JPH08509607A - ヒトn−メチル−d−アスパラギン酸受容体サブユニット、これをコードする核酸およびその用途 - Google Patents
ヒトn−メチル−d−アスパラギン酸受容体サブユニット、これをコードする核酸およびその用途Info
- Publication number
- JPH08509607A JPH08509607A JP6523578A JP52357894A JPH08509607A JP H08509607 A JPH08509607 A JP H08509607A JP 6523578 A JP6523578 A JP 6523578A JP 52357894 A JP52357894 A JP 52357894A JP H08509607 A JPH08509607 A JP H08509607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dna
- seq
- nucleotides
- receptor
- sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/705—Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
- C07K14/70571—Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants for neuromediators, e.g. serotonin receptor, dopamine receptor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/502—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/502—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects
- G01N33/5041—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects involving analysis of members of signalling pathways
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/5044—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics involving specific cell types
- G01N33/5058—Neurological cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5091—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing the pathological state of an organism
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6872—Intracellular protein regulatory factors and their receptors, e.g. including ion channels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K2217/00—Genetically modified animals
- A01K2217/05—Animals comprising random inserted nucleic acids (transgenic)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
- G01N2333/705—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
- G01N2333/70571—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants for neuromediators, e.g. serotonin receptor, dopamine receptor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Neurology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明において、ヒトNMDA受容体蛋白サブユニットをコードする核酸、およびこれにコードされる蛋白が提供される。本発明のNMDA受容体サブユニットは、陽イオン選択性チャネルを有しグルタミン酸とNMDAに結合する、NMDA受容体の成分よりなる。本発明の1つの面において、核酸はヒトNMDA受容体のNMDAR1およびNMDAR2サブユニットをコードする。好適な実施態様において本発明の核酸は、ヒトNMDA受容体のNMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2C、およびNMDAR2Dサブユニットをコードする。これらの核酸はNMDA受容体蛋白サブユニットの産生に有用である以外に、プローブとしても有用であり、従って当業者は不要な実験をすることなく関連するヒト受容体サブユニットを同定し単離することが可能である。本発明では、複数の1つの型のNMDA受容体サブユニット蛋白(ホモマー)、または2つまたはそれ以上の異なる型のサブユニット蛋白の組合せ(ヘテロマー)から、機能性グルタミン酸受容体を組み立てることができる。本発明は、新規のNMDA受容体蛋白サブユニットを開示する以外にまた、このような受容体の機能に影響を与える化合物(例えば、グルタミン酸受容体機能のアゴニスト、アンタゴニスト、およびモジュレーター)を同定し性状解析するための、このような受容体サブユニットの使用方法を包含する。本発明はまた、未知の蛋白がNMDA受容体サブユニットとして機能するか否かを測定する方法も包含する。
Description
【発明の詳細な説明】
ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸受容体サブユニット、これをコードする核
酸およびその用途
本発明は、核酸とそれによりコードされる受容体蛋白に関する。本発明の核酸
は、新規のヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サブユニッ
トをコードする。本発明はまた、そのような受容体サブユニットの作成方法、お
よびそのような受容体の機能に影響を与える化合物(例えば、NMDA受容体の
アゴニストやアンタゴニスト)を同定し性状解析するための測定法における、受
容体蛋白の使用法に関する。発明の背景
アミノ酸のL−グルタミン酸は、哺乳動物の中枢神経系の主要な興奮性神経伝
達物質である。解剖学的、生化学的および電気生理学的分析は、グルタミン酸産
生系は、広範囲のニューロン作用過程(例えば、急速シナプス伝達、神経伝達物
質放出の制御、長期増強、学習および記憶、成長性シナプス可塑性、低酸素性虚
血傷害およびニューロン細胞の死、てんかん様発作、およびいくつかの神経変性
障害の病変性)に関与していることを示唆している。一般的には、モナガン(Mo
naghan)ら、Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.,29:365-402(1980)を参照。この広
範囲の機能(特に学習、神経毒性および神経病理に関する機能)のために、近年
グルタミン酸の作用機構を記載し規定しようという研究が始まった。
現在グルタミン酸受容体の分類の概要は、薬理学的基準に基づいている。グル
タミン酸は、2つの主要な受容体(イオノトロピック(ionotropic)受容体とメ
タボトロピック(metabotropic)受容体)に分類されている受容体を介してその
作用を媒介することが認められている。イオノトロピックグルタミン酸受容体は
完全な陽イオン特異的、リガンドゲート(ligand-gated)イオンチャネルを含有
し、メタボトロピックグルタミン酸受容体は、細胞内第二メッセンジャー系の活
性化を介して細胞外シグナルを変換するG蛋白結合受容体である。イオノトロピ
ック受容体は、受容体の薬理学的および機能的性質に基づきさらに少なくとも2
つの範疇に分類されている。その2つの主要な型のイオノトロピック受容体は、
N−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体とカイニン酸(KA)/α
−アミノ−3−ヒドロキシ−5−メチル−イソキサゾール−4−プロピオン酸(
AMPA)(以前はキスカル酸、すなわちQUISと呼ばれていた)受容体であ
る。メタボトロピック受容体はイオノトロピックグルタミン酸受容体が結合する
リガンドと同じリガンドのいくつかに結合するが、メタボトロピック受容体はG
TP−結合蛋白および第二メッセンジャー(例えば、サイクリックAMP、サイ
クリックGMP、ジアシルグリセロール、イノシトール1,4,5−トリホスフ
ェートおよびカルシウム)を介してシナプスの生理機能を変更させる[グンデル
セン(Gundersen)ら、Proc.R.Soc.LondonDer.221:127(1984);スラデツェ
ック(Sladeczek)ら、Nature 317:717(1985);ニコレッティ(Nicoletti)
ら、J.Neurosci.6:1905(1986);スギヤマ(Sugiyama)ら、Nature325:531
(1987)]。
グルタミン酸受容体の電気生理学的および薬理学的性質は、受容体供給源とし
て動物組織や細胞株、および組換え技術で産生した非ヒト受容体を用いて研究さ
れている。ヒトの治療薬開発へのそのような研究の意義は、ヒトでない受容体サ
ブユニットのみしか入手できないことにより限定されている。さらに、グルタミ
ン酸受容体の特性や構造が分子レベルで研究され出したのはつい最近である。し
かしこのような研究の大部分は、ヒト以外の種で行われている。グルタミン酸受
容体の生理学的および病理学的重要性の可能性により(例えば、薬剤スクリーニ
ング測定法のために)、グルタミン酸受容体の種々のサブタイプの代表的メンバ
ーをコードするヒトの配列(すなわち、DNA、RNA、蛋白)が利用できるこ
とが好ましい。そのようなヒトの配列が入手できれば、ヒトでの受容体の分布の
研究、特定の受容体の修飾と種々の疾患の発生の関係の研究も可能になるであろ
う。発明の簡単な説明
本発明は、NMDA受容体蛋白サブユニットをコードする新規の核酸、および
これにコードされる蛋白を開示する。具体的な実施態様において、新規の核酸は
ヒトNMDA受容体のNMDAR1およびNMDAR2サブユニットをコードす
る。さらに詳しくは本発明の核酸は、NMDA活性化陽イオン選択性チャネルの
形成に寄与するNMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2
C、およびNMDAR2Dサブユニットをコードする。これらの核酸はNMDA
受容体サブユニット蛋白の産生に有用である以外に、プローブとしても有用であ
り、従って当業者は不要な実験をすることなく、関連する受容体サブユニットを
コードする核酸を同定し単離することが可能である。
本発明において、1つの型の多数のNMDA受容体サブユニット蛋白(ホモマ
ー)、または異なる型のサブユニット蛋白の組合せ(ヘテロマー)から、機能性
グルタミン酸受容体を組み立てることができる。
本発明は、新規のNMDA受容体蛋白サブユニットを開示する以外に、このよ
うな受容体に影響を与える化合物(例えば、グルタミン酸受容体機能のアゴニス
