場合によっては、決定的なタンパク質同定のための更なる配列が得られる。
【０２１０】
プロテオームのプロファイルは、ＡＴＲＳに特異的な抗体を用いてＡＴＲＳ発現レベルを定量することによっても作成可能である。或る実施例では、マイクロアレイ上でエレメントとして抗体を用い、マイクロアレイをサンプルに曝して各アレイ要素へのタンパク質結合レベルを検出することによりタンパク質発現レベルを定量する（Ｌｕｅｋｉｎｇ，Ａ．ら（１９９９）Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｒｎ．２７０：１０３−１１１、Ｍｅｎｄｏｚｅ，Ｌ．Ｇ．ら（１９９９）Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ２７：７７８−７８８を参照）。検出は当分野で既知の様々な方法で行うことができ、例えば、チオールまたはアミノ反応性蛍光化合物を用いてサンプル中のタンパク質を反応させ、各アレイのエレメントにおける蛍光結合の量を検出し得る。
【０２１１】
プロテオームレベルでの毒性サインも中毒学的スクリーニングに有用であり、転写レベルでの毒性サインと並行に分析するべきである。或る組織の或るタンパク質に対しては、転写とタンパク質の存在量の相関が乏しいこともあるので（Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｎ．Ｌ．ａｎｄＪ．Ｓｅｉｌｈａｍｅｒ（１９９７）Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ１８：５３３−５３７）、転写イメージにはそれ程影響しないがタンパク質のプロフィールを変化させるような化合物の分析においてプロテオーム毒性サインは有用たり得る。更に、体液中での転写の分析はｍＲＮＡ急速な分解により困難であるので、タンパク質のプロフィール作成はこのような場合により信頼でき、情報価値がある。
【０２１２】
別の実施例では、タンパク質を含有する生物学的サンプルを試験化合物で処理することにより試験化合物の毒性を算定する。処理された生物学的サンプル中で発現したタンパク質は、各タンパク質の量を定量し得るように分離する。各タンパク質の量を、非処理生物学的サンプル中の対応するタンパク質の量と比較する。両サンプルのタンパク質量の差は、処理サンプル中の試験化合物に対する反応を示す。個々のタンパク質は、個々のタンパク質のアミノ酸残基をシークエンシングし、これら部分配列を本発明のポリペプチドと比較することにより同定する。
【０２１３】
別の実施例では、タンパク質を含有する生物学的サンプルを試験化合物で処理することにより試験化合物の毒性を算定する。生物学的サンプルから得たタンパク質は、本発明のポリペプチドに特異的な抗体を用いてインキュベートする。抗体により認識されたタンパク質の量を定量する。処理された生物学的サンプル中のタンパク質の量を、非処理生物学的サンプル中のタンパク質の量と比較する。両サンプルのタンパク質量の差は、処理サンプル中の試験化合物に対する反応を示す。
【０２１４】
マイクロアレイは、本技術分野でよく知られている方法を用いて調製し、使用し、そして分析する（Ｂｒｅｎｎａｎ，Ｔ．Ｍ．ら（１９９５）の米国特許第５，４７４，７９６号、Ｓｃｈｅｎａ，Ｍ．ら（１９９６）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９３：１０６１４−１０６１９、Ｂａｌｄｅｓｃｈｗｅｉｌｅｒらの（１９９５）ＰＣＴ出願第ＷＯ９５／２５１１１６号、Ｓｈａｌｏｎ，Ｄ．らの（１９９５）ＰＣＴ出願第ＷＯ９５／３５５０５号、Ｈｅｌｌｅｒ，Ｒ．Ａ．ら（１９９７）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９４：２１５０−２１５５、Ｈｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｊ．らの（１９９７）米国特許第５，６０５，６６２号等を参照）。様々なタイプのマイクロアレイが周知であり、詳細については、ＤＮＡＭｉｃｒｏａｒｒａｙｓ：ＡＰｒａｃｔｉｃａｌＡｐｐｒｏａｃｈ，Ｍ．Ｓｃｈｅｎａ，ｅｄ．（１９９９）ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎに記載されている。該文献は、特別に引用することを以って本明細書の一部となす。
【０２１５】
本発明の別の実施例ではまた、ＡＴＲＳをコードする核酸配列を用いて、天然のゲノム配列をマッピングするのに有用なハイブリダイゼーションプローブを作製することが可能である。コード配列または非コード配列のいずれかを用いることができ、或る例では、コード配列全体で非コード配列が好ましい。例えば、多重遺伝子ファミリーのメンバー内でのコード配列の保存により、染色体マッピング中に望ましくないクロスハイブリダイゼーションが生じる可能性がある。核酸配列は、特定の染色体、染色体の特定領域または人工形成の染色体、例えば、ヒト人工染色体（ＨＡＣ）、酵母人工染色体（ＹＡＣ）、細菌人工染色体（ＢＡＣ）、細菌Ｐ１産物、或いは単一染色体ｃＤＮＡライブラリに対してマッピングされる（Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｊ．Ｊ．他（１９９７）Ｎａｔ．Ｇｅｎｅｔ．１５：３４５−３５５；Ｐｒｉｃｅ，Ｃ．Ｍ．（１９９３）ＢｌｏｏｄＲｅｖ．７：１２７１３４；Ｔｒａｓｋ，Ｂ．Ｊ．（１９９１）ＴｒｅｎｄｓＧｅｎｅｔ．７：１４９１５４を参照）一度マッピングすると、本発明の核酸配列を用いて例えば病状の遺伝を特定の染色体領域の遺伝または制限酵素断片長多型（ＲＦＬＰ）と相関させるような遺伝子連鎖地図を発生させ得る。（例として、Ｌａｎｄｅｒ，Ｅ．Ｓ．及びＤ．Ｂｏｔｓｔｅｉｎ（１９８６）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８３：７３５３−７３５７を参照）
蛍光原位置ハイブリッド形成法（ＦＩＳＨ）は、他の物理的及び遺伝地図データと相関し得る（前出Ｍｅｙｅｒｓ，　９６５−９６８ページのＨｅｉｎｚ−Ｕｌｒｉｃｈ，他（１９９５）を参照）。遺伝地図データの例は、種々の科学雑誌あるいはＯｎｌｉｎｅＭｅｎｄｅｌｉａｎＩｎｈｅｒｉｔａｎｃｅｉｎＭａｎ（ＯＭＩＭ）のウェブサイトに見ることができる。物理的な染色体地図上のＡＴＲＳをコードする遺伝子の位置と特定の疾患との相関性、或いは特定の疾患に対する素因が、このような疾患と関連するＤＮＡ領域の決定に役立つため、更なる位置を決定するクローニングが行われる。
【０２１６】
確定した染色体マーカーを用いた結合分析等の物理的マッピング技術及び染色体標本原位置ハイブリッド形成法を用いて、遺伝地図を拡張することができる。例えばマウスなどの別の哺乳動物の染色体上に遺伝子を配置することにより、特定のヒト染色体の数或いはアームが分かっていない場合でも関連するマーカーを明らかにし得る。この情報は、位置クローニングその他の遺伝子発見技術を用いて遺伝的疾患を調査する研究者にとって価値がある。疾患または症候群が、血管拡張性失調症の１１ｑ２２−２３領域等、特定の遺伝子領域への遺伝的結合によって大まかに位置決めがなされると、該領域に対するいかなるマッピングも、更なる調査のための関連遺伝子或いは調節遺伝子を表すことができる（Ｇａｔｔｉ，Ｒ．Ａ．ｅｔａｌ（１９８８）Ｎａｔｕｒｅ３３６：５７７５８０を参照）。転座、反転等に起因する、健常者、保有者、感染者の三者間における染色体位置の相違を発見するために本発明のヌクレオチド配列を用いてもよい。
【０２１７】
本発明の別の実施例では、ＡＴＲＳ、その触媒作用断片或いは免疫原断片またはそのオリゴペプチドを、種々の任意の薬剤スクリーニング技術における化合物のライブラリのスクリーニングに用いることができる。薬剤スクリーニングに用いる断片は、溶液中に遊離しているか、固体支持物に固定されるか、細胞表面上に保持されるか、細胞内に位置することになろう。ＡＴＲＳと検査する薬剤との結合による複合体の形成を測定してもよい。
【０２１８】
別の薬剤スクリーニング方法は、目的のタンパク質に対して好適な結合親和性を有する化合物を高い処理能力でスクリーニングするために用いられる（Ｇｅｙｓｅｎ，他（１９８４）ＰＣＴ出願番号ＷＯ８４／０３５６４を参照）この方法においては、多数の異なる小さな試験用化合物を固体基質上で合成する。試験用化合物は、ＡＴＲＳ、或いはその断片と反応してから洗浄される。次に、本技術分野でよく知られている方法で、結合したＡＴＲＳを検出する。精製したＡＴＲＳはまた、上記した薬剤のスクリーニング技術において用いるプレート上で直接コーティングすることもできる。別法では、非中和抗体を用いてペプチドを捕捉し、ペプチドを固体支持物に固定することもできる。
【０２１９】
別の実施例では、ＡＴＲＳと結合可能な中和抗体がＡＴＲＳと結合するため試験用化合物と特に競合する、競合的薬剤スクリーニングアッセイを用いることができる。この方法では、抗体が、ＡＴＲＳと１つ以上の抗原決定因子を共有するどのペプチドの存在も検出する。
【０２２０】
別の実施例では、発展途上の分子生物学技術にＡＴＲＳをコードするヌクレオチド配列を用いて、限定はされないが、現在知られているトリプレット暗号及び特異的な塩基対相互作用などのヌクレオチド配列の特性に依存する新しい技術を提供することができる。
【０２２１】
更に詳細説明をしなくとも、当業者であれば以上の説明を以って本発明を最大限に利用できるであろう。従って、これ以下に記載する実施例は単なる例示目的にすぎず、いかようにも本発明を限定するものではない。
【０２２２】
前述した及び以下に記載する全ての特許出願、特許、刊行物、特に米国特許出願第６０／２０７，２４８号、同第６０／２０８，７９１号および同第６０／２１０，５８５号に言及することをもって本明細書の一部とする。
【０２２３】
（実施例）
１　ｃＤＮＡライブラリの作製
ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡは、ＬＩＦＥＳＥＱＧＯＬＤデータベース（ＩｎｃｙｔｅＧｅｎｏｍｉｃｓ，ＰａｌｏＡｌｔｏＣＡ）に記載されたｃＤＮＡライブラリに由来するものであり、表４の列５に列記した。ホモジナイズしてグアニジニウムイソチオシアネート溶液に溶解した組織もあり、また、ホモジナイズしてフェノールまたは好適な変性剤の混合液に溶解した組織もある。変性剤の混合液は、例えばフェノールとグアニジニウムイソチオシアネートの単相溶液であるＴＲＩＺＯＬ（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）等である。結果として得られた溶解物は、塩化セシウムにおいて遠心分離するかクロロホルムで抽出した。イソプロパノールか、酢酸ナトリウムとエタノールか、いずれか一方、或いは別の方法を用いて、溶解物からＲＮＡを沈殿させた。
