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JP2014117191A - Phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, antibody against phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, mutant of neutral sphingomyelinase 1 and use thereof - Google Patents

Phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, antibody against phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, mutant of neutral sphingomyelinase 1 and use thereof Download PDF

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JP2014117191A
JP2014117191A JP2012272595A JP2012272595A JP2014117191A JP 2014117191 A JP2014117191 A JP 2014117191A JP 2012272595 A JP2012272595 A JP 2012272595A JP 2012272595 A JP2012272595 A JP 2012272595A JP 2014117191 A JP2014117191 A JP 2014117191A
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JP
Japan
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polypeptide
phosphorylated
neutral sphingomyelinase
antibody
kinase
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Pending
Application number
JP2012272595A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Yamashita
倫明 山下
Shintairo Imamura
伸太朗 今村
Kenji Yabu
健史 藪
Akira Tohata
顕 東畑
Kenji Ishihara
賢司 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Fisheries Research and Education Agency
Original Assignee
Fisheries Research Agency
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Publication date
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Abstract

【課題】中性スフィンゴミエリナーゼ1によるストレス誘導性アポトーシスの調節メカニズムを明らかにし、その解析ツールを提供すること。
【解決手段】JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化された、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド、又は当該リン酸化セリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有するその部分ポリペプチド。該リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを特異的に認識する抗体。JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換された、中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体ポリペプチド。
【選択図】なし
To elucidate the regulation mechanism of stress-induced apoptosis by neutral sphingomyelinase 1 and to provide an analysis tool thereof.
A phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is phosphorylated, or the phosphorylated serine residue, and has a length of 10 amino acids or more. Its partial polypeptide. An antibody that specifically recognizes the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide. A neutral sphingomyelinase 1 mutant polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an amino acid residue other than serine.
[Selection figure] None

Description

本発明は、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1を特異的に認識する抗体、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1の検出方法等に関する。また、本発明は、リン酸化されるセリン残基が他のアミノ酸残基へ置換された中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体、当該変異体をコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、該発現ベクターを含む形質変換体、及びこれらの用途等に関する。   The present invention relates to phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, an antibody that specifically recognizes phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, a method for detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, and the like. The present invention also provides a neutral sphingomyelinase 1 mutant in which a serine residue to be phosphorylated is substituted with another amino acid residue, a polynucleotide encoding the mutant, an expression vector comprising the polynucleotide, The present invention relates to a transformant containing an expression vector and uses thereof.

中性スフィンゴミエリナーゼ1は、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する酵素である(非特許文献1〜4)。スフィンゴミエリナーゼには、微生物由来の細胞外酵素や動物細胞の細胞内局在性が異なる多数のアイソザイムが報告されている。これらのうち、遺伝子番号SMPD1からSMPD5までの5種類のアイソザイム遺伝子がほ乳類およびゼブラフィッシュで報告された(非特許文献1〜4)。SMPD1はリソゾームに由来する酸性スフィンゴミエリナーゼ(P17405)を、SMPD2〜5は中性スフィンゴミエリナーゼを、それぞれコードしているが、これらのスフィンゴミエリナーゼは細胞内局在性が異なることから、生体内での役割がそれぞれ異なっていると考えられている。魚類細胞を用いた研究から、ストレス条件下で活性化されて、細胞膜のスフィンゴミエリンからセラミドを遊離させアポトーシスを誘発するスフィンゴミエリナーゼとして、中性スフィンゴミエリナーゼ1(neutral sphingomyelin phosphodiesterase 2、遺伝子名SMPD2)が発見された(非特許文献4〜7)。これに相当するほ乳類由来のスフィンゴミエリナーゼは、ヒトおよびマウスから遺伝子配列が単離同定されているが、これらほ乳類の中性スフィンゴミエリナーゼ1がストレス誘導性アポトーシスに関与するかどうかは、十分な解析がなされておらず、リン酸化による活性調節も知られていない(特許文献1、非特許文献8)。現在、細胞生物学分野の研究によって、成長因子やサイトカイン、化学療法薬、放射線照射、飢餓、ストレス等に対する応答として、この中性スフィンゴミエリナーゼ1が活性化され、セラミド合成が亢進し、アポトーシスが誘導されることが多数の動物細胞で報告されている(非特許文献5〜7)。しかしながら、中性スフィンゴミエリナーゼ1がストレス誘導性アポトーシスの引き金となることはゼブラフィッシュ細胞由来のものしか確認されておらず、ほ乳類由来細胞で、中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性化によってアポトーシスが誘導されるかどうかは依然不明である。また、中性スフィンゴミエリナーゼ1がストレス刺激によって活性化され、セラミドを生成する分子機序も不明である。中性スフィンゴミエリナーゼ1がリン酸化される生物応答は知られていないので、リン酸化された中性スフィンゴミエリナーゼ1の存在は知られておらず、その検出技術、リン酸化された酵素に対する抗体はこれまでに作製されていない。 Neutral sphingomyelinase 1 is an enzyme that hydrolyzes sphingomyelin under neutral conditions in a Mg 2+ dependent manner to produce ceramide (Non-Patent Documents 1 to 4). Sphingomyelinase has been reported to have a large number of isozymes with different extracellular localization derived from microorganisms and intracellular localization of animal cells. Among these, five types of isozyme genes having gene numbers SMPD1 to SMPD5 have been reported in mammals and zebrafish (Non-Patent Documents 1 to 4). SMPD1 encodes acidic sphingomyelinase (P17405) derived from lysosomes, and SMPD2-5 encodes neutral sphingomyelinase, but these sphingomyelinases are different in their intracellular localization. Roles in the body are thought to be different. From the study using fish cells, neutral sphingomyelin phosphodiesterase 2, gene name SMPD2 is activated as a sphingomyelinase that is activated under stress conditions to release ceramide from sphingomyelin in the cell membrane and induce apoptosis. ) Was discovered (Non-Patent Documents 4 to 7). The mammalian sphingomyelinase corresponding to this has been isolated and identified from human and mouse gene sequences, but whether or not these mammalian neutral sphingomyelinase 1 is involved in stress-induced apoptosis is sufficient. Analysis has not been made, and activity regulation by phosphorylation is not known (Patent Document 1, Non-Patent Document 8). Currently, research in the field of cell biology activates this neutral sphingomyelinase 1 in response to growth factors, cytokines, chemotherapeutic drugs, irradiation, starvation, stress, etc., promotes ceramide synthesis, and induces apoptosis. Induction has been reported in many animal cells (Non-Patent Documents 5 to 7). However, it has been confirmed that neutral sphingomyelinase 1 triggers stress-induced apoptosis only from zebrafish cells, and apoptosis is induced by activation of neutral sphingomyelinase 1 in mammalian cells. Whether it is done is still unclear. In addition, the molecular mechanism by which neutral sphingomyelinase 1 is activated by stress stimulation to produce ceramide is unknown. Since the biological response in which neutral sphingomyelinase 1 is phosphorylated is not known, the presence of phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 is not known, and its detection technique, antibody against the phosphorylated enzyme Has not been made so far.

国際公開第99/07855号International Publication No. 99/07855

Hofman, K et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000; 97: 5895-5900.Hofman, K et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000; 97: 5895-5900. Krut O et al., J. Biol. Chem. 2006; 281: 13784-13793.Krut O et al., J. Biol. Chem. 2006; 281: 13784-13793. Tomiuk S et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998; 95: 3638-3643.Tomiuk S et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998; 95: 3638-3643. Yabu T et al., J. Biol. Chem. 2008; 283: 29971-29982.Yabu T et al., J. Biol. Chem. 2008; 283: 29971-29982. Yabu T et al., Blood 2005; 106: 125-134.Yabu T et al., Blood 2005; 106: 125-134. Yabu T et al., Fish. Sci. 2003; 69: 1218-1223.Yabu T et al., Fish. Sci. 2003; 69: 1218-1223. 藪 健史、山下倫明、水産総合研究センター研究報告 2008;26:15-21.Kenji Tsuji, Noriaki Yamashita, Research Report of Fisheries Research Center 2008; 26: 15-21. Sawai H et al., J. Biol. Chem. 1999; 274: 38131-38139.Sawai H et al., J. Biol. Chem. 1999; 274: 38131-38139.

本発明は、中性スフィンゴミエリナーゼ1によるストレス誘導性アポトーシスの調節メカニズムを明らかにし、その解析ツールを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to clarify the regulation mechanism of stress-induced apoptosis by neutral sphingomyelinase 1 and to provide an analysis tool therefor.

本発明者らは、上記目的に鑑み、鋭意検討を行った結果、中性スフィンゴミエリナーゼ1は、c-jun N-terminal kinase (JN キナーゼ, JNK)によって、特異的にリン酸化されることによって、活性化する化学反応を見いだし、特異的なリン酸化部位がセリン残基(Ser-270)であることを明らかにした。このスフィンゴミエリナーゼ1のリン酸化部位の周辺に位置する特定のアミノ酸配列のペプチドを抗原とすることで、活性型の中性スフィンゴミエリナーゼ1に特異的に反応する抗体を作成することに成功した。更に、Ser-270を他のアミノ酸に置換することにより、ドミナントネガティブ型の中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体や、恒常的に活性化した中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体を作成することに成功した。本発明者らは、これらの知見に基づき更に検討を進め、本発明を完成した。   As a result of intensive studies in view of the above object, the present inventors have found that neutral sphingomyelinase 1 is specifically phosphorylated by c-jun N-terminal kinase (JN kinase, JNK). The chemical reaction to be activated was found, and it was revealed that the specific phosphorylation site is a serine residue (Ser-270). By using a peptide having a specific amino acid sequence located in the vicinity of the phosphorylation site of sphingomyelinase 1 as an antigen, an antibody that specifically reacts with active neutral sphingomyelinase 1 was successfully produced. . Furthermore, by substituting Ser-270 with other amino acids, we succeeded in creating a dominant negative neutral sphingomyelinase 1 mutant and a permanently activated neutral sphingomyelinase 1 mutant. . The present inventors have further studied based on these findings and completed the present invention.

即ち、本発明は以下に関する。
[1]以下の(1)又は(2)のポリペプチド:
(1)JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化された、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド、及び
(2)(1)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有する部分アミノ酸配列を含み、且つ当該セリン残基がリン酸化されている、ポリペプチド。
[2]リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドが、配列番号1、2又は3で表されるアミノ酸配列を含む、[1]のポリペプチド。
[3]以下の(1’)又は(2’)のポリペプチドをJNキナーゼでリン酸化することを含む、[1]のポリペプチドの製造方法:
(1’)中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド、及び
(2’)(1’)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有する部分アミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
[4][1]又は[2]のポリペプチドを特異的に認識する抗体。
[5][4]の抗体を含む、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド検出用試薬。
[6][4]の抗体を用いることを含む、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドの検出方法。
[7]細胞内における[1]のポリペプチドを検出することを含む、該細胞におけるストレス誘導アポトーシスシグナルの活性化状態の評価方法。
[8]JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換された、中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体ポリペプチド。
[9]該セリン残基がアラニン残基に置換される、[8]の変異体ポリペプチド。
[10]該セリン残基がグルタミン酸残基に置換される、[8]の変異体ポリペプチド。
[11][8]〜[10]のいずれかに記載の変異体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド。
[12][11]のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
[13][12]の発現ベクターを含む形質転換体。
[14]細胞内に[9]の変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを導入することを含む、細胞のストレス誘導アポトーシスの阻害方法。
[15]細胞内に[10]の変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを導入することを含む、細胞のストレス誘導アポトーシスの促進方法。
That is, the present invention relates to the following.
[1] The following polypeptide (1) or (2):
(1) a phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is phosphorylated, and (2) a partial amino acid sequence of the polypeptide of (1), A polypeptide comprising a serine residue which is a target for phosphorylation by a kinase, comprising a partial amino acid sequence having a length of 10 amino acids or more, and wherein the serine residue is phosphorylated.
[2] The polypeptide of [1], wherein the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, or 3.
[3] A method for producing the polypeptide of [1], comprising phosphorylating the following polypeptide (1 ′) or (2 ′) with JN kinase:
(1 ′) Neutral sphingomyelinase 1 polypeptide and (2 ′) (1 ′) partial amino acid sequence comprising serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase, and 10 amino acids A polypeptide comprising a partial amino acid sequence having the above length.
[4] An antibody that specifically recognizes the polypeptide of [1] or [2].
[5] A reagent for detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide, comprising the antibody of [4].
[6] A method for detecting a phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide, comprising using the antibody of [4].
[7] A method for evaluating the activation state of a stress-induced apoptosis signal in a cell, comprising detecting the polypeptide of [1] in the cell.
[8] A neutral sphingomyelinase 1 mutant polypeptide in which a serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an amino acid residue other than serine.
[9] The mutant polypeptide of [8], wherein the serine residue is substituted with an alanine residue.
[10] The mutant polypeptide of [8], wherein the serine residue is substituted with a glutamic acid residue.
[11] A polynucleotide encoding the mutant polypeptide according to any one of [8] to [10].
[12] An expression vector comprising the polynucleotide of [11].
[13] A transformant comprising the expression vector according to [12].
[14] A method for inhibiting stress-induced apoptosis of a cell, comprising introducing the mutant polypeptide of [9] or an expression vector thereof into the cell.
[15] A method for promoting stress-induced apoptosis of a cell, comprising introducing the mutant polypeptide of [10] or an expression vector thereof into the cell.

本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1、抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体及び中性スフィンゴミエリナーゼ変異体を用いることにより、ストレス誘導性アポトーシスの調節メカニズムの詳細なメカニズム解析が可能となる。   By using phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody and neutral sphingomyelinase mutant of the present invention, detailed mechanism analysis of the regulation mechanism of stress-induced apoptosis is possible. Become.

中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドのアミノ酸配列をコンピュータ解析した結果である。It is the result of having carried out the computer analysis of the amino acid sequence of neutral sphingomyelinase 1 polypeptide. 抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体の特異性をELISAにより解析した結果である。It is the result of having analyzed the specificity of anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody by ELISA. 抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体を用いたウエスタンブロットにより、ヒト由来培養細胞とヒラメ由来培養細胞の抽出物中にリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1を検出した結果である。It is the result of detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 in human-derived cultured cell and flounder-derived cultured cell extracts by Western blot using an anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody. ゼブラフィッシュ中性スフィンゴミエリナーゼ1のJNキナーゼによるリン酸化を、抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体を用いたウエスタンブロット法で検出した結果である。This is a result of detecting phosphorylation of zebrafish neutral sphingomyelinase 1 by JN kinase by Western blotting using anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody. ゼブラフィッシュ培養細胞へのストレスによる中性スフィンゴミエリナーゼ1のリン酸化誘導。熱ショックおよび紫外線照射で中性スフィンゴミエリナーゼ1がリン酸化された(実施例5)。Induction of phosphorylation of neutral sphingomyelinase 1 by stress on cultured zebrafish cells. Neutral sphingomyelinase 1 was phosphorylated by heat shock and ultraviolet irradiation (Example 5). 野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1、又は中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体の発現ベクター導入による、ゼブラフィッシュ培養細胞におけるアポトーシスの誘導。Induction of apoptosis in zebrafish cultured cells by introducing an expression vector of wild-type neutral sphingomyelinase 1 or neutral sphingomyelinase 1 mutant. 抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体による、ヒト由来培養細胞におけるリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1の検出。Detection of phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 in human-derived cultured cells with anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody.

1.リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド
本発明は、
(1)JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化された、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド(本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド)、又は
(2)(1)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有する部分アミノ酸配列を含み、且つ当該セリン残基がリン酸化されている、ポリペプチド(本発明のリン酸化部分ポリペプチド)
を提供する。上記(1)及び(2)を併せて、本発明のリン酸化ポリペプチドと称する場合がある。
1. Phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide
(1) A phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide (phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention) in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is phosphorylated, or (2) A partial amino acid sequence of the polypeptide of (1), comprising a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase, and comprising a partial amino acid sequence having a length of 10 amino acids or more, and the serine residue is phosphorous Oxidized polypeptide (phosphorylated partial polypeptide of the present invention)
I will provide a. The above (1) and (2) may be collectively referred to as the phosphorylated polypeptide of the present invention.

好ましい態様において、本発明のリン酸化ポリペプチドは、非ヒト哺乳動物(例、ウサギ)に投与したときに、当該リン酸化ポリペプチドに対する特異的抗体産生を誘導し得る。当該特異的抗体のエピトープには、リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基が含まれる。   In a preferred embodiment, the phosphorylated polypeptide of the present invention can induce specific antibody production against the phosphorylated polypeptide when administered to a non-human mammal (eg, rabbit). The epitope of the specific antibody includes a phosphorylated serine residue that is a target for phosphorylation by JN kinase.

