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JPH04506073A - ステロイド/サイロイドスーパーファミリーのレセプターの優性の負のメンバー - Google Patents

ステロイド/サイロイドスーパーファミリーのレセプターの優性の負のメンバー

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Publication number
JPH04506073A
JPH04506073A JP2508846A JP50884690A JPH04506073A JP H04506073 A JPH04506073 A JP H04506073A JP 2508846 A JP2508846 A JP 2508846A JP 50884690 A JP50884690 A JP 50884690A JP H04506073 A JPH04506073 A JP H04506073A
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wild
analog
type
carboxyl
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Pending
Application number
JP2508846A
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Inventor
エバンス,ロナルド マーク
ホーレンバーグ,スタンレー マーク
オロ,アンソニー ユージーン
ダム,クラウス
ヘイマン,リチャード アラン
Original Assignee
ザ ソーク インスティテュート フォア バイオロジカル スタディーズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/72Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants for hormones
    • C07K14/721Steroid/thyroid hormone superfamily, e.g. GR, EcR, androgen receptor, oestrogen receptor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P5/00Drugs for disorders of the endocrine system

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  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ステロイド サイロイドスーパーファミリーのレセプターの の のメンバー 關i1孤 本願は、1989年S月26日出願の、米国特許出願東o7/35g、 696 号であり、これはまた、1988年12月23日出願の、米国特許出願第077 289.561号の係属出願であり、両出願の全ての内容は本明細書に参考とし て援用されている。
l豆ユ立互 本発明は、ステロイド/サイロイドのスーパーファミリーの、トランス抑制アナ ログレセプターに関する。特定の局面では、本発明は、転写トランス活性化リプ レッサーとして機能するタンパク質の同定および特徴づけ、並びに該タンパク質 をフードする新規DNAの単離物を含む、該タンパク質の調製および使用;該D NA配列を作動可能に含む発現ベクター;および該ベクターでトランスフェクト された宿主に関する。
他の局面においては、本発明は、種々のア・ツセイおよびスクリーニング法にお ける、前記の転写トランス活性化リプレッサーの使用に関する。
1豆!!l グルココルチコイド、ミネラルフルチコイド、サイロイド、エストロゲン関連、 およびレチノイドクラスによりて代表されるようなステロイド、サイロイドおよ びレチノイドレセプターを含む、種々のホルモンおよびホルモン関連レセプター の、特徴づけおよび調製が、重要な研究課題になってきた。
例えば、グルココルチコイドレセプターが、恒常性、生長および発育に様々な役 割を果たす、リガンド依存性の転写因子の大きなスーパーファミリーに属するこ とは知られている。
これらのレセプターをフードする相補的DNAの比較、およびそれらのコーディ ング配列の変異分析で、分子内でそれぞれDNA結合、ホルモン結合および核局 在性を担うと考えられる、ある橿の機能性ドメインが確認された。[:vans ら、凪ence 240.889 (1988)の、この課題の総説を参照のこ と。
グルココルチコイドレセプターの場合、いわゆるDNA結合ドメインは、約66 個のアミノ酸のにわたっており、様々な種間で高度に保存されている。さらに、 このドメインは、転写を活性化するのに必須であることが見い出されている。
Hol lenbergら、Celユ49. 39 (1987)、Miesf eldら、5cience236.423 (1987)、Danielsen ら、Mo1.Endo L 816 (1987)、Kularら、Ce1l  51. 941 (1987)、Gronemeyer、ヒl虹ユ、6. 39 85 (198))およびWatervanら、Mo1.Endo 2.14  (198g)を参照のこと。このドメインは、不変の9個のシスティン残基を含 有することが見い出された。全体の機能に対する各々のシスティン残基の寄およ びこのドメインによって形成される実際の構造は知られていないが、これらのシ スティン残基が、2個の亜鉛イオン配位し、フィンガードメインと呼ばれる2個 のDNA結合を形成し、そのことにより、グルココルチコイドレセプターが目的 のDNA部位へ配置し、そして結合する原因となると考えられている三重構造が できるのではないかと提案されている。Klugら、Tr、Biochem、  Sci 12.464 (1987)、 Ben5ら、Ce1l 52.1 ( 1988)、および前記のEvansを参照。
DNA結合領域よりカルボキシル末端側の位置に、いわゆるリガンド結合ドメイ ンがあって、このドメインは、ホルモンのない状態でレセプター活性をブロック する能力を示す。
それ故に、必要なホルモンの存在がレセプターの活性に対する阻害を取り除く。
この領域を削除するとホルモン非依存性の転写アクチベーターが生産されること が見いだされた。G。
dowskiら、Nature 325.365 <1987)、前記のHol  lenbergら、前記のKumarら、前記のDanielsenら、およ び前記のAdlerら、Ce1l 52.685 (1988)を参照。
この2つのドメインとは対照的に、DNA結合ドメインからアミノ末端側にある 配列は、構造および特に機能はあまり理解されていない。この領域は、種々のレ セプター間でサイズおよび組成の両方について非常に異なっており(前記のEy ansらを参照)、そして、レセプター機能の異質性に寄与している。前記Ku marら、および前記Toraら、333.185 (1988)を参照。
科学文献に報告されているいくつかの、さらなる分析にもかかわらず、転写開始 のトランス活性化を決める領域は、依然はとんど特徴づけられていない。トラン ス活性化ドメインは、機能性DNA結合ドメインに結合された場合、RNAポリ メラーゼによる生産的な転写開始を増大するようなポリペプチド領域として定義 され得る。51g1er、 ’Nature 333.210(1988)、B rentら、Ce11 43. 729 (1985)、Hopeら、9已止り 、。
885、 (1986)、Maら、Ce1l 48. 847 <1987)、 Maら、二■、lL3 (1987)、 Lechら、Ce1l 52. 17 9 (1988)、およびHopeら、Nature 333.635 (19 88)を参照。
リンカ−スキャニング変異による、ヒトのグルココルチコイドレセプターの以前 の研究で、転写活性化に役割を有するDNA結合領域以外の2つの領域が確認さ れた。この領域は、τ、およびτ2と定義された。Giguereら、Ce1l j6.645 (1986)を参照。これら研究所のさらなる研究で、さらにト ランス活性化機能およびDNA結合機能がともに位置することが報告された。前 記Hollenbergら、前記Miesfeldら、前記Danielsen ら、および前記Watermanらを参照。結果として、この研究から、それぞ れリガンド結合、DNA結合および転写のトランス活性化の確認された特性に寄 与する別々のドメインのモジニラ−分子が、ますますイメージ図面となって浮か び上がった。最近まで、トランス活性化の活性を決定する領域は、全(理解され ていなかつた。それ故に、現存の文献に基づ(像は、ステロイドレセプターの機 能的性質の全般的な認識、およびリガンド結合により開始され、プロモーター特 異的なトランス活性化により完了する事象のカスケードを、種々のドメインがど のように決定するのか、明かにしていないOさらに、以前の研究は、機能性の「 ドメイン」を確認しているにも関わらず、分子自身の特異的な活性に寄与するア ミノ酸を同定するための系統的な努力がなかった。従って、ステロイドレセプタ ーのトランス活性化領域の以前の同定は、欠損あるいは挿入の変異誘発による活 性の消失の結果のみによっていて、領域自身の性質が、機能の優性な増加を反映 するアッセイで立証されることは、いずれの場合においてもなかった。Ptas hne、 Nature 335. 683 <1988)を参照。
従って、Godowskiら、5cience 24ユ、812 (198g) では、グルココルチコイドレセプターが、少なくとも1つの「促進ドメイン」を 含有し、このドメインは、グルココルチコイド応答エレメント結合領域(すな、 わち、DNA結合ドメイン)に重複しておらず、そして第2のドメインが、レセ プターのアミノ末端近くの領域前古めていることが報告されている。同様に、W ebsterら、Ce1l 54. 199 (L988)には、エストロゲン およびグルココルチコイドレセプターの誘導性の転写活性化機能が報告されてい て、かれらは、ホルモン領域(すなわち、リガンドおよびDNA結合ドメイン) の相対的な位置は、レセプターの転写誘導性活には重要でないと推測している。
未だに、かれらは、いわゆるホルモンの誘導性活性化ドメインの正確な位置およ び性質の定義がないこと、そしてその特徴づけ、およびトランス活性化の能力の 役割の定義がないことを認めている。
前記Giguereらの研究では、分子の数カ所でのランダム部位変異誘発を行 った結果として、転写活性を測定するアブセイに基づく、グルココルチコイドレ セプターの活性の消失が示された。引き続いて、Hollenbergらは、分 子中の領域を欠損させて、再度、そのようなアミノ酸の除去によって誘導される 全体的な転写活性の消失を示した。