ＲＮＡの純度を高めるため、ＲＮＡのフェノールによる抽出及び沈殿を必要な回数繰り返した。場合によっては、ＤＮアーゼでＲＮＡを処理した。殆どのライブラリでは、オリゴｄ（Ｔ）連結常磁性粒子（Ｐｒｏｍｅｇａ）、ＯＬＩＧＯＴＥＸラテックス粒子（ＱＩＡＧＥＮ，ＶａｌｅｎｃｉａＣＡ）またはＯＬＩＧＯＴＥＸｍＲＮＡ精製キット（ＱＩＡＧＥＮ）を用いて、ポリ（Ａ＋）ＲＮＡを単離した。別法では、別のＲＮＡ単離キット、例えばＰＯＬＹ（Ａ）ＰＵＲＥｍＲＮＡ精製キット（Ａｍｂｉｏｎ，ＡｕｓｔｉｎＴＸ）を用いて組織溶解物からＲＮＡを直接単離した。
【０２２４】
場合によってはＳｔｒａｔａｇｅｎｅ社へのＲＮＡ提供を行い、対応するｃＤＮＡライブラリをＳｔｒａｔａｇｅｎｅ社が作製することもあった。そうでない場合は、本技術分野で公知の推奨方法または類似の方法を用いて、ＵＮＩＺＡＰベクターシステム（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）またはＳＵＰＥＲＳＣＲＩＰＴプラスミドシステム（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を用いてｃＤＮＡを合成し、ｃＤＮＡライブラリを作製した。（前出のＡｕｓｕｂｅｌ，１９９７，ｕｎｉｔ５．１−６．６等を参照。）逆転写は、オリゴｄ（Ｔ）またはランダムプライマーを用いて開始した。合成オリゴヌクレオチドアダプターを二本鎖ｃＤＮＡに連結反応させ、好適な制限酵素でｃＤＮＡを消化した。殆どのライブラリに対して、ｃＤＮＡのサイズ（３００〜１０００ｂｐ）選択は、ＳＥＰＨＡＣＲＹＬＳ１０００、ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＣＬ２ＢまたはＳＥＰＨＡＲＯＳＥＣＬ４Ｂカラムクロマトグラフィー（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）、或いは調製用アガロースゲル電気泳動法を用いて行った。合成オリゴヌクレオチドアダプターを二本鎖ｃＤＮＡに連結反応させ、好適な制限酵素または酵素でｃＤＮＡを消化した。好適なプラスミドは、例えばＰＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴプラスミド（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）、ｐＳＰＯＲＴ１プラスミド（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）またはｐｌＮＣＹ（ＩｎｃｙｔｅＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，ＰａｌｏＡｌｔｏＣＡ）等である。組換えプラスミドは、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ社のＸＬ１−Ｂｌｕｅ、ＸＬ１−ＢＩｕｅＭＲＦまたはＳＯＬＲ、或いはＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＤＨ５α、ＤＨ１０ＢまたはＥＬＥＣＴＲＯＭＡＸＤＨ１０Ｂを含む大腸菌細胞に形質転換した。
【０２２５】
２　ｃＤＮＡクローンの単離
ＵＮＩＺＡＰベクターシステム（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いたｉｎｖｉｖｏ切除によって、或いは細胞溶解によって、プラスミドを宿主細胞から回収した。ＭａｇｉｃまたはＷＩＺＡＲＤＭｉｎｉｐｒｅｐｓＤＮＡ精製システム（Ｐｒｏｍｅｇａ）、ＡＧＴＣＭｉｎｉｐｒｅｐ精製キット（ＥｄｇｅＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＧａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇＭＤ）、ＱＩＡＧＥＮ社のＱＩＡＷＥＬＬ８Ｐｌａｓｍｉｄ、ＱＩＡＷＥＬＬ８ＰｌｕｓＰｌａｓｍｉｄ及びＱＩＡＷＥＬＬ８ＵｌｔｒａＰｌａｓｍｉｄ精製システム、Ｒ．Ｅ．Ａ．Ｌ．Ｐｒｅｐ９６プラスミドキットの中から少なくとも１つを用いて、プラスミドを精製した。プラスミドは、沈殿させた後、０．１ｍｌの蒸留水に再懸濁して、凍結乾燥して或いは凍結乾燥しないで４℃で保管した。
【０２２６】
別法では、ハイスループットフォーマットにおいて直接結合ＰＣＲ法を用いて宿主細胞溶解物からプラスミドＤＮＡを増幅した（Ｒａｏ，Ｖ．Ｂ．（１９９４）Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．２１６：１−１４）。宿主細胞の溶解及び熱サイクリング過程は、単一反応混合液中で行った。サンプルを処理し、それを３８４穴プレート内で保管し、増幅したプラスミドＤＮＡの濃度をＰＩＣＯＧＲＥＥＮ色素（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｒｏｂｅｓ，ＥｕｇｅｎｅＯＲ）及びＦｌｕｏｒｏｓｋａｎＩＩ蛍光スキャナー（ＬａｂｓｙｓｔｅｍｓＯｙ，Ｈｅｌｓｉｎｋｉ，Ｆｉｎｌａｎｄ）を用いて蛍光分析的に定量した。
【０２２７】
３　シークエンシング及び分析
実施例２に記載したようにプラスミドから回収したＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡを、以下に示すようにシークエンシングした。ｃＤＮＡのシークエンス反応は、標準的方法或いは高処理装置、例えばＡＢＩＣＡＴＡＬＹＳＴ８００サーマルサイクラー（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）またはＰＴＣ−２００サーマルサイクラー（ＭＪＲｅｓｅａｒｃｈ）をＨＹＤＲＡマイクロディスペンサー（ＲｏｂｂｉｎｓＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）またはＭＩＣＲＯＬＡＢ２２００（Ｈａｍｉｌｔｏｎ）液体転移システムと併用して処理した。ｃＤＮＡのシークエンス反応は、ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ社が提供する試薬またはＡＢＩシークエンシングキット、例えばＡＢＩＰＲＩＳＭＢＩＧＤＹＥＴｅｒｍｉｎａｔｏｒｃｙｃｌｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｒｅａｄｙｒｅａｃｔｉｏｎｋｉｔ（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）に与えられた試薬を用いて準備した。ｃＤＮＡのシークエンス反応の電気泳動的分離及び標識したポリヌクレオチドの検出には、ＭＥＧＡＢＡＣＥ１０００ＤＮＡシークエンシングシステム（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＤｙｎａｍｉｃｓ）か、標準ＡＢＩプロトコル及び塩基対呼び出しソフトウェアを用いるＡＢＩＰＲＩＳＭ３７３または３７７シークエンシングシステム（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）か、或いはその他の本技術分野でよく知られている配列解析システムを用いた。ｃＤＮＡ配列内のリーディングフレームは、標準的方法（前出のＡｕｓｕｂｅｌ，１９９７，ｕｎｉｔ７．７に概説）を用いて決定した。ｃＤＮＡ配列の幾つかを選択して、実施例８に記載した方法で配列を伸長させた。
【０２２８】
ｃＤＮＡ配列に由来するポリヌクレオチド配列は、ベクター、リンカー及びポリ（Ａ）配列の除去し、あいまいな塩基対をマスクすることによって有効性を確認した。その際、ＢＬＡＳＴ、動的プログラミング及び隣接ジヌクレオチド頻度分析に基づくアルゴリズム及びプログラムを用いた。次に、ＢＬＡＳＴ、ＦＡＳＴＡ及びＢＬＩＭＰＳに基づくプログラムを用いて、プログラム中の注釈を得るべく、公共のデータベース、例えばＧｅｎＢａｎｋの霊長類及びげっ歯類、哺乳動物、脊椎動物、真核生物のデータベースと、ＢＬＯＣＫＳ、ＰＲＩＮＴＳ、ＤＯＭＯ、ＰＲＯＤＯＭ及びＰＦＡＭ等のＨｉｄｄｅｎＭａｒｋｏｖＭｏｄｅｌ（ＨＭＭ）ベースのタンパク質ファミリーデータベースの選択に対するＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列またはその翻訳を問い合わせた（ＨＭＭは、遺伝子ファミリーのコンセンサス１次構造を分析する確率的アプローチである。Ｅｄｄｙ，Ｓ．Ｒ．（１９９６）Ｃｕｆｆ．Ｏｐｉｎ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．６：３６１−３６５等を参照）。問合せは、ＢＬＡＳＴ、ＦＡＳＴＡ、ＢＬＩＭＰＳ及びＨＭＭＥＲに基づくプログラムを用いて行った。ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列は、完全長のポリヌクレオチド配列を産出するように構築した。或いは、ＧｅｎＢａｎｋｃＤＮＡ、ＧｅｎＢａｎｋＥＳＴ、ステッチされた配列、ストレッチされた配列またはＧｅｎｓｃａｎ予測コード配列（実施例４及び５を参照）を用いてＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡの集団を完全長まで伸長させた。Ｐｈｒｅｄ、Ｐｈｒａｐ及びＣｏｎｓｅｄに基づくプログラムを用いて構築し、ＧｅｎＭａｒｋ、ＢＬＡＳＴ及びＦＡＳＴＡに基づくプログラムを用いてｃＤＮＡの集団をオープンリーディングフレームに対してスクリーニングした。対応する完全長ポリペプチド配列を誘導するべく完全長ポリヌクレオチド配列を翻訳した。或いは、本発明のポリペプチドは完全長翻訳ポリペプチドの任意のメチオニン残基で開始し得る。引き続いて、ＧｅｎＢａｎｋタンパク質データベース（ｇｅｎｐｅｐｔ）、ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ、ＢＬＯＣＫＳ、ＰＲＩＮＴＳ、ＤＯＭＯ、ＰＲＯＤＯＭ及びＰｒｏｓｉｔｅ等のデータベース、ＰＦＡＭ等の隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）ベースのタンパク質ファミリーデータベースに対する問合せによって完全長ポリペプチド配列を分析した。完全長ポリヌクレオチド配列はまた、ＭＡＣＤＮＡＳＩＳＰＲＯソフトウェア（日立ソフトウェアエンジニアリング，ＳｏｕｔｈＳａｎＦｒａｎｃｉｓｃｏＣＡ）及びＬＡＳＥＲＧＥＮＥソフトウェア（ＤＮＡＳＴＡＲ）を用いて分析した。ポリヌクレオチド及びポリペプチド配列アラインメントは、アラインメントした配列と配列の一致率も計算するＭＥＧＡＬＩＧＮマルチシークエンスアラインメントプログラム（ＤＮＡＳＴＡＲ）に組み込まれているようなＣＬＵＳＴＡＬアルゴリズムによって特定されるデフォルトパラメータを用いて生成する。