中性スフィンゴミエリナーゼ1は、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する公知の酵素であり、neutral sphingomielin phosphodiesterase 2 (SMPD2)とも呼ばれる。 Neutral sphingomyelinase 1 is a known enzyme that hydrolyzes sphingomyelin under neutral conditions to produce ceramide in a Mg 2+ dependent manner, and is also called neutral sphingomielin phosphodiesterase 2 (SMPD2).

本明細書中、中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドは、任意の真核生物由来のものであり得る。真核生物としては、例えば、哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生類、魚類、昆虫、酵母等を挙げることができるが、哺乳動物又は魚類が好ましい。哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類やウサギ等の実験動物;ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ、ミンク等の家畜;イヌ、ネコ等のペット;ヒト、サル、カニクイザル、アカゲザル、マーモセット、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類等を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。哺乳動物は、好ましくは実験動物(例えば、マウス)又は霊長類(例えば、ヒト)である。魚類としては、特に限定されないが、例えば、食用としては、カレイ目に属する魚種(例えば、ヒラメ科の魚(ヒラメ等)、マコガレイ、ホシガレイ、ターボット等)、タイ科の魚(マダイ、チダイ等)、ブリ、ボラ、アイナメ、マグロ、ティラピア、サケ、コイ、マス、ニジマス、ヤマメ、アマゴ、ウナギ等が挙げられる。また、鑑賞用途としては、コイ、フナ、メダカ、キンギョ等が挙げられる。さらに、研究又は実験用途として、ゼブラフィッシュ、メダカ、キンギョ、ドジョウ等が挙げられる。魚類は好ましくは研究又は実験用であり、好ましくはゼブラフィッシュである。   Herein, the neutral sphingomyelinase 1 polypeptide may be derived from any eukaryotic organism. Examples of eukaryotes include mammals, birds, reptiles, amphibians, fish, insects, yeasts, etc., but mammals or fish are preferred. Examples of mammals include laboratory animals such as rodents and rabbits such as mice, rats, hamsters and guinea pigs; domestic animals such as pigs, cows, goats, horses, sheep and minks; pets such as dogs and cats; Examples include, but are not limited to, primates such as monkeys, cynomolgus monkeys, rhesus monkeys, marmosets, orangutans and chimpanzees. The mammal is preferably a laboratory animal (eg, a mouse) or a primate (eg, a human). Although it does not specifically limit as fish, For example, as an edible, the fish species (for example, flounder fish (flounder etc.), flounder, flounder, turbot etc.), Thai fish (red sea bream, sea bream etc.) ), Yellowtail, mullet, ayame, tuna, tilapia, salmon, carp, trout, rainbow trout, yamame, amago, eel and the like. Appreciation applications include carp, funa, medaka, goldfish and the like. Furthermore, zebrafish, medaka, goldfish, loach, etc. are mentioned as research or experiment use. The fish is preferably for research or experiment, preferably zebrafish.

本明細書において、ポリペプチドについて、「生物X(由来)ポリペプチドY」とは、ポリペプチドYのアミノ酸配列が、生物Xにおいて天然に発現している該ポリペプチドのアミノ酸配列(野生型アミノ酸配列)と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を有することを意味する。同様に、本明細書において、遺伝子(ポリヌクレオチド)について、「生物X(由来)遺伝子Z」とは、遺伝子Zのヌクレオチド配列(好ましくはcDNA配列)が、生物Xにおいて天然に発現している該遺伝子のヌクレオチド配列(野生型ヌクレオチド配列)(好ましくはcDNA配列)と同一又は実質的に同一のヌクレオチド配列を有することを意味する。「実質的に同一」とは、着目したアミノ酸配列又はヌクレオチド配列が、生物Xにおいて天然に発現している因子(野生型因子)のアミノ酸配列又はヌクレオチド配列と70%以上(好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上、最も好ましくは99%以上)の同一性を有しており、且つ当該タンパク質又は遺伝子の機能(活性)が維持されていることを意味する。   In the present specification, for a polypeptide, “organism X (derived) polypeptide Y” refers to the amino acid sequence of the polypeptide Y that is naturally expressed in the organism X (wild-type amino acid sequence). ) Or the same or substantially the same amino acid sequence. Similarly, in the present specification, for a gene (polynucleotide), “organism X (derived) gene Z” means that the nucleotide sequence of gene Z (preferably a cDNA sequence) is naturally expressed in organism X. It means having the same or substantially the same nucleotide sequence as the nucleotide sequence of the gene (wild type nucleotide sequence) (preferably a cDNA sequence). “Substantially the same” means that the focused amino acid sequence or nucleotide sequence is 70% or more (preferably 80% or more, preferably) of the amino acid sequence or nucleotide sequence of a factor (wild type factor) naturally expressed in the organism X More preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, most preferably 99% or more), and the function (activity) of the protein or gene is maintained.

本明細書においてアミノ酸配列の「同一性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて2つのアミノ酸配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント(好ましくは、該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである)における、オーバーラップする全アミノ酸残基に対する、同一アミノ酸残基の割合(%)を意味する。   As used herein, “identity” of amino acid sequences refers to an optimal alignment when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art (preferably the algorithm is an optimal alignment). Is the ratio of the same amino acid residue to the total overlapping amino acid residues in which one may consider the introduction of a gap into one or both of the sequences.

本明細書におけるアミノ酸配列の同一性は、例えば、NCBIのインターネットホームページ上に公開されている相同性計算アルゴリズムNCBI blastp/Blast 2 sequences(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(Short queries=off/Expect threshold=10/Matrix=BLOSUM62/Gap Costs=Existence:11 Extension:1/Compositional adjustments=Conditional compositional score matrix adjustment/filter=off/Mask=off)にて計算することができる。   The identity of amino acid sequences in the present specification can be determined by, for example, using the homology calculation algorithm NCBI blastp / Blast 2 sequences (National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool) published on the NCBI Internet homepage as follows: It can be calculated by the conditions (Short queries = off / Expect threshold = 10 / Matrix = BLOSUM62 / Gap Costs = Existence: 11 Extension: 1 / Compositional adjustments = Conditional compositional score matrix adjustment / filter = off / Mask = off) .

中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性(即ち、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する活性)は、例えばWO99/07855に記載された方法により、中性条件下(例、pH7.0−7.5)にて評価対象のポリペプチドを[N−14CH]スフィンゴミエリンとともに、37℃にて30分インキュベートし、反応しなかった基質をクロロホルム−メタノール(2:1、v/v)抽出により除去し、酵素的に生成されたコリンリン酸を含む水相の放射能をシンチレーションカウンターで測定することにより評価することができる。また、蛍光性のC-NBDスフィンゴミエリンを基質に用いて、評価対象のポリペプチドとともに、37℃にて30分インキュベートした後、水解されて生成したC-NBDセラミドをクロロホルム−メタノール(2:1、v/v)抽出によって濃縮して回収し、薄相クロマトグラフィー(展開溶媒クロロホルム:メタノール:12mM MgCl水溶液、65:25:4)によって分離して、蛍光測定することによって、中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性を分析することもできる(非特許文献4)。 The activity of neutral sphingomyelinase 1 (ie, the activity of hydrolyzing sphingomyelin under neutral conditions to produce ceramide in a Mg 2+ -dependent manner) can be achieved under neutral conditions (for example, by the method described in WO 99/07855) In Example, pH 7.0-7.5), the polypeptide to be evaluated was incubated with [N- 14 CH 3 ] sphingomyelin at 37 ° C. for 30 minutes, and the unreacted substrate was chloroform-methanol (2: 1. v / v) It can be evaluated by measuring the radioactivity of an aqueous phase containing choline phosphate produced enzymatically by removing it by extraction and measuring with a scintillation counter. In addition, fluorescent C 6 -NBD sphingomyelin was used as a substrate and incubated with a polypeptide to be evaluated at 37 ° C. for 30 minutes, and then C 6 -NBD ceramide produced by hydrolysis was converted into chloroform-methanol (2 : 1, v / v) concentrated and recovered by extraction, separated by thin phase chromatography (developing solvent chloroform: methanol: 12 mM MgCl 2 aqueous solution, 65: 25: 4) and neutralized by measuring fluorescence The activity of sphingomyelinase 1 can also be analyzed (Non-patent Document 4).

多くの真核生物について、中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列が公知である。例えば、ゼブラフィッシュ中性スフィンゴミエリナーゼ1の代表的なアミノ酸配列が、GenBankアクセッション番号NP_001025390.1(2012年8月25日更新)(配列番号1)として登録されている。ヒト中性スフィンゴミエリナーゼ1の代表的なアミノ酸配列が、GenBankアクセッション番号NP_003071.2(2012年11月11日更新)(配列番号2)として登録されている。マウス中性スフィンゴミエリナーゼ1の代表的なアミノ酸配列が、GenBankアクセッション番号NP_033239.1(2012年6月28日更新)(配列番号3)として登録されている。   For many eukaryotes, the amino acid sequence of neutral sphingomyelinase 1 is known. For example, a representative amino acid sequence of zebrafish neutral sphingomyelinase 1 is registered as GenBank accession number NP_001025390.1 (updated on August 25, 2012) (SEQ ID NO: 1). A typical amino acid sequence of human neutral sphingomyelinase 1 is registered as GenBank accession number NP_003071.2 (updated on November 11, 2012) (SEQ ID NO: 2). A typical amino acid sequence of mouse neutral sphingomyelinase 1 is registered as GenBank accession number NP_033239.1 (updated on June 28, 2012) (SEQ ID NO: 3).

本発明のリン酸化ポリペプチドは、中性スフィンゴミエリナーゼ1におけるJNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化されていることを特徴とする。   The phosphorylated polypeptide of the present invention is characterized in that a serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase in neutral sphingomyelinase 1 is phosphorylated.

JNキナーゼ(c-Jun N-terminal kinase)は、周知のキナーゼであり、MAPK(mitogen-activated protein kinase)-8〜10またはストレス活性化プロテインキナーゼ(SAPK, stress activated protein kinase)とも呼ばれる。JNキナーゼは好ましくはJNK1である。本明細書中、JNキナーゼは、任意の真核生物由来のものであり得る。真核生物としては、上に列挙したものを挙げることができる。真核生物は、好ましくは、魚類(ゼブラフィッシュ等)又は哺乳類(ヒト、マウス等)である。多くの真核生物について、JNキナーゼのアミノ酸配列が公知である。例えば、ゼブラフィッシュJNキナーゼの代表的なアミノ酸配列が、GenBankアクセッション番号NP_001103859.1(2012年8月27日更新)として登録されている。ヒトJNキナーゼの代表的なアミノ酸配列が、GenBankアクセッション番号NP_620637(2012年11月25日更新)として登録されている。マウスJNキナーゼの代表的なアミノ酸配列が、GenBankアクセッション番号NP_057909(2012年11月24日更新)として登録されている。   JN kinase (c-Jun N-terminal kinase) is a well-known kinase and is also called MAPK (mitogen-activated protein kinase) -8 to 10 or stress activated protein kinase (SAPK). The JN kinase is preferably JNK1. As used herein, JN kinase can be derived from any eukaryotic organism. Examples of eukaryotes include those listed above. The eukaryote is preferably a fish (eg, zebrafish) or a mammal (eg, human, mouse). For many eukaryotes, the amino acid sequence of JN kinase is known. For example, a representative amino acid sequence of zebrafish JN kinase is registered as GenBank accession number NP_001103859.1 (updated on August 27, 2012). A representative amino acid sequence of human JN kinase is registered as GenBank accession number NP_620637 (updated on November 25, 2012). A representative amino acid sequence of mouse JN kinase is registered as GenBank accession number NP_057909 (updated on November 24, 2012).

一態様において、中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドが由来する動物種と、JNキナーゼが由来する動物種は同一である。例えば、本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドがヒト由来である場合、該ポリペプチド中に含まれるリン酸化されたセリン残基は、ヒトJNキナーゼによるリン酸化標的である。   In one embodiment, the animal species from which the neutral sphingomyelinase 1 polypeptide is derived and the animal species from which the JN kinase is derived are the same. For example, when the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention is derived from human, the phosphorylated serine residue contained in the polypeptide is a phosphorylation target by human JN kinase.

また、別の態様において、JNキナーゼが由来する動物種はヒトである。   In another embodiment, the animal species from which JN kinase is derived is human.

JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基は、中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを、必要な基質(例、ATP)の存在下で、JNキナーゼと共にインキュベートし、リン酸化されたセリンまたはスレオニン残基を、質量分析によって解析する方法や[γ-32P]標識ATPを用いて放射能標識されたセリンまたはスレオニン残基を分析することにより特定することができる。尚、ゼブラフィッシュ中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド(配列番号1)、ヒト中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド(配列番号2)及びマウス中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド(配列番号3)においては、いずれも270番目のセリン残基(Ser270)がJNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基に相当する。従って、より簡便には、解析対象である中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドのアミノ酸配列を、配列解析ソフトを用いて配列番号1、2及び3とアラインし、Ser270に対応するセリン残基をJNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基として特定することができる。 The serine residue, which is a phosphorylation target by JN kinase, is obtained by incubating neutral sphingomyelinase 1 polypeptide with JN kinase in the presence of the required substrate (eg, ATP) to leave phosphorylated serine or threonine residues. The group can be identified by mass spectrometry analysis or by analyzing a radiolabeled serine or threonine residue using [γ- 32 P] -labeled ATP. In addition, in zebrafish neutral sphingomyelinase 1 polypeptide (SEQ ID NO: 1), human neutral sphingomyelinase 1 polypeptide (SEQ ID NO: 2) and mouse neutral sphingomyelinase 1 polypeptide (SEQ ID NO: 3), In any case, the 270th serine residue (Ser270) corresponds to a serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase. Therefore, more simply, the amino acid sequence of the neutral sphingomyelinase 1 polypeptide to be analyzed is aligned with SEQ ID NOs: 1, 2 and 3 using sequence analysis software, and the serine residue corresponding to Ser270 is defined as JN. It can be specified as a serine residue which is a phosphorylation target by a kinase.

本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化されており、中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性(即ち、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する活性)を有する限り、野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列に、1以上のアミノ酸残基の欠失、置換及び/又は付加を有していてもよい。欠失、置換又は付加されるアミノ酸残基の数は、中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性を維持している限り限定されないが、例えば、約1〜30個、好ましくは約1〜20個、より好ましくは約1〜10個、更により好ましくは約1〜5個、最も好ましくは1または2個である。アミノ酸残基の欠失、置換又は付加が施される部位も、ポリペプチドが中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性を維持している限り特に限定されない。 In the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention, the serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase is phosphorylated, and the activity of the neutral sphingomyelinase 1 (ie, Mg 2+ dependently depends on the intermediate). The amino acid sequence of wild-type neutral sphingomyelinase 1 has a deletion, substitution and / or addition of one or more amino acid residues as long as it has the activity of hydrolyzing sphingomyelin under sexual conditions to produce ceramide) It may be. The number of amino acid residues to be deleted, substituted or added is not limited as long as the activity of neutral sphingomyelinase 1 is maintained. For example, about 1 to 30, preferably about 1 to 20, more Preferably about 1-10, even more preferably about 1-5, most preferably 1 or 2. The site where amino acid residues are deleted, substituted or added is not particularly limited as long as the polypeptide maintains the activity of neutral sphingomyelinase 1.

好ましい態様において、本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化されることにより、その活性(即ち、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する活性)が、リン酸化されていない対照中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドと比較して高い。 In a preferred embodiment, the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention is neutralized depending on its activity (ie, Mg 2+ -dependent neutralization) by serine residue phosphorylation target by JN kinase being phosphorylated. The activity to hydrolyze sphingomyelin under conditions to produce ceramide) is higher compared to the non-phosphorylated control neutral sphingomyelinase 1 polypeptide.

本発明のリン酸化部分ポリペプチドは、上記(1)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含む部分アミノ酸配列を含む。   The phosphorylated partial polypeptide of the present invention includes a partial amino acid sequence of the polypeptide of (1) above, which includes a partial amino acid sequence including a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase.