ヒトグルコフルチコイドレセプター(hGR)は、遺伝子調節の原型のモデルレ セプターとして利用されてきた。前記のように、DNA結合およびリガンド結合 機能ドメインは、以前に定義されている。同様に、hGRレセプターあるいは他 のレセプターのこのようなモジュラ−ドメインは、レセプターの他の位置に移動 させ得るし、あるいは異種のDNA結合ドメインに結合させられ得て、そしてま だ機能を保持し得る。
これに反して、hGRによる負の調節はほとんど知られていない。このことは、 ステロイドが、発育および負のフィードバック調節に重要な役割を果している点 から言って驚くべきことである。グルココルチコイドは、一部は神経特異的遺伝 子の誘導を抑制することによって、発育中の交感神経副腎系での神経堤細胞の結 末の決定を助ける[5teinら、Dev Bi。
127、 316 <1988)およびAndersonら、Ce1l 47.  1079 (1986)を嘗照コ。グルココルチコイドは、さらに第2のメツ センジャー誘発されたペプチドホルモン誘発の阻害によって、視床下部−下垂体 −副腎系を調節する。最近、Akerblomら(江n匹免工、350 (19 88))は、hGRが、ステロイドおよびDNA結合に依存的な様式で、サイク リックAMP−誘導可能なα糖タンパク質ホルモンプロモーターを負の調節をす ることを示した。野生型の発現が、ちょうど168の塩基対(α168と称する )のブローモーターにより示された。胎盤細胞での基本的な発現は、25塩基対 の組織特異的エレメント(TsE)に結合するタンパク質と共に働く、36塩基 対のパリンドロームサイクリックAMP応答エレメント(CRE)に結合された 因子によって媒介される。発現は、さらに細胞内のサイクリックAMPレベルの 上昇によって、CREを介して促進され得る。hGRは、グルコフルチコイド依 存的様式で、基本的およびサイクリ・ツクAMP促進された転写の両者を抑制す る。hGRが結合するトランス作用エレメントがあきらかにされ、そしてこれは 活性化のためのコンセンサスGRE配列に関係する。同様の研究が、5akai ら、Genes and Devel吐肚■i、 1144 (19g+1)に よって報告されている。
λ豆ユ!1 本発明は、抑制のためにホルモンレセプタ゛−に要求すれる構造の分析による結 果である。この分析は1.D N A結合ドメインに絶対に必要もの、および抑 制のためのカルボキシル末端の役割を明かにした。DNA結合ドメインだけでは 、最大の抑制には十分ではないが、カルボキシル末端へのポリペプチドの付加、 あるいはここに記載されているようなカルボキシル末端への他の改変によって、 優性な負の抑制活性を有する新規な融合タンパク質が製造される。
本発明に従って、我々は、トランス活性化転写活性を抑制するように改変され得 る、細胞内ホルモンあるいはホルモン様レセプターのドメインを同定し、単離し 、そして特徴づけた。この情報によって、ステロイド/サイロイドのスーパーフ ァミリーの種々のレセプターの、さらなる特徴づけが可能になった。この特徴づ けは、物理的性質、生物学的機能、および種々のドメインの効果、特に抑制され た転写活性を提供するように改変され得るドメインの全てに関している。このこ とにより、次には、抑制された転写活性化特性を有する、新規なアナログレセプ ターの生産が可能になった。
本明細書に提供されている情報に基づいて、ステロイド/サイロイドのスーパー ファミリーのレセプターは、全般的にトランス活性化転写活性に機能するドメイ ンを含有し、これらの3つのドメイン、すなわち、DNA結合ドメイン、リガン ド結合ドメイン、およびトランス活性化転写ドメインがおのおの個別に配置され ても機能し、機能は自律的であることが判った。本発明に従って、得られたレセ プターのカルボキシル末端は、このレセプターのトランス活性化転写活性を調節 する役割を担うドメインであることが発見された。さらに、D N A 結合ド メインは、抑制されたトランス活性化転写活性を有するあらゆるレセプターに必 要な要素であることが見いだされた。
本発明は、トランス活性化転写活性が抑制される、新規な、ホルモンあるいはホ ルモン様アナログレセプターを提供する◎このような新規なアナログレセプター は、DNA結合ドメイン、必要に応じてN末端ドメイン、および、親のレセプタ ーあるいは野生型レセプターに比べて、抑制されたトランス活性化転写活性を提 供するように改変されたC末端ドメインを含有する。この新規なアナログレセプ ターは、DNA結合ドメイン、N末端ドメインおよびC末端ドメインが異なる起 源から提供される、ハイブリ・ンドレセブターであり得る。例えば、グルココル チコイドレセプターのC末端ドメインは、ここでは、v−erbAタンパク質の C末端の一部で置換され得る。あるいは、グルココルチコイドレセプターのC末 端ドメインは、βガラクトシダーゼのよなポリペプチドの少なくとも一部で置換 され得る。
本発明は、さらに、関連のある全局面の組換えDNA技術よる、このような新規 なアナログレセプターの調製を目指している。これには、このアナログレセプタ ーあるいはこのレセプターの改変されたC末端ドメインからなる、組換えDNA 分子あるいはcDNA分子であるDNA分子、発現のために選択された組換え宿 主中で作動可能な発現制御エレメントを有するDNAを作動可能に保持する必須 の発現ベクター、およびこのような作動可能な発現ベクターでトランスフェクト された組換え宿主細胞が包含されている。
本発明は、さらに、本明細書に記載されている新規なアナログレセプターを使用 して、「オーファン」レセプターの応答エレメントおよび/または機能を同定す ることを目指している。このオーファンレセプターは、関連の応答エレメントお よび/または機能が知られていないレセプターのことである。
本発明は、さらに、特定の野生型レセプターを決定するための改良された7ノセ イ系で、本明細書に記載されている新規なアナログレセプターを使用することを 目指している。このアッセイ系に、1つ以上の応答エレメントが存在すると野生 型のレセプターと相互作用し得る。
このような抑制されたアナログレセプターのもう一つの使用は、癌治療の領域に 存在する。ある種の細胞では、腫瘍性になるのにはホルモンレベルが増加される 必要がある。1つの例に、乳癌に見られるようなエストロゲン要求の上昇がある 。実際、クモ牛シフインのようなエストロゲンアンタゴニストが、正常の乳細胞 の癌細胞への形質転換が阻害されるように、エストロゲンの量を減少させる治療 に用いられる。あるいは、本発明のアナログレセプターは、このような目的に使 用され得る。
【i恋!!星説里 図1は、v−erbAタンパク質のアミノ酸配列である。
図2は、hGR媒介の負の調節の用量応答カーブを示す。
図3は、カルボキシル末端融合タンパク質による抑制を示す。
図4は、数種の発現およびレポーター構築物である。
図5は、ラットのTRα/v−erbAキメラタンパク質の構造および活性を示 す。
図6は、サイロイドレセプター、v−erbAs およびハイブリッドTr/v −erbAレセプターによるT3誘導のCAT活性の比較を示す。
図7は、TRαあるいはV−erbAの、RARaによるRA誘導転写活性との 競合を示す。
図8は、数種のRARハイブリッドおよび変異体の構造および活性のまとめであ る。
図9は、RARa−verbA融合タン融合タンパ石質A誘導の競合を示す。
図10は、F9奇形癌(tetracarcinoma)幹細胞での1内在する RARのRA誘導トランス活性化の競合を示す。
図11は、数種のGRハイブリッドおよび変異体の構造および活性のまとめであ る。
1更区」」IL疲五 本発明では、ステロイド/サイロイドスーパーファミリーのレセプターのトラン ス抑制アナログレセプターが提供され、このアナログには、 (1)DNA結合ドメインである第1のアミノ酸配列であって、該アナログが、 この配列を介して野生型レセプターのホルモン応答エレメントに結合し得る、配 列:および(2)DNA結合ドメインのカルボキシル末端に位置する、第2のア ミノ酸配列であって、該第2の配列は、(a)該野生型レセプターのカルボキシ ル末端部分のリガンド結合ドメインのアミノ酸の個数の少なくとも約90%を有 するポリペプチドであって、該ポリペプチドが、(i)該野生型レセプターのカ ルボキシル末端ドメインより短い場合には、該ポリペプチドの全長;あるいは( i i)該野生型レセプターのカルボキシル末端ドメインと同じ長さを有する、 任意の該ポリペプチドセグメント;のいずれかが、野生型レセプターのカルボキ シル末端ドメインに関して約60%より少ないアミノ酸の同一性を有する:ある いは、 (b)アミノ酸番号313−398で定義される、V−erbAタンパク質のカ ルボキシル末端部分の、少なくとも84のカルボキシル末端アミノ酸(図1を寥 照;erb−Aアミノ酸の番号付けは、又エエ配列(アミノ末端の255個のア ミノ酸)がerb−Aタンパク質のアミ/酸の番号付けに含まれるかどうかによ って、アミノ酸約255個分変わってくることに注意);から選択される、配列 、が含まれる。
本発明の他の実施態様では、前記のレセプターアナログをコードする組換えDN A分子あるいはcDNA分子であるDNA分子を、作動可能に保持している発現 ベクター:このような発現ベクターでトランスフェクトされた組換え宿主細胞; および、このような細胞を外部の維持培地に含有する細胞培養物が提供される。
本発明のもう一つの実施態様において、ステロイドあるいはサイロイドホルモン に正常に応答し得な(なる疾患症状を有する、ヒト以外のトランスジェニ・7り 哺乳類が提供される。
該哺乳類は、該ホルモンの一つのアナログレセプターを発現し得る細胞の少なく とも1つのサブセットを有し、該アナログレセプターは、対応する野生型のレセ プターよりも大きいトランス抑制活性を有し、そして対応する野生型のレセプタ ーよりも小さいトランス活性化活性を有する。
本発明のもう一つの実施態様において、野生型ホルモンレセプターをトランス抑 制アナログレセプターに変換するための方法が提供される。該方法には、該野生 型レセプターのリガンド結合ドメインを、アミノ酸番号313−398 (図1 参照)で定義されるverbAタンパク質の、カルボキシル末端の少なくとも8 4個のアミノ酸と置換する工程が包含される。
あるいは、本発明の後者の実施態様は、該野生型レセプターのリガンド結合ドメ インを、該野生型レセプターのカルボキシル末端のリガンド結合ドメインの、少 なくとも90%のアミノ酸を有するポリペプチドと置換して完成され得る。ここ で該ポリペプチドは、該野生型レセプターのカルボキシル末端に対して、下記( i)あるいは(ii)のいずれかにわたって約60%より少ないアミノ酸の同一 性を有する=(1)該野生型レセプターより短い場合には、該ポリペプチドの全 長;あるいは(ii)該野生型レセプターのカルボキシル末端と同じ長さを有す る、該ポリペプチドの任意のセグメント。
さらに、本発明の実施態様では、前記のようなアナログレセブターの効果的な量 を細胞に接触させることによって、細胞内で、野生型レセプターによる、ホルモ ン応答エレメントの転写活性化をブロックする方法が提供される。