【０２２９】
ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ及び完全長配列の分析及びアセンブリに利用したツール、プログラム及びアルゴリズムの概略と、適用可能な説明、引用文献、閾値パラメータを表７に示す。用いたツール、プログラム及びアルゴリズムを表５の列１に、それらの簡単な説明を列２に示す。列３は好適な引用文献であり、全ての文献はそっくりそのまま引用を以って本明細書の一部となす。適用可能な場合には、列４は２つの配列が一致する強さを評価するために用いたスコア、確率値その他のパラメータを示す（スコアが高ければ高いほど２配列間の相同性が高くなる）。
【０２３０】
完全長ポリヌクレオチド配列およびポリペプチド配列の構築及び分析に用いる上記のプログラムは、ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８のポリヌクレオチド配列断片の同定にも利用できる。ハイブリダイゼーション及び増幅技術に有用である約２０〜約４０００ヌクレオチドの断片を表４の列４に示した。
【０２３１】
４　ゲノムＤＮＡからのコード配列の同定及び編集
推定上のアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素は、公共のゲノム配列データベース（例えば、ｇｂｐｒｉやｇｂｈｔｇ）においてＧｅｎｓｃａｎ遺伝子同定プログラムを実行して初めに同定された。Ｇｅｎｓｃａｎは、様々な生物からゲノムＤＮＡ配列を分析する汎用遺伝子同定プログラムである（Ｂｕｒｇｅ，Ｃ．ａｎｄＳ．Ｋａｒｌｉｎ（１９９７）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２６８：７８−９４及びＢｕｒｇｅ，Ｃ．及びＳ．Ｋａｒｌｉｎ（１９９８）Ｃｕｆｆ．Ｏｐｉｎ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．８：３４６−３５４参照）。プログラムは予測エキソンを連結し、メチオニンから終止コドンに及ぶ構築されたｃＤＮＡ配列を形成する。Ｇｅｎｓｃａｎの出力は、ポリヌクレオチド及びポリペプチド配列のＦＡＳＴＡデータベースである。Ｇｅｎｓｃａｎが一度に分析する配列の最大範囲は、３０ｋｂに設定した。これらのＧｅｎｓｃａｎ推定ｃＤＮＡ配列の内、どの配列がアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素をコードするかを決定するために、コードされたポリペプチドをＰＦＡＭモデルにおいてアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素について問合せて分析した。アミノアシルｔＲＮＡ合成酵素としてアノテーションが付けられたＩｎｃｙｔｅのｃＤＮＡ配列に対する相同性を基に、可能性のあるアミノアシルｔＲＮＡ合成酵素が同定された。こうして選択されたＧｅｎｓｃａｎ予測配列は、次にＢＬＡＳＴ分析により公共データベースｇｂｐｒｉ及びｇｂｈｔｇと比較した。必要であれば、ｇｅｎｐｅｐｔからヒットしたトップのＢＬＡＳＴと比較することによりＧｅｎｓｃａｎ予測配列を編集し、余分なまたは取り除かれたエキソンなどのＧｅｎｓｃａｎにより予測された配列のエラーを修正する。ＢＬＡＳＴ分析はまた、任意のＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡまたはＧｅｎｓｃａｎ予測配列の公共ｃＤＮＡ適用範囲の発見に用いられるので、転写の証拠を提供する。ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ適用範囲が利用できる場合には、この情報を用いてＧｅｎｓｃａｎ予測配列を修正または確認した。完全長ポリヌクレオチド配列は、実施例３に記載された構築プロセスを用いて、ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列及び／または公共のｃＤＮＡ配列でＧｅｎｓｃａｎ予測コード配列を構築することにより得た。或いは、完全長ポリヌクレオチド配列は編集または非編集のＧｅｎｓｃａｎ予測コード配列に完全に由来する。
【０２３２】
５　ゲノム配列データのｃＤＮＡ配列データへのアセンブリ
ステッチ配列（ＳｔｉｃｈｅｄＳｅｑｕｅｎｃｅ）
部分ｃＤＮＡ配列は、実施例４に記載のＧｅｎｓｃａｎ遺伝子同定プログラムにより予測されたエキソンを用いて伸長させた。実施例３に記載されたように構築された部分ｃＤＮＡは、ゲノムＤＮＡにマッピングし、関連するｃＤＮＡ及び１つ若しくは複数のゲノム配列から予測されたＧｅｎｓｃａｎエキソンを含むクラスタに分解した。ｃＤＮＡ及びゲノム情報を統合するべくグラフ理論及び動的プログラミングに基づくアルゴリズムを用いて各クラスタを分析し、引き続いて確認、編集または伸長して完全長配列を産出するような潜在的スプライス変異体を生成した。間隔全体の長さがクラスタ中の２以上の配列に存在するような配列を同定し、そのように同定された間隔は推移により等しいと考えられた。例えば、１つのｃＤＮＡ及び２つのゲノム配列に間隔が存在する場合、３つの間隔は全て等しいと考えられる。このプロセスは、無関係であるが連続したゲノム配列をｃＤＮＡ配列により結び合わせて架橋し得る。このようにして同定された区間を、親配列（ｐａｒｅｎｔｓｅｑｕｅｎｃｅ）に沿って現われるようにステッチアルゴリズムで縫い合わせ、可能な最も長い配列および変異配列を作製する。１種類の親配列に沿って発生した間隔と間隔との連鎖（ｃＤＮＡ−ｃＤＮＡまたはゲノム配列−ゲノム配列）は、親の種類を変える連鎖（ｃＤＮＡ−ゲノム配列）に優先した。結果として得られるステッチ配列は、ＢＬＡＳＴ分析により公共データベースｇｅｎｐｅｐｔ及びｇｂｐｒｉに翻訳されて比較された。Ｇｅｎｓｃａｎにより予測された不正確なエキソンは、ｇｅｎｐｅｐｔからヒットしたトップのＢＬＡＳＴと比較することにより修正した。必要な場合には、追加ｃＤＮＡ配列を用いるかゲノムＤＮＡの検査により配列を更に伸長させた。
【０２３３】
ストレッチ配列（ＳｔｒｅｔｃｈｅｄＳｅｑｕｅｎｃｅ）
部分ＤＮＡ配列は、ＢＬＡＳＴ分析に基づくアルゴリズムにより完全長まで伸長された。先ず、ＢＬＡＳＴプログラムを用いて、ＧｅｎＢａｎｋの霊長類、げっ歯類、哺乳動物、脊椎動物及び真核生物のデータベースなどの公共データベースに対し、実施例３に記載されたようにアセンブルされた部分ｃＤＮＡを問い合わせた。次に、最も近いＧｅｎＢａｎｋタンパク質相同体をＢＬＡＳＴ分析によりＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列または実施例４に記載のＧｅｎＳｃａｎエキソン予測配列のいずれかと比較した。結果として得られる高スコアリングセグメント対（ＨＳＰ）を用いてキメラタンパク質を産出し、翻訳した配列をＧｅｎＢａｎｋタンパク質相同体上にマッピングした。元のＧｅｎＢａｎｋタンパク質相同体に関連して、キメラタンパク質内で挿入または削除が起こり得る。ＧｅｎＢａｎｋタンパク質相同体、キメラタンパク質またはその両方をプローブとして用い、公共のヒトゲノムデータベースから相同ゲノム配列を検索した。このようにして、部分的なＤＮＡ配列を相同ゲノム配列の付加によりストレッチすなわち伸長した。結果として得られるストレッチ配列を検査し、完全遺伝子を含んでいるか否かを決定した。
【０２３４】
６　ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの染色体マッピング
ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を構築するために用いた配列を、ＢＬＡＳＴ及びＳｍｉｔｈ−Ｗａｔｅｒｍａｎアルゴリズムを用いて、ＩｎｃｙｔｅＬＩＦＥＳＥＱデータベース及び公共のドメインデータベースの配列と比較した。ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８と一致するこれらのデータベースの配列を、Ｐｈｒａｐ（表７）などの構築アルゴリズムを使用して、連続及び重複した配列のクラスターに組み入れた。スタンフォード・ヒトゲノムセンター（ＳＨＧＣ）、ホワイトヘッド・ゲノム研究所（ＷＩＧＲ）、Ｇｅｎｅｔｈｏｎ等の公的な情報源から入手可能な放射線ハイブリッド及び遺伝地図データを用いて、クラスタ化された配列が前もってマッピングされたかを測定した。マッピングされた配列がクラスタに含まれている結果、個々の配列番号を含めてそのクラスタの全配列が地図上の位置に割り当てられた。
【０２３５】
地図上の位置は、ヒト染色体の範囲または間隔として表される。センチモルガン間隔の地図上の位置は、染色体のｐアームの末端に関連して測定する。（センチモルガン（ｃＭ）は、染色体マーカー間の組換え頻度に基づく計測単位である。平均して、１ｃＭは、ヒト中のＤＮＡの１メガベース（Ｍｂ）にほぼ等しい。尤も、この値は、組換えのホットスポット及びコールドスポットに起因して広範囲に変化する。）ｃＭ距離は、配列が各クラスタ内に含まれるような放射線ハイブリッドマーカーに対して境界を提供するようなＧｅｎｅｔｈｏｎによってマッピングされた遺伝マーカーに基づく。ＮＣＢＩ「ＧｅｎｅＭａｐ９９」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｐｖ／ｇｅｎｅｍａｐ）などの一般が入手可能なヒト遺伝子マップおよびその他の情報源を用いて、上記した区間が既に同定されている疾患遺伝子マップ内若しくは近傍に位置するかを決定できる。
このようにして、ＳＥＱＩＤＮＯ：５は９７．１から１１６．６センチモルガン内で染色体１２にマップされた。
【０２３６】
７　ポリヌクレオチド発現の分析
ノーザン分析は、転写された遺伝情報の存在を検出するために用いられる実験技術であり、標識されたヌクレオチド配列の、特定の細胞種または組織からのＲＮＡが結合される膜へのハイブリダイゼーションに関与している。（前出のＳａｍｂｒｏｏｋ，７章、同Ａｕｓｕｂｅｌ．Ｆ．Ｍ．ら，４章及び１６章等を参照。）
【０２３７】
ＢＬＡＳＴに適用する類似のコンピュータ技術を用いて、ＧｅｎＢａｎｋやＬｉｆｅＳｅｑ（ＩｎｃｙｔｅＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）等のヌクレオチドデータベースにおいて同一または関連分子を検索する。ノーザン分析は、多数の膜系ハイブリダイゼーションよりも断然速い。更に、特定の同一を厳密な或いは相同的なものとして分類するか否かを決定するため、コンピュータ検索の感度を変更することができる。検索の基準は積スコアであり、次式で定義される。