当該部分アミノ酸配列の長さは、本発明のリン酸化部分ポリペプチドを非ヒト哺乳動物に投与したときに、当該リン酸化部分ポリペプチドに対する特異的抗体(リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基をエピトープに含む)の産生を誘導する限り、特に限定されないが、通常10アミノ酸以上、好ましくは12アミノ酸以上である。該部分アミノ酸配列の長さの上限は、中性スフィンゴミエリナーゼ1の全長アミノ酸配列を超えない範囲で特に制限されないが、該部分アミノ酸配列が長すぎると、エピトープにリン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含む抗体を誘導する効率が低下するので、該部分アミノ酸配列の長さは、通常30アミノ酸以下、好ましくは20アミノ酸以下、より好ましくは15アミノ酸以下である。   When the phosphorylated partial polypeptide of the present invention is administered to a non-human mammal, the length of the partial amino acid sequence is determined based on a specific antibody against the phosphorylated partial polypeptide (phosphorylated target by JN kinase). Is not particularly limited as long as it induces the production of a serine residue that is an epitope), but is usually 10 amino acids or more, preferably 12 amino acids or more. The upper limit of the length of the partial amino acid sequence is not particularly limited as long as it does not exceed the full length amino acid sequence of neutral sphingomyelinase 1, but if the partial amino acid sequence is too long, it is caused by JN kinase phosphorylated to an epitope. Since the efficiency of inducing an antibody containing a serine residue that is a phosphorylated target is decreased, the length of the partial amino acid sequence is usually 30 amino acids or less, preferably 20 amino acids or less, more preferably 15 amino acids or less.

当該部分アミノ酸配列の部位は、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ本発明のリン酸化部分ポリペプチドを非ヒト哺乳動物に投与したときに、当該リン酸化部分ポリペプチドに対する特異的抗体(リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基をエピトープに含む)の産生を誘導する限り、特に限定されない。好ましくは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基が、当該部分アミノ酸配列のN末端又はC末端とならないように、部分アミノ酸配列の部位を設定する。一態様において、当該部分アミノ酸配列には、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基のN末端側に3アミノ酸以上、好ましくは4アミノ酸以上の隣接配列が含まれる。一態様において、当該部分アミノ酸配列には、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基のC末端側に6アミノ酸以上、好ましくは7アミノ酸以上の隣接配列が含まれる。好ましい態様において、当該部分アミノ酸配列には、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基のN末端側に3アミノ酸以上、好ましくは4アミノ酸以上の隣接配列が含まれ、且つ該セリン残基のC末端側に6アミノ酸以上、好ましくは7アミノ酸以上の隣接配列が含まれる。   The site of the partial amino acid sequence contains a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase, and is specific to the phosphorylated partial polypeptide when the phosphorylated partial polypeptide of the present invention is administered to a non-human mammal. As long as it induces the production of a target antibody (containing a serine residue that is a phosphorylated target of phosphorylation by JN kinase as an epitope). Preferably, the site of the partial amino acid sequence is set so that the serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase does not become the N-terminal or C-terminal of the partial amino acid sequence. In one embodiment, the partial amino acid sequence includes a contiguous sequence of 3 amino acids or more, preferably 4 amino acids or more on the N-terminal side of the serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase. In one embodiment, the partial amino acid sequence includes a contiguous sequence of 6 amino acids or more, preferably 7 amino acids or more on the C-terminal side of a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase. In a preferred embodiment, the partial amino acid sequence includes a contiguous sequence of 3 amino acids or more, preferably 4 amino acids or more on the N-terminal side of the serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase, and C of the serine residue. An adjacent sequence of 6 amino acids or more, preferably 7 amino acids or more is included on the terminal side.

一態様において、本発明のリン酸化部分ポリペプチドは、配列番号4で表されるアミノ酸配列を含み、且つ、該アミノ酸配列に含まれるセリン残基がリン酸化されている。配列番号4で表されるアミノ酸配列は、ゼブラフィッシュ中性スフィンゴミエリナーゼ1の部分アミノ酸配列である。   In one embodiment, the phosphorylated partial polypeptide of the present invention comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the serine residue contained in the amino acid sequence is phosphorylated. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is a partial amino acid sequence of zebrafish neutral sphingomyelinase 1.

本発明のリン酸化部分ポリペプチドの全長は、非ヒト哺乳動物に投与したときに、当該リン酸化部分ポリペプチドに対する特異的抗体(リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基をエピトープに含む)の産生を誘導する限り、特に限定されない。しかしながら、該リン酸化部分ポリペプチドが長すぎると、エピトープにリン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含む抗体を誘導する効率が低下してしまうので、本発明のリン酸化部分ポリペプチドの全長は、好ましくは30アミノ酸以下、より好ましくは20アミノ酸以下、更に好ましくは15アミノ酸以下である。   When the full length of the phosphorylated partial polypeptide of the present invention is administered to a non-human mammal, a specific antibody against the phosphorylated partial polypeptide (phosphorylated serine residue which is a target for phosphorylation by JN kinase) There is no particular limitation as long as it induces the production of (including the epitope). However, when the phosphorylated partial polypeptide is too long, the efficiency of inducing an antibody containing a serine residue that is phosphorylated by an epitope and phosphorylated by JN kinase is reduced. The total length of the partial polypeptide is preferably 30 amino acids or less, more preferably 20 amino acids or less, and even more preferably 15 amino acids or less.

本発明のリン酸化ポリペプチドは、野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列、又はそれらの部分配列に加え、1又は2個以上(例えば、1〜500個、好ましくは1〜100個、より好ましくは1〜15個、最も好ましくは1又は2個)の付加的なアミノ酸を含んでいてもよい。付加されるアミノ酸配列は、特に限定されないが、例えば、ポリペプチドの検出や精製等を容易にならしめるためのタグを挙げることができる。タグとしては、Flagタグ、ヒスチジンタグ、c−Mycタグ、HAタグ、AU1タグ、GSTタグ、MBPタグ、蛍光タンパク質タグ(例えばGFP、YFP、RFP、CFP、BFP等)、イムノグロブリンFcタグ等を例示することができる。また、付加されるアミノ酸として、他のタンパク質とのコンジュゲーションを媒介するアミノ酸を挙げることができる。該アミノ酸としては、例えばシステインを挙げることができる。   The phosphorylated polypeptide of the present invention has one or two or more (for example, 1 to 500) in addition to the amino acid sequence that is the same as or substantially the same as the amino acid sequence of wild-type neutral sphingomyelinase 1, or a partial sequence thereof. May be included, preferably 1-100, more preferably 1-15, most preferably 1 or 2). The amino acid sequence to be added is not particularly limited, and examples thereof include a tag for facilitating detection and purification of the polypeptide. As tags, Flag tag, histidine tag, c-Myc tag, HA tag, AU1 tag, GST tag, MBP tag, fluorescent protein tag (for example, GFP, YFP, RFP, CFP, BFP, etc.), immunoglobulin Fc tag, etc. It can be illustrated. In addition, examples of added amino acids include amino acids that mediate conjugation with other proteins. Examples of the amino acid include cysteine.

本発明のポリペプチドは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基のリン酸化に加え、更に修飾されていてもよい。該修飾としては、脂質鎖の付加(脂肪族アシル化(パルミトイル化、ミリストイル化等)、プレニル化(ファルネシル化、ゲラニルゲラニル化等)等)、リン酸化(セリン残基、スレオニン残基、チロシン残基等におけるリン酸化)、アセチル化、糖鎖の付加(Nグリコシル化、Oグリコシル化)等を挙げることが出来る。   The polypeptide of the present invention may be further modified in addition to phosphorylation of a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase. Examples of such modifications include lipid chain addition (aliphatic acylation (palmitoylation, myristoylation, etc.), prenylation (farnesylation, geranylgeranylation, etc.), phosphorylation (serine residue, threonine residue, tyrosine residue) Phosphorylation), acetylation, addition of sugar chain (N-glycosylation, O-glycosylation) and the like.

本発明のリン酸化ポリペプチドは、適当な標識剤、例えば、放射性同位元素(例:125I、131I、H、14C等)、酵素(例:β−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素等)、蛍光物質(例:フルオレスカミン、フルオレッセンイソチオシアネート等)、発光物質(例:ルミノール、ルミノール誘導体、ルシフェリン、ルシゲニン等)、アフィニティタグ(例:ビオチン等)などで標識されていてもよい。 The phosphorylated polypeptide of the present invention contains an appropriate labeling agent such as a radioisotope (eg, 125 I, 131 I, 3 H, 14 C, etc.), an enzyme (eg, β-galactosidase, β-glucosidase, alkaline phosphatase). , Peroxidase, malate dehydrogenase, etc.), fluorescent substances (eg, fluorescamine, fluorescein isothiocyanate, etc.), luminescent substances (eg, luminol, luminol derivatives, luciferin, lucigenin, etc.), affinity tags (eg, biotin) Etc.).

本発明のリン酸化ポリペプチドには、その塩の形態も包含される。塩としては生理学的に許容される酸(例:無機酸、有機酸)や塩基(例:アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが挙げられる。   The phosphorylated polypeptide of the present invention includes a salt form thereof. As the salt, a salt with a physiologically acceptable acid (eg, inorganic acid, organic acid) or a base (eg, alkali metal salt) is used, and a physiologically acceptable acid addition salt is particularly preferable. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid). Acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid) and the like.

本発明のリン酸化ポリペプチドは、好ましくは単離又は精製されている。「単離又は精製」とは、目的とする成分以外の因子を除去する操作がなされ、天然に存在する状態を脱していることを意味する。「単離又は精製されたリン酸化ポリペプチド」の純度(総ポリペプチド重量に占める目的とするリン酸化ポリペプチド重量の百分率)は、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは実質的に100%である。   The phosphorylated polypeptide of the present invention is preferably isolated or purified. “Isolation or purification” means that an operation to remove factors other than the target component has been performed, and the state existing in nature has been removed. The purity of “isolated or purified phosphorylated polypeptide” (percentage of the desired phosphorylated polypeptide in the total polypeptide weight) is usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90%. As mentioned above, it is most preferably substantially 100%.

本発明のリン酸化ポリペプチドの製造方法については特に制限はなく、公知のペプチド合成法に従って製造してもよく、また公知の遺伝子組み換え技術を用いて製造してもよい。ペプチド合成法は、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれであってもよい。   There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the phosphorylated polypeptide of this invention, You may manufacture according to a well-known peptide synthesis method, and you may manufacture using a well-known gene recombination technique. The peptide synthesis method may be, for example, either a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method.

一態様において、本発明のリン酸化ポリペプチドは、
(1’)中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド、又は
(2’)(1’)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有する部分アミノ酸配列を含む、ポリペプチド
を、JNキナーゼでリン酸化することにより、製造することができる。本発明は、このような本発明のリン酸化ポリペプチドの製造方法をも提供する。
In one aspect, the phosphorylated polypeptide of the present invention comprises
A partial amino acid sequence of (1 ′) neutral sphingomyelinase 1 polypeptide or (2 ′) (1 ′) polypeptide, comprising a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase, and 10 amino acids A polypeptide containing a partial amino acid sequence having the above length can be produced by phosphorylation with JN kinase. The present invention also provides a method for producing such a phosphorylated polypeptide of the present invention.

JNキナーゼによるポリペプチドのインビトロリン酸化の方法は公知であり(例えば、Cell, vol. 76, no. 6, pages 1025-1037, 1994参照)、例えば、上記(1’)又は(2’)のポリペプチド(好ましくは、単離又は精製されている)を、必要な基質(例、ATP)の存在下で、JNキナーゼ(好ましくは、単離又は精製されている)と共にインキュベートすることにより、該ポリペプチドに含まれるJNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基をリン酸化する。   Methods for in vitro phosphorylation of polypeptides by JN kinase are known (see, for example, Cell, vol. 76, no. 6, pages 1025-1037, 1994), for example, as described in (1 ′) or (2 ′) above. By incubating the polypeptide (preferably isolated or purified) with JN kinase (preferably isolated or purified) in the presence of the required substrate (eg ATP) The serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase contained in the polypeptide is phosphorylated.

反応混合液からの本発明のリン酸化ポリペプチドの単離又は精製は、例えば、菌体溶解液や培養上清を、逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィーなどの複数のクロマトグラフィーに供することにより達成することができる。或いは、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1を特異的に認識する抗体(後述)を用いた抗体カラムにより、反応混合液から本発明のリン酸化ポリペプチドを単離又は精製することができる。   The isolation or purification of the phosphorylated polypeptide of the present invention from the reaction mixture can be carried out by, for example, subjecting a cell lysate or culture supernatant to a plurality of chromatography such as reverse phase chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography and the like. This can be achieved by subjecting to the following. Alternatively, the phosphorylated polypeptide of the present invention can be isolated or purified from the reaction mixture by an antibody column using an antibody (described later) that specifically recognizes phosphorylated neutral sphingomyelinase 1.

本発明のリン酸化ポリペプチドは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化された、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを特異的に認識する抗体を作成する際の抗原(免疫原)として有用である。   The phosphorylated polypeptide of the present invention is an antigen for producing an antibody specifically recognizing a phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is phosphorylated. It is useful as an immunogen).

2.リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを特異的に認識する抗体、及びその用途
本発明は、上記本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識する抗体(本発明の抗体)を提供する。
2. Antibody that specifically recognizes phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide and uses thereof The present invention provides an antibody that specifically recognizes the phosphorylated polypeptide of the present invention (the antibody of the present invention).

抗体による抗原Xの「特異的認識」とは、抗原抗体反応における、抗体の抗原Xに対する結合親和性が、非特異的な抗原(例、BSA)に対する結合親和性よりも高いことを意味する。   “Specific recognition” of antigen X by an antibody means that the binding affinity of an antibody to antigen X in an antigen-antibody reaction is higher than the binding affinity of a non-specific antigen (eg, BSA).

好ましい態様において、本発明の抗体のエピトープには、上記本発明のリン酸化ポリペプチド中の、リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基が含まれる。従って、本態様において、本発明の抗体の本発明のリン酸化ポリペプチドに対する結合親和性は、対応するリン酸化されていない対照ポリペプチド(JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化されていない点を除き、比較対象である本発明のリン酸化ポリペプチドと、同一の構成を有するポリペプチド)に対する結合親和性よりも高い。   In a preferred embodiment, the epitope of the antibody of the present invention includes a phosphorylated serine residue that is a phosphorylated target of JN kinase. Therefore, in this embodiment, the binding affinity of the antibody of the present invention to the phosphorylated polypeptide of the present invention is determined by comparing the corresponding non-phosphorylated control polypeptide (the serine residue that is phosphorylated by JN kinase is phosphorylated). Except for the above, the binding affinity for the phosphorylated polypeptide of the present invention to be compared and a polypeptide having the same constitution) is higher.

本明細書において、抗体には、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体(mAb)等の天然型抗体;及び遺伝子組換技術を用いて製造され得る組換え抗体(例えば、single-chain Fv fragments (scFv)、bispecific-chimeric scFV (χ-scFv)、tandem scFV (scFv)2、bispecific-(scFv)2、disulfide-linked scFv、disulfide-stabilized Fv fragments(dsFv)、diabody、single-chain diabody (scDb)、bivalent diabody、bispecific diabody、knob-into-hole stabilized diabody、disulfide-stabilized diabody、triabody、tetrabody、trispecific triabody、CL-dimerized scFv、CH1-CL-dimerized scFv、CH3-dimerized scFv、knob-into-hole CH3-dimerized scFv、CH3-dimerized bivalent diabody、Fc-dimerized scFv、Fab-scFv fusions、Ig-scFv fusions、leucine-zipper stabilized scFv dimers、helix-stabilized scFv dimers、4 helix-bundle stabilized scFv tetramers、streptavidin-scFv、intrabody、Fab’fragments、F(ab’) fragments、Fv fragments (Fv)、キメラ抗体、ヒト化抗体、一本鎖抗体等)、ヒト抗体産生トランスジェニック動物等を用いて製造され得るヒト抗体等が挙げられるが、これらに限定されない。抗体は、作成の容易さ等の点から、ポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体が、好ましく用いられる。抗体のクラスは、特に限定されず、IgG、IgM、IgA、IgDあるいはIgE等のいずれのアイソタイプを有する抗体をも包含する。 In the present specification, antibodies include natural antibodies such as polyclonal antibodies and monoclonal antibodies (mAb); and recombinant antibodies (for example, single-chain Fv fragments (scFv), bispecific, etc.) that can be produced using gene recombination techniques. -chimeric scFV (χ-scFv), tandem scFV (scFv) 2 , bispecific- (scFv) 2 , disulfide-linked scFv, disulfide-stabilized Fv fragments (dsFv), diabody, single-chain diabody (scDb), bivalent diabody, bispecific diabody, knob-into-hole stabilized diabody, disulfide-stabilized diabody, triabody, tetrabody, trispecific triabody, CL-dimerized scFv, CH1-CL-dimerized scFv, CH3-dimerized scFv, knob-into-hole CH3-dimerized scFv, CH3-dimerized bivalent diabody, Fc-dimerized scFv, Fab-scFv fusions, Ig-scFv fusions, leucine-zipper stabilized scFv dimers, helix-stabilized scFv dimers, 4 helix-bundle stabilized scFv tetramers, streptavidin-scFv, intrabody, Fab ' fragments, F (ab ') fragments, Fv fragments (Fv), key La antibodies, humanized antibodies, single chain antibodies, etc.), but human antibody, and the like that can be produced using human antibody-producing transgenic animal, and the like. As the antibody, a polyclonal antibody or a monoclonal antibody is preferably used from the viewpoint of ease of production. The class of the antibody is not particularly limited, and includes antibodies having any isotype such as IgG, IgM, IgA, IgD, or IgE.