さらに、本発明の実施態様では、細胞に存在するホルモン応答エレメントの、野 生型レセプターによる転写活性化を、ブロックする方法が提供される。該方法に は下記の(a)、(b)および(C)の工程が包含される:(a)野生型レセプ ターのリガンド結合ドメインを実質的に欠損させる工程;(b)アミノ酸番号3 13−398 (図1を参照)で定義されるverbAタンパク質の、少なくと も84個のカルボキシル末端のアミノ酸に、工程(a)の改変されたレセプター を、作動可能に結合して、融合タンパク質を生産する工程;そしてその後、(c )該融合タンパク質の効果的な量を該細胞に接触させる工程。
あるいは、本発明の後者の実施態様は、下記の(ao)、(bo)および(C) の工程によって完成され得る:(ao)野生型レセプターのリガンド結合ドメイ ンを実質的に欠損させる工程; (bo)該野生型レセプターのリガンド結合ドメインのアミノ酸の個数の少な( とも約90%を有するポリペプチドに、工程(a’ )の改変されたレセプター を、作動可能に結合して、融合タンパク質を生産する工程であって、ここで、該 ポリペプチドは、 (i)該野生型レセプターのリガンド結合ドメインより短い場合には、ポリペプ チドの全長;あるいは、(i i)野生型レセプターのリガンド結合ドメインと 同じ長さを有する、該ポリペプチドの任意のセグメントにわたって野生型レセプ ターのリガンド結合ドメインに対して約60%より少ないアミノ酸の同一性を有 する工程; その後、(c)該細胞を該融合タンパク質の効果的な量に接触させ る工程。
本発明の他の実施態様では、未知の関連応答エレメントおよび/または機能に対 するレセプターの応答エレメントおよび/または機能を同定する方法が提供され る。該方法は、野生型レセプターに対する既知の応答性を有するテスト系の応答 と、トランス抑制アナログレセプターで処理されたときの該テスト系の応答とを 比較する工程を包含する。ここで、該トランス抑制−アナログレセプターは、( 1) D N A結合ドメインである第1のアミノ酸配列であって、これを介し て、該アナログが、野生型レセプターのホルモン応答エレメントに結合し得る配 列;および、(2)該DNA結合ドメインのカルボキシル末端に位置する第2の アミノ酸配列;を含有する。ここで、第2の配列は、下記の(a)または(b) から選択される:(a)野生型レセプターのカルボキシル末端のリガンド結合ド メインのアミノ酸の個数の少なくとも約90%を有するポリペプチドであって、 該ポリペプチドは、野生型レセプターのカルボキシル末端ドメインに対して下記 のいずれかにわたって約60%より少ないアミノ酸の同一性を有する:野生型レ セプターのカルボキシル末端ドメインより短い場合には、ポリペプチドの全長; あるいは、野生型レセプターのカルボキシル末端ドメインと同じ長さを有する、 該ポリペプチドの任意のセグメント;(b)アミノ酸番号313−398 (図 1を膠原)で定義されるv−erbAタンパク賀のカルボキシル末端部分の、少 なくとも84個のカルボキシル末端アミノ酸。
例えば、オーファンレセプターが相互作用する特異的な応答エレメントは、それ ぞれ1つの既知応答エレメントを有する種々のテスト系をスクリーニングするこ とによって決定され得る。オーファンレセプターによって活性化され、しかし本 発明のオーファンレセプター由来のアナログレセプターによって抑制される、特 異的なテスト系の応答エレメントは、オーファンレセプターの応答エレメントで ある。
同様に、オーファンレセプターの機能は、オーファンレセプターに接触させられ たときのテスト系の応答を、本発明のオーファンレセプターのトランス抑制アナ ログに接触させられたときの同じテスト系の応答と比較することによって決定さ れ得る。この2つを並べて比較した上での、応答の相違は、オーファンレセプタ ーの機能的役割の指標を提供する。
本発明の他の実施態様では、特異的な野生型レセプターの存在に応答するアッセ イ系での使用に、改良が提供される。
ここで、1つより多い応答エレメントが、該野生型レセプターに相互作用し得、 該改良には、このアッセイに関して、該特異的レセプター以外に野生型レセプタ ーにも応答する、応答エレメントを不活性化する工程を含有する。ここで、該応 答エレメントは、該アッセイ系に、各々のレセプターに対して、効果的な量のト ランス抑制アナログレセプターを添加することによって、不活性化される。ここ で、各々のトランス抑制アナログレセプターは、下記の(1)および(2)を含 有する: (1)DNA結合ドメインである、第1のアミノ酸配列であって、こ の配列を介して、該ア、ナログが、特異的野生型レセプター以外のレセプターの ホルモン応答エレメントに結合し得る配列;および (2)DNA結合ドメインのカルボキシル末端に位置する第2のアミノ酸配列で あって、下記の(a)または(b)から選択される、配列。
(a)該特異的野生型レセプター以外のレセプターのカルボキシル末端部分のリ ガンド結合ドメインのアミノ酸の個数と、少なくとも約90%のアミノ酸を有す るポリペプチドであって、該ポリペプチドは、該特異的、野生型レセプター以外 のカルボキシル末端ドメインに対して、下記のいずれかが約60%より少ないの アミノ酸の同一性を有する:該特異的野生型レセプター以外の該レセプターのカ ルボキシル末端ドメインより短い場合には、ポリペプチドの全長;あるいは、該 特異的野生型レセプター以外のレセプターのカルボキシル末端ドメインと同じ長 さを有する、該ポリペプチドの任意のセグメント: (b)アミノ酸番号313−398 (図1を参照)で定義されるv−erbA タンパク質のカルボキシル末端部分の、少なくとも84個のカルボキシル末端ア ミノ酸。
本明細書に用いられるように、本発明のアナログレセプターに関して用いられる 場合、用語「優性の負」とは、野生型レセプターおよびその関連リガンドが存在 いる場合でも、関連g:釜エレメントの転写活性化活性に負の効果を宵する種類 のことである。
本開示に用いられているアミノ酸の省略記号は、標準の1文字および3文字表示 を用いている。すなわち、入sp D ア人lぐう千°゛ン畝 工1e エ イ ンロイシシThr T %v7>ン Lau L ロイ・〉ンPτロ P 1° ログン HlsHl:/入テ)7Gly G グ°ソジ7 LYS X: ソン ンλ1a 入 アラニン 入rqRフル↑°巨ンMat M 7−テ;rsン  入sn N アスハラグン(しχ下ネb) 本発明の実施に用いられるレセプターは、組換え技術、合成化学などによって調 製され得る。このように、種々の型に生産されたレセプターは、回収され、そし て意図される使用に適したレベル精製される。
リガンド誘導し得るトランス作用する因子のスーパーファミリーの存在は、いま や認められている。これには、ステロイドホルモンレセプター、レチノイン酸お よびビタミンD3レセプター、2つのサブタイプ(異性体)のサイロイドホルモ ンレセプター(αおよびβと呼ばれる)などが含まれる。
これらのホルモンレセプターの変異分析および構造の比較によって、ホルモン結 合、DNA結合、および遺伝子発現のトランス活性化を担うドメインの同定が可 能になった。Sapら、Nature 324. 635 (1986)、We inbergerら、Nature 324. 641(1986>およびEv ans、 5cience 240.889 (198g)を参照。
本発明のレセプターは、ホルモンおよびホルモン様のレセプターのトランス抑制 アナログであり、ステロイド/サイロイドのスーパーファミリーレセプターのメ ンバー、例えば、グルココルチコイドレセプター、ミネラルコルチコイドレセプ ター、プロゲステロンレセプター、エストoffンレセプター、エストロゲン関 連レセプター、ビタミンD3レセプター、サイロイドホルモンレセプー、レチノ イン酸レセプター、アルドステロンレセプター、アンドロゲンレセプターなどを 広く示す。本発明のレセプターには、対応する親型に対して、1つあるいはそれ 以上のアミノ酸の相違、あるいは糖化および/またはリン酸化の様式での相違、 あるいは制限された立体構造の相違があるレセプターを含む、前記のものと機能 的に同等なものが含まれる。用語「それらの機能的な同等物」とは、1つあるい はそれ以上のアミノ酸に関して、以前に記載されたアナログレセプターと異なる 、トランス抑制アナログレセプターである。ここでの相違は、基本的な抑制レセ プター活性あるいは生物学的機能性の破壊に至らない。
従って、当分野に公知であるレセプターは、野生型、ハイブリッド、あるいは、 ここに記載したような機能的な同等物のいずれであっても、本発明の開始物質と して適している。
本明細書の、用語「発現ベクター」には、ベクターに含まれるDNA配列を発現 し得るベクターが含まれる。ここで、このような配列は、その発現に効果を示し 得る他の配列に、作動可能に結合されている。いつも明かに言えるわけではない が、これらの発現ベクターは、宿主生物中で、エビソームとして、あるいは染色 体DNAに組み込まれる部分として複製され得る。本明細書の、用語「作動可能 な」、あるいは文法的に等価のものは、各々のDNA配列が作動し得る状態にあ る、すなわち、それらが意図される目的のために働くことを意味する。要するに 、「発現ベクター」は機能上の定義が与えられていて、そこに配置されている特 定のDNA配列の発現に影響し得る、いかなるDNA配列もこの用語に含まれ、 特定の配列に適用される。一般に、組換えDNA技術に用いられる発現ベクター は、「プラスミド」の形態であって、これは、そのベクターの形態においては、 染色体に結合されない環状の2本鎖のDNAループを指す。本明細書において、 用語「プラスミド」および「ベクター」は、プラスミドは一般的にベクターの形 で使用され得るので、相互変換的に用いられる。しかし、本発明には、等価の機 能を与える発現ベクター、および、次ぎに当分野に知られる発現ベクターの他の 形態も含むことを意図する。
本明細書の、用語「組換え宿主細胞」は、組換えDNA技術を用いて構築された ベクターによってトランスフェクトされた細胞のことである。
本明細書の、用語「外部の維持培地」には、公知の、または、工夫された培地で あって増殖期の細胞を維持し得る、あるいは組換えに役だてる機能を行え得るよ うな、生存し得る状態に維持し得る培地が含まれる。例えば、ATCCMedi a Randbook、Ed、Coteら、American Type Cu 1ture Co11ection、R。
ckville、 MD (1984)を参照。例えば、哺乳類細胞用の増殖維 持培地には、好ましくは、胎児ウシ血清などの血清補充物、あるいは、動物の肉 あるいは乳汁の加水分解物、組織あるいは臓器抽出物、解離血べいあるいはその 抽出物などのような、細胞増殖および分化を促進するのに通常用いられる補充成 分が含まれる。例えば、池の適切な培地成分には、トランスフェリン、インシ1 リンおよび種々の金属が含まれる。
本明細書に記載されているベクターおよび方法は、広範囲の原核生物および真核 生物の宿主細胞の使用に適切である。
