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WO1997047172A1 - Proteine isoforme du recepteur de la vitamine d - Google Patents

Proteine isoforme du recepteur de la vitamine d Download PDF

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WO1997047172A1
WO1997047172A1 PCT/IB1997/000947 IB9700947W WO9747172A1 WO 1997047172 A1 WO1997047172 A1 WO 1997047172A1 IB 9700947 W IB9700947 W IB 9700947W WO 9747172 A1 WO9747172 A1 WO 9747172A1
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WO
WIPO (PCT)
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vitamin
protein
vdr
gene
nucleotide sequence
Prior art date
Application number
PCT/IB1997/000947
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shigeaki Kato
Kenju Ueno
Original Assignee
Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha filed Critical Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha
Priority to AU35550/97A priority Critical patent/AU3555097A/en
Publication of WO1997047172A1 publication Critical patent/WO1997047172A1/ja

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70567Nuclear receptors, e.g. retinoic acid receptor [RAR], RXR, nuclear orphan receptors

Definitions

  • the present invention provides a gene encoding a novel vitamin D receptor isoform protein, a recombinant vector containing the gene, a host cell transformed with the recombinant vector, and culturing the host cell.
  • 1,25-Dihydroxyvitamin D 3 [1,25 (OH) 2 D 3 ] has biological activities such as controlling calcium homeostasis and cell differentiation, but most of its biological activities are nuclear. Acts by the expression of a gene mediated by the internal vitamin D receptor (VDR) (Darwisnana der De uca, Crit. Rev. Eukaryotic Gene express., 3: 89-116, 1993). It is known to be a member of nuclear receptors and half-amilies that function as ligand-inducible transcription factors (Green and Chambon, Trends Genet., 4: 309-314, 1988; Parker, Cur, Op in.
  • VDR vitamin D receptor
  • This family includes nuclear receptors for steroid hormones, thyroid hormone and retinoic acid, as well as a ligand called Ophan's Resebuta. Based on similarities in structure and function, including unknown receptors VDR forms subfamilies within the nuclear receptor bar family with retinoic acid receptor (RAR), 9-cis retinoic acid receptor (RXR) and thyroid hormone receptor (TR) .
  • RAR retinoic acid receptor
  • RXR 9-cis retinoic acid receptor
  • TR thyroid hormone receptor
  • VDK is known to form a heterodimer with RXR. These heterodimers are different but similar target enhancers — which bind to the element.
  • One element consists of two repetitive commands.
  • the AGGTCA motif (or a related 6-base motif) consists of: The space between the two core motifs is 3 bp (RXR / VDR) It is 4 (DR4) for 13 ⁇ 413 ⁇ 413 ⁇ 41 ⁇ and 2 (DR2) and 5 bp (DR5) for ⁇ 3 ⁇ 4A1 111113 ⁇ 4. Based on this difference, the nuclear receptor for recognizing the target enhancer element is distinguished (Umesono et al., Cell 65: 1255-1266, 1991; Rastinejad et al., Ature 375: 203- 211, 1995).
  • VDR forms a homodimer in several potent vitamin D response elements (VDREs), indicating that vitamin D has two signaling pathways. Suggest (Carber et al., Ature 361: ⁇ 7-66 ⁇ , 1993; Towers et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6310-6311, 1993).
  • exons containing a termination codon in many nuclear receptors are longer than other exons.
  • Various genetic polymorphisms are known in the nucleotide sequence of the final exon and the introductory front and rear of the exon.
  • mutations in bases due to polymorphisms alter mRNA stability and expression level.
  • For aberrant splicing associated with disease due to base changes 1) exon skimming, 2) activation of hidden splice city i, 3) generation of pseudo-exons within introns, 4) intronic exons. Is known to be associated with many diseases. Abnormal splicing is particularly likely to occur around long exons.
  • an object of the present invention is to examine the presence or absence of an isoform caused by alternative splicing of VDR, and to examine its function.
  • the present inventors have designed a DNA fragment encoding various regions of canonical rat VDR (hereinafter referred to as rVDR0) and a P-box in the DNA binding domain.
  • rVDR0 canonical rat VDR
  • rVDR0 canonical rat VDR
  • P-box in the DNA binding domain.
  • the present invention provides a gene encoding a VDR isoform protein-a preferred gene of the present invention is a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • a preferred gene derived from such a rat is that shown in SEQ ID NO: 2.
  • a preferred gene of the present invention is also a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, or a nucleotide obtained by partially substituting, deleting or adding the nucleotide sequence.
  • the present invention also provides a recombinant vector comprising a gene encoding a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides a recombinant vector comprising a gene encoding a VDR isoform protein.
  • Prokaryotic or eukaryotic host cells are provided:
  • the invention further provides for culturing transformants obtained by transformation with a recombinant vector containing a gene encoding a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides an antibody recognizing a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides a method for diagnosing bone density using a VDR isoform protein.
  • the present invention further provides a method for screening a vitamin D-like substance using a VDR isoform protein.
  • FIG. 1 shows the nucleotide and amino acid sequences of rVDR0 and rVDR1 cDNA isolated from a rat kidney cDNA library.
  • FIG. 2 shows the rat VDR genomic region near exons 7-9 and the protein structure of the two rVDR isoforms (rVDRO and rVDR1) generated by alternative slicing.
  • r V [) R schematically shows the R to ⁇ regions of R and their amino acid residues.
  • Figure 3 shows the expression of rVDR0 and rVDR1 transcripts in rat intestine and kidney.
  • FIG. 3 is a diagram (photograph of electrophoresis) analyzed by Northern Plot using these poly A (+) mRNAs.
  • FIG. 4 shows the results of a dominant negative activity test of rVDRO against rVDR1 using CAT technology.
  • FIG. 5 shows the results of a dose-dependent activity test of rVDR1 using CAT assay.
  • FIG. 6 shows the results of a test using CAT Atsee on rVDR1 on thyroid hormone and retinoic acid signaling pathways.
  • Figure 7 is a graph showing that the dominant negative activity of rVDR1 is sequence-specific
  • Figure 8 shows samples obtained by expressing rVDR0 and rVDR1 as GST fusion proteins in Escherichia coli (GST_rVDRO and GST-rVDRl), and digested with trombin and purified. The molecular weight measured on a polyacrylamide-SDS gel using rVDRO and rVDR1 samples was shown (photograph of electrophoresis).
  • Figure 9 shows the results of gel shift assay performed on various amounts of purified mouse RXR (RXR) and purified rVDR0 and rVDR1 using three DRs as probes. ).
  • FIG. 10 shows the results of gel shift assay performed on various amounts of purified rVDR1, nitrile T Ra (TR) and mouse RAR (RAR) using DR4 and DR5 as probes. Photo of electrophoresis).
  • Figure 1 1 is a synthetic recombinant r VD R protein in E. coli (r VDR O or r VDR 1), 1, 2 5 (OH), and Dn 1 n M labeled with [3 H], and label in addition no 1, 2 5 (OH) at various concentrations, 4 '5 C, 1 6 hour ink Interview base and one Bok, except vitamin D not bound by centrifugation, the recombinant r VD R data Showing the results of measuring the radioactivity of a ligand bound to a substance Best mode for carrying out the invention
  • a gene encoding a VDR form protein is prepared by the following procedure.
  • the gene encoding the cloned VDR isoform protein can be transformed into other prokaryotic or eukaryotic host cells by incorporating it into the appropriate vector DNA.
  • the gene can be expressed in each host cell:
  • the polypeptide encodes a polypeptide in addition to the target gene.
  • eukaryotic genes are considered to exhibit polymorphism as is known in human interferon genes (eg, Nishi et al., J. Biochem. 97 15 198 85).
  • One or more amino acids may be replaced by a polymorphism, or the nucleotide sequence may change but the amino acid may not change at all.
  • amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 that lack or add one or more amino acids have amino acids replaced by one or more amino acids.
  • Polypeptides may also have VDR isoform protein activity. For example, it has already been known that a polypeptide obtained by converting a nucleotide sequence corresponding to the cysteine of the human interleukin 2 (IL-2) gene to a sequence corresponding to serine retains more than 12 activities. (Wang et al., Science, 224 1431 1984) ⁇
  • VDR isoform protein May have activity
  • the obtained polypeptide has VDR isoform protein activity
  • the present invention also includes a gene that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a gene that hybridizes with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 3.
  • the conditions may be the same as those used in ordinary probe hybridization (eg, Molecular Cloning: A and aboratory Manual, SaniDrook et al., And old spring Habor and aboratorv Press, 1989).
  • the expression vector of the present invention contains an origin of replication, a selection marker, a promoter located in front of the gene to be expressed, an RNA slice site, a polyadenylation signal, and the like.
  • Prokaryotic host cells among the hosts used in the expression system of the present invention include, for example, Escherichia coli, Nosinoles zuno, thyris (Baci 1 us subtil is), Mofilus (Bacillus thermophi lus) and the like.
  • examples of host cells for eukaryotic microorganisms include Saccharomyces cerevisiae
  • examples of mammalian host cells include COS cells and Chinese hamster ovary ( CHO) cells, C127 cells, 3T3 cells, Hela cells, BHK cells, Nabarba cells, etc.
  • the transformant of the present invention is cultured under culture conditions suitable for host cells. Can be selected as appropriate
  • the transformant transformed with the gene encoding the desired VDR isoform protein is cultured, and the produced VDR isoform protein is isolated from the inside or outside of the cell and homogenized. Can be purified.
  • the separation and purification of the VDR isoform protein which is the target protein of the present invention, may be carried out by using the separation and purification methods used for ordinary proteins, and is not limited at all.
  • various types of chromatography, Reliance, salting, dialysis, etc. can be appropriately selected and combined.
  • ligand (1 ⁇ l of alltrans retinoic acid or 0.1 ⁇ m of thyroid hormone or 0.1% of vitamin D) to the medium.
  • calcium phosphate-precipitated DNA After incubating with calcium phosphate-precipitated DNA for 20 hours, wash the cells with fresh medium and incubate for another 20 to 24 hours.
  • a cell extract is prepared by lyophilization, and the galactosidase activity is normalized by the method described in the literature (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995), and the CAT is assayed.
  • the antibody recognizing the VDR isoform protein of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • a conventional method for example, Neogene Chemistry Laboratory Course 1, Protein According to I, p389-3997, 1992
  • the antigen isoform protein
  • animals such as egrets, rats, goats, sheep, mice, etc. It can be obtained by collecting the produced antibody.
  • the titer of the obtained antibody can be measured by a method known in the art.
  • Monoclonal antibodies can also be prepared according to a conventional method (eg, Kohler et al., Feature 256: 496, 175; Kohlcr et al., Eur. J. Immunol. 6: 511, 1976).
  • the animals are immunized as described above to obtain antibody secreting somatic cells, which are fused with a myeloma cell line, and a hybridoma producing the antibody is selected.
  • binding fragments of such a monoclonal antibody and a monoclonal antibody for example, Fab, F (ab ') Fv fragment can also be used as the antibody of the present invention.