また、本発明において、「抗体」は、その結合性断片をも含む概念である。抗体の結合性断片とは、前述の抗体の一部分の領域を意味し、具体的には例えばF(ab')2、Fab'、Fab、Fv(variable fragment of antibody)、scFv、dsFv(disulfide stabilised Fv)、dAb(single domain antibody)、等や(Exp. Opin. Ther. Patents, Vol.6, No.5, p.441-456, 1996)、Fab発現ライブラリーによって作製された抗体断片等が例示される。 Further, in the present invention, “antibody” is a concept including a binding fragment thereof. The antibody-binding fragment means a partial region of the above-mentioned antibody, specifically, for example, F (ab ′) 2 , Fab ′, Fab, Fv (variable fragment of antibody), scFv, dsFv (disulfide stabilized) Fv), dAb (single domain antibody), etc. (Exp. Opin. Ther. Patents, Vol. 6, No. 5, p. 441-456, 1996), antibody fragments produced by the Fab expression library, etc. Illustrated.

本発明の抗体は、上記本発明のリン酸化ポリペプチド、又は当該リン酸化ポリペプチドとキャリアタンパク質との結合体で非ヒト哺乳動物を免疫感作し、本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識する抗体を単離することで製造することができる。   The antibody of the present invention immunizes a non-human mammal with the phosphorylated polypeptide of the present invention or a conjugate of the phosphorylated polypeptide and a carrier protein, and specifically the phosphorylated polypeptide of the present invention. It can be produced by isolating the recognizing antibody.

キャリアタンパク質としては、ヘモシアニン(keyhole limpet hemocyanin、以下、KLHとする)、ウシ血清アルブミン、卵アルブミン等を用いることができるが、KLHを用いることが好ましい。本発明のリン酸化ポリペプチドとして、C末端にシステインを付加したリン酸化ポリペプチドを用いた場合、当該リン酸化ペプチドとキャリアタンパク質と結合は、maleimidobenzoic acid‐N‐hydroxysuccinimide ester(MBS)を用いて抗原ペプチドのC末端に付加したシステイン残基のチオール基に対してキャリアタンパク質を架橋することにより実施することができる。また、グルタールアルデヒド、カルボジイミドなど他の架橋剤を用いて本発明のリン酸化ポリペプチドとキャリアタンパク質とを結合させる方法や多重抗原ペプチド(MAP)によってキャリアタンパク質を用いないで抗原性を高める方法も利用できる。   As the carrier protein, hemocyanin (keyhole limpet hemocyanin, hereinafter referred to as KLH), bovine serum albumin, egg albumin, and the like can be used, and KLH is preferably used. When a phosphorylated polypeptide having a cysteine added to the C-terminus is used as the phosphorylated polypeptide of the present invention, the phosphorylated peptide and the carrier protein are bound using antigenic acid-N-hydroxysuccinimide ester (MBS) as an antigen. This can be carried out by crosslinking the carrier protein to the thiol group of the cysteine residue added to the C-terminus of the peptide. In addition, there are a method of binding the phosphorylated polypeptide of the present invention and a carrier protein using other cross-linking agents such as glutaraldehyde and carbodiimide, and a method of enhancing antigenicity without using a carrier protein by multiple antigen peptides (MAP). Available.

モノクローナル抗体を製造する場合は、本発明のリン酸化ポリペプチド又は上述の結合体を非ヒト哺乳動物に対して、それ自体あるいは担体、希釈剤等とともに投与し、当該リン酸化ポリペプチド又は結合体で非ヒト哺乳動物を免疫感作する。投与に際しては抗体産生能を高めるため、完全フロイントアジュバントや不完全フロイントアジュバントを用いてもよい。投与は通常2〜6週毎に1回ずつ、計2〜10回程度行なうことができる。用いられる非ヒト哺乳動物としては、例えば、サル、ウサギ、イヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギ、ニワトリが挙げられるが、マウス、ラット又はニワトリが好ましく用いられる。   In the case of producing a monoclonal antibody, the phosphorylated polypeptide of the present invention or the above-mentioned conjugate is administered to a non-human mammal with itself or a carrier, a diluent, etc. Immunize non-human mammals. In administration, complete Freund's adjuvant or incomplete Freund's adjuvant may be used in order to enhance antibody production ability. The administration is usually performed once every 2 to 6 weeks, and about 2 to 10 times in total. Examples of the non-human mammal used include monkeys, rabbits, dogs, guinea pigs, mice, rats, sheep, goats and chickens, and mice, rats or chickens are preferably used.

免疫感作された哺乳動物から抗体価の認められた個体を選択し、最終免疫の2〜5日後に脾臓またはリンパ節を採取し、それらに含まれる抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合させることにより、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを製造することができる。融合操作は既知の方法、例えば、ケーラーとミルスタインの方法〔ネイチャー(Nature)、256、495 (1975)〕および公知のその変法に従い実施できる。モノクローナル抗体産生ハイブリドーマは、自体公知あるいはそれに準ずる方法に従って培養される。通常HAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)を添加した動物細胞用培地で行なうことができる。   Selecting an individual with an antibody titer from an immunized mammal, collecting spleen or lymph nodes 2 to 5 days after the final immunization, and fusing the antibody-producing cells contained therein with myeloma cells Thus, a monoclonal antibody-producing hybridoma can be produced. The fusion operation can be performed according to known methods, for example, the method of Kohler and Milstein (Nature, 256, 495 (1975)) and known variations thereof. The monoclonal antibody-producing hybridoma is cultured according to a method known per se or a method analogous thereto. Usually, it can be performed in a medium for animal cells supplemented with HAT (hypoxanthine, aminopterin, thymidine).

引き続き、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマから、本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマが選択される。当該選択には種々の方法が使用できるが、例えば、ELISA法により、本発明のリン酸化ポリペプチドを吸着させた固相(例、マイクロプレート)にハイブリドーマ培養上清を添加し、次に放射性物質や酵素(西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ等)などで標識した抗免疫グロブリン抗体(細胞融合に用いられる脾臓細胞がマウス由来の場合、抗マウス免疫グロブリン抗体が用いられる)またはプロテインAを加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法などが用いられる。以上により、本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識する抗体を産生するハイブリドーマが得られる。   Subsequently, a hybridoma producing a monoclonal antibody that specifically recognizes the phosphorylated polypeptide of the present invention is selected from the monoclonal antibody-producing hybridomas. Various methods can be used for the selection. For example, the hybridoma culture supernatant is added to a solid phase (eg, microplate) on which the phosphorylated polypeptide of the present invention is adsorbed by ELISA, and then radioactive material is added. An anti-immunoglobulin antibody labeled with or an enzyme (horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, etc.) (if the spleen cells used for cell fusion are derived from a mouse, an anti-mouse immunoglobulin antibody is used) or protein A, For example, a method for detecting a monoclonal antibody bound to s. Thus, a hybridoma that produces an antibody that specifically recognizes the phosphorylated polypeptide of the present invention can be obtained.

本発明のリン酸化ポリペプチド中の、リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基をエピトープに含む抗体を選択するため、上記ELISAにおいて、固相に吸着させる抗原として、本発明のリン酸化ポリペプチドと、対応するリン酸化されていない対照ポリペプチドを平行して用いて、対照ポリペプチドよりも、本発明のリン酸化ポリペプチドへの結合親和性が高い抗体を産生するハイブリドーマを選択することが好ましい。   In order to select an antibody containing a serine residue as an epitope phosphorylated by JN kinase in the phosphorylated polypeptide of the present invention, an antigen to be adsorbed on a solid phase in the above ELISA is used as the antigen of the present invention. And a corresponding non-phosphorylated control polypeptide in parallel to produce a hybridoma that produces an antibody that has a higher binding affinity for the phosphorylated polypeptide of the invention than the control polypeptide. It is preferable to select.

引き続き、上記ハイブリドーマの培養上清や、上記ハイブリドーマをプリスタン処理ヌードマウスに移入することにより得られる腹水から、本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識するモノクローナル抗体が単離される。モノクローナル抗体の単離は、自体公知の方法、例えば、免疫グロブリンの分離精製法〔例、塩析法、アルコール沈澱法、等電点沈澱法、電気泳動法、イオン交換体(例、DEAE)による吸脱着法、超遠心法、ゲルろ過法、抗原結合固相あるいはプロテインAあるいはプロテインGなどの活性吸着剤により抗体のみを採取し、結合を解離させて抗体を得る特異的精製法〕に従って行なうことができる。   Subsequently, a monoclonal antibody that specifically recognizes the phosphorylated polypeptide of the present invention is isolated from the culture supernatant of the hybridoma or ascites obtained by transferring the hybridoma to a pristane-treated nude mouse. Monoclonal antibodies are isolated by methods known per se, such as immunoglobulin separation and purification methods (eg, salting-out method, alcohol precipitation method, isoelectric precipitation method, electrophoresis method, ion exchanger (eg, DEAE)). Adsorption / desorption method, ultracentrifugation method, gel filtration method, specific purification method in which only antibody is collected with an antigen-binding solid phase or active adsorbent such as protein A or protein G, and the antibody is obtained by dissociating the binding. Can do.

本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識するポリクローナル抗体を製造する場合、モノクローナル抗体と同様に、本発明のリン酸化ポリペプチド、又は上記結合体を哺乳動物に対してそれ自体あるいは担体、希釈剤等とともに投与し、当該結合体で哺乳動物を免疫感作する。用いられる哺乳動物としては、例えば、サル、ウサギ、イヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギ、ニワトリが挙げられるが、ウサギ、ヒツジ、ヤギ等が好ましく用いられる。   When producing a polyclonal antibody specifically recognizing the phosphorylated polypeptide of the present invention, the phosphorylated polypeptide of the present invention or the above conjugate is itself or a carrier, diluted as in the case of the monoclonal antibody. It is administered together with an agent and the like, and a mammal is immunized with the conjugate. Examples of mammals to be used include monkeys, rabbits, dogs, guinea pigs, mice, rats, sheep, goats and chickens, and rabbits, sheep, goats and the like are preferably used.

ポリクローナル抗体は、上記の方法で免疫感作された哺乳動物の血清、腹水など、好ましくは血清から単離することができる。ポリクローナル抗体の単離は、上記のモノクローナル抗体の単離と同様の免疫グロブリンの分離精製法に従って行なうことができる。好ましくは、ポリクローナル抗体は、本発明のリン酸化ポリペプチドを結合させたカラムを用いたアフィニティクロマトグラフィーにより、本発明のリン酸化ポリペプチドを特異的に認識する抗体画分を分離することにより精製される。   Polyclonal antibodies can be isolated from the serum, preferably ascites of mammals immunized by the above method, preferably from serum. Polyclonal antibodies can be isolated according to the same immunoglobulin separation and purification method as the above monoclonal antibody isolation. Preferably, the polyclonal antibody is purified by separating an antibody fraction that specifically recognizes the phosphorylated polypeptide of the present invention by affinity chromatography using a column to which the phosphorylated polypeptide of the present invention is bound. The

更に、目的としないリン酸化されていない対照ポリペプチドを結合させたカラムで抗体分画を処理することにより、リン酸化されていない対照ポリペプチドに交差反応性を有する抗体分画を除去することにより、本発明のリン酸化ポリペプチド中の、リン酸化された、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基をエピトープに含む抗体を得ることが出来る。   Further, by treating the antibody fraction with a column to which a non-targeted non-phosphorylated control polypeptide is bound, the antibody fraction having cross-reactivity with the non-phosphorylated control polypeptide is removed. In the phosphorylated polypeptide of the present invention, a phosphorylated antibody containing a serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase as an epitope can be obtained.

或いは、まずリン酸化されていない対照ポリペプチドを結合させたカラムで抗血清中の抗体分画を処理することにより、リン酸化されていない対照ポリペプチドに交差反応性を有する抗体分画を除去し、その後、本発明のリン酸化ポリペプチドを結合させたカラムを用いてアフィニティ精製してもよい。   Alternatively, the antibody fraction that is cross-reactive with the non-phosphorylated control polypeptide can be removed by first treating the antibody fraction in the antiserum with a column to which the non-phosphorylated control polypeptide is bound. Thereafter, affinity purification may be performed using a column to which the phosphorylated polypeptide of the present invention is bound.

本発明の抗体を用いて、免疫学的手法により、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを特異的に検出することができる。従って、本発明は、上記本発明の抗体を用いることを含む、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドの検出方法を提供するものである。   Using the antibody of the present invention, phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide can be specifically detected by immunological techniques. Therefore, the present invention provides a method for detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide, comprising using the antibody of the present invention.

より具体的には、上記本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを含む試料を、本発明の抗体と接触し、当該リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドと本発明の抗体との抗原抗体複合体を形成させ、形成された抗原抗体複合体を定量することにより、試料中のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを検出・定量する。   More specifically, a sample containing the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention is contacted with the antibody of the present invention, and the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide and the antibody of the present invention are contacted. The antigen-antibody complex is formed, and the formed antigen-antibody complex is quantified to detect and quantify the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide in the sample.

免疫化学的手法としては、フローサイトメトリー解析、放射性同位元素免疫測定法(RIA法)、ELISA法(Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980))、ウエスタンブロッティング、免疫組織染色等を挙げることができるが、これらに限定されない。   Examples of immunochemical methods include flow cytometry analysis, radioisotope immunoassay (RIA method), ELISA method (Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980)), Western blotting, immunohistochemical staining, etc. However, it is not limited to these.

後述する実施例に示すように、細胞において、ストレス(熱、放射線、紫外線、過酸化物(過酸化水素等)、FASアゴニスト(FASL、抗FAS抗体等)、炎症性サイトカイン(IL1β,IFNγ等)、飢餓、化学療法薬等)によりアポトーシスが誘導される際に、中性スフィンゴミエリナーゼ1のJNキナーゼによるリン酸化が重要な調節メカニズムとして介在している。即ち、細胞がストレス刺激を受けると、JNキナーゼにより、中性スフィンゴミエリナーゼ1中のJNキナーゼのリン酸化標的であるセリン残基(ゼブラフィッシュ、ヒト、マウスの場合、Ser-270)が、リン酸化され、中性スフィンゴミエリナーゼ1が活性化し、スフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成することによりアポトーシスを誘導する。従って、細胞内における、本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを検出することにより、当該細胞におけるストレス誘導アポトーシスシグナルの活性化状態を評価することが出来る。   As shown in Examples described later, stress (heat, radiation, ultraviolet rays, peroxide (hydrogen peroxide, etc.), FAS agonist (FASL, anti-FAS antibody, etc.), inflammatory cytokine (IL1β, IFNγ, etc.) When apoptosis is induced by starvation, chemotherapeutic drugs, etc., phosphorylation of neutral sphingomyelinase 1 by JN kinase is mediated as an important regulatory mechanism. That is, when a cell is stress-stimulated, the serine residue (in the case of zebrafish, human and mouse, Ser-270) which is a phosphorylation target of JN kinase in neutral sphingomyelinase 1 is phosphorylated by JN kinase. Oxidized to activate neutral sphingomyelinase 1 and induce apoptosis by hydrolyzing sphingomyelin to produce ceramide. Therefore, by detecting the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention in the cell, the activation state of the stress-induced apoptosis signal in the cell can be evaluated.

細胞内における、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドの検出は、上記本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドの検出方法により実施することができる。   Detection of phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide in cells can be carried out by the method for detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the present invention.

検出の結果、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドが検出された場合、あるいはストレス刺激を受けていないコントロール細胞と比較して、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドの増大が検出された場合には、当該細胞においてはストレス誘導アポトーシスシグナルが活性化していると評価することができる。一方、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドが検出されない場合、或いはストレス刺激を受けていないコントロール細胞と同程度のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドが検出された場合、当該細胞においては、ストレス誘導アポトーシスシグナルが活性化していないと評価することができる。   As a result of the detection, an increase in phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide was detected when phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide was detected, or compared to control cells not subjected to stress stimulation. In some cases, it can be evaluated that the stress-induced apoptosis signal is activated in the cell. On the other hand, when phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide is not detected, or when phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide of the same level as that of control cells not subjected to stress stimulation is detected, It can be evaluated that the stress-induced apoptosis signal is not activated.