前記の議論および存在する論文の技術の種々の引例に加えて、本発明に取り入れ られている定義および方法、および基本技術を行う手段を含む、分子生物学の標 準教科書が引用されている。例えば、Maniatisら、眩n」山エユ包ム」 二基1珪orator Manual、Co1d Spring )Iarbo r Laboratory、New York、 1982および、ここに記載 されている種々の引例、特に、Colowickら、Methods in E nz molo Vol 152. Academic Press、Inc、  (1987)を参照。本明細書に掲載されている全ての出版物は、特に、本明 細書に援用されている。
本発明が意図する、ヒト以外のトランスジェニ、り生物には、げっ書類(例えば 、マウス、ラット)、ブタ、ヒツジ、下等真核動物(例えば、ショウジヨウバエ 、ツメガエル(Xenopus) )などが含まれる。
ステロイドレセプターおよびサイロイドホルモンレセプターによる転写活性化は 、各々のリガンドの存在および結合に依存していることが見いだされた。しかし 、欠損分析では、ホルモン結合ドメインを欠く、グルココルチコイド、エストロ ゲン、およびプロゲストロンのレセプターは、特異的な応答エレメントを認識し 、本質的な活性因子として機能し得ることが開示された。従って、リガンドそれ 自身あるいは、その結合ドメインのいずれも、DNAの認識に直接関与する必要 はない。
v−erbAタンパク質は、見かけ上完全なりNA結合ドメインを含むことが見 いだされた。しかし、カルボキシル末端ドメイン(その起源のサイロイドホルモ ンレセプターに関して)のアミノ酸の変化および欠損の結果、サイロイドホルモ ンに結合する能力が欠如している。変異サイロイドホルモンのアナログレセプタ ーによって、これらの変異は、高し”C/l/の発現をともなって、サイロイド ホルモンレセプターを、ホルモンに依存しない転写因子であるv−erbAに変 換することを提案した。
電気泳動遅延実験(get retardation assay)を用いて、 V−erbAおよびサイロイドホルモンレセプターの両者が、同系の応答エレメ ントを認識し、それに結合することが確認された。この結合の結果、リガンドが 結合されていないレセプターによって、サイロイドホルモン応答性のレポーター 遺伝子が抑制された。サイロイドホルモンの添加によって、抑制されたレベルの 10−100倍の転写促進が得られた。驚くことに、v−erbAは、期待され るほどには、活性因子としては機能しないが、むしろT3応答遺伝子の本質的な リプレッサーとして機能する。サイロイドホルモンレセプターとともに発現され 、そしてさらにサイロイドホルモンが存在すると、v−erbA抑制は、優性で あって、ホルモン刺激性の調節をブロックして、それによって、V−erbAが 強力なレセプターアンタゴニストとして機能し得ることが示される。
従って、本発明は、結合するプロモーターあるいは外部の作動可能なプロモータ ーの、トランス活性化転写活性を抑制する能力を有するホルモンあるいはホルモ ン様レセプターを包含する。このような抑制は、例えば、プロモーターのDNA 応答エレメントに競合的に結合する、アナログレセプターの本質的な能力による か、あるいは、このDNA応答エレメントあるいは類似のDNA応答エレメント に結合する他のポリペプチドを競合的に配置するアナログレセプターの能力によ る。従って、対応する親あるいは野生型レセプターの抑制と比較して全体的に増 加したトランス活性化転写の抑制がなされる。
(以下余白) K亘五 以下の実験内容には、特定の新規アナログレセプターの同定、特徴づけおよび調 製に用いられる方法が明記されている。
所定のレセプターのトランス作用転写抑制ドメインの構成および位置、そしてこ のようなレセプターを操作して、トランス作用転写抑制活性を有する新規アナロ グレセプターを生産し得る方法を含む、本発明の情報を供給することによって、 この仕事を再現するのには本明細書に記載の内容を繰り返しする必要がない、あ るいは繰り返さないことはおそらく科学的な得策であろうということを、当業者 は認知する。その代わり、彼らは代わりの、信頼できるそして公知の方法を選択 し得る。例えば、彼らは同様のあるいは池の適切な作動可能な発現ベークターお よび培養系において活用するため、本明細書に記載の特定の新規レセプターをコ ードする基本的なりNA配列を合成し得る。すなわち、本明細書の開示によって 、実際に隋いられている内容を供給することに加えて、本明細書の開示の恩恵を 受ける当該分野の手段を用いて、開示される特定のレセプター、および他のレセ プター、およびそれらの断片の作製が可能になる。このような手段のすべては本 発明の範囲および可能性に含まれる。
X施例1:)ランスフェクシ1ン J EG−3ヒト胎盤細胞のトランスフェクシ1ンは、Dalegeaneら、 Mo1. Ce11. Biol、、tlol、7. pp、3994−400 2 (19J17)に記載のリン酸カルシウム沈澱法によって行われる。ダルベ ッコ変法イーグル培地(DMEM) 、l O%調調整中ウシウシ血清(CB  S)、および0.4%グルコースに維持されたJE G −3mf&を、トラン スフェクションのz4時fs’[に、5%の活性炭処理された血/l1lCBS +グルコース(Akerblomら、5cience 241.1)l)、 3 50−353 (1988))中に分配する。典型的には、2μgのレポーター プラスミドおよび4μgのレセプタープラスミドが、トランスフエフシラン効率 の内部コントロールとしてのラウス肉騰ウィルス(RSV)−β−ガラクトシダ ーゼ構築物(Hollenbergら、Ce1l 49. pp、 39−46  (19g?))2μgと一緒に用いられた。リン酸カルシウム処理後、デキサ メタシンおよびアルドステロン(to−7M)を加えた。
β−ガラクト7ダーゼ融合実験では、RSV−ルシフェラーゼを内部コントロー ルとして用いた。
CV−1細胞のトランスフェクションもリン酸カルシウム沈澱法によって行われ る。CV−を細胞は、5%仔ウシのウシ血清添加DMEMで保持され、30%〜 50%のニンフルエンシーで、合計20μgDNAでトランスフェクトされる。
10cmのディシニ当たり、5μgの発現プラスミドおよび2.5μgのレポー タープラスミドDNA、およびトランスフェクション効率の内部フントロールと してのRSV−β−ga12.5μgが同時にトランスフェクトされる。10” Mの3. 5. 3’三ヨードサイロニン(T3)を含むあるいは含まない10 %の樹脂処理胎児仔ウシ血清[5Huelsら、ム」罰docrinolo 、  Vol、105. pp、 80−85 (1979)コに、トランスフェク トした細胞を増殖させる。T3を添加して、40時間後、細胞を回収し、次いで 、実施例2に記載の方法でβ−ガラクトシダーゼおよびCATア・1セイが行わ れる。
実施例2:レボーターアノセイ クロラムフエニコールアセチルトランスフエラーセ(CAT)アッセイは、3時 間以下で、25μgの総細胞抽出タンパク質で行われること以外、Hol le nbergら、Ce11. Vol、 49゜pp、 39−46 (198? )に記載の方法に従って行われる。薄層クロマトグラフィー(TLC)プレート を切り、5%ジメチルスルフォキサイド(DMSO)含有Econo f l  uor中でカウントする。
β−ガラクトシダーゼ(β−ga l)ア・7セイは、Herbomelら、C e11.Vol、 29. pp、 653−662 (1984)に記載の方 法に従って行われる。
実施例1 hGR媒介の負の調節 アルファ168プロモーター(GRによって抑制される絨毛性性腺刺激ホルモン をコードするアルファサブユニット遺伝子のプロモーターである)に対するhG R媒介抑制を説明するのに、ヒト胎盤J EG−3細胞内においてhGR発現プ ラスミドによるアルファ168−CATレポータープラスミドの負の調節に関す る用量応答の研究が行われる。リン酸カルシウム沈澱法によって、種々の量のh GR発現プラスミド(R3Vプロモーターによって制御される)およびアルファ 168−CAT(レポーター)発現プラスミドが同時にトランスフェクトされる 。レセプター対プロモーターの比を増加させる条件下で、同時トランスフェクシ ョンを実行する。次いで、デキサメタシンのステロイドホルモンの存在あるいは 不在下で、結果として得られる一過的CAT活性を測定する。
この研究を通して、RSVコントロールプラスミド量を調節することによってト ランスフェクトしたR5VプロモーターDNAの総量が一定に保たれる。つまり 、RSV DNAにより転写因子が取り除かれる可能性をコントロールする。こ のレポーター構築物のCAT活性は上記の方法に従って測定される。
アルファ168−CATレポータープラスミドは、Delegeaneら、前出 、に記載の方法で構築される。
RSVプロモーターに制御されるhGR発現プラスミドは、Hol lenbe rgら、Ce11. Vol、 49. pp、 39−46 (1987)に 記載の方法に従って構築される。
コントロールプラスミドRSVには、ラットサイロイドホルモンレセプターをフ ードする領域がアンチセンス方向で含まれている。これは、Thompsonら 、5cience、 Vol、 237. pp。
1610−1614 <1987)に記載されている。
図2は、デキサメタシンの存在下および非存在下においての、hGRcDNAの トランスフェクションの、レポーター遺伝子発現に対する影響を示す。図のOは デキサメタシン無添加の培地を表し、・はデキサメタシン(10”M)添加培地 を表す。図2に示されている特定の実験では、2μgのプロモータープラスミド が用いられる。矢印は、この後の実験に用いられるプロモーターに対するレセプ ターの比を示す。
図2には、レセプター発現プラスミド量の増加に伴い、ステロイド依存性抑制が 高くなることが示されている。レセプターc DNAが存在しないときには、1 0%より低い最大抑制が測定される。プロモーターに対するレセプターの比が1 から5まで、より多くのレセプタープラスミドがそれ以上のステロイド依存性抑 制を与えないところで、抑制活性の平坦域が現れる。RSVプロモーター量が一 定に保たれているため、この平坦域はレセプターの活動部位がおそらく飽和状態 であることを示す。このあとの実験では、レセプター:プロモーターの比は2: lである。ステロイド依存性抑制は6倍およq20倍までの範囲で変動し、その 平均は図2に代表されているように9倍である。このアッセイは野生型hGR抑 制の10%のような低い抑制まで信頼性をもって測定できる。
図゛3は、野生型hGR1部分的欠失hGR融合タンパク質およ、び種々のhG R融合タンパク質のCAT活性の比較を示す。hGR融合タンパク質を上記の方 法でアッセイする。l582*、野生型hGR(hgrwt)、I53:)sお よびl532*−β−ガラクトシダーゼ融合物に対し、用いたホルモンはデキサ メタシンであり、融合タンパク質GGMに対し、用いたホルモンはアルドステロ ンである。