【０２３８】
【数１】

積スコアは、２つの配列間の類似度及び配列が一致する長さの両方を考慮している。積スコアは、０〜１００の規準化された値であり、次のようにして求める。ＢＬＡＳＴスコアにヌクレオチドの配列一致率を乗じ、その積を２つの配列の短い方の長さの５倍で除する。高スコアリングセグメント対（ＨＳＰ）に一致する各塩基に＋５のスコアを割り当て、各不適性塩基対に−４を割り当てることにより、ＢＬＡＳＴスコアを計算する。２つの配列は、２以上のＨＳＰを共有し得る（ギャップにより離隔され得る）。２以上のＨＳＰがある場合には、最高ＢＬＡＳＴスコアの塩基対を用いて積スコアを計算する。積スコアは、断片的重畳とＢＬＡＳＴアラインメントの質とのバランスを表す。例えば積スコア１００は、比較した２つの配列の短い方の長さ全体にわたって１００％一致する場合のみ得られる。積スコア７０は、一端が１００％一致し、７０％重畳しているか、他端が８８％一致し、１００％重畳しているかのいずれかの場合に得られる。積スコア５０は、一端が１００％一致し、５０％重畳しているか、他端が７９％一致し、１００％重畳しているかのいずれかの場合に得られる。
【０２３９】
或いは、ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチド配列は、由来する組織に対して分析する。例えば或る完全長配列は、ＩｎｃｙｔｅｃＤＮＡ配列（実施例３を参照）と少なくとも一部は重畳するようにアセンブルされる。各ｃＤＮＡ配列は、ヒト組織から作製されたｃＤＮＡライブラリに由来する。各ヒト組織は、以下の器官／組織カテゴリー即ち心血管系、結合組織、消化器系、胚構造、内分泌系、外分泌腺、女性生殖器、男性生殖器、生殖細胞、血液及び免疫系、肝、筋骨格系、神経系、膵臓、呼吸器系、感覚器、皮膚、顎口腔系、非分類性／混合性または尿路の１つに分類される。各カテゴリーのライブラリ数を数えて、全カテゴリーの総ライブラリ数で除する。同様に、各ヒト組織は、以下の疾患／病状カテゴリー即ち癌、細胞系、発達、炎症、神経性、外傷、心血管、鬱血、その他の１つに分類される。各カテゴリーのライブラリ数を数えて、全カテゴリーの総ライブラリ数で除する。得られるパーセンテージは、ＡＴＲＳをコードするｃＤＮＡの疾患特異的な発現を反映する。ｃＤＮＡ配列およびｃＤＮＡライブラリ／組織の情報は、ＬＩＦＥＳＥＱＧＯＬＤデータベース（ＩｎｃｙｔｅＧｅｎｏｍｉｃｓ，ＰａｌｏＡｌｔｏＣＡ）から得ることができる。
【０２４０】
８　ＡＴＲＳをコードするポリヌクレオチドの伸長
完全長のポリヌクレオチド配列もまた、完全長分子の適切な断片から設計したオリゴヌクレオチドプライマーを用いて該断片を伸長させて生成した。一方のプライマーは既知の断片の５’伸長を開始するべく合成し、他方のプライマーは既知の断片の３’伸長を開始するべく合成した。開始プライマーの設計は、長さが約２２〜３０ヌクレオチド、ＧＣ含有率が５０％以上となり、約６８〜７２℃の温度で標的配列にアニーリングするように、ＯＬＩＧＯ４．０６ソフトウェア（ＮａｔｉｏｎａｌＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）或いは別の適切なプログラムを用いて、ｃＤＮＡから設計した。ヘアピン構造及びプライマー−プライマー二量体を生ずるようなヌクレオチドの区間は全て回避した。
【０２４１】
配列を伸長するために、選択されたヒトｃＤＮＡライブラリを用いた。２段階以上の伸長が必要または望ましい場合には、付加的プライマー或いはプライマーのネステッドセットを設計した。
【０２４２】
高忠実度の増幅が、当業者によく知られている方法を利用したＰＣＲ法によって得られた。ＰＣＲは、ＰＴＣ−２００サーマルサイクラー（ＭＪＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．）を用いて９６穴プレート内で行った。反応混合液は、鋳型ＤＮＡ及び２００ｎｍｏｌの各プライマー、Ｍｇ^２ ^＋と（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４とβ−メルカプトエタノールを含むバッファー、ＴａｑＤＮＡポリメラーゼ（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）、ＥＬＯＮＧＡＳＥ酵素（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、ＰｆｕＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を含む。プライマーの組、ＰＣＩＡとＰＣＩＢに対して以下のパラメータで増幅を行った。ステップ１：９４℃で３分間、ステップ２：９４℃で１５分間、ステップ３：６０℃で１分間、ステップ４：６８℃で２分間、ステップ５：ステップ２、３、及び４を２０回繰り返す。ステップ６：６８℃で５分間、ステップ７：４℃で保存。別法では、プライマー対、Ｔ７とＳＫ＋に対して以下のパラメータで増幅を行った。ステップ１：９４℃で３分間、ステップ２：９４℃で１５分間、ステップ３：５７℃で１分間、ステップ４：６８℃で２分間、ステップ５：ステップ２、３、及び４を２０回繰り返す。ステップ６：６８℃で５分間、ステップ７：４℃で保存。
【０２４３】
各ウェルのＤＮＡ濃度は、１ＸＴＥ及び０．５μｌの希釈していないＰＣＲ産物に溶解した１００μｌのＰＩＣＯＧＲＥＥＮ定量試薬（０．２５（ｖ／ｖ）ＰＩＣＯＧＲＥＥＮ；ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｒｏｂｅｓ，ＥｕｇｅｎｅＯＲ）を不透明な蛍光光度計プレート（ＣｏｍｉｎｇＣｏｓｔａｒ，ＡｃｔｏｎＭＡ）の各ウェルに分配してＤＮＡが試薬と結合できるようにして測定する。サンプルの蛍光を計測してＤＮＡの濃度を定量するべくプレートをＦｌｕｏｒｏｓｋａｎＩＩ（ＬａｂｓｙｓｔｅｍｓＯｙ，Ｈｅｌｓｉｎｋｉ，Ｆｉｎｌａｎｄ）でスキャンした。反応混合物のアリコート５〜１０μｌを１％アガロースミニゲル上で電気泳動法によって解析し、どの反応が配列の伸長に成功したかを決定した。
【０２４４】
伸長させたヌクレオチドは、脱塩及び濃縮して３８４穴プレートに移し、ＣｖｉＪＩコレラウイルスエンドヌクレアーゼ（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈ，ＭａｄｉｓｏｎＷＩ）を用いて消化し、ｐＵＣ１８ベクター（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）への再連結反応前に音波処理またはせん断した。ショットガン・シークエンシングのために、消化したヌクレオチドを低濃度（０．６〜０．８％）のアガロースゲル上で分離し、断片を切除し、寒天をＡｇａｒＡＣＥ（Ｐｒｏｍｅｇａ）で消化した。伸長させたクローンをＴ４リガーゼ（ＮｅｗＥｎｇｌａｎｄＢｉｏｌａｂｓ，ＢｅｖｅｒｌｙＭＡ）を用いてｐＵＣ１８ベクター（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）に再連結し、ＰｆｕＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）で処理して制限部位の張出部（ｏｖｅｒｈａｎｇ）を満たし、コンピテント大腸菌細胞に形質移入した。形質移入した細胞を選択して抗生物質を含む培地に移し、それぞれのコロニーを切りとってＬＢ／２Ｘカルベニシリン培養液の３８４ウェルプレートに３７℃で一晩培養した。
【０２４５】
細胞を溶解して、ＴａｑＤＮＡポリメラーゼ（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）及びＰｆｕＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いて以下の手順でＤＮＡをＰＣＲ増幅した。ステップ１：９４℃で３分間、ステップ２：９４℃で１５分間、ステップ３：６０℃で１分間、ステップ４：７２℃で２分間、ステップ５：ステップ２、３、及び４を２０回繰り返す。ステップ６：７２℃で５分間、ステップ７：４℃で保存。上記したようにＰＩＣＯＧＲＥＥＮ試薬（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｒｏｂｅｓ）でＤＮＡを定量化した。ＤＮＡの回収率が低いサンプルは、上記と同一の条件を用いて再増幅した。サンプルは２０％ジメチルスルホキシド（１：２，ｖ／ｖ）で希釈し、ＤＹＥＮＡＭＩＣエネルギートランスファーシークエンシングプライマー、及びＤＹＥＮＡＭＩＣＤＩＲＥＣＴｋｉｔ（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）またはＡＢＩＰＲＩＳＭＢＩＧＤＹＥターミネーターサイクルシークエンシング反応キット（Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒｃｙｃｌｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｒｅａｄｙｒｅａｃｔｉｏｎｋｉｔ）（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いてシークエンシングした。
【０２４６】
同様に、上記手順を用いて完全長ヌクレオチド配列を検証し、或いはそのような伸長のために設計されたオリゴヌクレオチド及び適切なゲノムライブラリを用いて５’調節配列を得る。
【０２４７】
９　個々のハイブリダイゼーションプローブの標識及び使用
ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８から導き出されたハイブリダイゼーションプローブを用いて、ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡ、またはゲノムＤＮＡをスクリーニングする。約２０塩基対からなるオリゴヌクレオチドの標識について特に記載するが、より大きなヌクレオチド断片に対しても事実上同一の手順が用いられる。オリゴヌクレオチドは、ＯＬＩＧＯ４．０６ソフトウェア（ＮａｔｉｏｎａｌＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）等の最新ソフトウェアを用いて設計し、各オリゴマー５０ｐｍｏｌと、［γ−^３２Ｐ］アデノシン３リン酸（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）２５０μＣｉと、Ｔ４ポリヌクレオチドキナーゼ（ＤｕＰｏｎｔＮＥＮ，ＢｏｓｔｏｎＭＡ）を混合することにより標識する。標識したオリゴヌクレオチドは、ＳＥＰＨＡＤＥＸＧ−２５超細繊分子サイズ排除デキストランビードカラム（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）を用いて実質的に精製する。ＡｓｅＩ、ＢｇｌＩＩ、ＥｃｏＲＩ、ＰｓｔＩ、Ｘｂａ１またはＰｖｕＩＩ（ＤｕＰｏｎｔＮＥＮ）のいずれか１つのエンドヌクレアーゼで消化されたヒトゲノムＤＮＡの典型的な膜ベースのハイブリダイゼーション解析において、毎分１０^７カウントの標識されたプローブを含むアリコットを用いる。