ト、アンタゴニスト、およびモジュレーター(活性調節因子))を同定し性状解
析するための、このような受容体の使用方法を包含する。また本発明は、公知の
蛋白がNMDA受容体サブユニットとして機能するか否かを測定する方法を包含
する。図面の簡単な説明
図1は、各クローンの部分制限地図とともに、本発明の種々のヒトNMDAR
1クローンの略図を示す。クローンは配列され、クローンNMDA10と比較し
たDNAの差異(すなわち、欠失や挿入)が示されている。翻訳開始部位と停止
部位は、それぞれ「V」と「*」で示してある。挿入は逆三角形で示し、欠失は
四角の中のスペースで示してある。挿入や欠失部の上の数字は、NMDA10に
比較して挿入または欠失されたヌクレオチドの数を示す。
図2は、各DNAの部分制限地図とともに、本発明の全長ヒトNMDAR1サ
ブユニットのサブタイプの略図を示す。全長DNAは、図1に示すクローンの適
当な部分の結合により作成される。特定のクローンに対応するヌクレオチド配列
よりなる各全長cDNAの領域は、黒四角、斜線、斜交平行線をつけた四角また
は白い四角で区別してある。
図3は、作成体NMDAR1Aの全ヌクレオチド配列(配列番号1を参照)を
、NMDAR1サブユニット転写体のスプライスの変更が簡単に比較できるよう
に、
以下の情報とともに示してある;小文字は配列番号1に示すNMDAR1スプラ
イス変種の5’非翻訳配列と3’非翻訳配列を示す(蛋白のスプライス変種のあ
るものではこの3’非翻訳配列は実際はコーディング配列である);大文字はコ
ーディング配列を示す;翻訳開始コドンは「START」という文字で記してあ
り、異なるスプライス変種中で使用される3つの異なる翻訳停止コドン(TGA
)は小さい四角で示してある;全長変種作成体を調製するのに使用される重要な
制限酵素部位は、部位の上に名前を示してある;いくつかの変種に存在する63
塩基対(配列番号3を参照)の挿入の位置は「63塩基対挿入」と記してある;
いくつかの変種で欠失しているヌクレオチド配列は四角で囲ってあり、「204
塩基対欠失」、「363塩基対欠失」、および「1087塩基対欠失」と記して
ある。
図4は、各クローンの部分制限地図とともに、本発明の種々のヒトNMDAR
2Cクローンの略図を示す。図1と同様にクローンは配列され、クローンNMD
A26と比較したDNAの差異が示してある。
図5は、各DNAの部分制限地図とともに、本発明の全長ヒトNMDAR2C
サブユニットのサブタイプの略図を示す。全長cDNAは、図4に示すクローン
の適当な部分の結合により作成される。特定のクローンに対応するヌクレオチド
配列よりなる各全長cDNAの領域は、黒四角、斜線または斜交平行線をつけた
四角または白い四角で区別してある。
図6は、CMVプロモーターをベースにしたベクターであるpCMV−T7−
2とpCMV−T7−3の制限地図を示す。発明の詳細な説明
本発明において、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サ
ブユニットをコードする単離された核酸が提供される。本発明の1つの面におい
て、NMDAR1サブタイプのNMDA受容体サブユニットをコードする核酸が
提供される。別の面において、NMDAR2サブタイプのNMDA受容体サブユ
ニットをコードする核酸が提供される。さらなる面において、このような核酸を
含有する真核細胞と、このような核酸を発現する真核細胞が提供される。
また前述の核酸によりコードされる蛋白、および該蛋白に対して産生される抗
体が提供される。本発明の別の面において、上記核酸の少なくともNMDA受容
体サブユニット選択性部分よりなる核酸プローブが提供される。
本明細書において、「N−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サ
ブユニット」とは、NMDAへの暴露により活性化される電位感受性陽イオン選
択性チャネルの形成に参加し、少なくとも1つのトランスメンブレンドメイン、
大きなN−末端細胞外ドメインなどを有する、組換えにより産生された(すなわ
ち、単離されたかまたは実質的に純粋な)蛋白に関し、一次転写体の別のスプラ
イスにより産生されるmRNAにコードされるその変種、および上記性質の1つ
またはそれ以上を保持するその断片を含む。
本明細書および請求の範囲において、DNA、RNA、ポリペプチドまたは蛋
白の修飾物質の「組換えで産生される」、「単離される」、「実質的に純粋」と
いう用語は、このように呼ばれるDNA、RNA、ポリペプチドまたは蛋白はヒ
トの手によりそのような形で産生され、従ってその本来のインビボの細胞環境か
らは分離されていることを示す。このヒトの介入による結果、本発明の組換えD
NA、RNA、ポリペプチドおよび蛋白は、天然に存在するDNA、RNA、ポ
リペプチドまたは蛋白では役に立たないような方法(例えば、選択的薬剤または
化合物の同定)において有用である。
本発明の受容体蛋白の修飾物質として使用される時、「機能性」とは、蛋白よ
りなる受容体にNMDA(NMDA様)リガンドが結合することにより、受容体
の「イオンチャネル」が開くことを意味する。これは陽イオン(特にCa2+、お
よびNa+、K+)が膜を通過して移動することを可能にする。言い方を変えると
、「機能性」とは、受容体蛋白のアゴニスト活性化の結果としてシグナルが産生
されることを意味する。
本明細書においてスプライス変種とは、ゲノムDNAの一次転写体の差別的処
理により産生され、その結果2つ以上の型のmRNAの産生に至る、変種NMD
A受容体サブユニットをコードする核酸を意味する。差別的に処理された一次転
写体から得られるcDNAは、完全なアミノ酸本体の領域と、異なるアミノ酸配
列を有する領域を有する、NMDA受容体サブユニットをコードするであろう。
すなわち同じゲノム配列から、多数の関連するmRNAや蛋白が得られる。得ら
れるmRNAや蛋白はいずれも本明細書では「スプライス変種」と呼ぶ。
さらに、上記のNMDA受容体サブユニットをコードするが、遺伝子コードの
縮重のため規定されたハイブリダイゼーション条件下で、開示されたDNAと必
ずしもハイブリダイズしないDNAも、本発明の範囲内であると考えられる。本
明細書に記載の方法または当業者に公知の方法により評価すると、そのようなサ
ブユニットはまた、1つまたはそれ以上の追加の同じまたは異なる型のNMDA
受容体サブユニットとともに、機能性受容体の生成に寄与する(サブユニットが
NMDAR1サブユニットの時は、異なる型の追加のサブユニットが存在しない
場合もある)。典型的には、NMDA受容体サブユニットが代替スプライスによ
り得られるRNAにコード(すなわち、スプライス変種)されないなら、NMD
A受容体サブユニットをコードするDNAとこれによりコードされるNMDA受
容体サブユニットは、本明細書に記載の少なくとも1つのNMDA受容体サブユ
ニットDNA(およびこれによりコードされる蛋白)と実質的な配列相同性を有
する。スプライス変種をコードするDNAまたはRNAは、本明細書で提供され
るDNAまたはRNAとの配列全体の相同性は90%未満であるが、本明細書中
のDNA断片とほとんど100%の相同性を有する領域を含有し、開始コドンお
よび停止コドンを含むオープンリーディングフレームをコードし、機能性NMD
A受容体サブユニットをコードすることを理解すべきである。
本発明において「NMDAR1サブタイプのNMDA受容体サブユニット」と
は、予想されるアミノ酸配列の疎水性解析により、4つまたはそれ以上のトラン
スメンブレンドメインと推定される部分を含有し、その前に大きな細胞外N−末
端ドメインがあると考えられる蛋白を意味する。このアミノ酸配列は典型的には
、Ca2+/カルモジュリン依存性蛋白キナーゼII型と蛋白キナーゼC[例えば、
ケンプ(Kemp)ら、(1990)Trends in Biological Sciences 第15巻:342-346
;キシモト(Kishimoto)ら、(1985)J.Biol.Chem.第260巻:12492-12499;ウ
ィットモア(Whittemore)ら、(1993)Nature364:70-73を参照]のリン酸化可
能な部位を含有する(これらの蛋白キナーゼは長期増強の誘導と維持において決
定的に重要な役割を果たすと報告されている)。
この推定のTMIIセグメント(すなわち、第2トランスメンブレンドメイン)
は、典型的には細胞外のグルタミン酸残基と、細胞質側の一連のグルタミン酸残
基が隣接している。このセグメントは、NMDARチャネルの高Ca2+透過性に
関与していると考えられるアスパラギン酸残基を含有する。NMDARの性質に
関する要約は、ベン−アリ(Ben-Ari)ら、TINS 15:333-339(1992)、特にp.3
34を参照。
ヒトNMDAR1サブユニットをコードするDNA配列の例は、配列番号2、
2E、2F、2G、2H、2I、2J、2K、2L、2M、2N、または2Pに
記載されるものと実質的に同じアミノ酸配列をコードするヌクレオチドにより示
される。好適な配列は、配列番号2、2E、2F、2G、2H、2I、または2
Pに示されるものと実質的に同じアミノ酸配列をコードする
別のDNAの例は、ヒトNMDAR1サブユニットをコードし、高緊縮性条件
下で配列番号1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1
J、1K、1L、1M、1N、または1Pの任意の1つの実質的に配列全体、ま
たはその大部分(すなわち、典型的には少なくともその25−30ヌクレオチド
)にハイブリダイズするヌクレオチドであることが特徴である。好ましくはDN
Aの例は、高緊縮性条件下で、配列番号1E、1F、1G、1H、1I、または
1Pの任意の1つの実質的に配列全体、またはそれらの大部分とハイブリダイズ
する。
本明細書において、ハイブリダイゼーションの緊縮性とは、ポリ核酸ハイブリ
ッドが安定である条件を意味する。当業者に公知なように、ハイブリッドの安定
性はハイブリッドの融点(Tm)に反映される。Tmは式:
81.5℃−16.6(log10[Na+])+0.41(%G+C)−600/1
(式中、1はヌクレオチド中のハイブリッドの長さである)により近似的に表さ
れる。配列の相同性が1%減少する毎に、Tmは約1−1.5℃低下する。一般
にハイブリッドの安定性は、ナトリウムイオン濃度と温度の関数である。典型的
には、ハイブリダイゼーション反応を低緊縮性条件下で行い、次に種々の(ただ
し、より高い緊縮性の)条件下で洗浄する。ハイブリダイゼーション緊縮性は、
このような洗浄条件に関する。すなわち、本明細書において、
(1)断片のハイブリダイゼーションに関して、高緊縮性条件とは、65℃で0
.
018MのNaCl中で安定なハイブリッドを形成する核酸配列のみのハイブリ
ダイゼーションを可能にする条件を意味する(すなわち、本明細書で企図される
ように、もしハイブリッドが65℃で0.018MのNaCl中で安定でない場
合、高緊縮性条件下で安定ではないであろう)。高緊縮性条件は、例えば50%
ホルムアミド、5×デンハルツ(Denhart's)溶液、5×SSPE、0.2%S
DS中で42℃でハイブリダイゼーションし、次に65℃で0.1XSSPEに
よる洗浄、そして0.1%SDSによる洗浄により提供される。
(2)断片のハイブリダイゼーションに関して、中緊縮性条件とは、42℃で5
0%ホルムアミド、5×デンハルツ(Denhart's)溶液、5×SSPE、0.2
%SDS中でハイブリダイゼーションし、次に65℃で0.2×SSPEによる
洗浄、そして0.2%SDSによる洗浄と同等の条件を意味する。
(3)断片のハイブリダイゼーションに関して、低緊縮性条件とは、42℃で1
0%ホルムアルミド、5×デンハルツ溶液、6×SSPE、0.2%SDS中で
ハイブリダイゼーションし、次に50℃で1×SSPEによる洗浄、そして0.