図3Bにおいて、種々のhGR由来のタンパク質の作製の概略図が示されている 。すなわち、l582*は582個のアミノ酸のみを有する部分欠失hGRであ り; l532*は532個のアミノ酸のみを有する部分欠失hGRであり:  l532*−β−ガラクトシダーゼはhGR白来のl−532アミノ酸、および β−ガラクトシダーゼ由来の8−1025アミノ酸を含有する融合タンパク質で あって、psK105の誘導体であるpBG−1の3030bp BamHI  LacZ断片を■532のBamH1部位に読み枠が合うように挿入して作製し た( Ca5adabanら、Methods in Enz mol。
Vol、too、293. Academic Press (1983))  :およびGGMは、融合タンパク質であって、先ず、付加的なXho I部位を 、hGRのヌクレオチド位置I 596 (Hollenbergら、■辿■3 18、635 (1985))およびヒトミネラルコルチコイドレセプター(h MR)のヌクレオチド位置2233 (Arrizaら、江1ence 237 .268 (1987))の両者に導入して、次いで、hMRの適切なXhol 断片をhGRに挿入して構築された、hGRの1−489アミノ酸およびhMR の671−984アミノ酸を有するレセプターである。
図3Bには、カルボキシル末端融合タンパク質の、アルファ168プロモーター に対する抑制活性、およびマウス乳房腫瘍ウィルス(MTV)プロモーターに対 する活性化が比較されている。野生型活性の百分率が、RSVコントロールプラ スミドの活性を0%とし、野生型hGRの活性を100%として、各実験で計算 され、平均値上標準誤差が表されている。コントロール1およびコントロール2 はRSVコントロールプラスミドを用いたトランスフェクシヨンを示す。コント ロール1および次の4つの構築物はステロイドとしてデキサメタシンを用い、フ ントロール2およびGGMはステロイドとしてアルドステロンを用いた。l53 21に一β−ガラクトシダーゼ構築物の番号はCa5adabanら、穎已工、 上工泣1(社)1.vol、 100. pp、 298−308 (1983 )が番号付けしたβ−ガラクトシダーゼのアミノ酸番号を示し、そしてGGMの 番号はArrizaら、前出(1987)、が付けたhMRアミノ酸の番号を示 す。「*」は野生型抑制活性の10%より低い活性を示し、「**」は野生型活 性化活性の1%より低い活性を示す。
hGRのDNA結合ドメインのカルボキシル末端側に異種のタンパク配列を連結 して、新規の配列特異的リプレッサーを作製し得る。ある場合において、大腸菌 のβ−ガラクトシダーゼ(β−ga I)が、読み枠が合うようにhGRのDN A結合ドメインのカルボキシル末端側に融合され、調節性質がアッセイされ得る 。マウス乳房腫瘍ウィルス(MTV)プロモーターに対し、このハイブリッドタ ンパク質は、組型部分欠失レセプターの性質と変わらない性質を有する構成的な アクチベーターとして機能する。アルファ168プロモーターに対しては、融合 タンパク質は構成的なリプレッサーであり、その活性が部分欠失レセプター、l 532*と比べ著しく増加している。すなわち、機能的な転写リプレッサーを作 成するには、異種である大腸菌タンパク配列をhGRのDNA結合ドメインに付 加することで充分である。
この研究の結果は、hGRの正および負の調節効果を識別するための様々な手段 を提供する。先ず、強力なアクチベーター配列、τ1、を含有するアミノ末端ド メインはトランスの抑制には必要ではない。実際には、τ1の削除によって、よ り強力なりプレノサーが生じることが見出された。この事実より、リプレッサー として機能するときでも、hGRのアミノ末端領域にはいくらかの正の活性が残 っていると考えられる。
hGRにある種の改変を施すことによって、正常のりブレ2サ一機能を保持して いるにも関わらず、正の活性化能力を実質的に全て欠損するレセプターを生じる 。この事実は、活性化のプロセスが抑制のプロセスとは機構的に異なり得ること を示唆する。この観察はさらに、DNA結合ドメインの機能が単に適切な調節配 列を配置するのに留まらないことを示す。その上、この結果は、DNAの結合に 引き続いて起こる、負の調節には明かに重要でないもうひとつ事象が、活性化に は必要であることを示す。
活性化と抑制との別の差異は、β−ガラクトシダーゼ分子が抑制においてのみ、 hGRのカルボキシル末端と機能的に置き換わることである。カルボキシル末端 の削除により、最小の抑制活性を有する変異レセプターが生ずる結果となる。
実施例4:サイロイドレセプター媒介の負の調節結合リガンドが存在しなくても 、サイロイドレセプター(TR)は、本来の応答エレメントに結合し得るという 点で、グルココルチコイドレセプター(GR)とは異なる。これらの差異を考慮 して、GRについて研究された改変と似た改変をTRに対し行えば、同様なトラ ンスの抑制誘導体を与えるかどうかを決定することは興味深いことである。
これらの研究に用いられるベクターは以下の通り調製される: 発現ベクターRS−rTRaは、Thoa+psonら、Proc、 of t he Natl、 Acad、 of Sci、、 Vol、 86. pp、  3494−3498 (1989)に記載のとおり構築される。
発現プラスミドRS−v−erbAは、クローン化したgag−v−erbA遺 伝子[Vennstriimら、J、 Virol、 Vol。
36、pp、 575−585 (1980)]からコーディング配列を切り出 し、次いで5′末端および3°末端を適当に修飾して、ベクターKpn Iおよ びBamH1部位の間に挿入して、作製される。
Hind I I Iアダプター配列にフランキングされたノくリントロームの 応答エレメント[TRE、; TCAGGTCATGACCTGA;Glass ら、Ce1l Vol、54. Pp、313−323 (198g)コをコー ドする合成オリゴヌクレオチドを、pBL−CAT2[Luckowら、Nuc 、 Ac1ds Res、 15.5490 (L987)]の唯一のHfnd IIIクローニング部位に挿入する。単数あるいは複数のコピーのTREを有す るプラスミドを制限酵素マ・ラビングおよび配列分析によって同定する。rTR α遺伝子[Thompsonら−,5cience、 Vol、 237. p p、 161G−1614(19g?)]およびv−erbA遺伝子[Dams ら、EMBOJ、 Vat、 6.375 (1987)およびI/ennst r5+*ら、J、 Virol、 36.575 (1980)]の両者に共通 する制限酵素切断部位を利用して、ハイブリッド遺伝子を構築する。rTRaお よびv−erbAのタンパク配列構成の概略は図3Aに挙げられている。これら のタンパク質をコードするcDNAをR3V発現ベクターにクローン化する。
図の中の[DNAJおよびr T s/ T a]は、それぞれDNA結合ドメ インおよびサイロイドホルモン結合ドメインを指す。
ニワトリのc−erbA/TRαの7ミノ末端の12個のアミノ酸をし)Oウィ ルスのgag遺伝子で一部置換し、PI3 gmg−v−0rbAハイブリツド タンパク質を合成する。それに加え、v−erbAがニワトリのc−erbA/ TRaと興なル点は、DNA結合ドメインの2個のアミノ酸およびホルモン結合 ドメインの9個のアミノ酸が異なっていること、そしてホルモン結合ドメインの 中の9個のアミノ酸が除去されているという点である。図3Aに示されているラ ットTRαと′の比較により、さらに17個のアミノ酸の差異が明らかにな・う ている。これらのアミノ酸の差異が種特異的であり、そしてニワトリとラットの TRαのアミノ酸配列との比較にモ見比されている。図3Aの構築物の上に表さ れている番号はアミノ酸の位置を示す。
rTRaのリガンド結合ドメインのPstI断片を除去して、TR(△154/ 317)を作製する。rTRaのカルボキシル末端をv−e r bA−n e  o構築物[Sapら、Nature 324.635 (1986)コのPs tI−XbaI断片で置換して、TR(△154/317)erbAを作製する 。rTRaあるいはv−erbAのいずれかのPst11断片をそれぞれのプラ スミドの唯一のPst1部位に再び挿入して、プラスミドTR(317)erb A% TR(154erbA)およびTR(154/3 t 7)を作製する。
全ての修飾はrTRaのリガンド結合ドメイン由来のサブクローン化された断片 に行われ、RS−rTRaのXba断片を、対応するキメラ断片で置換して、ハ イブリッド発現構築物を作製する。
CO8細胞を、5%T3フリーウシ血清を含むDMEMで培養し、DEAEデキ ストランを用いてトランスフェクトするJGiguereら、Ce1l 46. 645 (1986)] o 36時間後、細胞を回収し、バッファーが20m M Hepes (pH7,8)、0.4M KCI、2mMジチオトレイトー ル(DTT)および20%グリセロールである以外、Kumarら、Ce11.  Vol、 55、145 (198B)に記述されているとおりに、抽出物を 調製する。
DNA結合反応およびゲル電気泳動を実質的に、Glassら、Ce11.Va t、 54.313 (1988>の記載に従って行なう。6〜10μgの全タ ンパク質を含有する試料液を、最終KCI濃度が80mMになるように希釈し、 2μgポリデオキシシチジル酸(po i y [acl )と、20分、室温 でインキ1ベートする。このとき、25〜50 fmo lの、パリンドローム TREをコードする、32Pラベルしたオリゴヌクレオチドを加えた。反応混合 物を22℃で30分インキ1ベートし、50mM Hepes (pH7,8) を含有する5%ポリアクリルアミドゲルに乗せた。ラベルしたオリゴヌクレオチ ドを加える前に、コンペティターDNAを加えた。
読み取り枠を保持するように、rTRaをPvuIIで部分消化して、BamH Iリンカ−(12me r)を付加して、DNA結合変異体195TRを構築し た。制限酵素マツピングおよび配列分析で、リンカ−の位置を確認した。
読み取り枠を保持するように、TR(154)erbAをPvuIIで部分消化 して、B a m Hrリンカ−(12mer)を付加して、DNA結合変異体 、i95 (154)erbAを構築した。制限酵素7ノピングおよび配列分析 で、リンカ−の位置を確認した。
先ず、う1トサイロイドホルモンαレセプター(rTRa)[: Thomps onら、5cience 237.1610 (1987)]およびv−ert )A腫瘍遺伝子生成物の両者の転写活性を評価する。その方法は、サイロイドホ ルモン応答レポーター遺伝子(図4A参照)の発現を調節するこれらの能力を測 定することによって行われる。この図に示される構築物には、以前に同定された サイロイドホルモン応答エレメント[GIassら、Nature■ユ。
738 (1987)およびGlassら、Ce1l 54.313 (198 8)]に相当するオリゴスクレオチドが、チミジンキナーゼ−クロラムフェニコ ールアセチルトランスフェラーゼ(t k −CAT) 融合遺伝子[Luck owら、Nuc、 Ac’ds es、 Li、 5490 (1987)]  (図4B参照)に連結している。用いたレポーター遺伝子は、図4Bに示され、 それぞれのT3応答エレメント(THE)をコードするオリゴヌクレオチドが、 tkプロモーター−CAT構築物の上流のHindI I I (H)部位に挿 入されている。