  • the antibody can be obtained by a conventional method by digesting the antibody with papain or pepsin.
  • rVDRO canonical rat VDR
  • rVDRO and rVDRI The sequence of rVDRO and rVDRI was identified to identify 285 nucleotides specific for rVDR1 ( Figure 1). In rVDR1, 1134 bp was inserted in the ligand binding domain of rVDR0, but the other sequences of rVDR1 were identical to the open reading frame of rVDR0 (Fig. 1)
  • VDR isoform protein (rVDR1) of the present invention is coded.
  • the gene to be loaded has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the deduced amino acid sequence of rVDR1 lacks 86 amino acids at the C-terminus and has an additional 19 amino acids compared to rVDR0: this is the intron present between exon 8 and exon 9. This is probably because translation was stopped by the stop codon located at 1134 bp in (Fig. 1 and Fig. 2).
  • This exon of rVDR1 was then used as a Northern blot specific probe to detect the presence of the rVDR1 transcript (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995).
  • this transcript was detected in the stomach and intestine where rVDR0 was expressed (Fig. 3): On the other hand, the nontranscript containing 1042 bp of intron 6 between exons 6 and 7 was detected. No specific transcripts could be detected using specific probes. Analysis of the specific band with a densitometer revealed that the amount of rVDR1 transcript was between 115 and 1Z20 of the amount of rVDR0. In addition, bor (A) + mRNA from various tissues was converted to cDNA using reverse transcriptase, and then amplified by PCR to detect rVDR1 transcript in the cytosolic mRNA fraction. The presence of the rVDR1 transcript was confirmed. Therefore, it was suggested that the rVDR1 transcript was localized in the cytosol as the mature mRN for transcription.
  • This consensus vitamin D response element was prepared from a vector expressing DRO, rVDR1 and rat RXR ⁇ , and a CAT reporter brasmid containing a consensus vitamin D response element (VDRE).
  • VDRE consensus vitamin D response element
  • two AGTTCA motifs are directly linked via the 3 bp spacer (DR3T) described above. This motif is said to be a stronger VDR binding motif than AGGTC A (Freedman et al., Mo]. Endcrinol., 8: 265-273, 1994).
  • rVDR1 itself did not have transcription promoting activity.
  • the dominant negative activity of rVDR1 may be sequence-specific.
  • the degree of inhibition of rVDR against rVDR0 was sequence-specific, which was more pronounced for mouse osteopontin than for human osteocalcin VDRE: the VDR homodimer was found to bind to the target VDRE of mouse osteohontin. (Cheskis et al., Mole Cell. Biol. 11: 3329-3338, 194), suggesting that the AGTTCA motif is a VDR binding core rather than the AGGTCA motif. Is better supported by the fact that DR3T is more active as VDR [': than DR3G (see Figure 7).
  • rVDR1 is a consensus response element of retinoic acid (DR5) and thyroid hormone consensus when the same receptor is present.
  • r VP R 1 binds to VDRE as a homodimer; does not form a heterodimer with RXR
  • the rVDR0 and rVDR1 proteins were produced by the genetic recombination method: 48 kDa and 40 kDa, respectively, from the open reading frame of the cDNA of rVDRO and rVDRl. It was predicted to be a KDa protein: The purified rVDR0 and rVDR1 proteins migrated to the expected molecular weight position on the SDS-PAGE gel ( Figure 8).
  • the purified recombinant rVDRO protein was found to be free of RXR, as described in the literature (Freedman et al., Viol. Endocrinol. Homodimer bound to DR3 (Fig. 9) r VDRl homodimer bound to DR3T to the same extent. Then, when mouse RXRa was added to rVDR0, DN ⁇ binding was significantly increased by heterodimer formation, and a specific monoclonal antibody against RXR ⁇ induced this D ⁇ ⁇ H ⁇ dimer. Recognition and binding shifted the electrophoretic band, confirming the presence of RXR in the complex.
  • rVDR1 formed a heterodimer with rRXRct. It is a mutant that does not have the C-terminal end of human VDR (hVD) (Nakajima ct al., Mo. Endocrinol. 8: 159-172, 199 1). Similarly, it may be because they do not have the C-terminal domain required for heterodimer formation.
  • Replacement form (Rule 26) rVDR1 does not specifically bind to the consensus thyroid response element (DR4) or retinoic acid response element (DR5) ( Figure 10), indicating that rVDR1 binds to the target enhancer element. It suggests that the specificity is the same as rVDR0.
  • VDR similar to RAR, 1 ⁇ 13 ⁇ 4 ⁇ , the conventional observation that the dimer interface formed between the DN ⁇ binding domains specifies the recognition of receptor dimer binding to its cognate response element (eg, Rastinejad et al., Nature 375: 203-211, 1995) and this result agree well.
  • rVDR1 competitively binds to the target VDRE (vitamin D response element) as a homodimer, and as a dominant negative receptor in the vitamin D signaling pathway. It shows that it works.
  • the novel rat VDR isoform (rVDRl) obtained in the present invention is a primary rVDR tiller produced by alternative splicing, but rVDR1 is present at intron 8 in rVDR0. Has extra exons. This new exon
  • the stop codon of (intron 8 in rVDRO) loses part of the ligand-binding domain (86 amino acids) at the C-terminus, but adds 19 amino acids.
  • a primer was designed to specifically enhance intron 8 based on the structure of the intron 8 (W094-03633), and intron 8 was amplified from human genomic DNA.
  • this intron 8 as a probe incorporating 32 P-d CTP by a random primer, screening of human leukocyte cDNII library (C1 oruech) was performed, and human VDR A cDNA fragment was obtained that contained the long intron 7, the exon 8, and the intron 8.
  • the cDNA was ligated to the exon 8 so that the intron 7 full-length frame was aligned during amino acid translation.
  • the fragment of isoform c ⁇ which also retained intron 7 could be cloned ..,
  • the nucleotide sequence of the obtained DNA fragment was determined, and the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: i was determined.
  • the VDR is unique in this subfamily because the isoform of ⁇ consists of various exons that are combined by alternative splicing and / or use of different promoters. In some of these genes, it is already known that retaining introns as exons results in functionally distinct isoform proteins (Nakamura et al., Science 257: 1138-1142, 1992). This is the first example of a receptor isoform of a gene superfamily, '' unlike the RAR, RXR and TR, the VDR isoform has its cDNA clone.
  • VDR isoform protein of the present invention According to a recent report that acts as a dominant negative receptor in the pathway (Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 6665-6669, 1994), allelic changes in the human VDR gene are It is closely related to blood osteocalcin levels and bone density. Bone density can be a criterion for predicting the risk of osteoporotic fracture. The report states that allelic changes in the human VDR gene that predict bone density are located in intron 8. It is very interesting that the rVDR1 obtained in the present invention was generated by retaining the rat VDR gene intron 8. VDR isoform protein of the present invention
  • the expression level of the VDR isoform of the present invention is related to various diseases.
  • the diseases include VDR such as osteoporosis, fracture, secondary hyperthyroidism, immune disease, and skin sickness disease.
  • the magnitude of expression of the isoform of the present invention may be related to the onset. Therefore, the isolation and characterization of the VDR isoform of the present invention has great significance in elucidating and treating these diseases.
  • a vitamin D-like substance can be screened using the VDR isoform protein of the present invention.
  • a gene encoding the VDR protein of the present invention is transfected into an appropriate cell, and a vitamin D-like action (eg, calcium / bone metabolism action, differentiation induction action, immunosuppressive action, antitumor (Eg, steroids, retinoic acid) that have at least one of the following actions:
  • the nucleotide sequence of the obtained rVDR1 is shown in SEQ ID NO: 2, and the deduced amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 1. Also, the sequence compared with rVDR0 is shown in Figure]. The mapping of rVDR1 resulting from splicing is shown in FIG. 2 in comparison to rVDR0.
  • Example 2 Northern blot analysis
  • rVDR0 and rVDR1 transcripts were expressed in the gut and gland where rVDK () was expressed. The relative amount of rVD ⁇ transcript was Calculated by scanning with densitometer
  • rVDR1 expression was achieved by substituting the SacI-BamylI fragment of rVDR0 with the rVDR1 fragment (91 1 to 1071 bp in FIG. 1) amplified by PCR. A vector was built.
  • Example 4 Expression and purification of recombinant VDR protein
  • the cDNA encoding rVDR () and rVDR1 is amplified by PCR using the BamHI and EcoR1 restriction sites to generate the corresponding plasmid pGEX-2T (Phar macia). Escherichia coli (DH5 ⁇ ) was transformed with these vectors inserted into the site, and induced with 1 PTG (0.1 mM).
  • r VDR c 3 bp tested dominant negative activity of r VDR 1 for 0 (DR 3 T) 5 scan the two via a colonel one into '- AGTTCA CAT reporter one data one plasmid containing the motif, and mouse HeLa cells were transformed with vectors expressing RXRa (0.5 ⁇ g), rVDR0 (0.5 ug) and rVDR1 (2 ⁇ g): , 25— (OH) 2 D (10 nM) in the presence ( ⁇ ) or absence (1) for 44 hours, ⁇ -force expressed by the pCHl10 internal control vector Toshida CAT activity was normalized by Ichize activity, the results obtained stand expressed as mean ⁇ standard deviation from the the three least independent testing Figure 4 c
  • the cells were cultured in the presence of 0.5 jii g of the rVDR0 expression vector and 1,25- (OH) 2D. (10 nM) in the amount of the VDR expression vector (rVDR0 CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5. As is clear from FIG. 5, the amount of the rVDR1 expression vector added in the presence of rVDR0 was determined. With increasing, the inhibitory activity of rVDK1 became more pronounced. r Addition of 5 ⁇ g of VDRO expression vector did not suppress ligand-induced transcriptional promotion activity.
  • Example 7 Effect of rVDR1 on thyroid hormone and retinoic acid signaling pathway
  • the effect of rVDR1 was tested by co-transfection with rVDR1 expression vector (2 / g). CAT activity was calculated in the same manner as in Example 5.
  • r VDR1 was found not to suppress ligand-induced transcriptional promotion of retinoic acid consensus response element (DR5) or thyroid hormone consensus response element (DR4) in the presence of the same type of receptor.
  • DR5 retinoic acid consensus response element
  • DR4 thyroid hormone consensus response element
  • DR 3G, DR 3 CAT, CAT Revota-Plasmid including hyosteocalcin VDRE (OC) and mouse steobontin VDRE (OPN), as well as RXR and VDR (rVDRO or rVDR1) expression vectors ,
  • rVDR0 and rVDR1 were expressed as GST fusion proteins in Escherichia coli, purified with daltathione 'Sepharose 4B, and then digested with thrombin. The digested sample was applied to a Sephadex G-100 column to further purify the rVDRO and rVDRl proteins.