2%SDSによる洗浄と同等の条件を意味する。そして、
(4)オリゴヌクレオチド(すなわち、長さが約30ヌクレオチド以下の合成D
NA)に関して、高緊縮性条件とは、42℃で10%ホルムアルミド、5×デン
ハルツ溶液、6×SSPE、0.2%SDS中でハイブリダイゼーションし、次
に50℃で1XSSPEによる洗浄、そして0.2%SDSによる洗浄に等しい
条件を意味する。
種々の緩衝液や温度を用いてこれらの条件を再現することができ、これらは必
ずしも正確である必要はないことを理解すべきである。
デンハルツ溶液およびSSPE(例えば、サムブルーク、フリッチ、およびマ
ニアチス(Sambrook,Fritsch,and Maniatis)、モレキュラークローニング、
実験室マニュアル(Molecular Cloning、A Laboratory Manual)、コールド・ス
プリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory
Press)、1989)は、他の適当なハイブリダイゼーション緩衝液と同様に、当業
者に公知である。例えば、SSPEはpH7.4のリン酸緩衝化された0.18M
のNaClである。SSPEは例えば、175.3gのNaCl、2
7.6gのNaH2PO4および7.4gのEDTAを800mlの水に溶解しp
Hを7.4に調整して、次に1リットルになるように水を加えて20×保存溶液
として調製することができる。デンハルツ溶液(デンハルト(Denhart)(1966
)Biochem.Biophys.Res.Commun.23:641を参照)は、例えば5gのFicoll(タ
イプ400、ファルマシアLKBバイオテクノロジー社(Pharmacia LKB Biotec
hnology、INC.)、ピスカタウェイ(Piscataway)、ニュージャージー州)、5
gのポリビニルピロリドン、5gのウシ血清アルブミン(第5画分;シグマ(Si
gma)、セントルイス、ミズーリ州)、そして水を500mlになるように加え、
濾過して粒状物質を除去することにより、50×保存溶液として調製することが
できる。
特に好適な配列は、配列番号1、1E、1F、1G、1H、1I、1J、1K
、1L、1M、1N、または1Pの任意の1つと実質的に同じヌクレオチド配列
を有するものであり、配列番号1、1E、1F、1G、1H、1I、または1P
中のコーディング配列と実質的に同じ配列を有するものが特に好ましい。
本明細書において、「実質的な配列相同性」とは、少なくとも約90%の相同
性を有するヌクレオチド配列、そして典型的には95%以上のアミノ酸の同一性
(NMDAR1サブユニットの場合は99%以上のアミノ酸の同一性)を有する
ヌクレオチド配列を意味する。しかし、スプライス変種であること、または保存
的アミノ酸置換(または縮重コドンの置換)により修飾されているため、前記レ
ベルより低い相同性を有する蛋白(およびこのような蛋白をコードするDNAま
たはmRNA)は、本発明の範囲内にあることを理解すべきである。
本明細書において、「実質的に同じ」とは、本明細書に記載の実際の配列とは
わずかに異なるかまたは重大でない配列の変化を有する、DNAのヌクレオチド
配列、RNAのリボヌクレオチド配列、または蛋白のアミノ酸配列を意味する。
「実質的に同じ」分子種は、開示された配列と同等であると考えられ、従って本
発明の請求の範囲の範囲に包含されると考えられる。この点で「わずかに異なる
かまたは重大でない配列の変化」は、開示され、特許請求のされているDNA、
RNA、または蛋白と実質的に同じ配列は、開示され特許請求のされているヒト
由来の配列と機能的に同等であることを意味する。機能的に同等の配列は、実質
的に同じ方法で機能して、ヒト由来の核酸および本明細書に開示され特許請求さ
れているアミノ酸組成物と実質的に同じ組成物を産生する。特に機能的に同じD
NAは、本明細書に開示されたものと同じであるか、または保存性のアミノ酸変
化(例えば非極性残基を別の非極性残基で置換、または荷電残基を類似の荷電残
基で置換)を有するものと実質的に同じヒト由来の蛋白をコードする。これらの
変化には、当業者に認識される、蛋白の3次元構造を実質的に変化させないもの
が含まれる。
本明細書において、「NMDAR2サブタイプのNMDA受容体サブユニット
」とは、アミノ末端領域に推定される大きい細胞外ドメインを有する蛋白を意味
する。別の場合には、NMDAR2サブユニットの推測される構造は、NMDA
R1サブユニット構造と同じ一般的特徴を示す。顕著な典型的例外は、NMDA
R1サブユニットの推定のTMIIセグメント中に一般に存在する陰性に荷電した
グルタミン酸残基は、NMDAR2のTMIIセグメントには一般には存在しない
ことである。そのかわり、NMDAR2サブユニットは、TMIIに陽性に荷電し
たリジン残基を含有する。NMDAR1サブユニットと異なり、NMDAR2サ
ブユニットは一般にホモマー性NMDA受容体を形成しない。さらにNMDAR
1とNMDAR2サブユニットのアミノ酸配列の同一性は、一般に50%未満で
あり、典型的には30%未満の同一性が観察される。
本発明に企図されるNMDAR2サブユニットは、NMDAR2A、NMDA
R2B、NMDAR2C、およびNMDAR2D型のサブユニットを含む。ヒト
NMDAR2AサブユニットをコードするDNA配列またはその部分の例は、配
列番号11に記載のアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列、またはクロー
ンNMDA57(整理番号75442でアメリカンタイプカルチャーコレクショ
ンに寄託されている)のNMDAR2Aコーディング部分によりコードされるア
ミノ酸配列と実質的に同じアミノ酸配列をコードするヌクレオチドである。
寄託されたクローンは、「特許化のための微生物の寄託の国際認識に関するブ
ダペスト条約」(the Budapest Treaty on the International Recognition
of Deposits of Microorganisms for Purposes of Patent Procedure)の条件と
、この条約の名のもとに公布された規則に従い、アメリカンタイプカルチャーコ
レ
クション(ATCC)(12301 パークローンドライブ(Parklawn
Drive)、ロックヴィル(Rockville)、メリーランド州、アメ
リカ合衆国 20852)に寄託されている。この条約と規則の条件下で、およ
びさもなくばアメリカ合衆国の特許法や規則に従い受領する法的資格のある工業
所有権事務所および他の個人、または本出願または本出願の優先権を主張する出
願が提出されたかまたはこのような出願に対して何らかの特許権が与えられた国
または国際組織は、寄託された物質の試料を入手することができる。特にこれに
基づきまたはこの優先権を主張する出願またはこれに関する出願を取り込んでい
る出願に基づき米国特許の与えられた時点で、本寄託物質の入手に関するすべて
の規制は永久に取り消されるであろう。
あるいは、ヒトNMDAR2AサブユニットをコードするDNAの例は、高緊
縮性条件下で配列番号10の全配列またはその大部分(すなわち、典型的にはそ
の少なくとも25−30ヌクレオチド)、またはクローンNMDA57(ATC
C整理番号75442)のNMDAR2Aコーディング部分と、ハイブリダイズ
するヌクレオチド配列として特徴付けられる。ヒトNMDAR2Aサブユニット
をコードする特に好適な配列は、配列番号10のコーディング配列と実質的に同
じヌクレオチド配列、またはクローンNMDA57のNMDAR2Aコーディン
グ部分のコーディング配列と実質的に同じ配列を有するものである。
ヒトNMDAR2BサブユニットをコードするDNA配列の例は、配列番号1
4に記載のアミノ酸配列と実質的に同じアミノ酸配列をコードするヌクレオチド
により示される。あるいはDNAの例は、ヒトNMDAR2Bサブユニットをコ
ードし、配列番号13の実質的に全ての配列またはその大部分(すなわち、典型
的にはその少なくとも25−30ヌクレオチド)に高緊縮性条件下でハイブリダ
イズするヌクレオチド配列で示される。特に好適なNMDAR2Bをコードする
配列は、配列番号13のコーディング配列と実質的に同じヌクレオチド配列を有
するものである。
ヒトNMDAR2CサブユニットをコードするDNA配列の例は、配列番号6
、6E、6F、6G、6H、または61に記載のアミノ酸配列と実質的に同じア
ミノ酸配列を有するヌクレオチドにより示される。
あるいはDNAの例は、ヒトNMDAR2Cサブユニットをコードし、高緊縮
性条件下で配列番号5、5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H、ま
たは5Iの任意の1つの実質的に全配列、またはそれらの大部分(すなわち、典
型的には少なくとも25−30ヌクレオチド)にハイブリダイズするヌクレオチ
ドとして特徴付けられる。好ましくはDNAの例は、高緊縮性条件下で、配列番
号5、5E、5F、または5Gの任意の1つの実質的に全配列、またはそれらの
大部分とハイブリダイズする。
特に好適なNMDAR2Cコーディング配列は、配列番号5、5E、5F、5
G、5H、または5Iの任意の1つのコーディング配列と実質的に同じヌクレオ
チド配列を有する配列であり、配列番号5、5E、5F、または5Gのコーディ
ング配列と実質的に同じヌクレオチド配列を有する配列が最も好ましい。
ヒトNMDAR2DサブユニットをコードするDNA配列の例は、配列番号1
6に記載のアミノ酸配列と実質的に同じアミノ酸配列をコードするヌクレオチド
により示される。あるいはDNAの例は、ヒトNMDAR2Dサブユニットをコ
ードし、配列番号15の実質的に全ての配列またはその大部分(すなわち、典型
的にはその少なくとも25−30ヌクレオチド)に高緊縮性条件下でハイブリダ
イズするヌクレオチド配列として特徴付けられる。特に好適なNMDAR2Dを
コードする配列は、配列番号15のコーディング配列と実質的に同じヌクレオチ
ド配列を有する配列である。
ヒトNMDA受容体サブユニットをコードするDNAは、本明細書に開示した
DNA(配列番号1、1A−1P、5、5A−5I、10、13、または15の
任意のものより得られるヌクレオチドを含む)により、適当なハイブリダイゼー
ション条件下で適当なヒトcDNAまたはヒトゲノムライブラリーをスクリーニ
ングすることにより単離される。適当なライブラリーは、ニューロン組織試料(
例えば、海馬や小脳組織、細胞株など)から調製される。例えばライブラリーは
、その実質的に全てのサブユニットコーディング配列を含むDNAの一部を用い
てスクリーニングされる。あるいはライブラリーは適当なプローブでスクリーニ
ングされる。
本明細書においてプローブは、配列番号1、1A−1P、5、5A−5I、1
0、13、または15に記載の任意の14またはそれ以上の隣接する塩基と同じ
少なくとも14個の隣接する塩基(またはその相補物)を含む、ヌクレオチドの
配列を有する1本鎖DNAまたはRNAである。プローブを作成するのに好適な
領域は、5’および/または3’コーディング配列、トランスメンブレンドメイ
ンをコードすると予測される配列、細胞質ループをコードすると予測される配列
、シグナル配列、NMDA結合部位などがある。
全長cDNAクローンまたはその断片はプローブとして使用され、好ましくは
容易に検出するために適当な標識物で標識される。断片がプローブとして使用さ
れる時、DNA配列は好ましくはDNAのカルボキシ末端をコードする部分であ
り、最も好ましくはDNA配列の予測されるトランスメンブレンドメインをコー
ドする部分を含む(ドメインは、例えばカイトとドーリトル(Kyte and Doolitt
le)(1982)、J.Mol.Biol.第157巻:105)の方法を用いて、推定されるアミノ
酸配列のハイドロパシー解析に基づき予測される。これらプローブは例えば、グ
ルタミン酸受容体ファミリーの追加メンバーの同定と単離のために使用される。
本発明の配列の特定の応用として、本発明のヌクレオチド配列をプローブとし
て使用して遺伝スクリーニングを実施することができる。すなわち、任意の内因