【０２４８】
各消化物から得たＤＮＡは、０．７％アガロースゲル上で分画してナイロン膜（ＮｙｔｒａｎＰｌｕｓ，Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ＆Ｓｃｈｕｅｌｌ，ＤｕｒｈａｍＮＨ）に移す。ハイブリダイゼーションは、４０℃で１６時間行う。非特異的シグナルを除去するため、例えば０．１×クエン酸ナトリウム食塩水及び０．５％ドデシル硫酸ナトリウムに一致する条件下で、ブロットを室温で順次洗浄する。オートラジオグラフィーまたはそれに代わるイメージング手段を用いてハイブリダイゼーションパターンを視覚化し、比較する。
【０２４９】
１０　マイクロアレイ
マイクロアレイの表面上でアレイエレメントの連鎖または合成は、フォトリソグラフィ、圧電印刷（インクジェット印刷、前出のＢａｌｄｅｓｃｈｗｅｉｌｅｒ等を参照）、機械的マイクロスポッティング技術及びこれらから派生したものを用いて達成することが可能である。上記各技術において基質は、均一且つ非多孔性の固体とするべきである（Ｓｃｈｅｎａ（１９９９）前出）。推奨する基質には、シリコン、シリカ、スライドガラス、ガラスチップ及びシリコンウエハがある。或いは、ドットブロット法またはスロットブロット法に類似のアレイを利用して、熱的、紫外線的、化学的または機械的結合手順を用いて基質の表面にエレメントを配置及び結合させてもよい。通常のアレイは、手作業で、または利用可能な方法や機械を用いて作製でき、任意の適正数のエレメントを有し得る（Ｓｃｈｅｎａ，Ｍ．ら（１９９５）Ｓｃｉｅｎｃｅ２７０：４６７−４７０、Ｓｈａｌｏｎ．Ｄ．ら（１９９６）ＧｅｎｏｍｅＲｅｓ．６：６３９−６４５、Ｍａｒｓｈａｌｌ，Ａ．ａｎｄＪ．Ｈｏｄｇｓｏｎ（１９９８）Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１６：２７−３１．を参照）。
【０２５０】
完全長ｃＤＮＡ、発現遺伝子配列断片（ＥＳＴ）、またはその断片またはオリゴマーは、マイクロアレイのエレメントを構成し得る。ハイブリダイゼーションに好適な断片またはオリゴマーを、レーザＧＥＮＥソフトウェア（ＤＮＡＳＴＡＲ）等の本技術分野で公知のソフトウェアを用いて選択することが可能である。アレイエレメントは、生物学的サンプル中でポリヌクレオチドを用いてハイブリダイズされる。生物学的サンプル中のポリヌクレオチドは、検出を容易にするために蛍光標識またはその他の分子タグに接合される。ハイブリダイゼーション後、生物学的サンプルからハイブリダイズされていないヌクレオチドを除去し、蛍光スキャナを用いて各アレイエレメントにおいてハイブリダイゼーションを検出する。或いは、レーザ脱着及び質量スペクトロメトリを用いてもハイブリダイゼーションを検出し得る。マイクロアレイ上のエレメントにハイブリダイズする各ポリヌクレオチドの相補性の度合及び相対存在度は、算定し得る。一実施例におけるマイクロアレイの調整及び使用について、以下に詳述する。
【０２５１】
組織または細胞サンプルの準備
グアニジウムチオシアネート法を用いて組織サンプルから全ＲＮＡを単離し、オリゴ（ｄＴ）セルロース法を用いてポリ（Ａ）^＋ＲＮＡを精製する。各ポリ（Ａ）^＋ＲＮＡサンプルを、ＭＭＬＶ逆転写酵素、０．０５ｐｇ／μｌのオリゴ（ｄＴ）プライマー（２１ｍｅｒ）、１×第一鎖合成バッファー、０．０３ｕｎｉｔ／μｌのＲＮアーゼ阻害因子、５００μＭのｄＡＴＰ、５００μＭのｄＧＴＰ、５００μＭのｄＴＴＰ、４０μＭのｄＣＴＰ、４０μＭのｄＣＴＰ−Ｃｙ３（ＢＤＳ）またはｄＣＴＰ−Ｃｙ５（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）を用いて逆転写する。逆転写反応は、ＧＥＭＢＲＩＧＨＴキット（Ｉｎｃｙｔｅ）を用いて、２００ｎｇのポリ（Ａ）^＋ＲＮＡを含む２５ｍｌ容量で行う。特異的対照ポリ（Ａ）^＋ＲＮＡは、非コード酵母ゲノムＤＮＡからｉｎｖｉｔｒｏ転写により合成する。各反応サンプル（１つはＣｙ３、もう１つはＣｙ５標識）は、２．５ｍｌの０．５Ｍ水酸化ナトリウムで処理し、８５℃で２０分間インキュベートし、反応を停止させてＲＮＡを分解させる。サンプルは、２つの連続するＣＨＲＯＭＡＳＰＩＮ３０ゲル濾過スピンカラム（ＣＬＯＮＴＥＣＨＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（ＣＬＯＮＴＥＣＨ），ＰａｌｏＡｌｔｏＣＡ）を用いて精製する。結合後、２つの反応サンプルは、１ｍｌのグリコーゲン（１ｍｇ／ｍｌ）を用いて析出させたエタノール、６０ｍｌの酢酸ナトリウム及び３００ｍｌの１００％エタノールである。サンプルは次に、ＳｐｅｅｄＶＡＣ（ＳａｖａｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＩｎｃ．，ＨｏｌｂｒｏｏｋＮＹ）を用いて乾燥して仕上げ、１４μｌ５×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ中で再懸濁する。
【０２５２】
マイクロアレイの準備
本発明の配列を用いて、アレイエレメントを生成する。各アレイエレメントは、クローン化ｃＤＮＡインサートによりベクター含有細菌性細胞から増幅する。ＰＣＲ増幅は、ｃＤＮＡインサートの側面に位置するベクター配列に相補的なプライマーを用いる。３０サイクルのＰＣＲで１〜２ｎｇの初期量から５μｇより大きい最終量までアレイエレメントを増幅する。増幅されたアレイエレメントは、ＳＥＰＨＡＣＲＹＬ−４００（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）を用いて精製される。
【０２５３】
精製したアレイエレメントは、ポリマーコートされたスライドガラス上に固定する。顕微鏡スライドガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ）は、処理中及び処理後に大量の蒸留水洗液を用いて０．１％のＳＤＳ及びアセトン中で超音波により洗浄する。スライドガラスは、４％フッ化水素酸（ＶＷＲＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＰｒｏｄｕｃｔｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＶＷＲ），ＷｅｓｔＣｈｅｓｔｅｒＰＡ）中でエッチングし、蒸留水中で広範囲にわたって洗浄し、９５％エタノール中で０．０５％アミノプロピルシラン（Ｓｉｇｍａ）を用いてコーティングする。コーティングしたスライドガラスは、１１０℃の天火で硬化させる。
【０２５４】
米国特許第５，８０７，５２２号で説明されている方法を用いて、コーティングしたガラス基板にアレイエレメントを付加する。該特許は、引用を以って本明細書の一部となす。平均濃度が１００ｎｇ／μｌのアレイエレメントＤＮＡ１μｌを高速ロボット装置により開口キャピラリープリントエレメントに充填する。装置はここで、スライド毎に約５ｎｌのアレイエレメントサンプルを加える。
【０２５５】
マイクロアレイには、ＳＴＲＡＴＡＬＩＮＫＥＲＵＶ架橋剤（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いてＵＶ架橋する。マイクロアレイは、室温において０．２％ＳＤＳで１度洗浄し、蒸留水で３度洗浄する。リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（Ｔｒｏｐｉｘ，Ｉｎｃ．，ＢｅｄｆｏｒｄＭＡ）中の０．２％カゼイン中において６０℃で３０分間マイクロアレイをインキュベートした後、前に行ったように０．２％ＳＤＳ及び蒸留水で洗浄することにより、非特異結合部位をブロックする。
【０２５６】
ハイブリダイゼーション
ハイブリダイゼーション反応は、５×ＳＳＣ，０．２％ＳＤＳハイブリダイゼーション緩衝液中のＣｙ３及びＣｙ５標識したｃＤＮＡ合成生成物を各０．２μｇ含む９μｌのサンプル混合体を有する。サンプル混合体は、６５℃まで５分間加熱し、マイクロアレイ表面上で等分して１．８ｃｍ^２のカバーガラスで覆う。アレイは、顕微鏡スライドより僅かに大きいキャビティを有する防水チェンバーに移行させる。チェンバーのコーナーに１４０μｌの５×ＳＳＣを加えることにより、チェンバー内部を湿度１００に保持する。アレイを含むチェンバーは、６０℃で約６．５時間インキュベートする。アレイは、第１洗浄緩衝液中（１×ＳＳＣ，０．１％ＳＤＳ）において４５℃で１０分間洗浄し、第２洗浄緩衝液中（０．１×ＳＳＣ）において４５℃で１０分間各々３度洗浄して乾燥させる。
【０２５７】
検出
レポーター標識ハイブリダイゼーション複合体は、Ｃｙ３の励起のためには４８８ｎｍ、Ｃｙ５の励起のためには６３２ｎｍでスペクトル線を生成し得るＩｎｎｏｖａ７０混合ガス１０Ｗレーザ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ，Ｉｎｃ．，ＳａｎｔａＣｌａｒａＣＡ）を備えた顕微鏡で検出する。２０×顕微鏡対物レンズ（Ｎｉｋｏｎ，Ｉｎｃ．，ＭｅｌｖｉｌｌｅＮＹ）を用いて、アレイ上に励起レーザ光を集中させる。アレイを含むスライドを顕微鏡のコンピュータ制御Ｘ−Ｙステージに置き、対物レンズを通過してラスタスキャンする。本実施例で用いた１．８ｃｍ×１．８ｃｍのアレイは、２０μｍの解像度でスキャンした。
【０２５８】
２つの異なるスキャンのうち、混合ガスマルチラインレーザは２つの蛍光色素を連続的に励起する。放射された光は、２つの蛍光色素に応じて波長に基づき２つの光電子増倍管検出器（ＰＭＴＲ１４７７，ＨａｍａｍａｔｓｕＰｈｏｔｏｎｉｃｓＳｙｓｔｅｍｓ，ＢｒｉｄｇｅｗａｔｅｒＮＪ）に分割される。アレイと光電子増倍管間に設置された好適なフィルターを用いて、シグナルをフィルタリングする。用いる蛍光色素の最大発光は、Ｃｙ３では５６５ｎｍ、Ｃｙ５では６５０ｎｍである。装置は両方の蛍光色素からのスペクトルを同時に記録し得るが、レーザ源において好適なフィルターを用いて各アレイを通常２度スキャンし、蛍光色素１つにつき１度スキャンする。
【０２５９】