また、本発明は、上述のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを特異的に認識する抗体を含む、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド検出用試薬を提供するものである。本発明の試薬は、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを検出するためのキットであり得る。本発明の試薬を用いることにより、上述の方法により容易にリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを検出したり、細胞におけるストレス誘導アポトーシスシグナルの活性化状態を評価したりすることができる。   The present invention also provides a phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide detection reagent comprising an antibody that specifically recognizes the above-mentioned phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide. The reagent of the present invention may be a kit for detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide. By using the reagent of the present invention, the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide can be easily detected by the above-described method, and the activation state of the stress-induced apoptosis signal in the cell can be evaluated.

リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドを特異的に認識する抗体は、水もしくは適当な緩衝液(例:TEバッファー、PBSなど)中に適当な濃度となるように溶解し、約-20℃〜4℃で保存することができる。   An antibody that specifically recognizes phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide is dissolved in water or an appropriate buffer (eg, TE buffer, PBS, etc.) to an appropriate concentration, and is about -20 ° C. Can be stored at ~ 4 ° C.

本発明の試薬は、採用する免疫学的手法の種類に応じて、当該方法の実施に必要な他の成分を構成としてさらに含んでいてもよい。   The reagent of the present invention may further contain other components necessary for carrying out the method as a component, depending on the type of immunological technique employed.

例えば、本発明の試薬は、標識二次抗体、発色基質、ブロッキング液、洗浄緩衝液、ELISAプレート、ブロッティング膜等をさらに含むことができる。   For example, the reagent of the present invention can further contain a labeled secondary antibody, a chromogenic substrate, a blocking solution, a washing buffer, an ELISA plate, a blotting membrane and the like.

3.中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体ポリペプチド
本発明は、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換された、中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体ポリペプチド(本発明の変異体ポリペプチド)を提供する。本発明の変異体ポリペプチドは、野生型の中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列を含み、但し、該アミノ酸配列におけるJNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換されている。
3. Neutral sphingomyelinase 1 mutant polypeptide The present invention relates to a neutral sphingomyelinase 1 mutant polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an amino acid residue other than serine (the present invention). Mutant polypeptides). The mutant polypeptide of the present invention comprises the amino acid sequence of wild-type neutral sphingomyelinase 1, provided that a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase in the amino acid sequence is substituted with an amino acid residue other than serine. Has been.

上述の通り、細胞がストレス刺激を受けると、JNキナーゼにより、中性スフィンゴミエリナーゼ1中のJNキナーゼのリン酸化標的であるセリン残基(ゼブラフィッシュ、ヒト、マウスの場合、Ser-270)が、リン酸化され、中性スフィンゴミエリナーゼ1が活性化し、スフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成することによりアポトーシスを誘導する。従って、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換されると、JNキナーゼによるリン酸化の制御を受けないので、本発明の変異体ポリペプチドを用いることにより、細胞におけるストレス誘導アポトーシスシグナルを意図的に阻害したり、活性化したりすることが可能となる。従って、本発明の変異体ポリペプチドは、細胞におけるストレス誘導アポトーシスシグナルを解析するためのツールとして有用である。   As described above, when cells are stress-stimulated, the serine residue (in the case of zebrafish, human and mouse, Ser-270) which is a phosphorylation target of JN kinase in neutral sphingomyelinase 1 is caused by JN kinase. Phosphorylated and activated neutral sphingomyelinase 1 induces apoptosis by hydrolyzing sphingomyelin to produce ceramide. Therefore, when a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an amino acid residue other than serine, it is not controlled by phosphorylation by JN kinase, so by using the mutant polypeptide of the present invention, It is possible to intentionally inhibit or activate stress-induced apoptotic signals in cells. Therefore, the mutant polypeptide of the present invention is useful as a tool for analyzing stress-induced apoptosis signals in cells.

例えば、本発明の変異体ポリペプチドは、配列番号1、2又は3で表されるアミノ酸配列を含み、但し、該アミノ酸配列における270番目のセリン残基(Ser270)が、セリン以外のアミノ酸残基に置換されている。   For example, the mutant polypeptide of the present invention comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, or 3, provided that the 270th serine residue (Ser270) in the amino acid sequence is an amino acid residue other than serine. Has been replaced.

セリン以外のアミノ酸としては、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリンを挙げることができる。   Examples of amino acids other than serine include alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, threonine, tryptophan, tyrosine, and valine. it can.

一態様において、本発明の変異体ポリペプチドは、ドミナントネガティブ変異体である。ドミナントネガティブ変異体とは、野生型の中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列への変異の導入により、細胞内において、野生型の中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性を阻害することが可能となったものをいう。当該ドミナントネガティブ変異体は、細胞内において、野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1と競合することにより、間接的に野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性(即ち、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する活性)を阻害することができ、その結果、細胞におけるストレス誘導アポトーシスを阻害することができる。ドミナントネガティブ変異体を可能とする置換としては、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基の、酸性アミノ酸以外のアミノ酸(即ち、アラニン、アルギニン、アスパラギン、システイン、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、又はバリン)の残基への置換を挙げることができる。好ましくは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がアラニン残基へ置換される。 In one embodiment, the mutant polypeptide of the invention is a dominant negative mutant. Dominant negative mutants can inhibit the activity of wild-type neutral sphingomyelinase 1 in cells by introducing mutations into the amino acid sequence of wild-type neutral sphingomyelinase 1. Say things. The dominant negative mutant competes with the wild-type neutral sphingomyelinase 1 in the cell, thereby indirectly causing the activity of the wild-type neutral sphingomyelinase 1 (ie, in neutral conditions depending on Mg 2+). Activity of hydrolyzing sphingomyelin to produce ceramide), and as a result, it can inhibit stress-induced apoptosis in cells. Substitutions that enable dominant negative mutants include amino acids other than acidic amino acids of serine residues that are phosphorylation targets by JN kinase (ie, alanine, arginine, asparagine, cysteine, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine). , Lysine, methionine, phenylalanine, proline, threonine, tryptophan, tyrosine, or valine). Preferably, a serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an alanine residue.

好ましい態様において、本発明のドミナントネガティブ変異体ポリペプチドは、配列番号1、2又は3で表されるアミノ酸配列を含み、但し、該アミノ酸配列における270番目のセリン残基(Ser270)が、アラニン残基に置換されている。   In a preferred embodiment, the dominant negative mutant polypeptide of the present invention comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, or 3, provided that the 270th serine residue (Ser270) in the amino acid sequence contains an alanine residue. Substituted on the group.

一態様において、本発明の変異体ポリペプチドは、活性化型変異体である。活性化型変異体とは、野生型の中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列への変異の導入により、JNキナーゼによるリン酸化を要することなく、恒常的に、野生型の中性スフィンゴミエリナーゼ1を上回る活性(Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する活性)を獲得したポリペプチドをいう。当該活性化型変異体は、細胞内において、恒常的に、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成し、その結果、ストレス刺激を要することなく、当該細胞のアポトーシスを誘導することができる。活性化型変異体を可能とする置換としては、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基の、酸性アミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸)残基への置換を挙げることができる。好ましくは、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がグルタミン酸残基へ置換される。 In one embodiment, the mutant polypeptide of the present invention is an activated mutant. An activated mutant is a wild-type neutral sphingomyelinase 1 that is constitutively introduced by introducing a mutation into the amino acid sequence of wild-type neutral sphingomyelinase 1 without requiring phosphorylation by JN kinase. A polypeptide that has acquired activity exceeding that (activity of hydrolyzing sphingomyelin and generating ceramide under neutral conditions in an Mg 2+ -dependent manner). The activated mutant in cells, constitutively, the Mg 2+ dependent manner sphingomyelin in neutral conditions to hydrolyze to generate ceramide, a result, without requiring a stress stimuli, apoptosis of the cell Can be induced. Examples of substitutions that enable activated mutants include substitution of serine residues, which are phosphorylation targets by JN kinase, with acidic amino acid (aspartic acid, glutamic acid) residues. Preferably, a serine residue which is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with a glutamic acid residue.

好ましい態様において、本発明の活性化型変異体ポリペプチドは、配列番号1、2又は3で表されるアミノ酸配列を含み、但し、該アミノ酸配列における270番目のセリン残基(Ser270)が、グルタミン酸残基に置換されている。   In a preferred embodiment, the activated mutant polypeptide of the present invention comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2 or 3, provided that the 270th serine residue (Ser270) in the amino acid sequence is glutamic acid. It is substituted with a residue.

本発明の変異体ポリペプチドは、野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列(但し、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換されている)に加え、1又は2個以上(例えば、1〜500個、好ましくは1〜100個、より好ましくは1〜15個、最も好ましくは1又は2個)の付加的なアミノ酸を含んでいてもよい。付加されるアミノ酸配列は、特に限定されないが、例えば、ポリペプチドの検出や精製等を容易にならしめるためのタグを挙げることができる。タグとしては、Flagタグ、ヒスチジンタグ、c−Mycタグ、HAタグ、AU1タグ、GSTタグ、MBPタグ、蛍光タンパク質タグ(例えばGFP、YFP、RFP、CFP、BFP等)、イムノグロブリンFcタグ等を例示することができる。また、付加されるアミノ酸として、他のタンパク質とのコンジュゲーションを媒介するアミノ酸を挙げることができる。該アミノ酸としては、例えばシステインを挙げることができる。   In addition to the amino acid sequence of wild-type neutral sphingomyelinase 1 (however, a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an amino acid residue other than serine) of the mutant polypeptide of the present invention, One or more (for example, 1 to 500, preferably 1 to 100, more preferably 1 to 15, most preferably 1 or 2) additional amino acids may be included. The amino acid sequence to be added is not particularly limited, and examples thereof include a tag for facilitating detection and purification of the polypeptide. As tags, Flag tag, histidine tag, c-Myc tag, HA tag, AU1 tag, GST tag, MBP tag, fluorescent protein tag (for example, GFP, YFP, RFP, CFP, BFP, etc.), immunoglobulin Fc tag, etc. It can be illustrated. In addition, examples of added amino acids include amino acids that mediate conjugation with other proteins. Examples of the amino acid include cysteine.

本発明の変異体ポリペプチドは修飾されていてもよい。該修飾としては、脂質鎖の付加(脂肪族アシル化(パルミトイル化、ミリストイル化等)、プレニル化(ファルネシル化、ゲラニルゲラニル化等)等)、リン酸化(セリン残基、スレオニン残基、チロシン残基等におけるリン酸化)、アセチル化、糖鎖の付加(Nグリコシル化、Oグリコシル化)等を挙げることが出来る。   The mutant polypeptide of the present invention may be modified. Examples of such modifications include lipid chain addition (aliphatic acylation (palmitoylation, myristoylation, etc.), prenylation (farnesylation, geranylgeranylation, etc.), phosphorylation (serine residue, threonine residue, tyrosine residue) Phosphorylation), acetylation, addition of sugar chain (N-glycosylation, O-glycosylation) and the like.

本発明の変異体ポリペプチドは、適当な標識剤、例えば、放射性同位元素(例:125I、131I、H、14C等)、酵素(例:β−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素等)、蛍光物質(例:フルオレスカミン、フルオレッセンイソチオシアネート等)、発光物質(例:ルミノール、ルミノール誘導体、ルシフェリン、ルシゲニン等)、アフィニティタグ(例:ビオチン等)などで標識されていてもよい。 The mutant polypeptide of the present invention contains a suitable labeling agent such as a radioisotope (eg, 125 I, 131 I, 3 H, 14 C, etc.), an enzyme (eg, β-galactosidase, β-glucosidase, alkaline phosphatase). , Peroxidase, malate dehydrogenase, etc.), fluorescent substances (eg, fluorescamine, fluorescein isothiocyanate, etc.), luminescent substances (eg, luminol, luminol derivatives, luciferin, lucigenin, etc.), affinity tags (eg, biotin) Etc.).

本発明の変異体ポリペプチドには、その塩の形態も包含される。塩としては生理学的に許容される酸(例:無機酸、有機酸)や塩基(例:アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが挙げられる。   The mutant polypeptide of the present invention includes a salt form thereof. As the salt, a salt with a physiologically acceptable acid (eg, inorganic acid, organic acid) or a base (eg, alkali metal salt) is used, and a physiologically acceptable acid addition salt is particularly preferable. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid). Acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid) and the like.

本発明の変異体ポリペプチドは、好ましくは単離又は精製されている。「単離又は精製」とは、目的とする成分以外の因子を除去する操作がなされ、天然に存在する状態を脱していることを意味する。「単離又は精製された変異体ポリペプチド」の純度(総ポリペプチド重量に占める目的とする変異体ポリペプチド重量の百分率)は、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは実質的に100%である。   The variant polypeptides of the present invention are preferably isolated or purified. “Isolation or purification” means that an operation to remove factors other than the target component has been performed, and the state existing in nature has been removed. The purity of the “isolated or purified variant polypeptide” (percentage of the target variant polypeptide weight in the total polypeptide weight) is usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90%. As mentioned above, it is most preferably substantially 100%.

本発明の変異体ポリペプチドの製造方法については特に制限はなく、該ポリペプチドは公知のペプチド合成法に従って製造してもよく、また公知の遺伝子組み換え技術を用いて製造してもよい。ペプチド合成法は、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれであってもよい。   The method for producing the mutant polypeptide of the present invention is not particularly limited, and the polypeptide may be produced according to a known peptide synthesis method or may be produced using a known gene recombination technique. The peptide synthesis method may be, for example, either a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method.

遺伝子組み換え技術を用いて本発明のポリペプチドを製造する場合には、先ず後述するような本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを取得し、該ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで宿主を形質転換し、得られる形質転換体を培養することによって、該ポリペプチドを製造することができる。   When the polypeptide of the present invention is produced using gene recombination technology, first, a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention as described below is obtained, and a host is transformed with an expression vector containing the polynucleotide. The polypeptide can be produced by culturing the obtained transformant.

4.中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
本発明は上記本発明の変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを提供するものである。該ポリヌクレオチドは、DNAであってもRNAであってもよく、あるいはDNA/RNAキメラであってもよいが、好ましくはDNAが挙げられる。また、該ポリヌクレオチドは二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。二本鎖の場合は、二本鎖DNA、二本鎖RNAまたはDNA:RNAのハイブリッドでもよい。
4). Polynucleotide Encoding Neutral Sphingomyelinase 1 Variant Polypeptide The present invention provides a polynucleotide encoding the mutant polypeptide of the present invention. The polynucleotide may be DNA, RNA, or a DNA / RNA chimera, preferably DNA. The polynucleotide may be double-stranded or single-stranded. In the case of a double strand, it may be a double-stranded DNA, a double-stranded RNA or a DNA: RNA hybrid.

本発明のポリヌクレオチドは、公知の配列情報や本明細書の配列表に記載された配列情報を利用することにより適当なプライマーを設計し、野生型の中性スフィンゴミエリナーゼ1をコードするDNAクローンやcDNA等を鋳型として用い、PCR等の変異を導入することにより得ることができる。或いは、配列情報に基づいて、ポリヌクレオチド合成装置により変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを合成してもよい。   The polynucleotide of the present invention is a DNA clone that encodes wild-type neutral sphingomyelinase 1 by designing an appropriate primer by utilizing known sequence information or sequence information described in the sequence listing of the present specification. Can be obtained by introducing a mutation such as PCR using cDNA or cDNA as a template. Alternatively, a polynucleotide encoding a mutant polypeptide may be synthesized by a polynucleotide synthesizer based on the sequence information.

取得された本発明のポリヌクレオチドは、目的によりそのまま、または所望により制限酵素で消化するか、リンカーを付加した後に、使用することができる。該ポリヌクレオチドはその5’末端側に翻訳開始コドンとしてのATGを有し、また3’末端側には翻訳終止コドンとしてのTAA、TGAまたはTAGを有していてもよい。これらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成DNAアダプターを用いて付加することができる。   The obtained polynucleotide of the present invention can be used as it is or after digestion with a restriction enzyme or addition of a linker, if desired. The polynucleotide may have ATG as a translation initiation codon on the 5 'end side, and may have TAA, TGA or TAG as a translation stop codon on the 3' end side. These translation initiation codon and translation termination codon can be added using an appropriate synthetic DNA adapter.

本発明のポリヌクレオチドは、好ましくは、単離又は精製されている。   The polynucleotide of the present invention is preferably isolated or purified.

本発明のポリヌクレオチドは、本発明の変異体ポリペプチドの製造に有用である。   The polynucleotide of the present invention is useful for producing the mutant polypeptide of the present invention.