  • GST fusion protein shown as GST-rVDRO or GST-rVDR1 in Figure 8
  • the purified rVDR protein (shown as rVDRO or rVDR1 in Figure 8) was electrophoresed on a 5% polyacrylamide-SDS gel and the molecular weight was determined from the molecular weight marker: rVDR A band was observed at the position of each of the molecular weights expected from the open reading frames of 0 and rVDR1 (48 KDa for rVDR0; 4010a for 1 to 013 ⁇ 41).
  • Electrophoretic migration shift assay (EMSA) and antibody supershift were performed using the method described in the literature (Sasaki et al., Biochemistry 34: 370-377, 1995): The following purified receptors were also used for this assay. did :
  • R A partially purified mouse RAR ct lacking AB region generated in E. coli
  • RX R partially purified mouse lacking ⁇ region produced in E. coli RXR alpha
  • T Partially purified chicken T R ⁇ _ produced in E. coli
  • Monoclonal antibody 4 RX (for RX R) was used for the pile super shift. Resebuta first and [32 ⁇ ] - 5- end-labeled synthetic Origonuku Reochido (DR 3 chome, DR 3G, 01 4 Oyobi 131 ⁇ 5) coupled reaction mixture containing, and Helsingborg (did C) (Pharmacia, 2 M g ) In a binding buffer [10 mM Tris-HCI (pH 7.5), imM dithiothreitol, 1 mM EDT, 10 mM KCI, 10% glycerol] Ink incubated at 25 "C for 15 minutes
  • FIG. 9 shows the obtained results.
  • a supershift test using a monoclonal antibody (4 RX for mouse RX Rct) confirmed the presence of the DR3T-RXR-VDR complex.
  • the band in lane 6 shows the position of the complex super-shifted with the anti-RXR antibody: This shows that the rVDR1 homodimer binds to the consensus VDRE (DR3T).
  • VDR intron 8 was specifically amplified from human genomic DNA by PCR, radiolabeled by random prime method, and used as a probe to screen human leukocyte cDNA library-1 (Ciori tech). Haipuridaize one Deployment The mixture of 50% formamide, 5 x D enhardt 's solution, 5 x SSC, 32 P- labeled 0. 1% SDS, 200 ⁇ g / m I denatured salmon sperm DNA and I 0 beta cpm Nitrocellulose membrane.
  • the nucleotide sequence of the obtained clone was determined, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 was determined.
  • TCCATGCTGC CCCACCTGGC TGACCTTGTC AGTTACAGCA TCCAAAAGGT CATCGGCTTT 720
  • Sequence type nucleic acid
  • CTGTCCCAGC TCTCCATGCT GCCCCACCTG GCTGACCTGG TCAGTTACAG CATCCAAAAC 720
  • Sequence type nucleic acid
  • Sequence type nucleic acid

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Description

明細書
ビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質
技術分野
本発明は新規なビタミン Dレセプタ一アイソフォームタンパク質をコ一ドする 遺伝子、 該遺伝子を含む組換えベクター、 該組換えべクタ一によって形質転換さ れた宿主細胞、 該宿主細胞を培養することによって得られるビタミン Dレセプタ 一ァイソフォームタンパク質、 該タンパク質を認識する抗体、 該タンパク質を用 いた骨密度の診断方法、 ならびに該タンパク質を用いたビタミン D様物質のスク リ一ニング法に関する..、
贿
1, 2 5—ジヒ ドロキシビタミン D3 [ 1, 2 5 (OH) 2D3] は、 カルシウム 恒常性や細胞分化を制御するなどの生物活性を有するが、 その生物活性のほとん どは核内ビタミン Dレセプタ一 (VDR) によって媒介される遺伝子の発現によ つて作用する (Darwisn ana Deし uca, Cri t. Rev. Eukaryoti c Gene express. , 3 :89-116, 1993) 一 V DRは、 リガンド誘導可能な転写因子として機能する核内レ セプタ一ス一ハーフアミ リ一のメンバ一であることが知られている (Green and Chambon, Trends Genet. , 4:309-314, 1988; Parker, Curに Op in. Cell Biol. , 5:499-504, 1993) このファ ミ リ一にはステロイ ドホルモン、 甲状腺ホルモン およびレチノイン酸に対する核内レセプタ一、 ならびにォ一ファン ' レセブタ一 と呼ばれるリガン ド未知のレセプタ一が含まれる, 構造や機能の類似性に基づく と、 V D Rは、 レチノイン酸レセプタ一 (RA R) 、 9—シスレチノイン酸レセ プタ一 (RX R) や甲状腺ホルモンレセプタ一 (T R) と共に核内レセプタ一ス 一バーファミリ一内でサブファミ リ一を形成する。
R A Rや T Rと同様に、 V D Kは R X Rとへテロダイマ一を形成することが知 られている, これらのへテ口ダイマ一は異なってはいるが類似の標的ェンハンサ —エレメン トと結合する この標的ェンハンサ一エレメン トは 2つの反復するコ
差替え用紙 (規則 26) ァ AGGTCAモチーフ (または関連の 6塩基からなるモチーフ) からなつてい る.: 2つのコアモチーフの間に存在するスぺ一サ一は R X R/V D Rへテ口ダイ マ一の場合には 3 b p (D R 3) であり、 1¾ 1¾ノ丁1¾では4 (DR4) で あり、 {¾乂 1 ノ1^ 1¾では2 (DR 2) および 5 b p (DR 5) である。 こ のスベーサ一の違いにより、 標的ェンハンサ一エレメントを認職するための核内 レセプターを区別する (Umesono et al. , Cell 65:1255-1266, 1991; Rastineja d et al. , ature 375:203 - 211, 1995) 。
上述した RX Rと VDRとのへテロダイマ一形成に加えて、 VDRはいくつ力 のビタミン Dレスポンスエレメン ト (VDRE) においてホモダイマーを形成し、 これはビタミン Dに 2つのシグナル伝達経路の存在することを示唆する (Carber g et al . , ature 361: οο7-66ϋ, 1993; Towers et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6310-6311, 1993) 。
これらのレセプターの機能上および構造上の類似性にもかかわらず、 現在まで に V D Rタンバク質ではただ 1つのタイプが見いだされているのみである。 一方、 RAR、 RXRや TRでは複数のサブタイプならびにこれによりコードされるタ ンパク質が変化した形のアイソフォームが見いだされている (Kastner et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2700-2704, 1990; Leroy et al. , E B0 J. 10: 59-69, 1991 ; Zelent et al. , EMB0 J. 10:71 - 81, 1991) - RARおよび T Rの アイソフォームは選択的スプライシングおよび Zまたは異なるプロモーターの制 御により生じると考えられている. また、 一過性発現アツセィを用いる機能的分 析によると、 レセプタ一アイソフォーム間では転写促進活性が異なることが示さ れている (Nagpal, et al. , Cell 70:1007-1019, 1992) , さらに、 RARおよび RX Rのレセプタ一アイソフ; j -一ムゃサブタイブを欠失するマウス系を用いる遗 伝実験から、 レチノイン酸シグナル経路に及ぼす各サブタイプやアイソフォーム の組織特異的ならびに発生段階特異的な役割が明らかとなった (Kastner et al. , Cell 78:987-1003, 1994) , したがって、 核內レセブターのサブタイプおよびァ イソフォームはリガンドの生物学的作用を区別して調節しているように思われる, V D Rのインビトロでの機能的分析 (Nakajima et al. , Μυΐ. Endocrinol. 8:
差替え用紙 (規則 26) 1 9-172, 1994) ならびに遺伝性 1, 25 (OH) 2D3耐性佝僂病 (HVDRR) 患者に見られる遺伝的突然変異 (Kristjansson et al. , J. Clin. Invest. 92 : 1 2-16, 1993) を用いることにより、 ビタミン Dシグナル伝達経路にとっての VD Rの重要性が示されている 3 また最近になって、 ヒ ト VDR遺伝子 (h VDR) の第 8イントロンにマッピングされる対立遺伝子の変異体が、 ォステオカルシン (骨形成やその維持に関与するタンパク質) の循環と骨密度に密接に関連するこ とが報告されている (Morrison et al. , ature 367:284-287, 1994) 3 これらの 知見 (こ基づき、 彼らは h VDR遗伝子の対立遣伝子変異体を用いて骨密度を予測 し、 これを成人の骨折危険度予測に用いることを提案している。 ヒ ト VDR遣伝 子の対立遺伝子の相違が原因となるスプライシングの変化による mRN Aの 3, 非翻訳領域 (じ TR) の配列の変化によって、 転写の半減期が異なる可能性を彼 らは示唆しているが、 対立遺伝子の変異がビタミン Dのシグナル経路にどのよう に影饗するかについての分子生物学的な研究はなされていない。