スキャンの感度は通常、既知濃度のサンプル混合体に添加されるｃＤＮＡ対照種により生成されるシグナル強度を用いて較正する。アレイ上の特定の位置には相補的ＤＮＡ配列が含まれ、その位置におけるシグナルの強度をハイブリダイジング種の重量比１：１００，０００に相関させる。異なる源（例えば試験及び対照細胞を表す）からの２つのサンプルを、各々異なる蛍光色素で標識し、他と異なって発現した遺伝子を同定するために単一のアレイにハイブリダイズする場合には、２つの蛍光色素を有する較正ｃＤＮＡの標識サンプルにより較正し、ハイブリダイゼーション混合体に各々等量を加える。
【０２６０】
光電子増倍管の出力は、ＩＢＭコンパチブルＰＣコンピュータにインストールされた１２ビットＲＴＩ−８３５Ｈアナログ−ディジタル（ＡＩＤ）変換ボード（ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．，ＮｏｒｗｏｏｄＭＡ）を用いてディジタル化される。ディジタル化されたデータは、青色（低シグナル）から赤色（高シグナル）までの擬似カラー範囲へのリニア２０色変換を用いてシグナル強度がマッピングされたようなイメージとして表示される。データは、定量的にも分析される。２つの異なる蛍光色素を同時に励起及び測定する場合には、各蛍光色素の発光スペクトルを用いて、データは先ず蛍光色素と蛍光色素の間の光学磁気プリンティング（発光スペクトルの重畳に起因する）に集められる。
【０２６１】
グリッドは蛍光シグナルイメージ上に重ねられ、それによって各スポットからのシグナルはグリッドの各エレメントに集められる。各エレメント内の蛍光シグナルは統合され、シグナルの平均強度に応じた数値が得られる。シグナル分析に用いるソフトウェアは、ＧＥＭＴＯＯＬＳ遺伝子発現分析プログラム（Ｉｎｃｙｔｅ）である。
【０２６２】
１１　相補的ポリヌクレオチド
ＡＴＲＳをコードする配列或いはその任意の一部に対して相補的な配列は、天然のＡＴＲＳの発現を低下させるため即ち阻害するために用いられる。約１５〜３０塩基対を含むオリゴヌクレオチドの使用について記すが、これより小さな或いは大きな配列の断片の場合でも本質的に同じ方法を用いることができる。Ｏｌｉｇｏ４．０６ソフトウェア（ＮａｔｉｏｎａｌＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）及びＡＴＲＳのコーディング配列を用いて、適切なオリゴヌクレオチドを設計する。転写を阻害するためには、最も独特な５’ 配列から相補的オリゴヌクレオチドを設計し、これを用いてプロモーターがコーディング配列に結合するのを阻害する。翻訳を阻害するためには、相補的なオリゴヌクレオチドを設計して、リボソームがＡＴＲＳをコードする転写物に結合するのを阻害する。
【０２６３】
１２　ＡＴＲＳの発現
ＡＴＲＳの発現及び精製は、細菌若しくはウイルスを基にした発現系を用いて行うことができる。細菌でＡＴＲＳが発現するために、抗生物質耐性及びｃＤＮＡの転写レベルを高める誘導性のプロモーターを含む好適なベクターにｃＤＮＡをサブクローニングする。このようなプロモーターには、ｌａｃオペレーター調節エレメントに関連するＴ５またはＴ７バクテリオファージプロモーター及びｔｒｐ−ｌａｃ（ｔａｃ）ハイブリッドプロモーターが含まれるが、これらに限定するものではない。組換えベクターを、ＢＬ２１（ＤＥ３）等の好適な細菌宿主に形質転換する。抗生物質耐性をもつ細菌が、イソプロピルβ−Ｄチオガラクトピラノシド（ＩＰＴＧ）で誘発されるとＡＴＲＳを発現する。真核細胞でのＡＴＲＳの発現は、昆虫細胞株または哺乳動物細胞株に一般にバキュロウイスルスとして知られているＡｕｔｏｇｒａｐｈｉｃａｃａｌｉｆｏｒｎｉｃａ核多角体病ウイルス（ＡｃＭＮＰＶ）を感染させて行う。バキュロウイルスの非必須の多角体遺伝子を、相同組換え或いは転移プラスミドの媒介を伴う細菌の媒介による遺伝子転移のどちらかによって、ＡＴＲＳをコードするｃＤＮＡと置換する。ウイルスの感染力は維持され、強いポリヘドリンプロモーターによって高いレベルのｃＤＮＡの転写が行われる。組換えバキュロウイルスは、多くの場合はＳｐｏｄｏｐｔｅｒａｆｒｕｇｉｐｅｒｄａ（Ｓｆ９）昆虫細胞に感染に用いられるが、ヒト肝細胞の感染にも用いられることもある。後者の感染の場合は、バキュロウイルスの更なる遺伝的変更が必要になる。（Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ．Ｅ．Ｋ．ら（１９９４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９１：３２２４−３２２７、Ｓａｎｄｉｇ，Ｖ．ら（１９９６）Ｈｕｍ．ＧｅｎｅＴｈｅｒ．７：１９３７−１９４５．等を参照）。
【０２６４】
殆どの発現系では、ＡＴＲＳが、例えばグルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、またはＦＬＡＧや６−Ｈｉｓなどのペプチドエピトープ標識で合成された融合タンパク質となるため、未精製の細胞溶解物からの組換え融合タンパク質の親和性ベースの精製が素早く１回で行うことができる。ＧＳＴは日本住血吸虫からの２６ｋＤａの酵素であり、タンパク質の活性及び抗原性を維持した状態で、固定化グルタチオン上で融合タンパク質の精製を可能とする（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）。精製の後、ＧＳＴ部分を特定の操作部位でＡＴＲＳからタンパク分解的に切断できる。ＦＬＡＧは８アミノ酸のペプチドであり、市販されているモノクローナル及びポリクローナル抗ＦＬＡＧ抗体（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋ）を用いて免疫親和性精製を可能にする。６ヒスチジン残基が連続して伸長した６−Ｈｉｓは、金属キレート樹脂（ＱＩＡＧＥＮ）上での精製を可能にする。タンパク質の発現及び精製の方法は、前出のＡｕｓｕｂｅｌ（１９９５）１０章、１６章に記載されている。これらの方法で精製したＡＴＲＳを直接用いて以下の実施例１６、１７、及び１８のアッセイを行うことができる。
【０２６５】
１３　機能的アッセイ
ＡＴＲＳ機能は、哺乳動物細胞培養系において生理学的に高められたレベルでのＡＴＲＳをコードする配列の発現によって評価する。ｃＤＮＡを高いレベルで発現する強いプロモーターを含む哺乳動物発現ベクターにｃＤＮＡをサブクローニングする。選り抜きのベクターには、ｐＣＭＶＳＰＯＲＴプラスミド（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）及びｐＣＲ３．１プラスミド（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）が含まれ、どちらもサイトメガロウイルスプロモーターを有する。リポソーム製剤或いは電気穿孔法を用いて、５〜１０μｇの組換えベクターをヒト細胞株、例えば内皮由来または造血由来の細胞株に一時的に形質移入する。更に、標識タンパク質をコードする配列を含む１〜２μｇのプラスミドを同時に形質移入する。標識タンパク質の発現により、形質移入細胞と非形質移入細胞を区別する手段が与えられる。また、標識タンパク質の発現によって、ｃＤＮＡの組換えベクターからの発現を正確に予想できる。標識タンパク質は、例えば緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ；Ｃｌｏｎｔｅｃｈ）、ＣＤ６４またはＣＤ６４−ＧＦＰ融合タンパク質から選択できる。自動化された、レーザー光学に基づく技術であるフローサイトメトリー（ＦＣＭ）を用いて、ＧＦＰまたはＣＤ６４−ＧＦＰを発現する形質移入された細胞を同定し、その細胞のアポトーシス状態や他の細胞特性を評価する。ＦＣＭは、細胞死に先行するか或いは同時に発生する現象を診断する蛍光分子の取込を検出して計量する。このような現象として挙げられるのは、プロピジウムヨウ化物によるＤＮＡ染色によって計測される核ＤＮＡ内容物の変化、ブロモデオキシウリジンの取込量の低下によって計測されるＤＮＡ合成の下方調節、特異抗体との反応性によって計測される細胞表面及び細胞内におけるタンパンク質の発現の変化、及び蛍光複合アネキシンＶタンパク質の細胞表面への結合によって計測される原形質膜組成の変化とがある。フローサイトメトリー法については、Ｏｒｍｅｒｏｄ，Ｍ．Ｇ．（１９９４）ＦｌｏｗＣｙｔｏｍｅｔｒｙＯｘｆｏｒｄ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮＹ．に記述がある。
【０２６６】
遺伝子発現におけるＡＴＲＳの影響は、ＡＴＲＳをコードする配列とＣＤ６４またはＣＤ６４−ＧＦＰのどちらかが形質移入された高度に精製された細胞集団を用いて評価することができる。ＣＤ６４またはＣＤ６４−ＧＦＰは、形質転換された細胞表面で発現し、ヒト免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の保存領域と結合する。形質転換された細胞と形質転換されない細胞とは、ヒトＩｇＧかＣＤ６４に対する抗体のどちらかで被覆された磁気ビードを用いて分離することができる（ＤＹＮＡＬ．ＬａｋｅＳｕｃｃｅｓｓ．ＮＹ）。ｍＲＮＡは、当分野で周知の方法で細胞から精製することができる。ＡＴＲＳ及び目的の他の遺伝子をコードするｍＲＮＡの発現は、ノーザン分析やマイクロアレイ技術で分析することができる。
【０２６７】
１４　ＡＴＲＳに特異的な抗体の作製
ポリアクリルアミドゲル電気泳動法（ＰＡＧＥ；例えば、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｍ．Ｇ．（１９９０）ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．１８２：４８８−４９５を参照）または他の精製技術で実質的に精製されたＡＴＲＳを用いて、標準的なプロトコルでウサギを免疫化して抗体を作り出す。
【０２６８】
或いは、レーザＧＥＮＥソフトウェア（ＤＮＡＳＴＡＲ）を用いてＡＴＲＳアミノ酸配列を解析し、免疫抗原性の高い領域を決定する。そして対応するオリゴペプチドを合成し、このオリゴペプチドを用いて当業者によく知られている方法で抗体を生成する。例えばＣ末端付近或いは隣接する親水性領域等の、適切なエピトープの選択については、当分野で公知である（前出のＡｕｓｕｂｅｌ，１９９５，１１章等を参照）。
【０２６９】
通常は、長さ約１５残基のオリゴペプチドを、Ｆｍｏｃケミストリを用いるＡＢＩ４３１Ａペプチドシンセサイザ（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて合成し、Ｎ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＭＢＳ）を用いた反応によってＫＬＨ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．ＬｏｕｉｓＭＯ）に結合させて、免疫抗原性を高める（前出のＡｕｓｕｂｅｌ，１９９５等を参照）。完全フロイントアジュバントにおいてオリゴペプチド−ＫＬＭ複合体を用いてウサギを免疫化する。得られた抗血清の抗ペプチド活性及び抗ＡＴＲＳ活性を検査するには、ペプチドまたはＡＴＲＳを基板に結合し、１％ＢＳＡを用いてブロッキング処理し、ウサギ抗血清と反応させて洗浄し、さらに放射性ヨウ素標識されたヤギ抗ウサギＩｇＧと反応させる。