性グルタミン酸受容体に異常が存在するか否かを測定するために、グルタミン酸
受容体の任意の1つまたはそれ以上の変化/修飾が関与していることが疑われる
神経病理的症状を有する患者の核酸試料を、適当なプローブで測定することがで
きる。同様に、グルタミン酸受容体の機能不全に関連する疾患の家族歴がある患
者をスクリーニングして、このような疾患に罹りやすい体質であるか否かを決定
することができる。
本発明の別の実施態様において、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NM
DA)受容体蛋白サブユニットをコードするDNAの同定方法が提供され、この
方法は、ヒトDNAを上記の核酸プローブと高緊縮性条件下で接触させ、そして
該プローブにハイブリダイズするDNAを同定することよりなる。
ライブラリーのスクリーニング後、ハイブリダイゼーションシグナルを検出し
て陽性クローンを同定する。同定されたクローンを制限酵素マッピングおよび/
またはDNA配列解析により性状解析し、次にこれらが完全なNMDA受容体サ
ブユニットをコードするDNAを含有するか否か(すなわち、これらが翻訳開始
コドンおよび停止コドンを含有するか否か)を確認するために前述の配列と比較
することにより試験する。選択された配列が不完全な場合は、これらを用いて同
じかまたは異なるライブラリーを再スクリーニングして重複するクローンを得る
ことができる。もしライブラリーがゲノム性の場合は、重複クローンはエクソン
とイントロンを含有する。もしライブラリーがcDNAライブラリーの場合は、
重複クローンはオープンリーディングフレームを含有するであろう。いずれの場
合も完全なクローンは、本明細書で提供されるDNAおよびコードされた蛋白と
比較して同定される。
種々のヒトNMDA受容体サブユニット(例えば、NMDAR1、NMDAR
2A、NMDAR2B、NMDAR2C、NMDAR2D)をコードする、相補
的なDNAクローンが単離されている。各タイプのサブユニットは、異なる遺伝
子にコードされているようである。本明細書に記載されるDNAクローンは、各
タイプのサブユニットをコードするゲノムクローンを単離し、異なる神経組織か
ら調製されたライブラリーをスクリーニングすることにより、スプライス変種を
単離するために使用できる。当業者に公知の核酸増幅法を使用して、ヒトNMD
A受容体サブユニットのスプライス変種をコードするDNAを見つけることがで
きる。これは、ヒトRNAまたはゲノムDNAを増幅するために、互いに異なる
配列を取り囲むDNA配列に基づくオリゴヌクレオチドをプライマーとして用い
ることにより達成される。増幅生成物のサイズと配列の決定により、スプライス
変種の存在が明らかになる。さらにハイブリダイゼーションによるヒトゲノムD
NA配列の単離により、ヒトNMDA受容体サブユニットをコードする転写体の
異なるスプライス変種に対応する、イントロンにより分離された多数のエクソン
を含有するDNAが得られる。
必ずしもすべてのサブユニット(およびその変種)がすべての神経組織または
脳のすべての部分に発現されているのではないことは、見いだされている。すな
わち特定のサブユニットまたはそのスプライス変種をコードするcDNAを単離
するためには、異なるニューロンまたは神経組織から調製されるライブラリーを
スクリーニングすることが好ましい。各サブユニットをコードするDNAを得る
ためにライブラリーを調製するための核酸の供給源として使用される好適な組織
には:ヒトNMDA1をコードするDNAを単離するための海馬;NMDAR2
をコードするDNAを単離するための海馬、小脳および胎児脳などがある。
サブユニットをコードするDNAが一旦単離されると、特定のNMDAサブユ
ニットサブタイプまたは変種をコードするmRNAを発現する組織を決定するた
めに、リボヌクレアーゼ(RNase)保護測定法が実施される。この測定法は
、全細胞性RNAの複雑な混合物中の1つのRNA種を検出し定量するための高
感度の手段を与える。サブユニットDNAは標識され、細胞性RNAとハイブリ
ダイズされる。もし細胞性RNA中に相補的なmRNAが存在する場合、DNA
−RNAハイブリッドが得られる。次にRNA試料をRNaseで処理する(こ
れは1本鎖RNAを分解する)。RNA−DNAハイブリッドはRNase分解
から保護され、ゲル電気泳動やオートラジオグラフィーにより肉眼で見ることが
できる。特定のNMDAサブユニットをコードするmRNAを発現する組織を決
定するために、in situ ハイブリダイゼーションを使用することができ
る。標識されたDNAは異なる脳の領域のスライスとハイブリダイズして肉眼で
見えるようになる。
いくつかのヒトNMDA受容体サブユニットの発現の分布は、この受容体のラ
ットでの分布とは異なる。例えばラットのNMDAR2Cサブユニットをコード
するRNAはラットの小脳に多く存在するが、ラットの海馬にはあまり存在しな
い[例えば、モイアー(Moyer)ら、Science 256:1217-1221(1992)を参照]
。しかし最終的にヒトの海馬ライブラリーから無数のヒトNMDAR2Cクロー
ンが得られた。すなわちヒトとラットではいくつかの受容体サブユニットの分布
が異なっているようである。
前述のヌクレオチド配列はベクターに取り込んでさらに操作することができる
。本明細書においてベクター(またはプラスミド)とは、異種DNAを細胞に取
り込んでその発現または複製をさせるのに使用される、独立した成分である。こ
のような担体(vehicle)の選択と使用は、当業者には公知である。
発現ベクターとは、DNA断片の発現を可能にする制御配列(例えばプロモー
ター領域)に機能的に結合したDNAを発現することができるベクターを含む。
すなわち発現ベクターとは、適当な宿主細胞内に取り込まれるとクローン化DN
Aを発現する、組換えDNAまたはRNA作成体(例えば、プラスミド、ファー
ジ、組換えウイルスまたは他のベクター)を意味する。適当な発現ベクターは当
業者に公知であり、真核細胞および/または原核細胞中で複製されるもの、およ
びエピソームとしてとどまるか宿主細胞内に取り込まれるものも含まれる。真核
生物の宿主細胞(特に哺乳動物)中での本発明のNMDA受容体サブユニットの
発現のために好適なプラスミドには、例えば、pCMV−T7−2、pCMV−
T7−3(図6を参照)、pMMTVT7(+)またはpMMTVT7(−)(
前述のように調製されたpMAMneo(クロンテク(Clontek)、パロアルト
(Palo Alto)、カリホルニア州)を修飾したもの)、pcDNA1などのサイ
トメガロウイルス(CMV)プロモーター含有ベクターがある。
本明細書において、プロモーター領域とは、そこに機能的に結合したDNAの
転写を調節するDNAのセグメントを意味する。プロモーター領域は、RNAポ
リメラーゼによる認識、結合および転写の開始に充分な特異的配列を含有する。
このプロモーター領域の部分をプロモーターと呼ぶ。さらにこのプロモーター領
域は、このRNAポリメラーゼの認識、結合および転写開始を調節する配列を含
む。これらの配列はcis作用性であるか、またはtrans活性化因子に対し
て応答する。制御の性質により、プロモーターは構成性であるかまたは制御され
ている。本発明の実施において使用されるプロモーターの例には、SV40早期
プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、マウス乳癌ウイ
ルス(MMTV)ステロイド誘導性プロモーター、モロニー(Moloney)マウス
白血病ウイルス(MMLV)プロモーターなどがある。
本明細書において、「機能的に結合している」とは、DNAとヌクレオチドの
制御性配列やエフェクター配列(例えばプロモーター、エンハンサー、転写およ
び翻訳停止部位、および他のシグナル配列)との機能的関係を意味する。例えば
、DNAとプロモーターの機能的結合は、DNAの転写はプロモーターを特異的
に認識してこれに結合し、DNAを転写するRNAポリメラーゼによりプロモー
ターから開始されるような、DNAとプロモーターの間の物理的および機能的結
合
を意味する。発現および/またはインビトロの転写を最適化するために、転写ま
たは翻訳のレベルで発現を妨害するかまたは低下させる、不適当な代替翻訳開始
コドンまたは他の配列を除去するために、クローンの5’および/または3’非
翻訳部分を除去、付加または変更することが必要なこともある。あるいはコンセ
ンサスリボゾーム結合部位(例えば、コザック(Kozak)(1991)J.Biol.Chem
.266:19867-19870)を開始コドンの5’のすぐ近くに挿入して、発現を増強さ
せることもできる。同様に、転写を増強するために、NMDAサブユニットのコ
ーディング配列の代わりに同じアミノ酸をコードする代替コドンを用いることが
できる(例えば、宿主細胞のコドンの選択性が採用され、G−Cの豊富なドメイ
ンを減少させるなど)。さらに両生類の卵母細胞中のNMDA受容体サブユニッ
トの発現増強の可能性のために、サブユニットコーディング配列を随時発現作成
体中に取り込むことができる(ここではコーディング配列の5’末端と3’末端
は、それぞれツメガエル(Xenopus)のβ−グロビン遺伝子の5’と3’の非翻
訳配列に隣接している)。例えば、NMDA受容体サブユニットコーディング配
列は、pSP64(プロメガ(Promega)、マジソン、ウィスコンシン州、より
入手できる)の修飾型であるベクターpSP64Tに取り組むことができる(ク
リーグとメルトン(Krieg and Melton)(1984)Nucleic Acids Research 12:70
57-7070を参照)。このコーディング配列は、SP6プロモーターの下流に位置
するβ−グロビン遺伝子の5’末端と3’非翻訳配列の間に挿入される。次に得
られるベクターから、インビトロの転写体を作成される。このような修飾の好ま
しい点(またはニーズ)は実験的に決定されている。
本明細書において、発現とはポリ核酸がmRNAに転写され、ペプチド、ポリ
ペプチドまたは蛋白に翻訳される過程を意味する。ポリ核酸がゲノムDNAから
得られる場合、適当な真核生物宿主細胞または微生物が選択されるなら、発現に
はmRNAのスプライシングを含む。
哺乳動物細胞のトランスフェクションに特に好適なベクターは、SV40早期
プロモーター、マウスdhfr遺伝子、SV40ポリアデニル化部位およびスプ
ライシング部位、そして細菌中でベクターを維持するのに必要な配列を含有する
pSV2dhfr発現ベクター、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター
をベースにしたベクター(例えば、pCMV−T7−2およびpCMV−T7−
3(本明細書に記載))またはpCDNA1(インビトロゲン(Invitrogen)、
サンジエゴ、カリホルニア州))、およびMMTVプロモーターをベースにした
ベクター(例えば、pMMTVT7(+)またはpMMTVT7(−)(本明細
書中に記載))である。
ヒトNMDAR受容体サブユニットをコードする全長DNAは、ベクターpc
DNA1、pMMTVT7(+)、pCMV−T7−2およびpCMV−T7−
3に挿入されている。pCMV−T7−2は、CMVプロモーター/エンハンサ
ー、プロモーターのすぐ下流に存在するSV40スプライス/ドナー部位、スプ
ライス部位の下流に位置するT7バクテリオファージRNAポリメラーゼプロモ
ーター、その後にSV40ポリアデニル化シグナル、そしてT7プロモーターと
ポリアデニル化シグナルの間にポリリンカーを有するpUC19をベースにした
哺乳動物細胞発現ベクターである。CMVプロモーターとSV40ポリアデニル
化シグナルの間にNMDA受容体サブユニットを配置させると、この作成体によ
りトランスフェクションされた哺乳動物の宿主細胞中で外来DNAの構成的発現
(constitutive expression)が与えられる。プラスミドpCMV−T7−3は
、ポリリンカー中の制限酵素部位が逆転している以外は、pCMV−T7−2と
同じである。
ベクターpMMTVT7(+)とpMMTVT7(−)はベクターpMAMn
eo(クロンテック(Clontech)、パロアルト(Palo Alto)、カリホルニア州