5.発現ベクター
また、本発明は、上記本発明のポリヌクレオチドを含む発現ベクターを提供するものである。該発現ベクターは、本発明のポリヌクレオチドを適当な発現ベクター中の、宿主となる細胞で機能し得るプロモーターの下流に機能的に連結することにより製造することができる。ベクターの種類としては、プラスミドベクター、ウイルスベクター等を挙げることができ、用いる宿主に応じて適宜選択することが出来る。
5. Expression vector The present invention also provides an expression vector comprising the polynucleotide of the present invention. The expression vector can be produced by functionally linking the polynucleotide of the present invention downstream of a promoter that can function in a host cell in an appropriate expression vector. Examples of the vector include plasmid vectors and virus vectors, and can be appropriately selected depending on the host to be used.

宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌(エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)等)、バチルス属菌(バチルス・サブチルス(Bacillus subtilis)等)、酵母(サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)等)、昆虫細胞(夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Spodoptera frugiperda cell;Sf細胞)等)、昆虫(カイコの幼虫等)、哺乳動物細胞(ラット神経細胞、サル細胞(COS-7等)、チャイニーズハムスター細胞(CHO細胞等)等)などが用いられる。   Examples of the host include Escherichia bacteria (Escherichia coli, etc.), Bacillus bacteria (Bacillus subtilis, etc.), yeasts (Saccharomyces cerevisiae, etc.), insect cells (night stealing) Larvae-derived cell lines (Spodoptera frugiperda cells; Sf cells), insects (larvae of silkworms), mammalian cells (rat neurons, monkey cells (COS-7, etc.), Chinese hamster cells (CHO cells, etc.) Etc.) is used.

哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類やウサギ等の実験動物、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ、ミンク等の家畜、イヌ、ネコ等のペット、ヒト、サル、アカゲザル、マーモセット、オラウータン、チンパンジーなどの霊長類を挙げることが出来る。   Examples of mammals include, for example, laboratory animals such as rodents and rabbits such as mice, rats, hamsters, and guinea pigs, domestic animals such as pigs, cows, goats, horses, sheep and minks, pets such as dogs and cats, humans, Primates such as monkeys, rhesus monkeys, marmosets, orangutans and chimpanzees.

プラスミドベクターとしては、大腸菌由来のプラスミドベクター(例、pBR322,pBR325,pUC12,pUC13)、枯草菌由来のプラスミドベクター(例、pUB110,pTP5,pC194)、酵母由来プラスミドベクター(例、pSH19,pSH15)等を挙げることができ、用いる宿主の種類や使用目的に応じて適宜選択することが出来る。   As plasmid vectors, plasmid vectors derived from E. coli (eg, pBR322, pBR325, pUC12, pUC13), plasmid vectors derived from Bacillus subtilis (eg, pUB110, pTP5, pC194), yeast-derived plasmid vectors (eg, pSH19, pSH15), etc. And can be appropriately selected according to the type of host used and the purpose of use.

ウイルスベクターの種類は、用いる宿主の種類や使用目的に応じて適宜選択することが出来る。例えば、宿主として昆虫細胞を用いる場合には、バキュロウイルスベクター等を用いることが出来る。また、宿主として哺乳動物細胞を用いる場合には、モロニーマウス白血病ウイルスベクター、レンチウイルスベクター、シンドビスウイルスベクター等のレトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、パルボウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、センダイウイルスベクター等を用いることが出来る。   The type of viral vector can be appropriately selected according to the type of host used and the purpose of use. For example, when insect cells are used as the host, baculovirus vectors can be used. When mammalian cells are used as hosts, Moloney murine leukemia virus vectors, lentivirus vectors, Sindbis virus vectors and other retrovirus vectors, adenovirus vectors, herpes virus vectors, adeno-associated virus vectors, parvovirus vectors, Vaccinia virus vectors, Sendai virus vectors, and the like can be used.

また、プロモーターは、用いる宿主の種類に対応して、該宿主内で転写を開始可能なものを選択することが出来る。例えば、宿主がエシェリヒア属菌である場合、trpプロモーター、lacプロモーター、T7プロモーターなどが好ましい。宿主がバチルス属菌である場合、SPO1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロモーターなどが好ましい。宿主が酵母である場合、PHO5プロモーター、PGKプロモーターなどが好ましい。宿主が昆虫細胞である場合、ポリヘドリンプロモーター、P10プロモーターなどが好ましい。宿主が哺乳動物細胞である場合、サブゲノミック(26S)プロモーター、CMVプロモーター、SRαプロモーターなどが好ましい。   In addition, a promoter that can initiate transcription in the host can be selected according to the type of host to be used. For example, when the host is Escherichia, trp promoter, lac promoter, T7 promoter and the like are preferable. When the host is Bacillus, SPO1 promoter, SPO2 promoter, penP promoter and the like are preferable. When the host is yeast, PHO5 promoter, PGK promoter and the like are preferable. When the host is an insect cell, a polyhedrin promoter, a P10 promoter and the like are preferable. When the host is a mammalian cell, a subgenomic (26S) promoter, CMV promoter, SRα promoter and the like are preferable.

本発明の発現ベクターは、プロモーターの他に、所望によりエンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、SV40複製オリジン(以下、SV40oriと略称する場合がある)などを、それぞれ機能可能な態様で含有していてもよい。   In addition to the promoter, the expression vector of the present invention can function, if desired, an enhancer, a splicing signal, a poly A addition signal, a selection marker, an SV40 replication origin (hereinafter sometimes abbreviated as SV40ori), and the like. You may contain.

6.形質変換体
上記本発明の発現ベクターを、自体公知の遺伝子導入法(例えば、リポフェクション法、リン酸カルシウム法、マイクロインジェクション法、プロプラスト融合法、エレクトロポレーション法、DEAEデキストラン法、Gene Gunによる遺伝子導入法等)に従って上記宿主へ導入することにより、該発現ベクターが導入された形質転換体(本発明の形質転換体)を製造することができる。導入されるベクターとして発現ベクターを使用することにより、該形質転換体は本発明のポリペプチドを発現し得る。本発明の形質転換体は、本発明の変異体ポリペプチドの製造などに有用である。
6). Transformant The above-described expression vector of the present invention is converted into a gene transfer method known per se (for example, lipofection method, calcium phosphate method, microinjection method, proplast fusion method, electroporation method, DEAE dextran method, gene gun transfer method) Etc.), a transformant into which the expression vector has been introduced (transformant of the present invention) can be produced. By using an expression vector as the introduced vector, the transformant can express the polypeptide of the present invention. The transformant of the present invention is useful for the production of the mutant polypeptide of the present invention.

本発明の形質転換体を、宿主の種類に応じて、自体公知の方法で培養し、培養物から本発明の変異体ポリペプチドを単離することにより、本発明の変異体ポリペプチドを製造することが出来る。培養物からの本発明のポリペプチドの単離・精製は、例えば、菌体溶解液や培養上清を、逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィーなどの複数のクロマトグラフィーに供することにより達成することができる。   The transformant of the present invention is cultivated by a method known per se according to the type of host, and the mutant polypeptide of the present invention is isolated from the culture to produce the mutant polypeptide of the present invention. I can do it. For isolation and purification of the polypeptide of the present invention from the culture, for example, the cell lysate and the culture supernatant are subjected to multiple chromatography such as reverse phase chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc. Can be achieved.

7.ストレス誘導アポトーシスの阻害又は促進方法
本発明は、上述の本発明のドミナントネガティブ変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを導入することを含む、該細胞のストレス誘導アポトーシスの阻害方法(本発明の阻害方法)を提供する。本発明のドミナントネガティブ変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを細胞内に導入すると、ドミナントネガティブ変異体ポリペプチドが、野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1と競合することにより、間接的に野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1の活性(即ち、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成する活性)を阻害することができ、その結果、細胞におけるストレス誘導アポトーシスを阻害することができる。
7). Method for Inhibiting or Promoting Stress-Induced Apoptosis The present invention includes a method for inhibiting stress-induced apoptosis of cells (inhibiting method of the present invention), which comprises introducing the above-described dominant negative mutant polypeptide of the present invention or an expression vector thereof. )I will provide a. When the dominant negative mutant polypeptide of the present invention or an expression vector thereof is introduced into a cell, the dominant negative mutant polypeptide competes with wild type neutral sphingomyelinase 1 indirectly, thereby inducing wild type neutrality. It can inhibit the activity of sphingomyelinase 1 (ie, the activity of hydrolyzing sphingomyelin and generating ceramide under neutral conditions in a Mg 2+ -dependent manner), and as a result, it can inhibit stress-induced apoptosis in cells. it can.

また、本発明は、上述の本発明の活性化型変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを導入することを含む、該細胞のストレス誘導アポトーシスの促進方法(本発明の促進方法)を提供する。本発明の活性化型変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを細胞内に導入すると、活性化型変異体ポリペプチドが、細胞内において、恒常的に、Mg2+依存的に中性条件でスフィンゴミエリンを加水分解しセラミドを生成し、当該細胞のストレス誘導性アポトーシスを促進する。 The present invention also provides a method for promoting stress-induced apoptosis of the cells (the promotion method of the present invention), which comprises introducing the above-mentioned activated mutant polypeptide of the present invention or an expression vector thereof. When the activated mutant polypeptide of the present invention or the expression vector thereof is introduced into a cell, the activated mutant polypeptide is sphingomyelin constantly and neutrally in Mg 2+ dependently in the cell. Is hydrolyzed to produce ceramide, which promotes stress-induced apoptosis of the cell.

好ましい態様において、本発明の阻害方法及び促進方法において用いられる変異体ポリペプチドに含まれる中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列が由来する動物種は、導入対象の細胞が由来する動物種と同一である。例えば、ヒト細胞のストレス誘導性アポトーシスを阻害、及び促進する場合には、ヒト中性スフィンゴミエリナーゼ1のドミナントネガティブ変異体ポリペプチド及び活性化型変異体ポリペプチドが、それぞれ用いられる。   In a preferred embodiment, the animal species from which the amino acid sequence of neutral sphingomyelinase 1 contained in the mutant polypeptide used in the inhibition and promotion methods of the present invention is the same as the animal species from which the cell to be introduced is derived. is there. For example, in the case of inhibiting and promoting stress-induced apoptosis of human cells, human neutral sphingomyelinase 1 dominant negative mutant polypeptide and activated mutant polypeptide are used, respectively.

本発明の阻害方法及び促進方法に用いられる細胞としては、任意の真核生物細胞が使用され得る。真核生物としては、例えば、哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生類、魚類、昆虫、酵母等を挙げることができるが、哺乳動物又は魚類が好ましい。哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類やウサギ等の実験動物;ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ、ミンク等の家畜;イヌ、ネコ等のペット;ヒト、サル、カニクイザル、アカゲザル、マーモセット、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類等を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。哺乳動物は、好ましくは実験動物(例えば、マウス)又は霊長類(例えば、ヒト)である。魚類としては、特に限定されないが、例えば、食用としては、カレイ目に属する魚種(例えば、ヒラメ科の魚(ヒラメ等)、マコガレイ、ホシガレイ、ターボット等)、タイ科の魚(マダイ、チダイ等)、ブリ、ボラ、アイナメ、マグロ、ティラピア、サケ、コイ、マス、ニジマス、ヤマメ、アマゴ、ウナギ等が挙げられる。また、鑑賞用途としては、コイ、フナ、メダカ、キンギョ等が挙げられる。さらに、研究又は実験用途として、ゼブラフィッシュ、メダカ、キンギョ、ドジョウ等が挙げられる。魚類は好ましくは研究又は実験用であり、好ましくはゼブラフィッシュである。   Any eukaryotic cell can be used as the cell used in the inhibition method and the promotion method of the present invention. Examples of eukaryotes include mammals, birds, reptiles, amphibians, fish, insects, yeasts, etc., but mammals or fish are preferred. Examples of mammals include laboratory animals such as rodents and rabbits such as mice, rats, hamsters and guinea pigs; domestic animals such as pigs, cows, goats, horses, sheep and minks; pets such as dogs and cats; Examples include, but are not limited to, primates such as monkeys, cynomolgus monkeys, rhesus monkeys, marmosets, orangutans and chimpanzees. The mammal is preferably a laboratory animal (eg, a mouse) or a primate (eg, a human). Although it does not specifically limit as fish, For example, as an edible, the fish species (for example, flounder fish (flounder etc.), flounder, flounder, turbot etc.), Thai fish (red sea bream, sea bream etc.) ), Yellowtail, mullet, ayame, tuna, tilapia, salmon, carp, trout, rainbow trout, yamame, amago, eel and the like. Appreciation applications include carp, funa, medaka, goldfish and the like. Furthermore, zebrafish, medaka, goldfish, loach, etc. are mentioned as research or experiment use. The fish is preferably for research or experiment, preferably zebrafish.

変異ポリペプチドの細胞への導入は、自体公知の細胞へのタンパク質導入方法を用いて実施することができる。そのような方法としては、例えば、タンパク質導入試薬を用いる方法、タンパク質導入ドメイン(PTD)融合タンパク質を用いる方法、マイクロインジェクション法などが挙げられる。タンパク質導入試薬としては、カチオン性脂質をベースとしたBioPOTER Protein Delivery Reagent (Gene Therapy Systems)、カチオン性脂質をベースとしたBioPOTER Transfection Reagent (PIERCE)及びProVctin (IMGENEX)、脂質をベースとしたProfect-1 (Targeting Systems)、膜透過性ペプチドをベースとしたPenetratin Peptide (Q Biogene)及びChariot Kit (Active Motif)等が市販されている。導入はこれらの試薬に添付のプロトコルに従って行うことができるが、一般的な手順は以下の通りである。本発明の変異体ポリペプチドを適当な溶媒(例えば、PBS、HEPES等の緩衝液)に希釈し、導入試薬を加えて室温で5〜15分インキュベートして複合体を形成させ、これを無血清培地に添加して、細胞を当該培地中で37℃にて1〜数時間インキュベートする。その後、培地を除去して血清含有培地に交換する。   Introduction of the mutant polypeptide into the cell can be carried out using a known method for introducing protein into the cell. Examples of such a method include a method using a protein introduction reagent, a method using a protein introduction domain (PTD) fusion protein, and a microinjection method. Protein introduction reagents include cationic lipid-based BioPOTER Protein Delivery Reagent (Gene Therapy Systems), cationic lipid-based BioPOTER Transfection Reagent (PIERCE) and ProVctin (IMGENEX), and lipid-based Profect-1 (Targeting Systems), Penetratin Peptide (Q Biogene), Chariot Kit (Active Motif) and the like based on a membrane-permeable peptide are commercially available. The introduction can be carried out according to the protocol attached to these reagents, but the general procedure is as follows. The mutant polypeptide of the present invention is diluted in an appropriate solvent (for example, a buffer solution such as PBS, HEPES, etc.), an introduction reagent is added, and the mixture is incubated at room temperature for 5 to 15 minutes to form a complex. Add to the medium and incubate the cells in the medium at 37 ° C. for 1 to several hours. Thereafter, the medium is removed and replaced with a serum-containing medium.

PTDとしては、ショウジョウバエ由来のAntP、HIV由来のTAT、HSV由来のVP22等のタンパク質の細胞通過ドメインを用いたものが開発されている。本発明の変異体ポリペプチドをコードするcDNAととPTD配列とを組み込んだ融合タンパク質発現ベクターを作成して組換え発現させ、融合タンパク質を回収して導入に用いる。導入は、タンパク質導入試薬を添加しない以外は上記と同一である。   As PTDs, those using cell-passing domains of proteins such as Drosophila-derived AntP, HIV-derived TAT, and HSV-derived VP22 have been developed. A fusion protein expression vector incorporating the cDNA encoding the mutant polypeptide of the present invention and a PTD sequence is prepared and recombinantly expressed, and the fusion protein is recovered and used for introduction. The introduction is the same as above except that no protein introduction reagent is added.

マイクロインジェクションは、先端約1μm程度のガラス管に、タンパク質溶液をいれ、細胞内に穿刺導入する方法であり、確実に細胞内にタンパク質を導入することができる。   Microinjection is a method in which a protein solution is poured into a glass tube having a tip of about 1 μm and puncture is introduced into the cell, and the protein can be reliably introduced into the cell.