【０２７０】
１５　特異的抗体を用いる天然ＡＴＲＳの精製
天然ＡＴＲＳ或いは組換えＡＴＲＳを、ＡＴＲＳに特異的な抗体を用いるイムノアフィニティークロマトグラフィにより実質的に精製する。イムノアフィニティーカラムは、ＣＮＢｒ−活性化ＳＥＰＨＡＲＯＳＥ（ＡｍｅｒｓｈａｍＰｈａｒｍａｃｉａＢｉｏｔｅｃｈ）のような活性化クロマトグラフィー用レジンと抗ＡＴＲＳ抗体とを共有結合させることにより形成する。結合後に、製造者の使用説明書に従って樹脂をブロックし、洗浄する。
【０２７１】
ＡＴＲＳを含む培養液をイムノアフィニティーカラムに通し、ＡＴＲＳを優先的に吸着できる条件で（例えば、界面活性剤の存在下において高イオン強度のバッファーで）そのカラムを洗浄する。そのカラムを、抗体とＡＴＲＳとの結合を切るような条件で（例えば、ｐＨ２〜３のバッファー、或いは高濃度の尿素またはチオシアン酸塩イオンのようなカオトロピックイオンで）溶出させ、ＡＴＲＳを回収する。
【０２７２】
１６　ＡＴＲＳと相互作用する分子の同定
ＡＴＲＳまたは生物学的に活性であるＡＴＲＳ断片を、^１２５Ｉボルトンハンター試薬で標識する。（ＢｏｌｔｏｎＡ．Ｅ．及びＷ．Ｍ．Ｈｕｎｔｅｒ（１９７３）Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１３３：５２９−５３９を参照）。マルチウェルプレートに予め配列しておいた候補の分子を、標識したＡＴＲＳと共にインキュベートし、洗浄して、標識したＡＴＲＳ複合体を有する全てのウェルをアッセイする。様々なＡＴＲＳ濃度で得られたデータを用いて、候補分子と結合したＡＴＲＳの数量及び親和性、会合についての値を計算する。
【０２７３】
別法では、ＡＴＲＳと相互作用する分子を、Ｆｉｅｌｄｓ，Ｓ．及びＯ．Ｓｏｎｇ（１９８９，Ｎａｔｕｒｅ３４０：２４５−２４６）に記載の酵母２−ハイブリッドシステム（ｙｅａｓｔｔｗｏ−ｈｙｂｒｉｄｓｙｓｔｅｍ）やＭＡＴＣＨＭＡＫＥＲシステム（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ）などの２−ハイブリッドシステムに基づいた市販のキットを用いて分析する。
【０２７４】
ＡＴＲＳはまた、高処理型の酵母２ハイブリッドシステムを使用するＰＡＴＨＣＡＬＬＩＮＧプロセス（ＣｕｒａＧｅｎＣｏｒｐ．，ＮｅｗＨａｖｅｎＣＴ）に用いて、遺伝子の２つの大きなライブラリによってコードされるタンパク質間の全ての相互作用を決定することができる（Ｎａｎｄａｂａｌａｎ，Ｋ．他（２０００）米国特許第６，０５７，１０１号）。
【０２７５】
１７　ＡＴＲＳ活性の実証
ｔＲＮＡ合成酵素活性は、［^１４Ｃ］−標識されたアミノ酸の存在でｔＲＮＡ基質のアミノアシル化として測定される。ＡＴＲＳは緩衝液で、［^１４Ｃ］−標識されたアミノ酸と好適な同族のｔＲＮＡ（例えば、［^１４Ｃ］アラニンおよびｔＲＮＡ^ａｌａ）とともにインキュベートされる。^１４Ｃ−標識の産物は遊離［^１４Ｃ］アミノ酸からクロマトグラフィーによって分離され、組み込まれた［^１４Ｃ］はシンチレーションカウンタで測定される。^１４Ｃ−標識の産物の量は、このアッセイのＡＴＲＳの活性に比例する。
【０２７６】
１８　ＡＴＲＳアゴニスト及びアンタゴニストの同定
ＡＴＲＳ活性化若しくは抑制のアゴニスト若しくはアンタゴニストは、実施例１７で記述したアッセイを用いてテストしても良い。アゴニストは、ＡＴＲＳ活性の増加を引き起こし、アンタゴニストはＡＴＲＳ活性の減少を引き起こす。
【０２７７】
当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく本発明の記載した方法及びシステムの種々の改変を行い得る。本発明について説明するにあたり特定の好適実施例に関連して説明を行ったが、本発明の範囲が、そのような特定の実施例に不当に制限されるべきではないことを理解されたい。実際に、分子生物学または関連分野の専門家には明らかな、本明細書に記載されている本発明の実施方法の様々な改変は、特許請求の範囲内にあるものとする。
【０２７８】
（表の簡単な説明）
表１は、本発明の完全長ポリヌクレオチド配列及びポリペプチド配列の命名法の概略を示す。
【０２７９】
表２は、ＧｅｎＢａｎｋ識別番号及び本発明のポリペプチドに最も近いＧｅｎＢａｎｋ相同体の注釈を示す。各ポリペプチドとそのＧｅｎＢａｎｋ相同体が一致する確率スコアも併せて示す。
【０２８０】
表３は、予測されるモチーフ及びドメインを含む本発明のポリヌクレオチド配列の構造的特徴を、ポリペプチドの分析に用いるための方法、アルゴリズム及び検索可能なデータベースと共に示す。
【０２８１】
表４は、本発明のポリヌクレオチド配列を構築するために用いたｃＤＮＡ及び／またはゲノムＤＮＡ断片を、ポリヌクレオチド配列の選択した断片と共に示す。
【０２８２】
表５は、本発明のポリヌクレオチドの代表的なｃＤＮＡライブラリを示す。
【０２８３】
表６は、表５に示したｃＤＮＡライブラリの作製に用いた組織及びベクターを説明する付表である。
【０２８４】
表７は、本発明のポリヌクレオチドとポリペプチドのの分析に用いたツール、プログラム、アルゴリズムを、適用可能な説明、引用文献及び閾値パラメータと共に示す。
【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【表１０】

【表１１】

【表１２】

Claims

以下の（ａ）乃至（ｄ）を有する群から選択した実質上単離されたポリペプチド。
（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４（配列番号１乃至４）を有する群から選択したアミノ酸配列を含むポリペプチド
（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列と少なくとも９０％が同一であるようなアミノ酸配列を有する天然のポリペプチド
（ｃ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの生物学的活性断片
（ｄ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドの免疫抗原性断片
ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択した請求項１に記載の単離されたポリペプチド。
請求項１のポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド。
請求項２のポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８（配列番号５乃至８）を有する群から選択した請求項４に記載の単離されたポリヌクレオチド。
請求項３に記載のポリヌクレオチドに機能的に結合したプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオチド。
請求項６に記載の組換えポリヌクレオチドを用いて形質転換した細胞。
請求項６に記載の組換えポリヌクレオチドを含む遺伝形質転換体。
請求項１のポリペプチドを生産する方法であって、
（ａ）前記ポリペプチドの発現に好適な条件下で、請求項１のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに機能的に結合されたプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞を培養するステップと、
（ｂ）そのように発現した前記ポリペプチドを回収する過程とからなり、前記組換えポリヌクレオチドが、請求項１に記載の前記ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに機能的に結合したプロモーター配列を有することを特徴とする方法。
請求項１に記載のポリペプチドと特異結合するような単離された抗体。
以下の（ａ）乃至（ｄ）を有する群から選択した単離されたポリヌクレオチド。
（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチド
（ｂ）ＳＥＱＩＤＮＯ：５−８を有する群から選択したポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％が同一であるような天然のポリヌクレオチド
（ｃ）（ａ）のポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド
（ｄ）（ｂ）のポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド
（ｅ）（ａ）〜（ｄ）のＲＮＡ等価物
請求項１１に記載のポリヌクレオチドの少なくとも６０の連続したヌクレオチドを含む単離されたポリヌクレオチド。
請求項１１に記載のポリヌクレオチドの配列を有する標的ポリヌクレオチドをサンプル中から検出する方法であって、
（ａ）前記サンプル中の前記標的ポリヌクレオチドに相補的な配列を有する少なくとも２０の連続したヌクレオチドを含むプローブを用いて前記サンプルをハイブリダイズする過程と、
（ｂ）前記ハイブリダイゼーション複合体の存在・不存在を検出し、該複合体が存在する場合にはオプションでその量を検出する過程からなり、前記プローブと前記標的ポリヌクレオチドまたは断片の間でハイブリダイゼーション複合体が形成されるような条件下で、前記プローブが前記標的ポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズすることを特徴とする方法。
前記プローブが少なくとも６０の連続したヌクレオチドを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
請求項１１に記載のポリヌクレオチドの配列を有する標的ポリヌクレオチドをサンプル中から検出する方法であって、
（ａ）ポリメラーゼ連鎖反応増幅を用いて前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片を増幅する過程と、
（ｂ）前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片の存在・不存在を検出し、該標的ポリヌクレオチドまたはその断片が存在する場合にはオプションでその量を検出する過程を含むことを特徴とする方法。