)を修飾することにより調製された。pMAMneoは、デキサメタゾン誘導体
性マウス乳癌ウイルス(MMTV)−LTRプロモーターに結合した(この後に
SV40スプライス部位とポリアデニル化部位が続く)、ラウス肉腫ウイルス(
RSV)の長い末端反復配列(LTR)を含有する、哺乳動物の発現ベクターで
ある。pMAMneoはまた、大腸菌の増殖のためのβ−ラクタマーゼ遺伝子(
アンピシリン耐性を与える遺伝子をコードする)と同様に、形質転換体の選択の
ための大腸菌neo遺伝子を含有する。
ベクターpMMTVT7(+)は、pMAMneoからneo遺伝子を除去し
pBluescript(ストラタジーン(Stratagene)、ラホイア(La
Jolla)、カリホルニア州))からのマルチプルクローニング部位とT7および
T3プロモーターを挿入することにより作成される。従ってpMMTVT7(+
)はMMTV−LTRプロモーターに結合したRSV−LTRエンハンサー、M
MTV−LTRプロモーターの下流に位置するT7バクテリオファージRNAポ
リメラーゼプロモーター、T7プロモーターの下流に位置するポリリンカー、T
7プロモーターの下流に位置するT3バクテリオファージRNAポリメラーゼプ
ロモーター、そしてT3プロモーターの下流に位置するSV40スプライシング
部位とポリアデニル化部位を含有する。pMAMneoからのβ−ラクタマーゼ
遺伝子(アンピシリン耐性を与える蛋白をコードする)はpMMTVT7(+)
中で保持されるが、pMAMneo中の配向に対して配向は逆転している。
ベクターpMMTVT7(−)はpMMTVT7(+)と同じであるが、T7
プロモーターとT3プロモーターの位置が逆転しており、pMMTVT7(−)
中のT3プロモーターはpMMTVT7(+)中のT7プロモーターがある場所
に位置しており、pMMTVT7(−)中のT7プロモーターはpMMTVT7
(+)中のT3プロモーターがある場所に位置している。従ってpMMTVT7
(+)とpMMTVT7(−)ベクターは、哺乳動物宿主細胞中で異種DNA(
ここで異種DNAはポリリンカーでベクター内に取り込まれている)が発現する
のに必要な制御成分のすべてを含有している。さらにT7プロモーターとT3プ
ロモーターはポリリンカーのどちらかの側に位置しているため、これらのプラス
ミドはポリリンカーでベクター内にサブクローニングされている異種DNAのイ
ンビトロ転写体の合成に使用することができる。
哺乳動物細胞中のヒトNMDA受容体サブユニットをコードするDNAの誘導
性発現のために、DNAをpMMTVT7(+)またはpMMTVT7(−)の
ようなプラスミド中に挿入することができる。これらのプラスミドは、機能的に
関連する外来DNAのステロイド誘導性発現のためのマウス乳癌ウイルス(MM
TV)プロモーターを含有する。宿主細胞が糖質コルチコイド(すなわちMMT
Vプロモーターのインデューサー)の摂取に必要な内因性糖質コルチコイド受容
体を発現しない場合は、糖質コルチコイド受容体をコードするDNA(ATCC
整理番号67200)で細胞を追加的にトランスフェクションする必要がある。
インビトロ転写体の合成のために、ヒトNMDAR1、NMDAR2A、NMD
AR2B、NMDAR2CおよびNMDAR2Dをコードする全長ヒトDNAク
ローンを、pIBI24(インターナショナル・バイオテクノロジーズ社(Inte
rnational Biotechnologies,Inc.)、ニューヘーブン、コネチカット州)、p
CMV−T7−2、pCMV−T7−3、pMMTVT7(+)、pMMTVT
7(−)、pBluescript(ストラタジーン(Stratagene)、ラホイア
(LaJolla)、カリホルニア州)またはpGEM7Z(プロメガ(Promega)、マ
ジソン、ウィスコンシン州)中にサブクローニングすることもできる。
本発明の別の実施態様において、前述のポリ核酸(すなわちDNAまたはRN
A)を含有する細胞が提供される。細菌、酵母および哺乳動物のような宿主細胞
は、RNAを複製しNMDA受容体サブユニットを産生するために使用すること
ができる。受容体の発現と機能の評価法は、PCT出願PCT/US91/05
625とPCT/US92/11090、および同時係属出願07/563,7
51号と07/812,254号に記載されている。これらの文献の主題はその
全体が参考のため本明細書中に引用されている。
適当な発現ベクターへのクローン化DNAの導入法、1つのプラスミドベクタ
ーまたはプラスミドベクターの組合せ(それぞれが1つまたはそれ以上の異なる
遺伝子をコードする)または線状DNAによる真核細胞のトランスフェクション
、そしてトランスフェクションした細胞の選択法は公知である(例えば、サムブ
ルーク(Sambrook)ら、(1989)分子クローニング:実験室マニュアル(Mo
lecular Cloning:A Laboratory Manual)、第2版、コールド・スプリング・ハ
ーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)を参
照)。異種DNAは、当業者に公知の任意の方法により宿主細胞に導入される:
例えば、CaPO4沈殿法(例えば、ウィグラー(Wigler)ら、(1979)、Proc
.Natl.Acad.Sci.76:1373-1376)またはリポフェクタミン(ギブコ(GIB
CO)BRL#18324-012)を用いる異種DNAをコードするベクターによるト
ランスフェクション。次に組換え細胞は、DNAによりコードされたサブユニッ
トが発現される条件下で培養することができる。好適な細胞は哺乳動
物細胞(例えば、HEK293、CHO、BHKBIおよびLtk-細胞、マウ
ス単球マクロファージP388D1およびJ774A−1細胞(ATCC、ロッ
クヴィル、メリーランド州から入手できる)など)、酵母細胞(例えば、ピキア
・パストリス(Pichia Pastoris)のようなメチル親和性(methilotrophic)酵
母細胞)、細菌細胞(例えば大腸菌)などがある。
本明細書で提供されるDNAは任意の真核細胞(例えば、ピキア・パストリス
(Pichia Pastoris)(米国特許第4,882,279号、4,837,148
号、4,929,555号および4,855,231号を参照)、サッカロミセ
ス.セレビッシェ(Saccharomyces cerevisiae)、カンジダ・トロピカリス(Ca
ndida tropicalis)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)など
の酵母細胞)中で発現されるが、本明細書で提供されるヒトNMDA受容体サブ
ユニットをコードするDNAの発現のためには市販の発現系や当業者に公知の他
の発現系を含む哺乳動物発現系が好ましい。DNAのインビトロRNA転写体の
発現にはツノガエル(Xenopus)卵母細胞が好適である。
好適な実施態様において、ヒトNMDARサブユニットをコードするDNAは
ベクターに結合され、適当な宿主細胞中に導入されて、特異的なヒトNMDA受
容体サブタイプまたはサブユニットの特異的な組合せを発現する、形質転換され
た細胞株を産生する。得られる細胞株は次に、公知の薬剤または可能性のある薬
剤の受容体機能への影響の再現性のある定量的解析のために大量に産生される。
他の実施態様においては、各サブユニットをコードするDNAのインビトロ転写
によりmRNAが産生される。このmRNA(単一のサブユニットクローンから
であってもまたはクローンの組合せからであっても)は、ツノガエル(Xenopus
)卵母細胞に注入され、ここでmRNAはヒト受容体サブユニットの合成を指令
し、これが次に機能性受容体を形成する。あるいは機能性受容体の発現のために
、サブユニットをコードするDNAは卵母細胞に直接注入される。次にトランス
フェクションされた細胞または注入された細胞は、本明細書に記載の薬剤スクリ
ーニング法に使用される。
DNAまたはRNAが導入される真核細胞は、このようなDNAまたはRNA
により、トランスフェクションされることができるものまたはこのようなDNA
またはRNAを注入することができるものである。好適な細胞は一時的または安
定にトランスフェクションされ、またDNAやRNAを発現するものである。最
も好適な細胞は、異種DNAによりコードされる1つまたはそれ以上のサブユニ
ットよりなる組換えまたは異種ヒトNMDA受容体サブユニットを形成すること
ができるものである。このような細胞は実験的に同定されるか、または容易にト
ランスフェクションまたは注入することができるものの中から選択される。
DNAを導入するための細胞の例は、哺乳動物起源の細胞(例えば、COS細
胞、マウスL細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、ヒト胎児性腎
(HEK)細胞(特に、液体窒素中で凍結された後融解され再増殖が可能なHE
K293細胞;例えばゴーマン(Gorman)の米国特許第5,024,939号(
また、スチルマン(Stillman)ら、(1985)Mol.Cel.Biol.5:2051-2060も参
照)に記載のもの)、アフリカミドリザル(African green monkey)細胞および
当業者に公知の他の細胞)、両生類の細胞(例えば、ゼノプス・ラエビス(Xeno
pus laevis)卵母細胞)、酵母細胞(例えば、サッカロミセス・セレビッシェ(
Saccharomyces cerevisiae)、ピキア・パストリス(Pichia Pastoris))など
がある。注入されたRNA転写体を発現するための細胞の例は、ゼノプス・ラエ
ビス(Xenopus laevis)卵母細胞がある。DNAのトランスフェクションに好適
な細胞は、当業者に公知であるかまたは実験的に同定され、HEK293細胞(
整理番号#CRL1573でATCCより入手できる);Ltk-細胞(整理番
号#CCL1.3でATCCより入手できる);COS−7細胞(整理番号#C
RL1651でATCCより入手できる);そしてDG44細胞(dhfr C
HO細胞;例えば、ウーラウプ(Urlaub)ら(1986)Cell.Molec.Genet.12:5
55を参照)がある。好適な細胞には、LTK−細胞とDG44細胞がある。
DNAは当業者に公知の方法を用いて細胞内に安定に取り込まれるか、または
一時的に発現される。安定にトランスフェクションされる哺乳動物細胞は、選択
マーカー遺伝子(例えば、チミジンキナーゼ、ジヒドロ葉酸還元酵素、ネオマイ
シン耐性などの遺伝子)を有する発現ベクターで細胞をトランスフェクションし
、トランスフェクションされた細胞をマーカー遺伝子を発現する細胞に選択的な
条件下で増殖させることにより調製される。一時的トランスフェクション体を調
製
するためには、哺乳動物細胞をレポーター遺伝子(例えば大腸菌β−ガラクトシ
ダーゼ遺伝子)でトランスフェクションしてトランスフェクション効率を追跡す
る。トランスフェクション体は典型的には選択性条件下では増殖しないため選択
マーカー遺伝子は一時的トランスフェクション体には含有されず、普通トランス
フエクション後数日以内に分析される。
このような安定トランスフエクション細胞または一時的トランスフェクション
細胞を産生するために、細胞を充分な濃度のサブユニットをコードする核酸でト
ランスフェクションして、異種DNAにコードされるヒトサブユニットを含有す
るヒトNMDA受容体を形成させる。サブユニットをコードするDNAの正確な
量と比率は実験的に決定されるか、またはサブユニット、細胞および測定条件の
特定の組合せについて最適化される。異種DNAまたはRNAのみにコードされ
るサブユニットを含有するNMDA受容体を発現する組換え細胞が特に好適であ
る。
異種DNAは細胞中でエピソーム成分として維持されるか、または細胞の染色
体DNAに取り込まれる。次に得られる組換え細胞を培養し、この培養物または
サブ培養物からサブ培養(または、哺乳動物細胞の場合は継代する)する。組換
え細胞のトランスフェクション、注入および培養法は当業者に公知である。同様
に当業者に公知の精製法を用いて、ヒトNMDA受容体サブユニットが精製され