したがって、 ビタミン Dの広範な効果や 1, 2 5 (OH) 2D 3の種々の代謝誘 導体を考えると、 ビタミン Dの作用に影饗する VDRタンパク質のサブタイプや アイソフォームが存在する可能性がある。
多くの核內レセプタ一において終止コ ドンを含むェキソンは他のェキソンに比 ベて長さが長いことが知られている。 この最終ェキソンおよびその前後のィン卜 口ンの塩基配列には種々の遺伝的多型が知られている この遣伝的多型は非コー ド領域に生じる力 、 あるいはコードされるアミノ酸は変化しない場合が多いが、 多型による塩基の変異により mRN Aの安定性および発現量が変化することが知 られている。 塩基の変化による疾患と関連した異常なスプライシングに関しては、 1 ) ェキソン . スキッビング、 2) 隠れたスプライス都ィ iの活性化、 3) イン ト ロン内における偽ェキソンの生成、 4) イン トロンのェキソン化、 の 4つが知ら れており、 多くの疾患と関連している,. 特に長いェキソンの前後において異常な スプライシングが起きやすい
上述したように、 核内レセブターにおける mRNAの多型については、 T R、 RA R、 R X Rなどでは遺伝子が異なる種々のサブタイプが存在し、 さらに個々
差替え用紙 (規則 26) の遺伝子から選択的スプライシングによる m R N Aの多型が生理的条件で生じる ことが知られている, また、 これによりコードされるタンパク質が変化してアイ ソフォームが生成したり、 mRN Aの安定性が変化し、 より精緻な遺伝子発現調 節に寄与していると考えられる。
しかしながら、 ビタミン Dレセプタ一 (VDR) ではこのような現象はまだ知 られていない したがって、 本発明の目的は、 VD Rの選択的スプライシングに より生じるァイソフォームの有無を検討し、 併せてその機能を研究することにあ る 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明者らは正規の (canonical) ラッ ト VDR (以下において r VDR 0という) の種々の領域をコ一ドする DNA断片および DN A結合ドメイン中の Pボックスのオリゴヌク レオチド (Parker, Curr. Opin. Cell Biol. 5:499-504, 1993) を用いて、 各種ネズミおよび鳥類組織由来の c D N Aライブラリーをスクリーニングすることにより、 新規な VDRァイソフォー ムをコ一ドする遺伝子を単離し、 その構造を決定することができた。
また、 この遺伝子を適当なベクターに揷入した後、 この発現べクタ一により形 質転換された形質転換体を培養し、 産生された目的タンパク質を分離、 精製する ことにより新規な VD Rアイソフォームタンパク質を得ることができた ビタミ ン Dレセプターでこのようなアイソフォームが同定されたのはこれが最初の例で ある υ
併せて、 上記新規な VD Rァイソフォームタンパク質の機能を検討し、 これが ビタミン Dのシグナル伝達経路をネガティブに調節することを確認した
したがって、 本発明は、 VDRァイソフォームタンパク質をコードする遣伝子 を提供する- 本発明の好ましい遺伝子は、 配列番号 1に示すアミノ酸配列をコ一 ドするヌクレオチド配列、 または配列番号 1に示すァミノ酸配列の一部を置換、 欠失もしくは付加したァミノ酸配列であってビタミン Γ)レセプタ一アイソフォ一 ムタンパク質活性を有すろタンパク質をコ一ドするヌクレオチド配列、 あるいは
差替え用紙 (規則 26) これらにハイプリダイズするヌクレオチド配列を含む DN Aであり、 二の遣伝子 はラッ 卜に由来する。 このようなラッ 卜由来の好ましい遗伝子は配列番号 2に示 すものである 本発明の好ましい遺伝子はまた、 配列番号 3に示すヌクレオチド 配列、 またはこれを一部置換、 欠失もしくは付加したヌクレオチド配列、 あるい はこれらにハイブリダィズするヌクレオチド配列を含む DN Aであり、 この遺伝 子はヒ 卜に由来する。
本発明はまた、 VDRァイソフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子を含む組 換えべクタ—を提供する 本発明はさらに、 VDRァイソフォームタンパク質をコードする遺伝子を含む 組換えベクターによって形質転換された原核もしくは真核宿主細胞を提供する: 本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子を含む 組換えべクタ一によって形質転換して得られた形質転換体を培養することによつ て得られる VD Rアイソフォームタンパク質を提供する。
本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質を認識する抗体を提供する 本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質を用いた骨密度の診断方法 を提供する。
本発明はさらに、 VDRアイソフォームタンパク質を用いたビタミン D様物質 のスク リーニング法を提供する-
図面の簡単な説明
図 1は、 r VDR 0およびラッ ト腎臓 c DNAライブラリ一から単離された r VD R 1の c DNAのヌク レオチドおよびァミノ酸配列を示す。
図 2は、 ェキソン 7〜9近傍のラッ ト VD Rゲノム領域および選択的スブライ シングによって生じた 2つの r VDRァイ ソフォーム ( r VD R Oおよび r VD R 1 ) のタンハク質の構造を示す。 r V【)Rの Λ〜Ε領域およびそのアミノ酸残 基を模式的に示す ラッ ト VDRゲノム領域の制限酵素部位の Sは S ma I を、 【Iは H i n d HIを、 Kは K p n I を、 Pは P s t 1 を表す,,
図 3は、 r V D R 0および r V D R 1転写物の発現を、 ラッ ト腸および腎臓か
差替え用紙 (規則 26) らのポリ A ( + ) mRN Aを用いてノーザンプロッ トで分析した図 (電気泳動の 写真) である。
図 4は、 CATアツセィを用いた、 r VDROの r VDR 1に対する ドミナン トネガティブ活性試験の結果を示す。
図 5は、 CATアツセィを用いた、 r VDR 1の用量依存的活性試験の結果を 示す。
図 6は、 CATアツセィを用いた、 r VDR 1の甲状腺ホルモンおよびレチノ ィン酸シグナリング経路に及ぼす試験の結果を示す。
図 7は、 r VD R 1のドミナントネガティブ活性が配列特異的であることを示 すグラフである,
図 8は、 大腸菌中で r V D R 0および r V D R 1を G S T融合タンパク質とし て発現させた試料 (G ST_ r VDR Oおよび G ST— r VDR l ) 、 ならびに 卜ロンビンで消化し、 精製して得た r VDROおよび r VDR 1試料を用いて、 ポリアク リルアミ ド—SDSゲルで測定した分子量を示す (電気泳動の写真) 。 図 9は、 DR 3丁をプローブと して用い、 種々の量の精製マウス RX Rひ (R X R) 、 精製 r VDR 0および r VD R 1で行ったゲルシフ トアツセィの結果を 示す (電気泳動の写真) 。
図 1 0は、 DR 4および D R 5をブローブとして用い、 種々の量の精製 r V D R 1、 ニヮ ト リ T Ra (T R) およびマウス R A Rひ (RAR) で行ったゲルシ フトアツセィの結果を示す (電気泳動の写真) 。
図 1 1は、 大腸菌にて合成した組換え r VD Rタンパク質 ( r VDR Oまたは r V D R 1 ) と、 [3H] でラベルした 1 , 2 5 ( O H ) , Dn 1 n Mと、 ラベルし ていない 1, 2 5 (OH) をいろいろな濃度で加え、 4'5C、 1 6時間インキ ュべ一卜し、 結合しなかったビタミン Dを遠心分離にて除き、 組換え r VD Rタ 質に結合したリガン ドの放射活性を測定した結果を示す 発明を実施すろための最良の形態
本発明では V D Rァインフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子を以下の手順
差替え用紙 (規則 26) によって得ることができた。 しカゝし、 本発明の遺伝子を得るには、 これに限定さ れず、 後述するように本発明の遺伝子を発現する組織、 細胞などから当業者に公 知の方法を用いて c D N Aを調製することができる。
このようにして、 クローン化された V D Rアイソフォームタンパク質をコ一ド する遺伝子は適当なベクター D N Aに組み込むことにより、 他の原核細胞または 真核細胞の宿主細胞を形質転換させることができる。
さらに、 これらのベクターに適当なプロモータ一および形質発現に係わる配列 を導入することにより、 それぞれの宿主細胞において遺伝子を発現することがで きる: また、 目的とする遺伝子の他にポリペプチドをコードする遣伝子を連結し て、 融合タンパク質として発現させ、 精製を容易にしたり、 発現量を上げ、 精製 工程中で適当な処理を施すことにより、 目的のタンパク質を切り出すことも可能 である。 後述する実施例では G S T融合タンパク質として発現させ、 精製した後、 G S Tを除去して V D Rアイソフォームタンパク質を単離した。
一般に、 真核生物の遺伝子はヒ トインターフェロン遗伝子等で知られているよ うに、 多型現象を示すと考えられ (例えば、 N i shi等、 J. Biochem. 97 15 198 5)、 この多形現象によって 1個またはそれ以上のァミノ酸が置換される場合もあ れば、 塩基配列の変化はあってもァミノ酸は全く変わらない場合もある。
また、 配列番号 1のァミノ酸配列の中の 1個またはそれ以上のァミノ酸を欠く かまたは付加したボリぺブチドあるレ、はァミノ酸が 1個もしくはそれ以上のァミ ノ酸で置換されたポリベプチドでも V D Rアイソフォームタンパク質の活性を有 することがある。 例えば、 ヒ トインタ一ロイキン 2 ( I L— 2 ) 遺伝子のシステ ィンに相当するヌクレオチド配列をセリンに相当する配列に変換して得られたポ リペプチドが〖 し一 2活性を保持することも既に公知となっていろ (Wang等、 Sc ience, 224 1431 1984) ■
また、 真核細胞で発現させた場合その多くは糖鎖が付加されるが、 アミノ酸を 1ないしそれ以上変換することにより糖鎖付加を調節することができるがこの場 合 、 V D Rアイソフォームタンパク質の活性を有することがあろ,,
さらに、 得られたポリベプチドカ; V D Rアイソフォームタンパク質活性を有し、
差替え用紙 (規則 26) 配列番号 1に示されたアミノ酸配列を含むボリべプチドをコ一ドする遺伝子また は配列番号 2または 3に示すヌクレオチド配列とハイブリダイズする遗伝子も本 発明に含まれる: なお、 ハイブリダィゼ一シヨン条件は、 通常行われているプロ —ブハイプリダイゼ一ションの条件を適用することもできる (例えば Molecular Cloning : A し aboratory Manual, SaniDrook ら、 し old spring Habor し aboratorv Press, 1989) 。
本発明の発現ベクターは、 複製起源、 選択マ一カー、 発現させようとする遺伝 子の前に位置するプロモータ一、 RN Aスブライス部位、 ポリアデニル化シグナ ルなどを含んでいる。
本発明の発現系に用いる宿主のうち原核生物宿主細胞としては、 例えば、 大腸 菌 (Escherichia col i) 、 ノヽシノレス · ズ'ノ、'チリス (Baci 1 us subtil i s) 、 ノく シルス 'サ一モフィルス (Bacillus thermophi lus) 等が挙げられる。 また真核 生物のうち、 真核微生物の宿主細胞としては、 例えばサッカロミセス ·セレビシ エー (Saccharomvces cerevisiae) 等が挙げられ、 哺乳動物由来の宿主細胞と しては、 例えば CO S細胞、 チャイニーズ ハムスター卵巣 (CHO) 細胞、 C 1 2 7細胞、 3 T 3細胞、 H e 1 a細胞、 B HK細胞、 ナバルバ細胞などが挙げ られる なお、 本発明の形質転換体の培養は、 宿主細胞に適した培養条件を適宜 選択して行えばよいつ