請求項１のポリペプチドと、薬剤として許容できる賦形剤とを有することを特徴とする成分。
前記ポリペプチドが、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求項１６に記載の成分。
機能的なＡＴＲＳの発現の低下に関連する疾患や病態の治療方法であって、そのような治療が必要な患者に請求項１６の組成物を投与することを含むことを特徴とする治療方法。
請求項１に記載のポリペプチドのアゴニストとして有効性を確認するために化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ）請求項１のポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、
（ｂ）前記サンプルにおいてアゴニスト活性を検出するステップとを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
請求項１９に記載の方法によって同定したアゴニスト化合物と薬剤として許容できる賦形剤とを含むことを特徴とする成分。
機能的なＡＴＲＳの発現の低下に関連する疾患や病態の治療方法であって、そのような治療が必要な患者に請求項２０の組成物を投与することを含むことを特徴とする治療方法。
請求項１に記載のポリペプチドのアンタゴニストとして有効性を確認するために化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ）請求項１のポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、
（ｂ）前記サンプルにおいてアンタゴニスト活性を検出するステップとを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
請求項２２に記載の方法によって同定したアンタゴニスト化合物と、薬剤として許容できる賦形剤とを含むことを特徴とする成分。
機能的なＡＴＲＳの過剰な発現に関連する疾患や病態の治療方法であって、そのような治療が必要な患者に請求項２３の組成物を投与することを含むことを特徴とする治療方法。
請求項１に記載のポリペプチドに特異結合する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ）適切な条件下で請求項１に記載のポリペプチドを少なくとも１つの試験化合物に結合させる過程と、
（ｂ）請求項１に記載のポリペプチドの試験化合物との結合を検出し、それによって請求項１に記載のポリペプチドに特異結合する化合物を同定する過程とを含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載のポリペプチドの活性を調節する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ）請求項１に記載のポリペプチドの活性が許容された条件下で、請求項１に記載のポリペプチドを少なくとも１つの試験化合物に結合させる過程と、
（ｂ）請求項１に記載のポリペプチドの活性を試験化合物の存在下で算定する過程と、
（ｃ）試験化合物の存在下での請求項１に記載のポリペプチドの活性を、試験化合物の不存在下での請求項１に記載のポリペプチドの活性と比較する過程とを含み、試験化合物の存在下での請求項１に記載のポリペプチドの活性の変化が、請求項１に記載のポリペプチドの活性を調節する化合物を標示することを特徴とする方法。
請求項５の配列を含む標的ポリヌクレオチドの発現を変化させるのに効果的な化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ）前記標的ポリヌクレオチドの発現に好適な条件下で、前記標的ポリヌクレオチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、
（ｂ）前記標的ポリヌクレオチドの変異発現を検出する過程と、
（ｃ）可変量の前記化合物の存在下と前記化合物の不存在下で、前記標的ポリヌクレオチドの発現を比較する過程とを含むことを特徴とする方法。
試験化合物の毒性を算定する方法であって、
（ａ）核酸を含む生物学的サンプルを前記試験化合物で処理する過程と、
（ｂ）処理した前記生体サンプルの核酸と、請求項１１のポリヌクレオチドの少なくとも２０の連続するヌクレオチドを含むプローブをハイブリダイズさせるステップであって、このハイブリダイゼーションゼーションが、前記プローブと前記生体サンプルの標的ポリヌクレオチドとの間で特異的なハイブリダイゼーション複合体が形成される条件下で行われ、前記標的ポリヌクレオチドが、請求項１１のポリヌクレオチドのポリヌクレオチド配列またはその断片を含むポリヌクレオチドである、前記ステップと、
（ｃ）ハイブリダイゼーション複合体の収量を定量するステップと、
（ｄ）前記処理された生物学的サンプル中の前記ハイブリタイゼーション複合体の量を、処理されていない生物学的サンプル中の前記ハイブリタイゼーション複合体の量と比較する過程とを含み、前記処理された生物学的サンプル中の前記ハイブリタイゼーション複合体の量の差が、前記試験化合物の毒性を標示することを特徴とする方法。
生物学的サンプル中のＡＴＲＳの発現に関連する症状または疾患に対する診断試験法であって、
（ａ）前記抗体が前記ポリペプチドに結合し、抗体とポリペプチドとの複合体が形成されるのに適した条件下で、前記生物学的サンプルを請求項１０に記載の抗体と結合する過程と、
（ｂ）前記複合体を検出する過程とを含み、前記複合体の存在が、前記生物学的サンプル中の前記ポリペプチドの存在と相関することを特徴とする方法。
前記抗体が、
（ａ）キメラ抗体
（ｂ）単鎖抗体
（ｃ）Ｆａｂ断片
（ｄ）Ｆ（ａｂ’）_２断片
（ｅ）ヒト化抗体のいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の抗体。
請求項１０に記載の抗体と、許容できる賦形剤とを含む化合物。
被検者のＡＴＲＳの発現に関連する病状又は疾患の診断方法であって、請求項３１に記載の化合物の有効量を前記被検者に投与する過程を含むことを特徴とする方法。
前記抗体が標識されることを特徴とする請求項３１に記載の化合物。
被検者のＡＴＲＳの発現に関連する病状又は疾患の診断方法であって、請求項３３に記載の化合物の有効量を前記被検者に投与する過程を含むことを特徴とする方法。
請求項１０に記載の抗体の特異性を有するポリクローナル抗体を調製する方法であって、
（ａ）抗体反応を誘発する条件下で、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列含むポリペプチドまたはその免疫抗原性断片を用いて動物を免疫化する過程と、
（ｂ）前記動物から抗体を単離する過程と、
（ｃ）前記単離された抗体をポリペプチドでスクリーニングし、それによって、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドに特異結合するようなポリクローナル抗体を同定する過程とを含むことを特徴とする方法。
請求項３５に記載の方法で産出した抗体。
請求項３６に記載の抗体及び適切なキャリアを含む化合物。
請求項１０に記載の抗体の特異性を有する抗体を用いてモノクローナル抗体を製造する方法であって、
（ａ）抗体反応を誘発する条件下で、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列含むポリペプチドまたはその免疫抗原性断片を用いて動物を免疫化する過程と、
（ｂ）前記動物から抗体産出細胞を単離する過程と、
（ｃ）不死化の細胞を用いて前記抗体産出細胞を融合して、モノクローナル抗体を産出するハイブリドーマ細胞を形成する過程と、
（ｄ）前記ハイブリドーマ細胞を培養する過程と、
（ｅ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドに特異結合するような前記培養モノクローナル抗体から単離する過程とを含むことを特徴とする方法。
請求項３８に記載の方法で産出したモノクローナル抗体。
請求項３９に記載の抗体及び適切なキャリアを含む化合物。
Ｆａｂ発現ライブラリのスクリーニングにより前記抗体を産出することを特徴とする請求項１０に記載の抗体。
組換え免疫グロブリンライブラリのスクリーニングにより前記抗体を産出することを特徴とする請求項１０に記載の抗体。
ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドを検出する方法であって、
（ａ）前記抗体と前記ポリペプチドの特異結合を許容する条件下で、サンプルを用いて請求項１０に記載の抗体をインキュベートする過程と、
（ｂ）特異結合を検出する過程とを含み、該特異結合が、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドがサンプル中に存在することを標示することを特徴とする方法。
ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有するポリペプチドを精製する方法であって、
（ａ）前記抗体と前記ポリペプチドの特異結合を許容する条件下で、サンプルを用いて請求項１０に記載の抗体をインキュベートする過程と、
（ｂ）前記サンプルから前記抗体を分離し、ＳＥＱＩＤＮＯ：１−４を有する群から選択したアミノ酸配列を有する精製ポリペプチドを得る過程とを含むことを特徴とする方法。
ＳＥＱＩＤＮＯ：１のアミノ酸配列を有する請求項１に記載のポリペプチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：２のアミノ酸配列を有する請求項１に記載のポリペプチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：３のアミノ酸配列を有する請求項１に記載のポリペプチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：４のアミノ酸配列を有する請求項１に記載のポリペプチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：５のポリヌクレオチド配列を有する請求項１１に記載のポリヌクレオチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：６のポリヌクレオチド配列を有する請求項１１に記載のポリヌクレオチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：７のポリヌクレオチド配列を有する請求項１１に記載のポリヌクレオチド。
ＳＥＱＩＤＮＯ：８のポリヌクレオチド配列を有する請求項１１に記載のポリヌクレオチド。