る。例えば1つまたはそれ以上のサブユニットに特異的に結合する抗体または他
のリガンドが、サブユニットまたはサブユニットを含有するヒトNMDA受容体
の親和性精製と免疫沈降に使用される。
本明細書において、異種DNAまたは外来DNAおよびRNAは、互いに交換
して使用することができ、細胞のゲノムの一部としては存在しないか、または天
然に存在するものとは異なるゲノム中に見いだされるDNAまたはRNAを意味
する。典型的には異種DNAまたは外来DNAまたはRNAは、宿主細胞に内因
性ではなく人工的に細胞に取り込まれたDNAまたはRNAを意味する。異種D
NAの例としては、ヒトNMDA受容体サブユニットをコードするDNA、転写
、翻訳または他の制御可能な生化学過程などに影響を与えることにより内因性D
NAの発現を媒介または変更するRNAまたは蛋白をコードするDNAなどがあ
る。
異種DNAを発現する細胞は、同じであるかまたは異なる発現生成物をコードす
るDNAを含有する。異種DNAは発現される必要はなく、宿主細胞ゲノム中に
取り込まれるかまたはエピソーム的に維持される。
組換え受容体または組換え真核細胞表面は、ヒトNMDA受容体サブユニット
をコードするDNAまたはRNAにコードされる1つまたはそれ以上のサブユニ
ットを含有するか、または宿主細胞にコードされるサブユニットと異種DNAま
たはmRNAにコードされるサブユニットの混合物を含有してもよい。組換え受
容体はホモマー(homomer)であるかまたは多数のサブユニットのヘテロマー(h
eteromer)の組合せであってよい。多くの種(例えばラットやヒト)の受容体を
コードするDNAまたはmRNAの混合物を、細胞中に導入することができる。
すなわち本明細書記載のNMDAR1のみまたは1つまたはそれ以上のNMDA
R1と1つまたはそれ以上のNMDAR2サブユニットの組合せを含有する細胞
が調製される。例えば本発明のNMDAR1サブユニットは、NMDAR2A、
NMDAR2B、NMDAR2Cおよび/またはNMDAR2D受容体サブユニ
ットとともに同時発現することができる。ツノガエル(Xenopus)卵母細胞中で
発現された組換えヒトNMDAサブユニットのヘテロマーの組合せの例としては
、NMDAR1+NMDAR2A、NMDAR1+NMDAR2B、そしてNM
DAR1+NMDAR2A+NMDAR2Cがある(実施例9を参照)。
本明細書に記載のDNA、mRNA、ベクター、受容体サブユニット、受容体
サブユニットの組合せおよび細胞により、選択されたNMDA受容体サブユニッ
トやその特異的組合せおよび該受容体サブユニットに対する抗体の産生が可能で
ある。これは、その存在が単一のNMDA受容体サブユニットの分析を妨害する
多くの他の受容体蛋白の汚染が実質的にない、合成または組換え受容体および受
容体サブユニットを調製する手段を与える。目的の受容体のサブタイプが利用で
きることが、特定の受容体サブタイプまたはNMDA受容体サブユニットの組合
せへの薬剤の影響を観察し、従ってヒトに特異的でありヒトNMDA受容体サブ
タイプまたはNMDA受容体サブユニットの組合せに特異的な試験系で薬剤の初
期のインビトロスクリーニングの実施を可能にする。特異的抗体が利用できるこ
とは、インビボで発現されるサブユニットを同定することを可能にする。すなわ
ち、このような特異的組合せは、薬剤スクリーニングの好適な標的として使用さ
れる。
特異的な受容体組成物への薬剤の影響を測定するためにインビトロで薬剤物質
をスクリーニングすることができることは、受容体サブタイプ特異的または疾患
特異的薬剤の開発とスクリーニングを可能にするはずである。また単一の受容体
サブユニットまたは種々の型の受容体サブユニットと種々のアゴニストまたはア
ンタゴニストの可能性のある物質との特定の組合せを試験することにより、個々
のサブユニットの機能と活性に関する追加情報が得られ、1つまたはそれ以上の
受容体サブユニットまたは受容体サブタイプと非常に特異的に相互作用すること
ができる化合物の同定と設計を可能にするであろう。得られる薬剤は、種々の受
容体サブタイプを発現する細胞を用いてスクリーニングすることにより同定され
る薬剤より、不要な副作用はより少ないであろう。
さらに種々の疾患の薬剤開発と治療法に関して、ヒトNMDA受容体サブユニ
ットをコードするDNAが利用できることは、ある種の疾患の発症に相関する遺
伝子の変化(例えば、突然変異)の同定を可能にする。さらに、このような突然
変異を合成DNA配列に特異的に導入し、次にこれを実験室動物に導入するかま
たはインビトロ測定系でその効果を測定することにより、そのような疾患の動物
モデルの作成が可能になる。
別の面において、本発明は本発明のDNAによりコードされる機能性ペプチド
断片およびその機能性組合せよりなる。ペプチドがグルタミン酸受容体として機
能するのに必須ではない配列中のアミノ酸の一部またはすべてを排除することに
より、不要な実験をすることなく当業者はこのような機能性ペプチド断片を産生
することができる。グルタミン酸受容体機能に必須のアミノ酸は、例えばペプチ
ドをコードするDNAの体系的消化および/またはDNAへの欠失の導入により
決定することができる。修飾(例えば欠失または消化)DNAは、例えばDNA
をトランスフェクションし、次に得られるmRNAをツノガエル(Xenopus)卵
母細胞に導入して、mRNAを翻訳させることにより発現することができる。卵
母細胞中のこうして発現された蛋白の機能的分析は、グルタミン酸受容体に結合
しこれを機能的に活性化することが公知のリガンドに卵母細胞を暴露して、次に
発現された断片がイオンチャネルを生成するか否かについて卵母細胞を追跡する
ことにより、行われる。イオンチャネルが検出されるなら、断片はグルタミン酸
受容体として機能する。
上記の方法は、NMDAR1様受容体サブユニット単独の存在下、またはNM
DAR1様およびNMDAR2様受容体サブユニットの組合せの存在下で行われ
る。例えば試験される蛋白がNMDAR2様受容体サブユニットである時、追加
のサブユニットは好ましくはNMDAR1様サブユニットである。
本発明の別の実施態様において、競合的結合測定法で本発明の受容体蛋白を使
用することよりなる、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体
サブユニットに結合する化合物の同定方法が提供される。この測定法は多数の化
合物を迅速にスクリーニングして、どの化合物(もし、あるとすれば)がNMD
A受容体に結合することができるかを調べることができる。このような化合物が
本発明の受容体のモジュレーター、アゴニストまたはアンタゴニストとして作用
するのか否かをさらに調べるために、さらに詳しい測定法が実施される。
本発明の結合測定法の別の応用は、本発明の受容体の存在の有無に関する試料
(例えば生物学的液体)の測定である。例えばグルタミン酸産生経路の機能不全
に関連する症状を示す患者の血清を測定して、観察される症状がこのような受容
体の産生不足かまたは過剰なのかを決めることができる。
本発明において企図される結合測定法は、当業者は容易に判定できるように種
種の方法で実施することができる。例えばラジオ受容体測定法などの競合的結合
測定法を使用することができる。
本発明のさらなる実施態様において、本発明のヒトNMDA受容体の活性を調
節する化合物を同定するための生物測定法が提供され、該方法は:
(a)ヒトNMDA受容体サブユニットをコードするDNAを含有する細胞(こ
の細胞は機能性NMDA受容体を発現する)を、受容体のイオンチャネル活性の
調節を測定すべき少なくとも1つの化合物に暴露させて、
(b)細胞のイオンチャネル活性の変化を追跡する
ことよりなる。
上記のバイオアッセイはヒトNMDA受容体のアゴニストやアンタゴニストの
同定を可能にする。この方法では組換えNMDA受容体に「未知の」すなわち試
験物質と(アンタゴニスト活性が試験される時は、さらに公知のNMDAアゴニ
ストの存在下で)接触させ、この「未知の」すなわち試験物質との接触後、公知
のグルタミン酸受容体のイオンチャネル活性を追跡し、公知のグルタミン酸受容
体のイオンチャネル応答を増加または低下させる物質を、ヒトNMDA受容体の
機能性リガンド(すなわち、モジュレーター、アゴニストまたはアンタゴニスト
)として同定する。
本発明の特定の実施態様において、組換えヒトNMDA受容体を発現する哺乳
動物細胞または卵母細胞を試験化合物と接触させて、次に試験化合物がある場合
またはない場合のNMDA受容体介在応答を比較し、試験細胞または対照細胞(
すなわち、NMDA受容体を発現しない細胞)の、化合物の存在に対する応答を
比較して、その調節作用を評価することができる。
本明細書において、「NMDA受容体の活性を調節する」化合物またはシグナ
ルとは、NMDA受容体の活性を変化させ、化合物またはシグナルの存在下では
これらが存在しない場合とはNMDA受容体の活性が異なるようになる化合物ま
たはシグナルを意味する。特にこのような化合物またはシグナルはアゴニストや
アンタゴニストを含む。アゴニストという用語は、受容体機能を活性化するNM
DAのような物質またはシグナルを意味し;アンタゴニストという用語は、受容
体機能を妨害する物質を意味する。典型的にはアンタゴニストの作用はアゴニス
トにより活性化をブロックするものとして観察される。アンタゴニストは競合的
および非競合的アンタゴニストを含む。競合的アンタゴニスト(または競合的ブ
ロッカー)は、アゴニスト(例えば、リガンドまたは神経伝達物質)の特異的な
部位またはその近傍と相互作用する。非競合的アンタゴニストまたはブロッカー
は、アゴニストと相互作用する部位とは異なる部位と相互作用することにより、
受容体の機能を不活性化する。
当業者は理解できるように、ヒトNMDA受容体活性を調節する化合物(例え
ば、アゴニストおよびアンタゴニスト)の同定方法には、一般に対照との比較が
必要である。「対照」細胞または「対照」培養物の1つのタイプは、試験化合物
に暴露された細胞または培養物と実質的に同様に処理された細胞または培養物で
ある(ただし、対照培養物は試験化合物に暴露されない)。例えば、電圧固定電
気生理学的方法を用いる方法では、細胞を浸漬している外部溶液を単に交換する
ことにより、試験化合物の存在下または非存在下で同じ細胞を試験することがで
きる。別のタイプの「対照」細胞または「対照」培養物は、トランスフェクショ
ンされた細胞と同一の細胞または細胞の培養物である(ただし、対照培養物に使
用される細胞は機能性ヒトNMDA受容体サブユニットを発現しない)。この場
合、細胞または各タイプの細胞の培養物が、測定される化合物の存在下と実質的
に同じ反応条件下に暴露される時、試験化合物に対する試験細胞の応答は、受容
体のない(対照)細胞の試験化合物に対する応答と比較される。
本発明のさらに別の実施態様において、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸
(NMDA)受容体のイオンチャネル活性は、この受容体を、上記バイオアッセ
イにより同定される少なくとも1つの化合物の有効量と接触させることにより調
節される。
本発明のさらに別の実施態様において、上記の受容体蛋白に対して産生された
抗体が提供される。この抗体は、受容体組織局在化、サブユニット組成、機能性
ドメインの構造の研究用、および診断用、治療用などに使用することができる。
好ましくは治療用途では、使用される抗体はモノクローナル抗体である。
本発明の受容体蛋白またはその部分を抗体産生の抗原として用いることにより
、上記の抗体は当業者に公知の標準的方法を使用して産生することができる。抗
ペプチドおよび抗融合蛋白抗体ともに使用することができる[例えば、バホウト
(Bahouth)ら、(1991)Trends Parmacol Sci.第12巻:338-343;Current Prot
ocols in Molecular Biology(アウスベル(Ausubel)ら、編)ジョン・ワイリ
ー・アンド・サンズ(John Wiley and Sons)、ニューヨーク(1989)]。免疫
原として(合成ペプチドまたは組換え細菌融合蛋白として)使用するためのNM
DAサブユニットの部分を選択する場合に考慮すべき因子は、抗原性、入手し易