以上のようにして目的とする VD Rアイソフォームタンパク質をコードする遗 伝子で形質転換した形質転換体を培養し、 産生した VDRァイソフォームタンパ ク質は、 細胞内または細胞外から分離し均一にまで精製することができる。
なお、 本発明の目的タンパク質である VDRアイソフォームタンパク質の分離 •精製は、 通常の蛋白質で用いられる分離 ·精製方法を使用すればよく、 何ら限 定されるものではない 例えば各種クロマ トグラフィー、 限外據過、 塩折、 透析 等を適宜選択、 組合せれて用いることができる.,
VD Rアイソフォームタンパク質の活性を測定するには、 例えば以下に記載す る、 C AT (クロラムフエニコ一ルァセチル 卜ランスフェラ一ゼ) 遺伝子をレポ —ター遺伝子として用いろ遺伝子転写活性測定法であろ一過性発現ァッセィ (C
差替え用紙 (規貝リ26) ATアツセィ) を用いて評価することができる。
H e L a細胞をダルベッコの改変イーグル培地 (フエノールレッ ド不含、 5 % デキス トランコ一ティングチヤコール処理をしたゥシ胎児血清補充) 中に維持す る。 リン酸カルシウム法により全量 2 0 μ gの DNAを用いて 9 c mのぺトリ皿 で 4 0— 5 0%コンフルェン トの細胞に形質転換する。 用いる DN Aは CATレ ポ一タ一プラスミ ド 2 μ gとレセプタ一発現ベクター 5 00 n gを、 さらに形質 転換の効率によるバラツキを正規化するための内部対照として用いる —ガラク トシダーゼ発現べクタ一である p CH 1 0 0 (Pharmacia) 3 / gも加え、 DNA の全量を合わせるためのキヤリアとして B l u e s c r i b e M 1 3 - (Stra tagene) を使用する。
形質転換の 1時間後および各培地交換時に、 培地中にリガン ド (オール卜ラン ス レチノィン酸 1 μ Μあるいは甲状腺ホルモン 0. 1 μ Μあるいはビタミン D 0. 1 Μ ) を加える。 リン酸カルシウム沈殿化 DN Αとともに 2 0時間インキュべ —卜した後、 細胞を新しい培地で洗浄し、 さらに 2 0〜 2 4時間インキュべ一 卜 する。 凍結乾燥により細胞抽出物を調製し、 文献 (Sasaki et al. , Biochemistr y 34:370-377, 1995) 記載の方法で 一ガラク トシダ一ゼ活性を正規化した後、 C A Tをァッセィする。
本発明の VD Rアイソフォ一ムタンパク質を認識する抗体はポリクローナル抗 体であっても、 モノクローナル抗体であってもよい, ホリ クローナル抗体の作製 にあたっては、 常法 (例えば、 新生化学実験講座 1、 タンパク質 I 、 p 3 8 9〜 3 9 7、 1 9 9 2参照) に従い、 抗原 (V D Rァイソフォームタンパク質) をゥ サギ、 ラッ ト、 ャギ、 ヒッジ、 マウスなどの動物に免役し、 生体内に産生される 抗体を採取することにより得ることができる。 得られた抗体の力価は当業界で公 知の方法により測定できる。 モノクローナル抗体の作製も常法 (例えば、 Kohler et al. , ature 256:496, 1 75; Kohlcr et al. , Eur. J. Immunol. 6:511, 19 76) に従って行うことができろ., すなわち、 上述したように動物を免疫して抗体 分泌体細胞を得て、 これを骨髄腫細胞系と融合し、 抗体を産生するハイプリ ド一 マを選択する二とにより行う。
差替え用紙 (規則 26) また、 このようなモノク口一ナル抗体およびボリ ク口一ナル抗体の結合性断片、 例えば、 F a b、 F ( a b ' ) F ν断片も本発明の抗体として使用できる, 抗 体断片は完全な抗体をパパインまたはペプシンなどで消化して常法により得るこ とができる。
本発明を以下において具体的に説明する。
VD Rアイソフォームタンパク誓をコ一ドする i音伝子の単離
正規の (canonical) ラット V D R ( r VD R O) のリガンド結合ドメイン (S asaki et al. , Biochemistry 34:370-377, 1995) を用いて、 r VD R O c D N Aと密接に関連する 1 0個の陽性クローンを単離した。 次いで r VD R Oタンパ ク質 (Burmester et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 1005-1009, 1988) を コ一ドするェキソンに対応するプライマー対を用いるポリメラーゼチヱインリア クシヨン (P C R) によってこれらのクローンを分析し、 同じアイソフォーム (以下において r V D R 1 という) をコ一ドする 2つのクローンを見いだした。 r VD R Oと r VD R l の配列決定を行い、 r V D R 1に特異的な 2 8 5ヌク レオチドを同定した (図 1 ) 。 r VD R 1では r V D R 0のリガンド結合ドメィ ンに 1 1 3 4 b pが揷入されていたが、 r V D R 1のその他の配列は r VD R 0 のオープンリーディングフレームと同一であった (図 1 )
r VD R遣伝子のゲノム構造と配列とを分析することにより、 この挿入された 配列がェキソン 8と 9の間にあるイントロンに由来すること (図 2 ) 、 ならびに このェキソンーィントロンの間の配列が C h a m b o nの一般則 (イントロンの 両側の 5 ' 側が GT、 3 ' 側が AGとなる) に合致し、 したがつてこのアイソフ オームが選択的スプライシングによる一次転写物により生じたことを示唆する 遺伝子座の f V D R lのェキソンとしてイントロン 8を保持することは、 遣伝子 座の最も下流領域に位置する比較的大きなェキソンを生じろことになる ラッ ト V D Rのこの遺伝子構造は、 大きな最終ェキソンをもつこのレセブタ一スーパ一 ファミ リーの他のメンバ一の構造とよく似ている (Gronemeyer, Annu. Rev. Gen el. 25:89-123, 1991) .,
したがって、 本発明の V D Rァイソフォームタンパク質 ( r V D R l ) をコー
差替え用紙 (規則 26) ドする遺伝子は配列番号 2に示すヌクレオチド配列、 ならびに配列番号 1 に示す アミノ酸配列をもつ。 r VD R 1の推定アミノ酸配列は r VD R 0と比べて、 C 末端の 8 6アミノ酸を欠失し、 1 9アミノ酸を余分にもつ: これは、 ェキソン 8 とェキソン 9の間に存在するイントロンの 1 1 34 b pに位置するス トップコ ド ンによって翻訳が停止したためであると考えられる (図 1および図 2参照) 。 次いで、 r VD R 1のこのェキソンをノーザンブロッ 卜の特異的プローブとし て用いて r VDR l転写物 (Sasaki et al., Biochemistry 34:370-377, 1995) の存在を検出した。 その結果、 この転写物は r VD R 0が発現している賢臓と腸 で検出された (図 3 ) : —方、 ェキソン 6と 7の間にあるィントロン 6の 1 04 2 b pを含む非特異的プローブを用いると特異的転写物は検出できなかった。 特 異的バンドをデンシトメータ一で分析したところ、 r VDR 1転写物の量は r V DR 0の量の 1 1 5〜 1 Z20であった。 また、 各種組織由来のボリ (A) +m RN Aを逆転写酵素を用いて c DN Aとした後、 PCRで增幅し、 細胞質ゾルの mRNA分画中の r VDR 1転写物を検出し、 r VDR 1転写物の存在を確認し た ύ したがって、 r VDR 1転写物は転写のための成熟 mRN Αとして細胞質ゾ ル中に局在していることが示唆された。
r VDR ΐ の機能的役割
ヒ ト VDRの C末端にあるリガンド結合ドメインの正確な位置は 40 3〜4 2 7ァミノ酸残基 ( r V D R 0では 39 9〜 4 2 3アミノ酸) にマッピングされる という最近の報告 (!Nakajima et al., Mol. Endocrinol. , 8:159 - 172, 1994) と 合致して、 インビトロ合成した r VD R 1タンパク質はリガンド結合を示さなか つた (図 1 1 )
R X Rとのへテ口ダイマ一形成に必要とされる 2つのドメインのうちの 1つ (h e p t a d 9 : r VD R ()では 3 99〜 40 7アミノ酸) は r VD R lには なかったが、 特異的 DNA結合に関与するもう一方の領域 (h e p t a d 4 : r VD R Oでは 32 1〜32 8アミノ酸) は r VD R 1に存在していたつ
そこで、 一過'性発現アツセィ (CATアツセィ) (Sasaki et al. , Biochemis try 31:370-377, 1995) を用いて、 r V D R 1の転写促進活性を評価した r V
差替え用紙 (規則 26) DR O、 r V D R 1およびラッ ト RX R αを発現するべクタ一、 ならびにコンセ ンサスなビタミン Dレスポンスエレメン ト (VDRE) を含む CATレポ一ター ブラスミ ドを調製した このコンセンサスなビタ ミン Dレスポンスエレメン トは 上述した 3 b pのスぺ一サ一 (DR3 T) を介して 2つの AGTTCAモチーフ が直接連結したものである。 このモチーフは AGGTC Aよりも強い VDRの結 合モチーフであると言われている (Freedman et al., Mo]. Endcrinol. , 8:265- 273, 1994) 。 その結果、 r VDR 1 自体は転写促進活性を有していなかった。 し かし、 r VDR O (0. 5 μ g) と r VDR l ( 2 μ g ) とをコ トランスフエク シヨンした場合には、 試験したすべての細胞 (以下の実施例では代表例と して H e L a細胞について示す) において、 r VDR 0によるリガンド誘導の転写促進 活性を阻害した (図 4参照) 。 また、 r VDR Oの存在下 (発現べクタ一 0. 5 μ g) に r VD R 1発現べクタ一の添加量を増加すろと、 r VDR lの阻害活性 はより顕著になった (図 5参照) 。 r VDR 0発現べクタ一を 5 μ g添加したと きにもリガンド誘導の転写促進活性は抑制されなかったので (図 5) 、 この阻害 作用は限られた核内ファクターに対する 2つのアイゾフォーム間の単なる拮抗
(Tasset et al. , Cell 62:1177-1187, 1990) によるものではない。 さらに、 本 明細書ではデータを記載していないが、 R X Rの 3つのサブタイプ ( α、 β、 γ ) 間では明瞭な差は観察されなかった:
r V D R 1のドミナン トネガティブ活性は配列特異的であろ
r VDR 0に対する r VDR】 の阻害程度は配列特異的であり、 これはヒ ト · ォステオカルシン VDREより もマウス . ォステオポンチンについての方が顕著 であった: これは VDRホモダイマーがマウス · ォステオホンチンの標的 V D R Eとの結合をより好むためであるとされている (Cheskis et al. , Mole Cell. Biol. 11:3329-3338, 1 94) , A G T T C Aモチーフの方が A G G T C Aモチ一 フよりも VDRの結合コアと して優れているという考えは、 D R 3 Tが DR 3 G よりも VDR [':と してより活性であるという事実からも支持される (図 7参照)
—方、 r V D R 1は同種のレセブターが存在するときには、 レチノイン酸のコ ンセンサスレスポンスエレメン ト (D R 5) や甲状腺ホルモンのコンセンサスレ
差替え用紙 (規則 26) スポンスエレメン ト (DR4) のリガンド誘導の転写促進活性を抑制しなかった (図 6参照) 。 同種のレスポンスエレメン トが存在するときに、 r VD R lはそ の他のレチノイン酸レスポンスエレメント (DR l T DR 2) やエス 卜ロゲ ンレスポンスエレメント (コンセンサス E RE) に明瞭な効果を及ぼざなかった。 したがって、 これらの結果は r VD R 1ァイソフォームが r V D R 0に対するド ミナン卜ネガティブレセプターとして作用することを示唆する。