発現ベクターは、ベクターの種類に応じて、自体公知の方法により細胞へ導入することができる。例えばウイルスベクターの場合、該核酸を含むプラスミドを適当なパッケージング細胞(例、Plat-E)や相補細胞株(例、298細胞)に導入して、培養上清中に産生されるウイルスベクターを回収し、各ウイルスベクターに応じた適切な方法により、該ベクターを細胞に感染させる。一方、プラスミドベクターの場合には、リポフェクション法、リポソーム法、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム共沈殿法、DEAEデキストラン法、マイクロインジェクション法、遺伝子銃法などを用いて該ベクターを細胞に導入することができる。   Expression vectors can be introduced into cells by a method known per se according to the type of vector. For example, in the case of a viral vector, a plasmid containing the nucleic acid is introduced into an appropriate packaging cell (eg, Plat-E) or a complementary cell line (eg, 298 cell), and a viral vector produced in the culture supernatant is obtained. It collect | recovers and it infects a cell with this vector by an appropriate method according to each viral vector. On the other hand, in the case of a plasmid vector, the vector can be introduced into cells using lipofection method, liposome method, electroporation method, calcium phosphate coprecipitation method, DEAE dextran method, microinjection method, gene gun method, etc. .

導入後、所望により、細胞へストレス刺激(例、熱ショック、化学療法薬、放射線照射、飢餓)を加えてもよい。   After the introduction, if desired, stress stimulation (eg, heat shock, chemotherapeutic drug, irradiation, starvation) may be applied to the cells.

従って、本発明のドミナントネガティブ変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターは、細胞のストレス誘導アポトーシスの阻害剤として、本発明の活性化型変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターは、細胞のストレス誘導性アポトーシスの促進剤として、それぞれ有用である。   Therefore, the dominant negative mutant polypeptide of the present invention or an expression vector thereof is used as an inhibitor of cell stress-induced apoptosis, and the activated mutant polypeptide of the present invention or the expression vector thereof is a cell stress-inducible. Each is useful as an apoptosis promoter.

刊行物、特許文献等を含む、本明細書に引用されたすべての参考文献は、引用により、それらが個々に具体的に参考として援用されかつその内容全体が具体的に記載されているのと同程度まで、本明細書に援用される。   All references cited in this specification, including publications, patent documents, etc., are cited by reference as if they were individually incorporated by reference specifically and in their entirety. To the same extent, it is incorporated herein by reference.

以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例によって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited at all by the Example shown below.

[実施例1]
1.抗原の作製
配列番号2で表されるアミノ酸配列及びそのC末端に導入されたシステイン残基からなるペプチドを、株式会社日本バイオサービスによって化学合成し、抗原として用いた。キャリアーとしてKLHを用い、抗原ペプチドのC末端のシステイン残基におけるチオール基とKLHとを架橋試薬MBS(PIERCE社製)を用いて結合させ、免疫源とした(T. Kitagawa and T. Aikawa., J. Biochem., 79, 233‐236, 1976;大海忍・辻村邦夫・稲垣昌樹: 抗ペプチド抗体実験プロトコール、秀潤社、pp.1‐312、1994年)。
[Example 1]
1. Preparation of antigen A peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and a cysteine residue introduced at the C-terminus thereof was chemically synthesized by Nippon Bioservice Co., Ltd. and used as an antigen. Using KLH as a carrier, a thiol group at the cysteine residue at the C-terminal of the antigen peptide and KLH were bound using a crosslinking reagent MBS (manufactured by PIERCE) to obtain an immunogen (T. Kitagawa and T. Aikawa., J. Biochem., 79, 233-236, 1976; Shinobu Oumi, Kunio Tsujimura, Masaki Inagaki: Anti-peptide antibody experimental protocol, Shujunsha, pp. 1-312, 1994).

2.抗体の作製
セリン残基がリン酸化された、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるペプチドをハプテン抗原としてKLHにコンジュゲートした抗原タンパク質の溶液(タンパク質濃度2mg/mL)を等量のフロイント完全アジュバンド(PIERCE社製)と混合し、得られたエマルジョンを、ウサギに2週間に1回の頻度で免疫した。133日後に、静脈血を採取し、抗血清を得た。こうして得られたウサギ抗血清をPBSで二倍に希釈し、リン酸化されていない中性スフィンゴミエリナーゼ1ペプチド抗原(配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるペプチド)を固定化したセファロース4Bゲルと37℃で1時間震盪することにより混合、反応させた。非吸着画分を溶出し、その溶出液をリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ペプチド抗原(セリン残基がリン酸化された、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるペプチド)を固定化したセファロース4Bゲルと37℃で1時間震盪することにより混合、反応させた。次いで、ゲルをカラムに充填し、0.1%Tween20を含むPBSおよびPBSで未反応の成分を洗浄し除去した。280nmにてタンパク質の溶出位置をモニターしながら、0.1Mグリシン−塩酸緩衝液(pH2)にて抗体をカラムから溶出した。溶離した抗体溶液に対して、1Mトリス塩酸緩衝液(pH8)を添加して中和した。こうして、アフィニティ精製抗体34.4μg(タンパク質濃度34.4μg/mL)を得た。
2. Preparation of antibody Antigen protein solution (protein concentration 2 mg / mL) conjugated with KLH using a peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which the serine residue is phosphorylated and hapten antigen as a hapten antigen. The resulting emulsion was mixed with adjuvant (PIERCE) and the resulting emulsion was immunized to rabbits once every two weeks. After 133 days, venous blood was collected to obtain antiserum. The Sepharose 4B gel in which the rabbit antiserum thus obtained was diluted twice with PBS and immobilized with non-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 peptide antigen (peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4) The mixture was reacted by shaking at 37 ° C. for 1 hour. The non-adsorbed fraction was eluted, and the eluate was immobilized with phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 peptide antigen (a peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which the serine residue was phosphorylated). The mixture was reacted with 4B gel by shaking at 37 ° C. for 1 hour. The gel was then loaded onto the column and unreacted components were washed away with PBS containing 0.1% Tween 20 and PBS. While monitoring the elution position of the protein at 280 nm, the antibody was eluted from the column with 0.1 M glycine-hydrochloric acid buffer (pH 2). The eluted antibody solution was neutralized by adding 1 M Tris-HCl buffer (pH 8). Thus, 34.4 μg of affinity purified antibody (protein concentration of 34.4 μg / mL) was obtained.

[実施例2]
抗体の特異性の確認
実施例1で得た抗体が、セリン残基(Ser270)がリン酸化された中性スフィンゴミエリナーゼ1に特異的に反応するかどうかをELISA法により調べた。すなわち、ペプチド抗原(配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるペプチド)の希釈液を96穴マイクロプレートに分注し、ウェルにペプチド抗原を吸着させた後、BSAのブロッキング溶液でブロッキングすることで抗原ペプチドをウェルに固相化した。ウェルを洗浄し、一次抗体として実施例1で得た抗体の希釈液を加え反応させたのち、PBSで洗浄した。さらにペルオキシダーゼ標識二次抗体を各ウェルに添加し反応させたのち、PBSで洗浄した。各ウェルにTMBZ(3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン)基質を加え発色させ、450nmで吸光度を測定した。その結果、図2に示すように、精製した抗体はいずれもリン酸化ペプチド抗原に対して反応した。一方、リン酸化していないペプチド抗原を用いたELISA分析では、実施例1で得た抗体の反応は弱かった。これらの結果から、実施例1で得た抗体は、セリン残基(Ser270)がリン酸化された中性スフィンゴミエリナーゼ1由来ポリペプチドに対して特異性を有することが確認された。
[Example 2]
Confirmation of antibody specificity It was examined by ELISA whether the antibody obtained in Example 1 specifically reacts with neutral sphingomyelinase 1 in which the serine residue (Ser270) was phosphorylated. That is, a diluted solution of peptide antigen (peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4) is dispensed into a 96-well microplate, the peptide antigen is adsorbed to the well, and then blocked with a BSA blocking solution. Antigen peptide was immobilized on the well. The wells were washed, diluted with the antibody obtained in Example 1 as a primary antibody, reacted, and then washed with PBS. Further, a peroxidase-labeled secondary antibody was added to each well for reaction, and then washed with PBS. A TMBZ (3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine) substrate was added to each well for color development, and the absorbance was measured at 450 nm. As a result, as shown in FIG. 2, all of the purified antibodies reacted with the phosphopeptide antigen. On the other hand, in the ELISA analysis using a peptide antigen that was not phosphorylated, the reaction of the antibody obtained in Example 1 was weak. From these results, it was confirmed that the antibody obtained in Example 1 has specificity for the neutral sphingomyelinase 1-derived polypeptide in which the serine residue (Ser270) is phosphorylated.

[実施例3]
リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1の測定法
(ウエスタンブロット法による抗体解析)
実施例1で作成した抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体を用い、ウエスタンブロット法により既報の分析法(大海忍・辻村邦夫・稲垣昌樹: 抗ペプチド抗体実験プロトコル、秀潤社、pp.1‐312、1994年)に従って対象試料を解析した。
[Example 3]
Method for measuring phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 (antibody analysis by Western blotting)
Using the anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody prepared in Example 1 by Western blotting, Shinobu Oumi, Kunio Tsujimura, Masaki Inagaki: Anti-peptide antibody experimental protocol, Shujunsha, pp. 1 -312, 1994).

すなわち、ヒラメ普通筋を5mM塩化マグネシウム、25mM塩化カリウム、プロテアーゼ阻害剤カクテル(コンプリートミニ、ロッシュ社)、1mMフッ化ナトリウム及び1mMバナジン酸ナトリウムを含む50mMTris−HCl緩衝液(pH7.4)でホモジナイズし、8,000×gで10分間遠心した。得られた上清に、サンプルバッファー(2%SDS及び0.1%ブロモフェノールブルーを含む10mM Tris−HCl緩衝液(pH6.8))を加え、電気泳動用試料を調製した。また、直径6cmのシャーレ中で、牛胎児血清(5%)、ペニシリン(5units/mL)およびストレプトマイシン(50μg/mL)含むDMEM培地(インビトロジェン社)でヒト腎臓由来培養細胞HEK293を37℃にて培養した。それぞれのシャーレに2mlの10%トリクロロ酢酸を加えることにより細胞を固定し、スクレーパーで剥離回収した。遠心分離によりトリクロロ酢酸を除去した後、それぞれの細胞ペレットに1mMフッ化ナトリウム、1mMバナジン酸ナトリウム及びプロテアーゼ阻害剤カクテル(コンプリートミニ、ロッシュ社)を含む上記サンプルバッファーを加え、さらに2MTrisを加えて中和し、100℃で2分間加熱処理することにより細胞を溶解し、電気泳動用試料を調製した。これらの試料を10%SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離したのち、PVDF膜(GEヘルスケアバイオサイエンス社)に電気的に転写した。PVDF膜を、一次抗体として実施例1で作成した抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体の希釈液(500ng/ml)と、二次抗体としてペルオキシダーゼ標識抗ウサギIgG抗体(DakoCytomation社)の2,000倍希釈液と、段階的に反応させた。TBSTで洗浄後、化学発光分析用試薬ケミルミワンL(ナカライテスク社)を用いて抗原抗体反応による化学発光を生じさせ、LAS-1000mini(富士フイルム社)にて検出した。分子量マーカーはタンパク質分子量マーカー(TEFCO社)を用い、クマシーブリリアントブルーR250により染色した。   In other words, the common soleus muscle was homogenized with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing 5 mM magnesium chloride, 25 mM potassium chloride, protease inhibitor cocktail (Complete Mini, Roche), 1 mM sodium fluoride and 1 mM sodium vanadate. And centrifuged at 8,000 × g for 10 minutes. A sample buffer (10 mM Tris-HCl buffer (pH 6.8) containing 2% SDS and 0.1% bromophenol blue) was added to the resulting supernatant to prepare a sample for electrophoresis. Further, human kidney-derived cultured cells HEK293 were cultured at 37 ° C. in a DMEM medium (Invitrogen) containing fetal bovine serum (5%), penicillin (5 units / mL) and streptomycin (50 μg / mL) in a petri dish having a diameter of 6 cm. did. The cells were fixed by adding 2 ml of 10% trichloroacetic acid to each petri dish and peeled and collected with a scraper. After removing trichloroacetic acid by centrifugation, the above sample buffer containing 1 mM sodium fluoride, 1 mM sodium vanadate and protease inhibitor cocktail (Complete Mini, Roche) is added to each cell pellet, and then 2 MTris is added to The cells were lysed by heat treatment at 100 ° C. for 2 minutes to prepare a sample for electrophoresis. These samples were separated by 10% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and then electrically transferred to a PVDF membrane (GE Healthcare Bioscience). A PVDF membrane was used as a primary antibody, a diluted solution (500 ng / ml) of the anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody prepared in Example 1, and a peroxidase-labeled anti-rabbit IgG antibody (DakoCytomation) 2 as a secondary antibody. The reaction was carried out stepwise with a 000-fold dilution. After washing with TBST, chemiluminescence was generated by an antigen-antibody reaction using a chemiluminescence analysis reagent Chemilmiwan L (Nacalai Tesque) and detected with LAS-1000mini (Fujifilm). The molecular weight marker was a protein molecular weight marker (TEFCO) and stained with Coomassie Brilliant Blue R250.

その結果、図3に示すように、実施例1で作成した抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体を用いることによって、ヒト由来培養細胞とヒラメ由来培養細胞の抽出物中に分子量5万のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1が存在することが確認された。抗体リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体を、セリン残基がリン酸化した配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるペプチドで処理する吸収試験を行うと、ヒト細胞でのリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1に対するシグナルが消失したことから、ヒト細胞由来の中性スフィンゴミエリナーゼ1においても270位のセリン残基のリン酸化がストレス条件で特異的に生じることが判明した。   As a result, as shown in FIG. 3, by using the anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody prepared in Example 1, phosphorous having a molecular weight of 50,000 is contained in extracts of cultured human-derived cells and Japanese flounder-derived cultured cells. The presence of oxidized neutral sphingomyelinase 1 was confirmed. When an absorption test is performed in which the antibody-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody is treated with a peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which the serine residue is phosphorylated, phosphorylated neutral sphingomyelinase in human cells Since the signal for RNase 1 disappeared, it was found that phosphorylation of the serine residue at position 270 also occurs specifically under stress conditions in neutral sphingomyelinase 1 derived from human cells.

[実施例4]
JNキナーゼによる中性スフィンゴミエリナーゼ1のリン酸化
配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるゼブラフィッシュ由来SMase1の組換えタンパク質を大腸菌発現系を用いて、非特許文献4の方法で作製した。野生型SMase1以外に、Ser−270のリン酸化部位をアラニンに置換した変異型SMase1(S270A)を作製した。市販のJNキナーゼ(JNK1、Cell Signaling社製)を野生型SMase1および変異型SMase1(S270A)に作用させた後、反応液を10%ゲルを用いたSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離し、PVDF膜(GEヘルスケアバイオサイエンス社)に電気的に転写した。PVDF膜を、一次抗体として実施例1で作成した抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体の希釈液(500ng/ml)と、二次抗体としてペルオキシダーゼ標識抗ウサギIgG抗体(DakoCytomation社)の10,000倍希釈液と、段階的に反応させた。TBSTで洗浄後、化学発光分析用試薬ケミルミワンL(ナカライテスク社)を用いて抗原抗体反応による化学発光を生じさせ、ハイパーフィルムECL(GEヘルスケア・ジャパン社)に露光して検出した。分子量マーカーはタンパク質分子量マーカー(TEFCO社)を用い、クマシーブリリアントブルーR250により染色した。
[Example 4]
Phosphorylation of neutral sphingomyelinase 1 by JN kinase A recombinant protein of zebrafish-derived SMase 1 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 was prepared by the method of Non-Patent Document 4 using an E. coli expression system. In addition to wild-type SMase1, a mutant SMase1 (S270A) in which the phosphorylation site of Ser-270 was substituted with alanine was prepared. A commercially available JN kinase (JNK1, manufactured by Cell Signaling) was allowed to act on wild-type SMase1 and mutant SMase1 (S270A), and then the reaction solution was separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis using a 10% gel. It was electrically transferred to a membrane (GE Healthcare Bioscience). A PVDF membrane was used as a primary antibody, a diluted solution (500 ng / ml) of the anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody prepared in Example 1, and a peroxidase-labeled anti-rabbit IgG antibody (DakoCytomation) 10,10 as a secondary antibody. The reaction was carried out stepwise with a 000-fold dilution. After washing with TBST, chemiluminescence by an antigen-antibody reaction was generated using a chemiluminescence analysis reagent Chemilmiwan L (Nacalai Tesque), and the film was exposed to hyperfilm ECL (GE Healthcare Japan) and detected. The molecular weight marker was a protein molecular weight marker (TEFCO) and stained with Coomassie Brilliant Blue R250.