さ(すなわち、細胞外ドメインおよび細胞質ドメイン)、特定のサブユニットに
特異的であるかなどである。
サブユニット特異的抗体が利用できることは、(例えば、正常の脳組織対疾患
の脳組織中の)種々のサブユニットの分布と発現密度を追跡するのに免疫組織学
的方法を使用することを可能にする。このような抗体はまた、診断および治療応
用に利用できる。
本発明のさらに別の実施態様において、有効量の上記の抗体に本発明の受容体
を接触させることにより、該受容体のイオンチャネル活性を調節する方法が提供
される。
本発明の抗体は、標準的方法(例えば、腹腔内投与、筋肉内投与、静脈内投与
、または皮下注射、移植または経皮的投与法など)により、対象者に投与するこ
とができる。当業者は、使用される投与法により、投与型、治療処方などを容易
に決定することができる。
以下の非限定例を参照して本発明をさらに詳細に説明する。実施例1 ヒトNMDA受容体NMDAR1サブユニットをコードするDNAの単離A.c DNAライブラリースクリーニング
ヒト海馬組織から単離したRNAを、オリゴdT−プライムおよびランダムプ
ライムした1本鎖cDNAの合成のための鋳型として使用した[例えば、マニア
チス(Maniatis)ら、(1982)分子クローニング:実験室マニュアル(Molecula
r Cloning:A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラ
トリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、コールド・スプリ
ング・ハーバー(Cold Spring Harbor)、ニューヨーク]。1本鎖cDNAを2
本鎖cDNAに変換し、その末端にEcoRI/SnaBI/XhoIアダプタ
ーを付け加えた。アガロースゲル電気泳動を用いてサイズによりcDNAを分離
し、>2.0kbのものをEcoRI消化したλgt10バクテリオファージベ
クター中に結合した。得られるcDNAライブラリーを、細菌宿主の限界感染に
より各クローンを複製して増幅し、−70℃で保存した。
保存してある増幅した海馬オリゴdT−プライムcDNAライブラリーを取り
出し、1×I06個の組換え体を、ラットNMDAR1A受容体cDNAのヌク
レオチド96−128(SE7)とヌクレオチド2576−2609(SE8)
に対応するオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションについてスクリーニ
ングした(ミヨシ(Miyoshi)ら、(1991)Nature 354:31を参照)。ハイブ
リダイゼーションは、42℃で6×SSPE、5×デンハルツ(Denhart's)溶
液、10%ホルムアルミド、0.2%SDSおよび200μg/ml ニシン精子D
NA中で行なった。洗浄は50℃で1×SSPEと0.2%SDS中で行なった
。ハイブリダイズするクローンを同定した。これらのクローンはSE8にはハイ
ブリダイズしたがSE7にはハイブリダイズしなかった。
ランダムにプライムした一次ヒト海馬cDNAライブラリー(ライブラリーに
含めるために2.0kbより大きいcDNAのみをスクリーニングして調製され
た〜2×105個の組換え体)を、オリゴヌクレオチドSE8とラットNMDA
RIA受容体cDNAのヌクレオチド129−141に対応するオリゴヌクレオ
チド(SE11)へのハイブリダイゼーションと同じ条件下で、スクリーニング
した。SE8にハイブリダイズするがSE11にはハイブリダイズしない5個の
ハイブリダイズクローンが同定された:NMDA5−7とNMDA10−11。B.クローンの性状解析
クローンをプラーク精製し、制限酵素マッピングと挿入体のDNA配列解析に
より性状解析した。クローンの1つであるNMDA11(NMDA11の部分の
記載については配列番号1Bを参照)は、完全NMDAR1サブユニットをコー
ドする全長cDNAである(すなわち、翻訳開始コドンと翻訳停止コドンを含有
する)。残りのクローンは部分的cDNAである。クローンNMDA2、NMD
A3(配列番号1Dを参照)、NMDA5、NMDA6、NMDA7(配列番号
1Cを参照)、およびNMDA10(NMDA10の一部の記載については配列
番号1Aを参照)は翻訳停止コドンを含有するが、コーディング配列の5’末端
でヌクレオチドが欠如している。
クローンの性状解析により、単離されたcDNAはヒトNMDAサブユニット
転写体の異なってスプライスされた型に対応することが明らかになった。クロー
ンにより示される4つの型のスプライシングは図1に概略が示されている。クロ
ーンNMDA10(5’非翻訳配列、およびコーディング配列の5’末端の60
ヌクレオチドが欠失している)を参照して他の変種を比較する。クローンNMD
A11は、NMDA10に存在する363ヌクレオチド(クローンの3’部分)
が欠失している。この363ヌクレオチド欠失は、転写体のリーディングフレー
ムを破壊しない。しかしこのため停止コドンが変わる。NMDA11のコーディ
ング配列の最後の69ヌクレオチドは、クローンNMDA10の3’非翻訳配列
(すなわち、配列番号1のヌクレオチド3325−3393)に対応する。クロ
ーンNMDA7は、NMDA11から欠失しているものと同じ363ヌクレオチ
ドが欠如している。しかしNMDA7はさらに、NMDA10とNMDA11に
存在する5’末端の204ヌクレオチドが欠如している。この204ヌクレオチ
ドの欠失も転写体のリーディングフレームを破壊しない。NMDA7はNMDA
10とNMDA11に対して5’末端に63ヌクレオチドのフレーム内挿入(in
-frame insertion)を含有する。NMDA7のコーディング配列の最後の69塩
基対は、NMDAI0の3’非翻訳配列(すなわち、配列番号1のヌクレオチド
3325−3393)に対応する。クローンNMDA3はNMDA10に存在す
る3’末端1087塩基対が欠如している。この1087塩基対欠失は転写体の
リーディングフレームを破壊しないが、異なる停止コドンが得られる。NMDA
3のコーディング配列の最後の231塩基対は、クローンNMDA10の3’末
端非翻訳配列(すなわち、配列番号1のヌクレオチド4049−4279)に対
応する。実施例2 全長NMDAR1サブユニットcDNA作成体の調製
クローンNMDA10、NMDA11、NMDA7およびNMDA3を一緒に
結合させて、NMDA受容体NMDAR1サブユニットの変種をコードする全長
cDNAを作成する。この全長NMDAR1サブユニットcDNAをベクターp
cDNA1(インビトロゲン(Invtrogen)、サンジエゴ、カリホルニア州)に
取り込んで、哺乳動物宿主細胞での受容体サブユニットの発現、およびツノガエ
ル(Xenopus)卵母細胞中で発現されるDNAのインビトロ転写体を作成するの
に使用する。
ベクターpcDNA1は、5’から3’の順序で以下の成分を含有するpUC
19ベースのプラスミドである:サイトメガロウイルス(CMV)前初期プロモ
ーター(immediate early gene promoter)/エンハンサー、バクテリオファー
ジT7RNAポリメラーゼプロモーター、ポリリンカー、バクテリオファージS
P6RNAポリメラーゼプロモーター、SV40 RNA処理(すなわちスプラ
イスドナー/アクセプター)シグナル、SV40ポリアデニル化シグナル、そし
てColE1原点および大腸菌株中でP3エピソームとともにベクターを維持す
るためのsupFサプレッサーtRNA。すなわちこのベクターは、哺乳動物宿
主細胞中での異種DNAの発現に必要なすべての制御成分を含有する(ここで異
種DNAはポリリンカーでベクターに取り込まれている)。さらにT7とSP6
プロモーターはポリリンカーのどちらかの側に位置しているため、このプラスミ
ドはポリリンカーでベクターにサブクローニングされた異種DNAのインビトロ
転写体の合成のために使用される。A.NMDAR1A
図2に記載のようにNMDA11(翻訳開始コドンの5’から始まり、クロー
ンの中間のHindIII部位まで延長している)の5’部分とNMDA10(ク
ローンの中間のHindIII部位から始まり、翻訳停止コドンの3’まで延長し
ている)の3’部分を結合させて、全長作成体NMDAR1Aを調製した。2つ
のDNA断片は哺乳動物発現ベクターpcDNA1中で結合させた。
まずNMDAR1作成体を作成する作戦は、NMDA10の全4.0kbのE
coRI挿入体断片とNMDA11の全4.0kbのSnaBI挿入体断片をp
cDNA1中に別々にサブクローニングすることよりなっていたが、このクロー
ニングの2つの試みはうまくいかなかった。生存している大腸菌を分析するとヌ
クレオチドが欠失した不完全な挿入体cDNAが含まれていたため、完全な挿入
断片を有する大腸菌宿主に対して選択があったのかも知れない。従って以下のよ
うにpcDNA1中のNMDA10やNMDA11の種々の断片をサブクローニ
ングし結合させていくつかの方法で全長NMDAR1Aを調製する必要があった
(制限酵素部位の位置については図3を参照)。
クローンNMDA10をBg1IIとEcoRIで消化して、配列番号1のヌク
レオチド1020−4298を含有する〜3.3kb断片を単離し、BamHI
/EcoRI消化pcDNA1にクローン化した。得られたプラスミドをHin
dIIIとNheIで消化して配列番号1のヌクレオチド2137−4298を含
有する断片とpcDNA1の一部を単離した。
クローンNMDA11をEcoRIとHindIIIで消化して、ヌクレオチド
1−2136を含有する〜2.1kb断片を単離し、EcoRI/HindIII消
化修飾pcDNA1(ポリリンカー中のEcoRI部位の5’に位置するHin
dIII部位の欠失と、EcoRI部位の3’でポリリンカーにHindIII部位を
付加することにより修飾した)にサブクローニングした。得られたプラスミドを
NheIとHindIIIで消化し、配列番号1のヌクレオチド1−2136と修
飾pcDNA1の一部を含有する断片を単離した。次にこのNheI/Hind
III断片を、配列番号1のヌクレオチド2137−4298を含有するHindI
II/NheI断片に結合させて、全長作成体NMDAR1Aを作成した(図2を
参照)。この結合混合物を大腸菌MC1061/P3株を形質転換するのに使用
した。pcDNA1中のNheI部位はsupF選択遺伝子内にあるため、正し
く結合され完全なNMDAR1Aプラスミド(これは完全な機能性選択遺伝子を
有する)を含有する大腸菌のみがこの選択操作中に生き延びることができた。こ
の断片サブクローニング作戦により、その組換え宿主細胞の数は少なかったが目
的の正しいNMDAR1Aを含有する大腸菌宿主細胞を選択することができた。
要約すると作成体NMDAR1Aは、NMDA11からの5’非翻訳配列の2
61塩基対(配列番号1のヌクレオチド1−261)とNMDAR1サブユニッ
トのNMDAR1A変種の完全なコーディング配列(配列番号1のヌクレオチド
263−3078)、および3’非翻訳配列の1220塩基対(配列番号1のヌ
クレオチド3079−4298)を含有する。NMDAR1Aコーディング配列
は、哺乳動物細胞中での発現のためにpcDNA1中の制御遺伝子に機能的に結
合している。B.NMDAR1−Δ363
NMDA11の5’部分(翻訳開始コドンの5’から始まり、クローンの中間
のHindIII部位まで延長している、すなわち配列番号1のヌクレオチド1−
2136)とNMDA11の3’部分(クローンの中間のHindIIIから始ま
り、翻訳停止コドンの3’まで延長している、すなわち配列番号1のヌクレオチ
ド2137−2961と3325−4298)を結合させて、全長作成体NMD
AR1−Δ363を調製した。前述のように4.0kbのSnaBINMDA1
1挿
入体全体を直接pcDNA1にサブクローニングすることは難しいため、以下の
ように(制限酵素部位の位置については図3を参照)pcDNA1内にNMDA
11挿入体の2つの断片を結合して作成体を作成することが必要であった。
5’NMDA11断片を得るために、クローンNMDA11をEcoRIとH
indIIIで消化し、配列番号1のヌクレオチド1−2136を含有する〜2.