r VP R 1はホモダイマーとして VDREと結合する力;、 RXRとはへテロダイ マー榨合体 形成しない
r VDR 1のドミナン卜ネガティブ活性についての分子メ力二ズムを検討する ため、 コンセンサス VDRE (DR 3丁) との結合活性を試験し、 r VDR Oの 結合活性と比較した。
このため、 遺伝子組換え法により r V D R 0タンパク質と r V D R 1タンパク 質とを生産した: r VDR Oおよび r VDR lの c DN Aのオープンリ一ディン ダフレームからは、 それぞれ 48 KD aおよび 40 KD aのタンパク質であるこ とが予測された: 精製した r VD R 0および r V D R 1タンパク質は S D S— P AGEゲル上で予測された分子量の位置に移動した (図 8) 。
DR 3 Tとの結合試験の結果、 精製組換え r VDROタンパク質は、 文献 (Fr eedman et al. , Viol. Endocrinol. 8:265-273, 1994) に記載するように、 RX R がなくてもホモダイマ一と して D R 3丁と結合した (図 9) r VDR lホモダ イマ一もこれと同程度に D R 3 Tと結合した。 次いで、 マウス RX R aを r VD R0に加えると、 ヘテロダイマー形成によって DN Λ結合が顕著に增加し、 RX R αに対する特異的モノク口一ナル抗体がこの D Ν Α—へテ口ダイマ一を認識し 結合することにより、 電気泳動のバンドがシフ トした, これによつて複合体中に R X Rが存在することが確認された., しかしながら、 r VD R lは r RXR ctと ヘテロダイマ一を形成する二とができず、 二れはヒ ト VD R ( h VD ) の C末 端をもたない突然変異体 (Nakajima ct al. , Moし Endocrinol. 8: 159-172, 199 ■1) と同様に、 ヘテロダイマ一形成に必要な C末端ドメインをもたないためであろ と思われる。 差替え用紙 (規則 26) r VDR lは、 コンセンサス甲状腺レスポンスエレメント (DR 4) およびレ チノイン酸レスポンスエレメント (DR 5) とは特異的結合をせず (図 1 0) 、 これは標的ェンハンサーエレメン トに対する r VDR 1の特異性が r VDR 0と 同じであることを示唆する。
VDRでは、 RAR、 1^ 1¾ゃ丁 と同様に、 D N Λ結合ドメイン間に形成さ れるダイマー境界面がその同種のレスポンスエレメントとのレセプターダイマー の結合認識を特定するという従来の観察 (例えば、 Rastinejad et al. , Nature 375:203-211, 1995) と今回の結果はよく一致する。
転写促進活性アツセィの結果をまとめると、 r VDR lが、 ホモダイマ一とし て標的 VDRE (ビタ ミン Dレスポンスエレメント) と競合的に結合することに よって、 ビタ ミン Dシグナル伝達経路において ドミナン 卜ネガティブレセプター として作用することを示している。
本発明で得られた新規ラッ 卜 VDRァイソフォーム ( r VDR l ) は選択的ス プライシングによって生じた一次 r VDR耘写物であるが、 r VDR 1は r VD R 0ではイントロン 8に存在する余分のェキソンをもつ。 この新しいェキソン
( r VD R 0中のィントロン 8) のス トップコ ドンは C末端にあるリガンド結合 ドメイン (86アミノ酸) の一部を失わせるが、 1 9アミノ酸を付加する。
ヒ ト V D Rアイ ソフォームの単離
既知のヒ 卜 VD Kイン トロン 8の酉己歹 lj (W094— 036 3 3号) よりイン卜 ロン 8を特異的に增幅するプライマ一をデザインし、 ヒ トゲノム DNAよりイン トロン 8を增幅した。 このイントロン 8をランダムプライマ一により 32 P— d C T Pを取り込ませたプロ一ブとして用い、 ヒ ト白血球 c DN Λライブラリ一 (C1 oruech社) をスク リ一二ングし、 ヒ ト VD Rイン 卜ロン 7、 ェキソン 8、 イン 卜 ロン 8を含む c DNA断片を得た. ヒ トの場合には、 アミノ酸への翻訳の際にィ ントロン 7全長のフレームが合ってェキソン 8と連結するためにラッ卜の場合と 異なり、 イン トロン 7も保持したアイソフォーム c ΟΝΛの断片をクローニング すろことができた..,
得られたし' DN Λ断片のヌクレオチド配列を決定し、 配列番号: iに示すヌク レ
差替え用紙 (規則 26) ォチド配列を有することを確認した。
ヒ 卜の場合、 イントロン 7も保持したクローンが得られたことから、 他のアイ ソフォーム (例えば、 イン トロン 7のみをもつアイソフォーム、 イン トロン 7と 8をもつアイソフォーム、 イントロン 8のみをもつアイ ソフォームなど) の存在 が示唆される-, なお、 ヒ ト VDRァイソフォームにおけるイントロン 7のヌクレ ォチド配列を配列表の配列番号 4に、 またイントロン 8のヌクレオチド配列を配 列番号 5に示す。
VD Rアイソフォームの機能とその利用
構造と機能の類似性から、 VDI^tRAR、 RX Rおよび TRとともに核内レ セプターフ―パ—ファ ミ リ—の中でサブファミ リ—を形成する。 しかしながら、
RAR、 尺ゃ丁!^のァィソフォームタンパク質は選択的スプライシングおよ び または異なるプロモータ一の使用によって組合わされる種々のェキソンから なっているので、 VDRはこのサブファミ リ一中では特異なものであるといえるこ いくつかの遺伝子では、 イントロンをェキソンとして保持すると機能的に異なる ァイソフォームタンパク質を生じることが既に知られている (Nakamura et al., Science 257:1138-1142, 1992) 力;、 核內レセプタ一遺伝子ス一パ一ファミ リ一 のレセプタ一ァイソフォームとしてはこれが最初の例である,」 このために、 RA R、 RX Rや T Rとは異なり、 V D Rァイソフォームはその c DN Aクロ一ニン グがなされたにも拘わらず、 その後も長く発見されなかったともの思われる _ 本発明の VD Rアイソフォームタンパク質はビタミン Dシグナル伝達経路にお いてドミナントネガティブレセプターとして作用する 最近の報告 (Morrison e t al. , Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89:6665-6669, 1994) によると、 ヒ 卜 V DR遺伝子における対立遺伝子の変化が血中ォステオカルシンの濃度と骨密度に 密接に関連する。 骨密度は骨粗鬆症による骨折の危険性を予測する基準となり う るものである この報告によると、 骨密度を予測するヒ ト VDR遺伝子の対立遗 伝子変化はイントロン 8に位置するという.. したがって、 本発明において得られ た r V D R 1がラッ ト V D R遣伝子のィントロン 8を保持することによって生じ たものであることは極めて興味深い。 本発明の VD Rアイソフォームタンパク質
差替え用紙 (規則 26) を用いることにより ビタミン Dシグナル伝達経路の調節メカニズムを解明し、 ま た骨密度の改善などに使用することが期待できる。 さらに、 本発明の VDRアイ ソフォームタンパク質を用いて骨密度の診断を行うことも可能である:
また、 本発明の VDRアイソフォームの発現量が種々の疾患と関係していると 考えられる, 疾患としては、 骨粗鬆症、 骨折、 二次性甲状腺機能亢進症、 免疫疾 患、 皮瘠疾患など VDRが関係していると考えられるすべての疾患におレ、て本発 明のアイソフォームの発現の大小が発病と関連のある可能性がある。 したがって、 本発明の VDRァイソフォームの単離、 性状決定はこれらの疾患の解明、 治療に 大きな意味を有する。
さらには、 本発明の VD Rァイソフォームタンパク質を用いて、 ビタミン D様 物質のスク リーニングを行うことができる。 例えば、 本発明の VDRタンパク質 をコードする遺伝子を適当な細胞にトランスフニク 卜し、 該細胞を用いてビタミ ン D様の作用 (例えばカルシウム ·骨代謝作用、 分化誘導作用、 免疫抑制作用、 抗腫瘍作用、 脂肪 ·脂質代謝抑制作用) の少なくとも 1つをもつ物質 (例えばス テロイ ド、 レチノイン酸) をスク リーニングすることができるつ
本スクリ一ニング系に本発明の VD Rアイソフォームタンパク質の遺伝子を用 いれば, より生理的条件下に近い系を構築できる (実際に緊臓などではアイソフ オームは既存の VDRの 1 0分の 1量ほど発現している) ため、 既存の VDR遗 伝子を用いたスク リ一ユング系よりも精度が上がると考えられる
本発明を以下の実施例によってさらに詳しく説明するが、 本発明の範囲はこれ に限定されない。 実施例
実施例 1 : c DN Aおよびゲノム DN Aのクローニング
c DNAのクロ一ニング
r VDR Oのリガンド結合ドメインを含む X h o I — P s t 【制限酵素断片を 放射性標識し、 ラッ ト胬臓 c D N Λライブラリ一 (Clontech) をスク リーニング するプローブと して用いた. ハイブリダィゼーシヨン混合物には、 50%ホルム
差替え用紙 (規則 26) アミ ド、 1 x D e n h a r d s溶液、 5 x S S P E、 1 00 μ g / m 1変性 サケ精子 DNAおよび】 06c p mの32 P—標識プローブ D N Aを含んでいた.. 二 トロセルロース膜を 4 2 °C、 1 6時間ハイブリダィズさせ、 2 x S S C、 0. 1 %S DS中、 5 5°C、 30分、 2回洗浄した。 膜を增感スク リーンを用いて一 8 0°Cで 1 6時間露光した ς
r VDR0タンノ ク質 (Burmester et al. , Pro Natl. Acad. Sci. USA 85: 1005-1009, 1988) をコードするェキソンに対応するプライマ一を用いるポリメラ —ゼチェインリアクション (PCR) によってこれらのクロ一ンを分析し、 1 0 6個のプラークから、 】 0個の陽性クロ一ンを選択した この中から同じアイソフ オームである r VDR 1をコードする 2個のクローンをさらに選択した。 すなわ ち、 ヌクレオチド配列の決定を行ったところ、 1 0個の陽性クロ一ンのうち、 8 個が r VDROであり、 2個が r V D R 1であることが判明した。
ゲノム DNAのクローニング
r VD R 1 c DN Aの S ma 1 — K p n I断片をプローブとして用いて、 ラ ッ トゲノムライブラリ一 (C]ontech) 由来の B a mH I部位をもつ約 2 0 k bの ゲノム断片をクローニングした。 イントロン 8を含む P s t I部位をもつ 3. 5 k bの DNA断片をサブクローニングし、 配列決定した。
得られた r VD R 1のヌク レオチド配列を配列番号 2に、 推定ァミノ酸配列を 配列番号 1に示す: また、 r VDR 0と比較した配列を図 ] に、 VDRゲノムの 関連領域と選択的スプライシングによって生じる r VDR 1のマッピングを r V D R 0と比較して図 2に示す。 実施例 2 : ノーザンブロッ ト分析
r VDR 0および r VDR 1転写物の発現を、 ラッ ト腸および ¾臓由来のポリ A ) mRNA 3 gを用いて、 ノーザンブロッ 卜分析により試験した プロ一 ブとして r VDR 1のェキソン 8を用いた 得られた結果を図 3に示す: r VD R 1転写物は r V D K ()が発現している腸と 臓で発現していた. r V D「 転写 物の相対量は、 特異的バンドをデンシトメ一ターでスキャニングして計算した
差替え用紙 (規則 26) 3つ以上の試料の平均を求めたところ、 r V D R 1転写物の量は r VD R ()の量 の 1ノ 1 5〜: 1 2 0であった 実施例 3 : プラスミ ドの構築