RSVのLTRによる転写調節下にあるrTRaあるいはV−erbAをコード する発現プラスミドおよび1種のレポータープラスミドを、内在性TRレベルが 著しく低いCvl細胞に、同時にトランスフェクトした。
レポーター構築物tk−CAT、tk−TRE、−CATあるいはt k−TR E−ClO2−CATとそれぞれの発現プラスミド(R9−rTRaあるいはR 3−v−erbA)および内部レファレンスプラスミドR3V−βGALを、C V−1M胞に同時にトランスフェクトする。コントロール実験では、rTRaの コーディング配列を逆方前(RS−3′−5′)で有する構築物を用いる。
tk−TRE、 −CATあるいは成型ベクター、tk−CATl によるトラ ンスフェクシヨンにより、高基礎しベルCAT活性が見られ、この活性はサイロ イドホルモンの添加によってわずかに上昇する。これに対して、TR発現ベクタ ー、RSV−rTRa、を同時トランスフェクトすると、tk−TREo−CA T発現に対して著しい影響がもたらされる。サイロイドホルモンが存在しないと き、基礎CAT活性カ80%減少する(「低基礎レベル活性」と呼ぶ)ことが観 察される。この現象は、TR発現が転写に対してリガンド非依存性阻害効果を引 き起こすことを示唆する。サイロイドホルモン、三ヨードサイロニン[T3]を 、最終濃度がl100nになるように添加すると、tk−TRE、−CATが2 0倍促進される。これは、TR発現がないときに得られた基礎レベル活性の3〜 5倍の促進に相当する。
rTRαの調節機能はTHE、に限られない。例えば、ラット成長ホルモン遺伝 子由来のTREもホルモン非依存性およびホルモン依存性転写応答を持続し得る 。この機能的アッセイにより、v−erbA腫瘍遺伝子生成物の推定される転写 活性を直接決定することが可能である。v−erbAはサイロイドホルモンとの 結合能を失っているが、完全なりNAmAmノドメイン持しているため、v−e rbAが構成的に活性なTRとして機能すると予想できる。しかし、v−erb Aをいずれかのレポータープラスミドと同時トランスフェクションすると、転写 は促進されず、むしろホルモンの非存在下での、rTRαの負の調節に似た効果 を示す。すなわち、V−erbAを発現する細胞では、CAT活性は高基礎レベ ルから80%減少し、T3の添加によっ°て回復され得ない。
v−erbAの様々な変異がこのタンパク質の変化した性質(このタンパク質の 原型の、TRと比べて)に対する影響を同定するために、そして活性化および抑 制のプロセスをさらに詳細に解明するために、v−erbA腫瘍遺伝子のキメラ レセプター[Dammら、EMBOJ、 Vol、 6. pp、 375−3 82 (1987)およびVennstri5mら、J、 Virol、 Vo l、36. pp、575−585 (1980)参照]およびラットT Ra  [Thompsonら、(198?)、前出コを構築する。ラットTRα/  v −e r b Aキメラタンパクの構造を表す略図は、図5Aに表示される 。各構築物の上に表されている番号はアミノ酸の位置を指す。黒塗りのバーは、 v−erbAの9個のアミノ酸の削除を示し、その結果、完全なカルボキシル末 端を有する410個のアミノ酸のタンパク質と比べ、401個のアミノ酸の融合 タンパク質が得られる。図5Bには、表示の発現ベクターにおいて、tk−TR Eo CATのCAT活性に対する正のおよび負の調節が示されている。この棒 グラフは、2〜6回の独立のトランスフェクション実験の平均値を示す。棒グラ フの点刻バーはホルモンなし、斜線バーはloonMのT3が存在するときの値 を示す。
154位〜410位のアミノ酸では、v−erbAはrTRαと、26個のアミ ノ酸が興なり、そしてカルボキシル末端付近の9個のアミノ酸が削除されている 点で異なる。rTRαのこの領域をv−erbAで交換することによって、ハイ ブリッドTR(154)erbA (図5A)を生ずる。その性質は同類のv− erbAと実質的に一致している(図5B)。すなわち、DNA結合ドメインお よびフランキングアミノ酸の変異はv−erbA表現型にとって重要ではない。
rTRαリガンド結合ドメインの内部領域(154位〜316位のアミノ酸部分 )の置換は、天然レセプターのように機能するT3応答ハイブリッド(TR(1 54/316) e rbk’)を生ずる。これに対して、rTRαのカルボキ シル末端の93個のアミノ酸を、v−erbAの対応する配列(この配列は9個 のアミノ酸の削除および他の11個のアミノ酸がさらに違う)で置換することに より、ウィルス性腫瘍遺伝子生成物と同様の抑制性質を有するハイブリ、ドTR (317)erbAを得る。
内在性サイロイドレセプターの機能に対するv−erbAの影響を調べるのに、 Cv1細胞における同時トランスフェクション研究を実施する。CV−1細胞に 、レポーター遺伝子tk−TRE、−CAT (0,5μg)、lμgのrTR a全Raクターおよび内部コントロールプラスミドR3V−β−GALを、同時 にトランスフェクトする。さらに、図6に示される発現プラスミドの10倍過剰 jl(10μg)ヲ、rTRαと同時トランスフェクトする。(−)で表示され る実験では、10μgのフントロールプラスミドR5−3″ −51を用いた。
2〜6回の独立のトランスフェクション実験の平均値が図6の棒グラフに表され ている。全ての実験は、1100nのT3の存在下で行われる。
図6Aに示されるように、10倍モル過剰量のv−erbAにより、rTRαに よるレポーター遺伝子のサイロイドホルモン依存性転写誘導が90%減少する。
ハイブリッド構築物TR(154)erbAおよびTR(317)erbAもv −erbA一様活性を示し、その結果、T3およびrTRαによって誘導される レポーター遺伝子の促進を実質的に完全に抑制する。しかし、この活性は完全な りNA結合領域の存在に依存する、その理由は、DNA結合ドメイン変翼195 (154)erbAが競合を示さないからである。
同様に、MTVプロモーター内にTRE、を配置すると、T3誘導がv−erb Aおよびキメラ構築物によって妨げられる。
これらの結果から、TR活性とコンペティター生成物の濃度との間に逆関係が存 在することが予想される。この予想を調べるのに、TR(154)erbAとr TRa全Raクターとのモル比を変化させて、同時トランスフェクトし、ホルモ ン応答性を評価した。つまり、CVI細胞に、レポーター遺伝子t k−TRE 、−CAT (0,5μg)を、lμgの発現ベクターRS−rTRα、および ホルモン非結合性コンペティターTR(154)erbkを増加させて、同時に トランスフェクトする。全てのトランスフェクシ1ンにおいて、フントロールプ ラスミドR5−3’ −5’ を添加して、RSVプロモーター量を一定に保持 する。3回の独立のトランスフェクション実験の平均値が示されている。loo nMのT3の存在下で細胞を増殖させた。
予想され−るとおり、TR(154)erbAの増加に伴って、rTRαの活性 が減少する(図6B参照)。このアッセイでは、少量のTR(154)erbA でも有効である。3:1のプラスミド比は、ホルモンで誘導される応答を完全に 妨害する。
ホルモンレセプターのDNA結合能がリガンド依存性である[Evans、 紅 シ瓜姐240.889 (198g)]ことが一般に推測されているにも関わら ず、本明細書に開示されている結果および以前の観察[Lavinら、J、 B iol、 Chew、 263.9418 (1988)コはこの推測に反する 。応答プロモーターによる転写のダウンレギュレーションはおそらく、ホルモン の非存在下で、レセプターが本来の応答エレメントを認識し、そのエレメントと 結合する能力の結果である。2つの証拠はこの推定を支持する。その1つの証拠 は、完全なりNA結合ドメインはゲル電気泳動遅延実験および観察される転写効 果の両者にとって必要である。第2の証拠は、応答エレメントが存在しないとき 、充分な抑制が観察されないが、THEを縦列に連結すると正のおよび負の転写 作用が可能になることである。グルココルチコイドレセプターおよびエストロゲ ンレセプターおよびそれぞれの応答エレメントに対する正の相乗作用[5chi leら、5cience 242. 1418 (1988)および5trih leら、EMBOJ、 L 3389 (19+38)]が既に観察されている が、本発明に観察された負の相乗作用は明白な先例がない。
実施例5:レチノイン酸レセプター媒介の負の制御RARαとTRaおよびV− erbAとの正および/または負の相互作用を調べるために、TRaあるいはv −erbAの存在下で、RARαおよびレポータープラスミドでCv−1細胞を 同時にトランスフェクトする(図7)。図の中で、TRaあるいはv−erbA は、RAR(!によるRA誘導性の転写活性化と競合する。RARαの発現ベク ター(1,0μg)を、TRa (5,Ottg>あるいはv−erbA(5゜ 0μg)とともにあるレポータープラスミドΔMTV−TREp−CAT(1, Qμg)と同時にトランスフェクトする。
プラスミドは、10.0cm皿1つに付き5X105個のCV−1細胞(5%仔 牛ウシ血清を添加したDME培地中に保持されている)にカルシウムリン酸沈澱 法で導入する。
先にDammらのNature、 Vol 339.593 (1989)、お よびU+mesonOらのNatureSVol 335.262 (1988 )に述べられているように、発現プラスミドRARaTRαおよびv−erbA は、R3Vプロモーターの制御下にある。細胞を36時間、活性炭樹脂から溶出 した10%の子牛血清を含むダルベツコの変法イーグル培地[5aIIIuel sら、Endocrinology、Vol 105.80(1979)]で、 示されているように、ホルモンの存在あるいは非存在にて培養した。次にGor manらMo1.Ce11.Biol、Vol 2,1044(1982)に記 載のように、凍結溶解を3サイクル行うことによってCAT活性のために調製し た。細胞抽出物の一部を、CATアッセイを行う前にβ−gal活性によって標 準化した。ホルモンは、最終濃度がioonMになるように加えた。これらのデ ータは、4回の別々の実験の平均である。
5倍モル過剰のTRaは、CAT活性のRA依存性誘導を90%減少させた。T 3およびRAの両方が同時に加えられたとき、転写の阻害はみられなかった。従 って、T3の非存在下では、TRaは、RARαにょるRA誘導性の遺伝子発現 の活性化を妨げ、一方T3の存在下では、おそら<TRaによる活性化が観察さ れる。同じように、RAR活性化のTR阻害が、Graupnerら、Natu re、 1101340.653(1989)および13rentら、The  New Biologist、Vol 1,329 (1989)によって、最 近観察されている。v−erbAがRARαと共にトランスフェクトされたとき 、RA誘導性遺伝子活性化の同様の競合が観察される。
RARαに直接、負の優性な影響を与え得るかどうかを調べるために、一連のR ARの部分欠損体およびハイブリッドRARα−erbA融合からなる変異RA Rαを作成する。