その結果、SMase1組換えタンパク質がJNキナーゼによってリン酸化され、酵素活性が約4倍増加することが確認された(図4)。抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体は、変異体SMase1(S270A)には反応せず、シグナルは得られなかった。また、JNキナーゼ阻害剤SP600125(シグマアルドリッチジャパン)を添加すると、リン酸化が阻害された。   As a result, it was confirmed that the SMase1 recombinant protein was phosphorylated by JN kinase and the enzyme activity was increased about 4 times (FIG. 4). The anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody did not react with the mutant SMase1 (S270A), and no signal was obtained. Moreover, when JN kinase inhibitor SP600125 (Sigma Aldrich Japan) was added, phosphorylation was inhibited.

以上の結果から、本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1は、中性スフィンゴミエリナーゼ1をJNキナーゼによりリン酸化することによって、調製し得ることが示された。また、実施例1で作成した抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ抗体は、リン酸化されたゼブラフィッシュ由来野生型中性スフィンゴミエリナーゼ1に結合するが、270位セリン残基がアラニンに置換された変異型分子には結合しないことが示された。   From the above results, it was shown that the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 of the present invention can be prepared by phosphorylating the neutral sphingomyelinase 1 with JN kinase. The anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase antibody prepared in Example 1 binds to phosphorylated zebrafish-derived wild-type neutral sphingomyelinase 1, but the serine residue at position 270 was substituted with alanine. It was shown not to bind to the mutant molecule.

[実施例5]
ゼブラフィッシュ培養細胞への紫外線照射によるストレス試験
ゼブラフィッシュ胚由来ZE細胞を、2%牛胎児血清を含むライボビッツL.15培地を用いて、28℃で培養した。培養した細胞を熱ショックまたは紫外線照射して、ストレス条件での中性スフィンゴミエリナーゼ1のリン酸化応答を調べた(図5)。熱ショック処理は、38℃で1時間培養することにより行った。紫外線処理は、5mJ/cmの紫外線を紫外線照射装置(UVクロスリンカー、フナコシ製、CL-1000)を用いて照射することにより行った。熱ショックまたは紫外線照射によってストレス処理した細胞を、28℃の通常の培養条件に戻して、培養した。未処理の培養細胞および熱ショックまたは紫外線照射によりストレス処理した培養細胞をそれぞれ回収し、10%ゲルのSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離した後、実施例1で作成した抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体を用いて、実施例4と同じ方法で、ウエスタンブロット法によって、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1を検出した。対照実験として、リン酸化の有無を認識しない通常の抗中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体(非特許文献4)を用いて、中性スフィンゴミエリナーゼ1を検出した。また、クマシーブリリアントブルーR-250を用いたタンパク質染色によって、アクチンのバンドを検出した。
[Example 5]
Stress test by irradiation with ultraviolet rays on zebrafish cultured cells Zebrafish embryo-derived ZE cells were treated with Leibovitz L. cerevisiae containing 2% fetal bovine serum. The culture was performed at 28 ° C. using 15 medium. The cultured cells were subjected to heat shock or ultraviolet irradiation to examine the phosphorylation response of neutral sphingomyelinase 1 under stress conditions (FIG. 5). The heat shock treatment was performed by culturing at 38 ° C. for 1 hour. The ultraviolet treatment was performed by irradiating with 5 mJ / cm 2 of ultraviolet rays using an ultraviolet irradiation device (UV crosslinker, manufactured by Funakoshi, CL-1000). Cells subjected to stress treatment by heat shock or ultraviolet irradiation were returned to normal culture conditions at 28 ° C. and cultured. Untreated cultured cells and cultured cells stress-treated by heat shock or ultraviolet irradiation were collected and separated by 10% gel SDS polyacrylamide gel electrophoresis, and then the anti-phosphorylated neutral sphingomyeli prepared in Example 1 was used. Phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 was detected by Western blotting using the enzyme 1 antibody in the same manner as in Example 4. As a control experiment, neutral sphingomyelinase 1 was detected using a normal anti-neutral sphingomyelinase 1 antibody (Non-patent Document 4) that does not recognize the presence or absence of phosphorylation. In addition, an actin band was detected by protein staining using Coomassie Brilliant Blue R-250.

本実験の結果、ストレス処理を開始して1時間で、リン酸化された中性スフィンゴミエリナーゼ1のシグナルが増大したが、中性スフィンゴミエリナーゼ1およびアクチンのシグナル強度は変化がなかった(図5)。これらの結果から、ストレス条件によって、中性スフィンゴミエリナーゼ1のリン酸化が誘導されることが明らかとなった。   As a result of this experiment, the signal of phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 increased in 1 hour after the start of stress treatment, but the signal intensity of neutral sphingomyelinase 1 and actin did not change (FIG. 5). From these results, it became clear that phosphorylation of neutral sphingomyelinase 1 is induced by stress conditions.

[実施例6]
ゼブラフィッシュ由来中性スフィンゴミエリナーゼ1のアミノ酸配列(配列番号1)におけるリン酸化部位である270位のセリン残基をアラニンまたはグルタミン酸に改変した中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体の組換えタンパク質を大腸菌発現系を用いて、非特許文献4の方法で作製した。精製した酵素の活性をC-NBDスフィンゴミエリンを基質に用いて測定した(図6)。その結果、野生型(wild−type)の中性スフィンゴミエリナーゼ1と270位のセリン残基をアラニンに置換した中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体(S270A)の活性はほとんど検出されなかったが、270位のリン酸化部位をグルタミン酸に置換した中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体(S270E)は強い酵素活性が認められた。また、これら野生型および変異体の中性スフィンゴミエリナーゼ1をコードするcDNAを含む発現ベクターを非特許文献4の方法でp3×FLAG-CMV-14ベクター(シグマアルドリッチジャパン)を作製した。該発現ベクターをZE細胞に導入し、培養24時間後に死細胞を非特許論文4記載の方法に従って計数して、アポトーシス誘導を調べた。中性スフィンゴミエリナーゼ1 cDNAを含まない空のベクター(Mock)では、アポトーシスの誘導はほとんど起こらなかった(図6)。中性スフィンゴミエリナーゼ1 cDNAを含む発現ベクター(wild−type)では、細胞死が生じた(図6)。一方、リン酸化が生じないように270位のセリン残基をアラニンに置換した中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体 cDNA発現ベクター(S270A)では、アポトーシスの誘導が抑制された。また、270位のリン酸化部位をグルタミン酸に置換した中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体 cDNA発現ベクター(S270E)では、アポトーシスが野生型分子よりも強く誘導された(図6)。
[Example 6]
A recombinant protein of a neutral sphingomyelinase 1 mutant in which the serine residue at position 270, which is a phosphorylation site in the amino acid sequence of zebrafish-derived neutral sphingomyelinase 1 (SEQ ID NO: 1), was modified to alanine or glutamic acid It was prepared by the method of Non-Patent Document 4 using an expression system. The activity of the purified enzyme was measured using C 6 -NBD sphingomyelin as a substrate (FIG. 6). As a result, wild-type neutral sphingomyelinase 1 and neutral sphingomyelinase 1 mutant (S270A) in which the serine residue at position 270 was substituted with alanine were hardly detected. Neutral sphingomyelinase 1 mutant (S270E) in which the phosphorylation site at position 270 was replaced with glutamic acid showed strong enzyme activity. Moreover, p3xFLAG-CMV-14 vector (Sigma Aldrich Japan) was prepared from the expression vector containing cDNA encoding these wild type and mutant neutral sphingomyelinase 1 by the method of Non-Patent Document 4. The expression vector was introduced into ZE cells, and after 24 hours of culture, dead cells were counted according to the method described in Non-Patent Document 4 to examine apoptosis induction. In the empty vector (Mock) containing no neutral sphingomyelinase 1 cDNA, apoptosis was hardly induced (FIG. 6). Cell death occurred with an expression vector (wild-type) containing neutral sphingomyelinase 1 cDNA (FIG. 6). On the other hand, in the neutral sphingomyelinase 1 mutant cDNA expression vector (S270A) in which the serine residue at position 270 was substituted with alanine so that phosphorylation did not occur, induction of apoptosis was suppressed. In addition, the neutral sphingomyelinase 1 mutant cDNA expression vector (S270E) in which the phosphorylation site at position 270 was replaced with glutamic acid induced apoptosis more strongly than the wild-type molecule (FIG. 6).

これらの結果から、中性スフィンゴミエリナーゼ1の270位のリン酸化部位のセリン残基をリン酸化されないアラニン残基に置き換えると、ストレスによっても活性化されないドミナントネガティブ型の不活性の酵素に変換され、酸性アミノ酸側鎖をもつグルタミン酸に置換すると、リン酸化されたセリン残基と同様の活性をもつ活性型の酵素に変換されることが示唆された。   From these results, when the serine residue at the 270th phosphorylation site of neutral sphingomyelinase 1 is replaced with an alanine residue that is not phosphorylated, it is converted into a dominant negative inactive enzyme that is not activated by stress. These results suggest that substitution with glutamic acid having an acidic amino acid side chain results in conversion to an active enzyme having the same activity as a phosphorylated serine residue.

[実施例7]
ヒト由来のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1の検出
ほ乳類細胞における中性スフィンゴミエリナーゼ1のリン酸化を調べた。ヒトT細胞白血病由来Jurkat細胞(ATCC TIB−152)を37℃の2%牛胎仔血清を含むRPMI1640培地で培養した。アポトーシスを誘導する条件として、43℃、1時間での熱ショック、5mJ/cmでの紫外線(254nm)照射、1mM過酸化水素または抗fas抗体(ロッシュ社製、50ng/ml)で処理して培養し、経時的に細胞を回収し、実施例1で作製したリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1に対する抗体を用いて、実施例3と同様の方法でウエスタンブロットを行った(図7)。また、JNキナーゼを活性化するリン酸化酵素MKK4のリン酸化(S257/T261)抗体(Cell Signaling社製)、JNキナーゼのリン酸化抗体(Phosphorylated JNK1/2)(Cell Signaling社製)、JNキナーゼのリン酸化を識別しないJNキナーゼ抗体(Total JNK1/2)(Cell Signaling社製)、JNキナーゼの基質タンパク質であるc−junのリン酸化抗体(S73)(Cell Signaling社製)、対照実験としてアクチン抗体(Actin)(Cell Signaling社製)を用いて、それぞれの分子のストレスに対する応答を検出した。ストレス処理を行った細胞では270位のセリンのリン酸化のシグナルが検出されたが、ストレス処理前の通常の培養条件ではリン酸化のシグナルは検出されなかった(図7)。この中性スフィンゴミエリナーゼ1がリン酸化に対応して、MKK4(S257/T261)、JNキナーゼ(JNK1/2)およびc−junのリン酸化が生じた。これらの結果から、ほ乳類細胞においてもストレスに伴って、JNキナーゼのストレス応答性リン酸化シグナルによって、中性スフィンゴミエリナーゼ1がリン酸化することが判明した。
[Example 7]
Detection of phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 derived from humans Phosphorylation of neutral sphingomyelinase 1 in mammalian cells was examined. Human T cell leukemia-derived Jurkat cells (ATCC TIB-152) were cultured in RPMI 1640 medium containing 2% fetal calf serum at 37 ° C. As conditions for inducing apoptosis, heat shock at 43 ° C. for 1 hour, irradiation with ultraviolet light (254 nm) at 5 mJ / cm 2 , treatment with 1 mM hydrogen peroxide or anti-fas antibody (Roche, 50 ng / ml) The cells were cultured, and the cells were collected over time. Western blotting was performed in the same manner as in Example 3 using the antibody against phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 prepared in Example 1 (FIG. 7). In addition, phosphorylation (S257 / T261) antibody (manufactured by Cell Signaling) of phosphorylase MKK4 that activates JN kinase, phosphorylation antibody of JN kinase (Phosphorylated JNK1 / 2) (manufactured by Cell Signaling), JN kinase JN kinase antibody that does not distinguish phosphorylation (Total JNK1 / 2) (manufactured by Cell Signaling), phosphorylated antibody of c-jun which is a substrate protein of JN kinase (S73) (manufactured by Cell Signaling), actin antibody as a control experiment Using (Actin) (manufactured by Cell Signaling), the response of each molecule to stress was detected. In cells subjected to stress treatment, a phosphorylation signal of serine at position 270 was detected, but no phosphorylation signal was detected under normal culture conditions before stress treatment (FIG. 7). This neutral sphingomyelinase 1 phosphorylated MKK4 (S257 / T261), JN kinase (JNK1 / 2) and c-jun in response to phosphorylation. From these results, it was found that neutral sphingomyelinase 1 is phosphorylated by stress-responsive phosphorylation signal of JN kinase in mammalian cells as well.

本発明のリン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1、抗リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1抗体及び中性スフィンゴミエリナーゼ変異体を用いることにより、ストレス誘導性アポトーシスの調節メカニズムの詳細なメカニズム解析が可能となる。   By using phosphorylated neutral sphingomyelinase 1, anti-phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 antibody and neutral sphingomyelinase mutant of the present invention, detailed mechanism analysis of the regulation mechanism of stress-induced apoptosis is possible. Become.

Claims (15)

以下の(1)又は(2)のポリペプチド:
(1)JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がリン酸化された、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド、及び
(2)(1)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有する部分アミノ酸配列を含み、且つ当該セリン残基がリン酸化されている、ポリペプチド。
The following polypeptide (1) or (2):
(1) a phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is phosphorylated, and (2) a partial amino acid sequence of the polypeptide of (1), A polypeptide comprising a serine residue which is a target for phosphorylation by a kinase, comprising a partial amino acid sequence having a length of 10 amino acids or more, and wherein the serine residue is phosphorylated.
リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドが、配列番号1、2又は3で表されるアミノ酸配列を含む、請求項1記載のポリペプチド。   The polypeptide according to claim 1, wherein the phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, or 3. 以下の(1’)又は(2’)のポリペプチドをJNキナーゼでリン酸化することを含む、請求項1記載のポリペプチドの製造方法:
(1’)中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド、及び
(2’)(1’)のポリペプチドの部分アミノ酸配列であって、JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基を含み、且つ10アミノ酸以上の長さを有する部分アミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
The method for producing a polypeptide according to claim 1, comprising phosphorylating the following polypeptide (1 ') or (2') with JN kinase:
(1 ′) Neutral sphingomyelinase 1 polypeptide and (2 ′) (1 ′) partial amino acid sequence comprising serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase, and 10 amino acids A polypeptide comprising a partial amino acid sequence having the above length.
請求項1又は2記載のポリペプチドを特異的に認識する抗体。   An antibody that specifically recognizes the polypeptide according to claim 1 or 2. 請求項4記載の抗体を含む、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチド検出用試薬。   A reagent for detecting phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide, comprising the antibody according to claim 4. 請求項4記載の抗体を用いることを含む、リン酸化中性スフィンゴミエリナーゼ1ポリペプチドの検出方法。   A method for detecting a phosphorylated neutral sphingomyelinase 1 polypeptide, comprising using the antibody according to claim 4. 細胞内における請求項1記載のポリペプチドを検出することを含む、該細胞におけるストレス誘導アポトーシスシグナルの活性化状態の評価方法。   A method for evaluating an activation state of a stress-induced apoptosis signal in a cell, comprising detecting the polypeptide according to claim 1 in the cell. JNキナーゼによるリン酸化標的であるセリン残基がセリン以外のアミノ酸残基に置換された、中性スフィンゴミエリナーゼ1変異体ポリペプチド。   A neutral sphingomyelinase 1 mutant polypeptide in which a serine residue that is a phosphorylation target by JN kinase is substituted with an amino acid residue other than serine. 該セリン残基がアラニン残基に置換される、請求項8記載の変異体ポリペプチド。   The mutant polypeptide according to claim 8, wherein the serine residue is substituted with an alanine residue. 該セリン残基がグルタミン酸残基に置換される、請求項8記載の変異体ポリペプチド。   The mutant polypeptide according to claim 8, wherein the serine residue is substituted with a glutamic acid residue. 請求項8〜10のいずれか1項に記載の変異体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド。   A polynucleotide encoding the mutant polypeptide according to any one of claims 8 to 10. 請求項11記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。   An expression vector comprising the polynucleotide according to claim 11. 請求項12記載の発現ベクターを含む形質転換体。   A transformant comprising the expression vector according to claim 12. 細胞内に請求項9記載の変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを導入することを含む、細胞のストレス誘導アポトーシスの阻害方法。   A method for inhibiting stress-induced apoptosis of a cell, comprising introducing the mutant polypeptide according to claim 9 or an expression vector thereof into the cell. 細胞内に請求項10記載の変異体ポリペプチド、又はその発現ベクターを導入することを含む、細胞のストレス誘導アポトーシスの促進方法。   A method for promoting stress-induced apoptosis of a cell, comprising introducing the mutant polypeptide according to claim 10 or an expression vector thereof into the cell.
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