H i n d I I 1および X b a I制限部位をもつ合成ォリゴヌクレオチドをプラ スミ ド p G CAT (Kato et al., Cell 68:731-742, 1992) の対応する制限部位 に揷入して CATレポ一タ一遺伝子を構築した。 CATレポ一タ一遺伝子および ゲルシフ トアツセィでプローブとして用いたオリゴヌクレオチド配列は以下の通 りである :
DR3G: 5' -AGCTTCAGGTCAGGAAGGTCAGT-3' ;
DR3T: 5' -AGCTTCAGTTCGGAAGTTCAGT-3' ;
DR4: 5' -AGCTTCAGGTCACGGAAGGTCAGT-3' ;
DR5: 5' -AGCTTCAGGTCACCGGAAGGTCAGT-3' ;
ヒ 卜ォステオカルシン VD R E (OC) :
5' -AGCTTGCTCGGGTAGGGGTGACTCACCGGGTGAACGGGGGCATCTCGACTCGT-3' マウスォステオボンチン VDR E (O PN) :
5' -AGCTTGCTCGGGTAGGGTTCACGAGGTTCACTCGACTCGT-3'
また、 r V D R 0の S a c I — B a mil I断片を、 P C Rで増幅した r VD R 1断片 (図 1中の 9 1 1〜 1 0 7 1 b p ) で置換することにより r V D R 1発現 べクターを構築した。 実施例 4 :組換え VD Rタンパク質の発現と精製
r V D R ()および r V D R 1をコードする c D N Λを、 B a m H Iおよび E c o R 1制限部位を用レ、る P C Rにより增幅し、 プラスミ ド p G E X— 2 T (Phar macia) の対応する部位に挿入した, これらのベクターを用いて大腸菌 ( D H 5 α ) を形質転換し、 1 PT G ( 0. 1 mM) で誘導した
得られろ G S T融合タンパク質をグルタチオン 'セファロース 4 Bで精製した, 各 G S T融合タンパク質 5 0 0 /i gを トロンビン ( 5じ) で消化した後、 グルタ
差替え用紙 (規則 26) I 9
チオン 'セファロースに通してトロンビンと G S Tを除去した, フロースル一分 画をさらに、 1 M N a C l、 .1 mM DTT、 1 0 %グリセロールを含む 5 () mM T r i s — H C Iバッファ一 (pH 8. 0) で平衡化したセフアデックス G 2 00カラムにかけた- これらのタンパク質の純度は SD S— PAGEで 9 5 %以上であった。 実施例 5 : CATアツセィによる r VDR lの作用
r VDR 0に対する r VDR 1のドミナントネガティブ活性を試験した c 3 b p (DR 3 T) のスへ一サ一を介して 2つの 5 ' — AGTTCAモチーフ を含む CATレポ一タ一プラスミ ド、 ならびにマウス RX R a (0. 5 μ g) 、 r VDR 0 (0. 5 u g ) および r VDR l ( 2 μ g) を発現するベクターで H e L a細胞を形質転換した: 形質転換した細胞を 1 , 2 5— (OH) 2D ( 1 0 nM) の存在下 (丄) または不在下 (一) に 44時間維持し、 p CH l 1 0内部 対照べクタ一によって発現する β—力'ラク トシダ一ゼ活性によって CAT活性を 正規化し、 少なく とも 3つの独立した試験から得られる平均値 ±標準偏差で示し たつ 得られた結果を図 4に示す c
図から明らかなように、 r VD R 1 自体は転写促進活性を有していなかった。 し力 し、 r VDR 0と r VDR 1 とをコ トランスフエクシヨンした場合には、 H eし a細胞において、 r VDR0によるリガンド誘導の転写促進活性を阻害した, 実施例 6 : r V D R 1の用量依存的活性
細胞を r VD R 0発現べクタ一 0. 5 jii g、 ならびに 1, 2 5— (OH) 2D. ( 1 0 nM) の存在下に、 図 5に示す量の V D R発現ベクター ( r VDR 0また は r VDR l ) で形質転換した. CAT活性は実施例 5と同様の方法で計算した 図 5から明らかなように、 r VDR0の存在下に r VD R 1発現べクタ一の添加 量を増加すると、 r V D K 1 の阻害活性はより顕著になった。 r VD R O発現べ クタ一を 5 μ g添加したときにもリガンド誘導の転写促進活性は抑制されなかつ た,, 差替え用紙 (規則 26) 実施例 7 : 甲状腺ホルモンおよびレチノィン酸シグナル伝達経路に及ぼす r V D R 1の効果
4 b p (DR4 : コンセンサス甲状腺ホルモンレスポンスエレメント) または 5 b p (D R 5 : コンセンサスレチノィン酸レスポンスエレメント) のスぺ一サ 一を介して 2つの 5, 一 AGTTC Aモチーフを含む C ATレポータープラスミ ド、 ならびにマウス RXR αおよびニヮ トリ T R a (DR4用) あるいは RXR αおよびマウス RARa (DR 5用) を発現するベクターで、 同種のリガンド [ 1 0 n M甲状腺ホルモン (丁3) 、 1 μ Μオールトランスレチノィン酸] の存在 下または不在下に、 細胞を形質転換した。 r VDR l発現ベクター (2 / g) で コ トランスフエクションすることにより r VD R 1 の効果を試験した, CAT活 性は実施例 5と同様の方法で計算した。
得られた結果を図 6に示す。 r VDR 1は同種のレセプターが存在するときに は、 レチノイン酸のコンセンサスレスポンスエレメント (DR 5) や甲状腺ホル モンのコンセンサスレスポンスエレメント (DR4) のリガンド誘導の転写促進 活性を抑制しないことが判明した。 実施例 8 : r V D R 0に対する r V D R 1 の阻害活性の配列特異性
DR 3 G、 DR 3丁、 ヒ トォステオカルシン V D R E (OC) およびマウスォ ステオボンチン VDRE (OPN) を含む CATレボータ一プラスミ ド、 ならび に RXRおよび VDR ( r VDROまたは r VDR 1 ) の発現ベクターを用いて、
1, 2 5 - (OH) 2D3 ( Ι Ο ηΜ) の存在下または不在下に、 ト1 e L a細胞を 形質転換した。 CAT活性は実施例 5と同様の方法で計算した υ
得られた結果を図 7に示す r VD R 0に対する r V D R 1 の阻害程度は配列 特異的であり、 これはヒ ト · ォステオカルシン VD REより もマウス · ォステオ ボンチンについての方が顕著であった また、 D R 3丁は D R 3 Gより も V D R
Eと してより活性であることが観察された。
差替え用紙 (規則 26) 実施例 9 : r VDR 1のホモダイマーおよびへテロダイマ一形成ならびにその D N A結合性
(A) r V D R 1の分子量
実施例 4の方法により大腸菌中で r VD R 0および r VD R 1を G S T融合タ ンパク質として発現させ、 ダルタチオン ' セファロ一ス 4 Bで精製した後トロン ビンで消化した。 消化した試料をセフアデックス G— 1 00カラムにかけてさら に r VDR Oと r VDR lタンパク質を精製したつ G S T融合タンパク質 (図 8 中、 GST— r VDR Oまたは G ST— r VDR 1として示す) および精製 r V DRタンパク質 (図 8中、 r VDR Oまたは r VDR 1 として示す) を 5%ポリ アク リルアミ ド一 SDSゲルで電気泳動を行い、 分子量マ一カーから分子量を測 定した: r VD R 0および r VD R 1のオープンリ一ディングフレームから予期 されたそれぞれの分子量 ( r VD R 0では 48 KD a ; 1~ 01¾ 1では401 0 a) の位置にバンドが観察された。
(B) ゲルシフ トアツセィ
文献 (Sasaki et al. , Biochemistry 34:370-377, 1995) 記載の方法を用いて、 電気泳動移動シフ トアツセィ (EMSA) および抗体スーパーシフ トを行った: このアツセィには以下の精製レセプターも使用した :
R A :大腸菌中で生成した AB領域を欠く部分精製マウス RAR ct
(mR A R αΔΛΒ) ;
RX R :大腸菌中で生成した ΛΒ領域を欠く部分精製マウス RXR α
(mRX RaAAB) ;
T :大腸菌中で生成した部分精製ニヮ トリ T R α _
杭体スーパ一シフ トにはモノクローナル抗体 4 R X (RX R用) を用いた。 レセブタ一および [32 Ρ] — 5—末端標識合成オリゴヌク レオチド (DR 3丁、 DR 3G、 01 4ぉょび131^ 5) を含む結合反応混合物、 ならびにボリ (d i d C) (Pharmacia, 2 M g ) を、 結合バッファ一 [ 1 0 mM T r i s - H C I ( p H 7. 5) 、 i mMジチオスレィ 卜一ル、 1 mM EDT八、 l O O mM KC I 、 1 0%グリセ口一ル] 中、 2 5"Cで 1 5分インキュベートした インキ
差替え用紙 (規則 26) ュべ一シヨ ン開始時に抗体を添加した、 文献 (Sasaki et al. , Biochemistry 34 :370-377, 1995) 記載の方法により、 得られた生成物を 5%ポリアク リルアミ ド ゲルに溶解した。
をプローブとして用い、 図 9に示す種々の量の精製マウス RX Ret (RXR) 、 精製 r VDR 0および r VDR 1でゲルシフトアツセィを行った。 得られた結果を図 9に示す。 モノクローナル抗体 (マウス RX Rct用の 4 RX) を用いるスーパ一シフ ト試験によって DR 3 T— RXR— VDR複合体の存在が 確認された。 図 9中、 レーン 6のバンドは抗 RX R抗体でスーパ一シフ トした複 合体の位置を示す: これより r VDR 1ホモダイマーがコンセンサス VDRE (DR 3 T) と結合することが示された。
次に、 D R 4および D R 5をブローブと して用い、 図 1 0に示す種々の量の精 製 r VDR l、 ニヮ トリ TRct (TR) およびマウス RAR ct (RAR) でゲル シフ トアツセィを行った。 得られた結果を図 1 0に示す c r VDR 1ホモダイマ —はコンセンサス甲状腺ホルモンレスポンスエレメントまたはレチノィン酸レス ポンスエレメン ト (DR4および DR 5) と結合しなかったつ 実施例 1 0 : ヒ ト VDRアイ ソフォームの単離
ヒ トゲノム DNAより VDRイントロン 8を特異的に P C R法により增幅し、 ランダムプライム法にて放射性標識し、 ヒ ト白血球 c DNAライブラリ一 (Ciori tech社) をスク リーニングするプローブとした。 ハイプリダイゼ一ション混合液 には 50%ホルムアミ ド、 5 x D e n h a r d t ' s溶液、 5 x S S C、 0. 1 %S D S、 200 μ g/m I変性サケ精子 DNAおよび I 0 β c p mの32 P—標識 ァローブ D N Λを含んでいた.」 ニ トロセルロース膜を 42。し'、 1 6時間ハイブリ ダイズさせ、 4 X S S C、 0. 1 % S D S中で 1回、 2 X S S C、 0. 1 % S D S中で 1回、 l x S S C、 0. 1 %S DS中で 1回それぞれ室温 1 0分間洗浄し た, 膜を增感スク リーンを用いて一 y o cで 1 e時間露光した- 4 x 1 ()。クロ一 ンより約 1 . 4 k bのィンサ一トをもつ I個の陽性ク口一ンを得た,
得られたクローンのヌク レオチド配列を決定し、 配列番号: 5のヌク レオチド酉己
差替え用紙 (規則 26) 列を得た, このヌク レオチド配列には、 ヒ ト V D Rイントロン 7、 ェキソン 8、 イン卜ロン 8を含む ヒ 卜 V D Rアイソフォームにおけるィントロン 7のヌク レ ォチド配列を配列表の配列番号 4に、 またイントロン 8のヌク レオチド配列を配 列番号 5に示す。
差替え用紙 (規則 26)