RARは、リガンド依存性転写因子として機能するため、リガンド結合ドメイン に改変あるいは欠損を含み、DNA結合ドメインは完全である変異体は、優性の 負の表現型を与え得る。実際、実施例4に記載の結果から、TRaのカルボキシ ル末端に位置するリガンド結合ドメインを、v−erbAのカルボキシル末端に 置換すると、TRaの優性な負の変異体として機能する、ハイブリッドTRα− erbA分子ができる。従って、同じ様なRARαとv−erbAとの融合体が 、カルボキシル末端に位置するRARαのリガンド結合ドメインを、v−erb Aのカルボキシル末端に置換して、構築される(図8)。ハイブリッドのRAR α−erbA融合体は、TR317−e r b−AのN末端およびDNA結合 ドメインを取り除き([)aimら、前出参照)、その部分をRARαの対応す るN末端およびDNA結合ドメインに置き換えることによって構築したくこのよ うに、RARα−erbAハイブリッドタンパク質ができる)。部分欠損変異体 では、RARαの最後のアミノ酸を、翻訳停止シグナルの挿入の前の示された位 置におく。RAR185および203の部分欠損変異体は、野生型のレセプター 中に存在する唯一の制限酵素部位を用いて構築し、一方RAR153は、153 RARαの位置に、唯一のXho部位を作成して停止コドンを挿入することによ って、構築した。レチノイン酸を最終濃度1100nになるように加えた。
トランス活性化の実験では、レチノイン酸の添加によって、正の応答は、CAT 活性の25倍増加に対応する。レチノイン酸の添加によって、トランス活性化に 対する負の応答はない。競合実験では、正の応答は、レチノイン酸誘導性のトラ ンス活性の80%より多い競合に対応し、一方負の応答は、レチノイン酸の添加 によって、競合することはない。
RARα−erbAタンパク質自体は、ホルモンが存在していてもいなくても、 転写のアクチベーターとしては作用しない。しかし、RARα−erbAの融合 体がRARαと同時トランスフェクションされた場合、これはRARα゛のアン タゴニストとして機能する。図9参照。
CV−1細胞は、RAR発現発現ツクター1. 0 u g)、ΔMTV−TR Ep−CATレポータープラスミド(Umesonoら、前出参照) (5,0 μg)、レファレンスプラスミド(5゜0mg)で、20.0mgまで漸増する RAR(!−erbAおよびキャリアープラスミドとともに同時トランスフェク ションする。R3V−プロモーターの添加は、キャリアープラスミドの添加によ る全てのトランスフェクションにおいて、一定に保つ。最大応答%は、l OO nMのRAの存在下で、RAR野生型レセプターで観察されるCAT誘導を表し ている。この活性化は、25倍のRA誘導に対応する。すべてのデータは、4回 の別々の実験の平均である。
RARa−erbAは、RARβおよびRAR7のRA誘導活性化を拮抗し得る 。従って、RARaのカルボキシル末mをV−erbAのカルボキシル末端に置 換すると、RARaに優性な負の表現型が付与される。これに対して、一連のカ ルボキシル末端欠損体からなるRAR変異体は、それ自体がトランスフェクショ ンされた場合、転写のアクチベーターとして作用しないし、モしてRARaと共 にトランスフェクションされた場合、RARaのコンペティターとして作用しな い。RAR部分欠損体についてのこれらのデータは、Espesethら、Ge nes and Dev、、 Vol、 3.1647 (1989)の最近の 研究と一部食い違う。彼らは、実質的にRAR−185と同じRARα変異体は 、RAに応答して分化しない安定なF9クローンを少ない割合で生じ、従って、 このRAR部分欠損変異体は、優性の負のRARとして機能するのではないかと 仮定した。
v−erbAおよびTRaと共にあるRAR(!−erbA融合体の性質は、さ らにその内生のRARを抑制/拮抗する能力を調べることによって研究される。
F9細胞は、RA依存性分化の細胞モデルとして確立された。この細胞は、RA Rファミリーのα、β、およびγサブタイプのリセブターを含む。RARaおよ びRARγは、分化していない幹細胞中に存在しており、一方RARβは、RA 処理によって誘導される。例えば、5trickland and Mahda viのCe1l、 Vol 15,393 (1978): 5pornらTh e Retinojds、Vol l−2,Academic Press ( Orlando、 FL、 1984);およびHu and Gudas M o1.Ce11.Biol、、 Vol 10.391 (1990)を参照。
F9細胞へのRARa−erbA、TRaあるいはV−erbAのいずれかのト ランスフェクションによって、RA誘導のトランス活性化の強い阻害が起こる( 図10)。F9細胞(10%CBSを添加したDMEMに保持している)は、レ ポーターΔMTV−TREp−Luc (5,0) μg)、5.0mgのコン トロールのプラスミド(RSV−CAT)、あるLl!R3V−TRa、RSV −verbAあるいはRSV RARa−erbAのいずれかで、カルシウムリ ン酸法によってトランスフェクションする。5. 0Mgのリファレンスプラス ミドおよび5゜0Mgのキャリアープラスミドである。細胞は、24時間、11 00nのRAの存在あるいは非存在で培養する。レポーター構築物は、ホタルの ルシフェラーゼをコードする遺伝子[:D+4etらの、Mo1.Ce11.B iol、、Vol 7.725 (1987)] が、レレポーター構築物ドの CATに置き換わった以外は、ΔMTV−TREρ−CATと全く同じである。
細胞は、ホルモンの添加後24時間培養し、次に回収して、Hollenber gら、Ce1l、Vol 55.899 (1988)に記載のように、ルシフ ェラーゼのアッセイを行った。データは、4回の別々の測定の平均である。
実施fFj16: グルコフルチコイドレセプター−v e r bAおよびG R−βGalGal融合タン バクRa−erbA融合タンパク質が優性な負のRARとして機能すること、そ してTRa−erbAハイブリ、7ドがTRaのインヒビターとして機能する能 力の前記の考察は、ステロイド−erbAハイブリッドレセプターが、特異的な ホルモンレセプターアンタゴニストを作るための一般的なアプローチを提供し得 る。従って、GRとerbAとの融合物(GR−erbA、図11)は、V−e rbAのカルボキシル末端をGRのリガンド結合ドメインに置換することによっ て、作られた。
図では、野生型GRは最初に示されており、アミノ酸の位置を示す番号がつけで ある。DNAおよびリガンド結合ドメインもまた示されている。ハイブリッドG R−erbA融合物は、前記のRAR−erbA融合タンパク質と同様に、GR の変異体は、カルボキシル末端のナンセンスペプチドの前に最後のアミノ酸を与 える。GR−532βgalを得るには、OrOら、in Ce11. Vol  55.1109 (1988)によって記載されているように、E、coli  βgalを、GRの532位にフレームに合うように融合させる。それは、β ガラクトシダーゼおよび前記Oroら前出によって報告されたグルココルチコイ ドレセプターの特性を現すタンパク質をコードする。
トランス活性化の実験には、CV−1細胞を、発現ベクター(1,oμg)、リ ポータ−1MTV−Luc (5,0Mg)、内部コントロールとしてのRSV −CAT (5,0Mg)、およびキャリアープラスミドの合計の最大20.0 Mgまでで、トランスフェクトする。データは、最高応答の%割合で示されてい る。そこで、合成グルココルチコイド、デキサメサゾーンlXl0−7Mの存在 で、GR野生型によって観察されるルシフェラーゼ誘導を指す。この活性化は、 3000倍の誘導に相当する。
競合実験として、cv−i細胞を、GR発現ベクター1. 0Mg、MTVリポ ーター5.0μg1 内部コントロールとしてのRSV−CAT5.Oμgのほ かにコンペティター5. 0Mg、および牛ヤリアープラスミドの合計の最大2 0.0Mgまでで、同時にトランスフェクトした。デキサメタシンは、最終濃度 txto−7Mになるように添加した。この応答は、非特異的なコンペティター の存在下で、野生型レセプターによるルシフェラーゼ活性の競合作用を0%とし た時の%に相当する。図11のデーターは、4回の別々の実験の平均である。
融合タンパク質は、グルコ;ルチコイドの存在あるいは非存在で、グルココルチ コイド応答性のリポータ−遺伝子を活性化しない。しかし、GR−erbAがG Rと同時にトランスフェクトされると、GRのアンタゴニストとして機能スる。
5倍モル過剰のGR−erbAは、リポータ−遺伝子のデキサメタシン誘導を8 7%減少する。
比較のために、一連のGRの部分欠損変異体の性質を、優性の負のコンペティタ ー、および転写活性物質として作用させて調べる。カルボキシル末端での部分欠 損体は、転写(GR,487)を活性化しない変異体レセプター、あるいは本質 的な活性化レセプター(GR515,GR532)になる。
GRの部分欠損体は、野生型GRと同時トランスフェクトされると、デキサメサ ゾーン誘導された転写活性に阻害効果を有さないか、あるいは最高でも、僅かな 抑制効果しか有さないO GRのカルボキシル末端を配置することで引き出される特性が、他のポリペプチ ドによって置き換わり得るかどうかを実験するために、β−Catを、532位 のGRのカルボキシル末端にフレームが合うように融合させる。このG R−5 32βG a l M合タンパク質は、GR転写の負の調節因子として機能する ことが、前に示された(実施例3を参照)。しかし、このβ−Gal融合タンパ ク質は、本質的に親の部1分欠損体と同様の活性があって、GR活性化を60% しか減少しない。
従って、GR部分欠損体およびβGal融合体の優性の負のレセプターとして作 用する能力および有用さは、本質的な活性およびGRコンペティターとして作用 す能力が低いにことによって最初に減少される。対照的に、GR−erbAは、 リガンドなしに、転写活性を有さないただ1つの変異体レセプターであって、デ キサメタシン誘導の転写活性をブロックするように機能する。さらに、GR−e rbAは、本質的に活性な、GR532のようなGRレセプターに対する非常に 有力なコンペティターとして作用し得、さらに、優性な負の阻害物質として機能 する可能性を維持している。
前記の記載で、本発明を実施するために用い得る特定の方法を述べた。本明細書 のレセプターの同定、単離、特徴づけ、調製および使用のためにはじめに用いら れた特定の方法の詳細、さらに特定の性質およびその配列の開示を行ったことで 、当業者は、同じ情報を得るため、そして、さらに他の槽内、並びに種間関連の レセプターにこの情報を拡張するための、他の確実な方法の工夫の仕方を十分に 知る。従って、前述の本文にどんなに詳細に書かれていようとも、その全体の範 囲を限定するものとして、解釈されるべきではない。むしろ、本発明の範囲は、 添付されている請求項の合法的な解釈によってのみ支配されるべきである。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ステロイド/サイロイドスーパーファミリーのレセプターのトランス抑制ア ナログレセプターであって、該アナログは、下記の(1)および(2)のアミノ 酸配列を含有する:(1)DNA結合ドメインである第1のアミノ酸配列であっ て、該アナログが、この配列を介して野生型レセプターのホルモン応答エレメン トに結合し得る、配列;および(2)DNA結合ドメインのカルボキシル末端に 位置する、第2のアミノ酸配列であって、下記の(a)および(b)から選択さ れる、配列; (a)該野生型レセプターのカルボキシル末端部分のリガンド結合ドメインのア ミノ酸の個数の少なくとも約90%を有するポリペプチドであって、該ポリペプ チドが、(i)該野生型レセプターのカルボキシル末端ドメインより短い場合に は、該ポリペプチドの全長、あるいは(ii)該野生型レセプターのカルボキシ ル末端ドメインと同じ長さを有する、任意の該ポリペプチドセグメント、のいず れかが、野生型レセプターのカルボキシル末端ドメインに関して約60%より少 ないアミノ酸の同一性を有する、あるいは、 (b)アミノ酸番号313−398(図1を参照)で定義されるv−erbAタ ンパク質のカルボキシル末端部分の、少なくとも84個のカルボキシル末端アミ ノ酸;該野生型レセプターが、グルココルチコイドレセプターである場合には、 第2のアミノ酸配列。 2.前記ホルモン応答エレメントが、トランス抑制に供せられるプロモーターに 、作動可能に結合されている、請求項1に記載のアナログレセプター。 3.リガンドが存在するか、あるいは存在しない状態で、実質的に転写活性化活 性を有しない、請求項1に記載のアナログレセプター。 4.前記第1のアミノ酸配列が、前記野生型レセプターのDNA結合ドメインで ある、請求項1に記載のアナログレセプター。 5.前記野生型レセプターが、レチノイン酸レセプター、サイロイドホルモンレ セプター、ビタミンD3レセプター、グルココルチコイドレセプター、ミネラル コルチコイドレセプター、エストロゲンレセプター、エストロゲン関連レセプタ ー、アルドステロンレセプター、アンドロゲンレセプター、あるいはプロゲスト ロンレセプイクーから選択される、請求項4に記載のアナログレセプター。 6.前記DNA結合ドメインが、(1)グルココルチコイドレセプター;(2) サイロイドレセプター;あるいは(3)レチノイン酸レセプター;由来である、 請求項5に記載のアナログレセプター。 7.前記DNA結合ドメインが、ヒトのグルココルチコイドレセプターである、 請求項6に記載のアナログレセプター。8.前記DNA結合ドメインが、サイロ イドレセプター由来である、請求項6に記載のアナログレセプター。 9.前記DNA結合ドメインが、レチノイン酸レセプター由来である、請求項6 に記載のアナログレセプター。 10.前記第1のアミノ酸配列が、前記野生型レセプター由来であって、前記ア ナログレセプターが、リかンドが存在するか、または存在しない状態で、実質的 に転写活性化活性を有さない、請求項1に記載のアナログレセプター。 11.前記カルボキシル末端ドメインが、ポリペプチドから得られる、請求項1 0に記載のアナログレセプター。 12.前記ポリペプチドが、少なくともβガラクトシダーゼポリペプチドの一部 分である、請求項11に記載のアナログレセプター。 13.前記カルボキシル末端ドメインが、v−erbAタンパク質由来の、最大 84個のC末端アミノ酸であるC末端を少なくとも含有する、請求項10に記載 のアナログレセプター。 14.請求項1に記載のアナログレセプターを調製する方法であって、該レセプ ターをコードするDNAをトランスフェクションした組換え宿主において発現す る工程を包含する、方法。 15.請求項14に記載の方法であって、さらに、前記アナログレセプターを回 収し、そして精製して、該アナログレセプターの外部から誘導された生物学的機 能性を測定するアッセイに用い得るようにする工程を包含する、方法。 16.請求項1に記載のアナログレセプターをコードする、組換えDNA分子あ るいはcDNA分子である、DNA分子。 17.請求項16に記載のDNAを作動可能に有する発現ベクター。 18.請求項17に記載の発現ベクターでトランスフェクトされた組換え宿主細 胞。 19.請求項18に記載の細胞および該細胞の生存を確保する外部の維持培地を 含有する、細胞培養物。 20.ステロイドあるいはサイロイドホルモンに正常に応答し得なくなる疾患症 状を有する、ヒト以外のトランスジェニッタ哺乳類であって、該哺乳類の細胞の 少なくとも1つのサブセットが、該ホルモンの1つのアナログレセプターを発現 し得、そして該アナログレセプターが、対応する野生型のレセプターよりも大き いトランス抑制活性を有し、そして対応する野生型のレセプターよりも小さいト ランス活性化活性を有する、哺乳類。 21.野生型ホルモンレセプターをトランス抑制アナログレセプターに変換する ための方法であって、該野生型レセプターのリガンド結合ドメインを、アミノ酸 番号313−398(図1参照)で定義されるverbAタンパク質の、少なく とも84個のカルボキシル末端のアミノ酸に置換する工程、 を包含する、方法。 22.野生型ホルモンレセプターをトランス抑制アナログレセプターに変換する 方法であって、 該野生型レセプターのリガンド結合ドメインを該野生型レセプターのカルボキシ ル末端のリガンド結合ドメインのアミノ酸の個数の、少なくとも90%を有する ポリペプチドと置換する工程であって、 ここで該ポリペプチドは、該野生型レセプターのカルボキシル末端に対して、下 記(i)あるいは(ii)が約60%より少ないアミノ酸の同一性を有する:( i)該野生型レセプターのカルボキシル末端より短い場合には、ポリペプチドの 全長;あるいは(ii)該野生型レセプターのカルボキシル末端と同じ長さを有 する、該ポリペプチドの任意のセグメント:工程を包含する、方法。 23.細胞内のホルモン応答エレメントの転写活性をブロックする方法であって 、請求項1に記載のアナログレセプターに該細胞を接触させる工程を包含する、 方法。 24.細胞に存在するホルモン応答エレメントの、野生型レセプターによる転写 活性化をブロックする方法であって、(a)該野生型レセプターのリガンド結合 ドメインを実質的に欠損させる工程; (b)アミノ酸番号313−398(図1を参照)で定義されるverbAタン パク質の、少なくとも84個のカルボキシル末端のアミノ酸に、工程(a)の改 変されたレセプターを、作動可能に結合して、融合タンパク質を生産する工程; そしてその後、 (c)該融合タンパク質の効果的な量を該細胞に接触させる工程;を包含する、 方法。 25.細胞に存在するホルモン応答エレメントである野生型レセプターにより転 写活性化をブロックする方法であって、(a)該野生型レセプターのリガンド結 合ドメインを実質的に欠損させる工程; (b)該野生型レセプターのリガンド結合ドメインのアミノ酸の個数の少なくと も90%を有するポリペプチドに、工程(a)の改変されたレセプターを作動可 能に結合して、融合タンパク質を生産する工程であって; ここで、該野生型レセプターのリガンド結合ドンメインに対して、該ポリペプチ ドは、 (i)野生型レセプターのリガンド結合ドメインより短い場合には、ポリペプチ ドの全長、あるいは(ii)野生型レセプターのリガンド結合ドメインと同じ長 さを有する、該ポリペプチドの任意のセグメント、のいずれかが約60%より少 ないアミノ酸の同一性を有する工程その後、 (o)該細胞を該触合タンパク質の効果的な量に接触させる工程; を包含する、方法。 26.未知の関連応答エレメントおよび/または機能に対するレセプターの応答 エレメントおよび/または機能を同定する方法であって、該方法が、 テスト系が、下記の(I)あるいは(II)で処理されたときの、野生型レセプ ターに応答する該テスト系の応答を比較する工程 を包含する、方法: (I)野生型レセプター;あるいは (II)トランス抑制アナログレセプター;ここで、該トランス抑制アナログレ セプターは、下記の(1)および(2)を含有する: (1)DNA結合ドメインである第1のアミノ酸配列であって、該アナログがこ の配列を介して野生型レセプターのホルモン応答エレメントに結合し得る、記列 ;および(2)DNA結合ドメインのカルボキシル末端に位置する第2のアミノ 酸配列であって、下記の(a)または(b)から選択される配列: (a)該野生型レセプターのカルボキシル末端部分のリガンド結合ドメインのア ミノ酸の個数の少なくとも約90%を有するポリペプチドであって、該野生型レ セプターのカルボキシル末端ドメインに対して、該ポリペプチドは、下記の(i )または(ii)にわたって約60%より少ないアミノ酸の同一性を有する; (i)該野生型レセプターのカルボキシル末端より短い場合には、ポリペプチド の全長、あるいは、(ii)野生型レセプターのカルボキシル末端ドメインと同 じ長さを有する、該ポリペプチドの任意のセグメント;または、 (b)アミノ酸番号313−398(図1を参照)で定義されるv−erbAタ ンパク質のカルボキシル末端部分の、少なくとも84個のカルボキシル末端アミ ノ酸。 27.特異的な転生型レセプターの存在を測定するアッセイ系において、ここで 、1つより多い応答エレメントが、該野生型レセプターに相互作用し得、該アッ セイに関して、該特異的な野生型レセプター以外の野生型レセプターにも応答す る、応答エレメントを不活性化する工程を包含する改良がなされ、ここで、該応 答エレメントは、該アッセイ系に、各々のレセプターに対して、効果的な量のト ランス抑制アナログレセプターを添加することによって、不活性化され、ここで 、各々のトランス抑制アナログレセプターは、下記の(1)および(2)を含有 する: (1)DNA結合ドメインである、第1のアミノ酸配列であって、該アナログが この配列を介して該特異的野生型レセプター以外のレセプターのホルモン応答エ レメントに結合し得る、配列;および (2)DNA結合ドメインのカルボキシル末端に位置する第2のアミノ酸配列で あって、下記の(a)または(b)から選択される配列; (a)該特異的野生型レセプター以外のレセプターのカルボキシル末端部分のリ ガンド結合ドメインのアミノ酸の個数の少なくとも約90%のアミノ酸を有する ポリペプチドであって、該ポリペプチドは、該特異的野生型レセプター以外のレ セプターのカルボキシル末端ドメインに対して、下記のいずれかが約60%より 少ないアミノ酸の同一性を有する;(i)該特異的野生型レセプター以外の該レ セプターのカルボキシル末端ドメインより短い場合には、ポリペプチドの全長; あるいは、 (ii)該特異的好生型レセプター以外の該レセプターのカルボキシル末端ドメ インと同じ長さを有する、該ポリペプチドの任意のセグメント;または (b)アミノ酸番号313−398(図1を参照)で定義されるv−erbAタ ンパク質のカルボルシル末端部分の、少なくとも84個のカルボキシル末端アミ ノ酸。
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