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GGAAGTACAG GGAGCTATTC TCCAAGGCCC ACACTCAGCT TCTCCGGGAA CTCCTCCTCC 540
TCCAGCTCTG ACCTGTACAC CACCTCACTA GACATGATGG AACCATCCGG CTTTTCCAAC 600
CTGGATCTGA ACGGAGAGGA TTCTGATGAC CCGTCTGTGA CTCTGGACCT GTCTCCTCTC 660
TCCATGCTGC CCCACCTGGC TGACCTTGTC AGTTACAGCA TCCAAAAGGT CATCGGCTTT 720
GCCAAGATGA TCCCAGGATT CAGGGATCTC ACCTCCGATG ACCAGATTGT CCTGCTTAAG 780
TCAAGCGCCA TTGAGGTGAT CATGTTACGC TCCAACCAGT CTTTCACCAT GGATGATATG 840
TCCTGGGACT GTGGCAGCCA GGACTACAAG TACGACGTCA CCGATGTCTC CAAAGCTGGG 900
CACACCCTGG AGCTGATCGA GCCCCTCATA AAGTTCCAGG TGGGGCTGAA GAAGCTGAAC 960
TTACATGAGG AAGAGCATGT CCTTCTCATG GCCATCTGCA TTGTCTCCCC GGGTACGGAG 1020
CCTGGCAGGG AGGAGCTGAG GGACCTGGGA CACGTTGGGG ACTGTGAATG A 1071 配列番号: 3
配列の長さ : 1 4 0 4
配列の型:核酸
鎖の数:二本
トポロジー :直鎖状
配列の種類: c D N A
配列
ATGGAGGCAA TGGCGGCCAG CACTTCCCTG CCTGACCCTG GAGACTTTGA CCGGAACGTG 60
CCCCGGATCT GTGGGGTGTG TGGAGACCGA GCCACTGGCT TTCACTTCAA TGCTATGACC 120
TGTGAAGGCT GCAAAGGCTT CTTCAGGCGA AGCATGAAGC GGAAGGCACT ATTCACCTGC 180
CCCTTCAACG GGGACTGCCG CATCACCAAG GACAACCGAC GCCACTGCCA GGCCTGCCGG 240
CTCAAACGCT GTGTGGACAT CGGCATGATG AAGGAGTTCA TTCTGACAGA TGAGGAAGTG 300
CAGAGGAAGC GGGAGATGAT CCTGAAGCGG AAGGAGGAGG AGGCCTTGAA GGACAGTCTG 360
CGGCCCAAGC TGTCTGAGGA GCAGCAGCGC ATCATTGCCA TACTGCTGGA CGCCCACCAT 420
AAGACCTACG ACCCCACCTA CTCCGACTTC TGCCACTTCC GGCCTCCAGT TCCTGTGAAT 480
GATGGTGGAG GGAGCCATCC TTCCAGGCCC AACTCCAGAC ACACTCCCAG CTTCTCTGGG 540
差替え用紙 (規則 26) GACTCCTCCT CCTCCTGCTC AGATCACTGT ATCACCTCTT CAGACATGAT GGACTCGTCC 600
AGCTTCTCCA ATCTGGATCT GAGTGAAGAA GATTCAGATG ACCCTTCTGT GACCCTAGAG 660
CTGTCCCAGC TCTCCATGCT GCCCCACCTG GCTGACCTGG TCAGTTACAG CATCCAAAAC 720
GTCATTGGCT TTGCTAAGAT GATACCAGGA TTCAGAGACC TCACCTCTGA GGACCAGATC 780
GTACTGCTGA AGTCAAGTGC CATTGAGGTC ATCATGTTGC GCTCCAATGA GTCCTTCACC 840
ATGGACGACA TGTCCTGGAC CTGTGGCAAC CAAGACTACA AGTACCGCGT CAGTGACGTG 900
ACCAAAGGTA TGCCTAGNNN NCACCTCCTG GGGAGTCTTT TTCAGCTCCC AGATTCTGGC 960
TCCACCCGTC CTGGGGTTTG GCTCCAATCA GATACATGGG AGGGAGTTAG GCACCAACAG 1020
GCAGAGAAGG GCGAGGGTCA GACCCATGGG GTTGGAGGTG GGTGGGCGGC TCCTCAGCTC 1080
TTGCCCGCAG TACCTCCCCA TTGTCTCTCA CAGGCCGGAC ACAGCCTGGA GCTGATTGAG 1 140
CCCCTCATCA AGTTCCAGGT GGGACTGAAG AAGCTGAACT TGCATGAGGA GGAGCATGTC 1200
CTGCTCATGG CCATCTGCAT CGTCTCCCCA GGTATGGGGC CAGGCAGGGA GGAGCTCAGG 1260
GACCTGGGGA GCGGGGAGTA TGAAGGACAA AGACCTGCTG AGGGCCAGCT GGGCAACCTG 1320
AAGGGAGACG TAGCAAAAGG AGACACAGAT AAGGAAATAC CTACTTTGCT GGTTTGCAGA 1380
GCCCCTGTGG TGTGTGGACG CTGA 1404 配列番号: 4
配列の長さ : 2 1 0
配列の型:核酸
鎖の数:二本
トボロン一 :直鎖状
配列の種類: c D N A
配列
GGTATGCCTA GNNNNCACCT CCTGGGGAGT CTTTTTCAGC TCCCAGATTC TGGCTCCACC 60
CGTCCTGGGG TTTGGCTCCA ATCAGATACA TGGGAGGGAG TTAGGCACCA ACAGGCAGAG 120
AAGGGCGAGG GTCAGACCCA TGGGGTTGGA GGTGGGTGGG CGGCTCCTCA GCTCTTGCCC 180
GCAGTACCTC CCCATTGTCT CTCACAGGCC 210
差替え用紙 (規貝 IJ26) 配列番号: 5
配列の長さ : 1 7 3
配列の型:核酸
鎖の数 二本
トポロジー :直鎖状
配列の種類: c D N A
配列
GTATGGGGCC AGGCAGGGAG GAGCTCAGGG ACCTGGGGAG CGGGGAGTAT GAAGGACAAA 60 GACCTGCTGA GGGCCAGCTG GGCAACCTGA AGGGAGACGT AGCAAAAGGA GACACAGATA 120 AGGAAATACC TACTTTGCTG GTTTGCAGAG CCCCTGTGGT GTGTGGACGC TGA 173
差替え用紙 (規則 26)

Claims

請求の範囲
1 . ビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質をコ一ドする遺伝子。 2 . ビタミン Dレセプタ一アイソフ; rームタンハク質をコードする遺伝子がラ ット由来である請求項 1記載の遺伝子。
3 . 配列番号 1に示すァミノ酸配列をコードするヌク レオチド配列、 または配 列番号 1に示すァミノ酸配列の一部を置換、 欠失もしくは付加したアミノ酸配列 であってビタミン Dレセブターアイソフォームタンパク質活性を有するタンパク 質をコ一ドするヌクレオチド配列、 あるいはこれらにハイブリダイズするヌクレ ォチド配列を含む D N Aである請求項 1または 2記載の遺伝子。
4 . 配列番号 2に示すヌク レオチド配列を有する請求項 3記載の遺伝子。 δ . ビタミン Dレセプターアイソフォームタンパク質をコードする遺伝子がヒ ト由来である請求項 1記載の遺伝子。
6 . 配列番号 4および/または配列番号 5に示すヌク レオチド配列を含む請求 項 5記載の遺伝子。
7 . 配列番号 3に示すヌクレオチド配列、 またはこれを一部置換、 欠失もしく は付加したヌクレオチド配列、 あるいはこれらにハイブリダイズするヌクレオチ ド配列を含む D Ν Αである請求項 5または 6記載の遺伝子。
8 . 請求項 1記載の遺伝子を含む組換えべクタ一 _
9 . 請求項 8記載の組換えベクターにより形質転換された原核もしくは真核宿 主細胞,
1 0 . 請求項 9記載の宿主細胞を培赛することによって得られるビタミン Dレセ プタ一アイソフォームタンパク質,
1 . 請求項 1 0記載のビタ ミン Γ)レセブタ一アイ ソフォームンパク質を認識す る抗体
1 2 . 請求項 1 0記載のビタミン Dレセブタ一アイソフォームタンパク質を用い た骨密度の診断方法
1 3 . 請求項 1 ()記載のビタ ミン Dレセブターアイソフォームタンパク質を用い
差替え用紙 (規則 26) たビタミ ン D様物質のスク リ一二ング法.:
差替え用紙 (規則 26)
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260199A (en) * 1991-07-30 1993-11-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of producing 1,25-dihydroxyvitamin D3 receptor protein
JPH08501933A (ja) * 1992-07-31 1996-03-05 ガーヴァン インスティチュート オブ メディカル リサーチ 作動因子における対立遺伝子の変動の評価

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260199A (en) * 1991-07-30 1993-11-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of producing 1,25-dihydroxyvitamin D3 receptor protein
JPH08501933A (ja) * 1992-07-31 1996-03-05 ガーヴァン インスティチュート オブ メディカル リサーチ 作動因子における対立遺伝子の変動の評価

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOCHIM. BIOPHYS. ACTA, Vol. 1132, No. 1, (1992), H. GOTO et al., "A Single Receptor Identical with that from Intestine/T47D Cells Mediates the Action of 1,25-Dehydroxyvitamin D-3 in HL-60 Cells", p. 103-108. *
MOL. CELL. BIOL., Vol. 16, No. 7, (26.06.96), K. EBIHARA et al., "Intron Retention Generates a Novel Isoform of the Murine Vitamin D Receptor that Acts in a Dominant Negative Way on the Vitamin D Signaling Pathway", p. 3393-3400. *
PROC. NATL. ACAD. SCI. U.S.A., Vol. 85, (1988), A.R. BAKER et al., "Cloning and Expression of Full-Length cDNA Encoding Human Vitamin D Receptor", p. 3294-3298. *
PROC. NATL. ACAD. SCI. U.S.A., Vol. 85, (1988), J.K. BURMESTER et al., "Structure and Regulation of the Rat 1,25-Dihydroxyvitamin D, Receptor", p. 9499-9502. *

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