2kb断片を単離し、EcoRI/HindIII消化修飾pcDNA1(前述の
ように修飾)中にサブクローニングした。得られたプラスミドをNheIとHi
ndIIIで消化し、配列番号1のヌクレオチド1−2136と修飾pcDNA1
の一部を含有する断片を単離した。
3’NMDA11断片を得るために、クローンNMDA11をBg1IIとEc
oRIで消化し、配列番号1のヌクレオチド1020−2961と3325−4
298を含有する3.0kb断片を単離し、BamHI/EcoRI消化pcD
NA1中にサブクローニングした。得られたプラスミドをHindIIIとNhe
Iで消化し、配列番号1のヌクレオチド2137−2961と3325−429
8とpcDNA1の一部を含有する断片を単離した。次にHindIII/Nhe
I断片を、配列番号1のヌクレオチド1−2136を含有するNheI/Hin
dIII断片に結合して、NMDAR1−Δ363を作成した。
要約すると作成体NMDAR1−Δ363は、5’非翻訳配列の261塩基対
(配列番号1のヌクレオチド1−261)とNMDAR1−Δ363変種NMD
AR1サブユニットの完全なコーディング配列(配列番号1のヌクレオチド26
2−2961と3325−3393)、および3’非翻訳配列の905塩基対(
配列番号1のヌクレオチド3394−4298)を含有する。NMDAR1−Δ
363は、コーディング配列の最後の117ヌクレオチドを含む363ヌクレオ
チド(配列番号1のヌクレオチド2962−3324)と、NMDAR1の3’
非翻訳配列の最初の246ヌクレオチドが欠如していることで、NMDAR1とは
異なる。このNMDAR1−Δ363サブユニット変種コーディング配列は、哺
乳動物細胞中での発現のためにpcDNA1中の制御成分に機能的に結合してい
る。C.NMDAR1−Δ1087
NMDAR1−Δ363のNMDAR1変種をコードする挿入体の3’末端を
クローンNMDA3(図2を参照)の3’末端からの断片で置換し、全長作成体
NMDAR1−Δ1087を調製した。プラスミドNMDAR1−Δ363をP
stIで部分的に消化し、XbaIで完全に消化した。NMDAR1−Δ363
の363ヌクレオチド欠失の位置の〜112ヌクレオチド上流にPstI部位と、
NMDAR1−Δ363の3’非翻訳配列の下流のポリリンカー中にXbaI部
位がある(図3を参照)。従ってNMDAR1−Δ363のPstI/XbaI
消化により、ベクターから配列番号1のヌクレオチド2850−2961と33
25−4298を含有する断片が除去される。大きい方の断片を消化物から単離
した。
クローンNMDA3の挿入体をpGEM(プロメガ(Promega)、マジソン、
ウィスコンシン州)のEcoRI制限部位にクローン化し、得られたプラスミド
をPstIとXbaIで消化した。配列番号1のヌクレオチド2850−296
1と4049−4298を含有する小さい断片を単離し、NMDAR1−Δ36
3のPstI/XbaI消化物からの大きい断片と結合させた。得られた作成体
をNMDAR1−Δ1087と命名した。
要約すると作成体NMDAR1−Δ1087は、5’非翻訳配列の261塩基
対(配列番号1のヌクレオチド1−261)とNMDAR1−Δ1087変種N
MDAR1サブユニットの完全なコーディング配列(配列番号1のヌクレオチド
262−2961と4049−4279)、および3’非翻訳配列の19塩基対(
配列番号1のヌクレオチド4280−4298)を含有する。NMDAR1−Δ
1087は、コーディング配列の最後の117ヌクレオチドを含む1087ヌク
レオチド(配列番号1のヌクレオチド2962−4048)と、NMDAR1の
3’非翻訳配列の最初の970ヌクレオチドが欠如していることで、NMDAR1
とは異なる。このNMDAR1−Δ1087サブユニット変種コーディング配列
は、哺乳動物細胞中での発現のためにpcDNA1中の制御成分に機能的に結合
している。D.NMDAR1−I63−Δ204
NMDAR1A1399ヌクレオチド(すなわち、配列番号1の738−21
36)をNMDA7のPvuII−HindIII断片(すなわち、配列番号1のヌ
クレオチド738−831と配列番号3のヌクレオチド1−63と配列番号1の
ヌクレオチド832−984と1189−2136)で置換し、図2に記載のよ
うに全長作成体NMDAR1−I63−Δ204を調製した。NMDAR1作成
体には複数のPvuII部位があるため、NMDAR1−I63−Δ204の作成
には以下のように数段階の工程が必要であった(制限酵素の部位については図3
を参照)。
作成体NMDAR1から単離され配列番号1のヌクレオチド1−2136を含
有する〜2.2kbのEcoRI−HindIII断片を、EcoRIとHindI
IIで消化した修飾pcDNA1(実施例2Aに記載のように修飾した)に結合さ
せた。得られたプラスミドをAvrIIで消化し、自己結合させてpcDNA1に
より寄与されるプラスミドの部分から2つのPvuII部位を除去した。次にこの
プラスミドをPvuIIで部分的に消化し、HindIIIで完全に消化した。この
消化物を、クローンNMDA7から単離された1258ヌクレオチドのPvuII
−HindIII断片に結合させた。得られたプラスミドをNMDAR1−I63
−Δ204−5’と命名し、BamHIとHindIIIで消化し、配列番号1の
ヌクレオチド1−831と配列番号3のヌクレオチド1−63および配列番号1
のヌクレオチド832−984と1189−2136を含有する断片を単離し、
BamHI/HindIII消化NMDAR1に結合させてNMDAR1−I63
−Δ204を作成した。
NMDAR1−I63−Δ204は、5’非翻訳配列の261塩基対(配列番
号1のヌクレオチド1−261)とNMDAR1−I63−Δ204変種NMD
AR1サブユニットの完全なコーディング配列(配列番号1のヌクレオチド26
2−831と配列番号3のヌクレオチド1−63および配列番号1のヌクレオチ
ド832−984と1189−3078)、および3’非翻訳配列の1220塩
基対(配列番号1のヌクレオチド3079−4298)を含有する。従って、N
MDAR1−I63−Δ204は、NMDAR1に存在しない63ヌクレオチド
(配列番号3のヌクレオチド1−63)を、配列番号1のヌクレオチド831と
832の間に位置して含有することで、NMDAR1とは異なる。さらにNMD
AR1−I63−Δ204は、NMDAR1に存在する204ヌクレオチド(配
列番号1のヌクレオチド958−1188)を欠如している。NMDAR1−I
63−Δ204サブユニット変種コーディング配列は、哺乳動物細胞中での発現
のためにpcDNA1中の制御成分に機能的に結合している。E.NMDAR1−I63
全長作成体NMDAR1−I63は、173塩基対断片(配列番号1のヌクレ
オチド738−910)がNMDA7の236塩基対のPvuII−SmaI断片
(配列番号1のヌクレオチド738−831と配列番号3のヌクレオチド1−6
3、および配列番号1のヌクレオチド832−910)で置換されたNMDAR
1として説明することができる。NMDARI作成体には複数のPvuII部位が
あるため、NMDAR1−I63の作成のためには以下のように数段階の工程が
必要であった。プラスミドNMDAR1−I63−Δ204−5’をSmaIで
部分的に消化し、HindIIIで完全に消化した。大きい方のベクター断片を、
NMDA11から単離した1226塩基対のSmaI/HindIII断片(配列
番号1のヌクレオチド911−2136)に結合させた。得られたベクターをB
amHIとHindIIIで消化し、配列番号1のヌクレオチド1−831と配列
番号3のヌクレオチド1−63および配列番号1のヌクレオチド832−213
6を含有する〜2.2kb断片を単離し、BamHI/HindIII消化NMD
AR1に結合させてNMDAR1−I63を作成した。
NMDAR1−I63は、5’非翻訳配列の261塩基対(配列番号1のヌク
レオチド1−261)、NMDAR1−I63変種NMDAR1サブユニットの
完全なコーディング配列(配列番号1のヌクレオチド262−831と配列番号
3のヌクレオチド1−63および配列番号1のヌクレオチド832−3078)
、および3’非翻訳配列の1220塩基対(配列番号1のヌクレオチド3079
−4298)を含有する。従って、NMDAR1−I63は、NMDAR1に存
在しない63ヌクレオチド(配列番号3のヌクレオチド1−63)を配列番号1
のヌクレオチド831と832の間に位置して含有することで、NMDAR1と
は異なる。NMDAR1−I63サブユニット変種コーディング配列は、哺乳動
物細胞中での発現のためにpcDNA1中の制御成分に機能的に結合している。F.NMDAR1−I63−Δ204−Δ363
作成体NMDAR1−I63−Δ204からの2861ヌクレオチド(すなわち、
配列番号1のヌクレオチド1438−4298)をNMDAR1−Δ363のK
pnI−XbaI(ポリリンカー部位)断片(すなわち、配列番号1のヌクレオ
チド1438−2961と3325−4298)で置換し、図2に記載のように
全長作成体NMDAR1−I63−Δ204−Δ363を調製した。ベクター配
列中に2つの余分のKpnI部位があるため、NMDAR1−I63−Δ204
をXbaIで完全に消化し次にKpnIで部分的に消化した。pcDNA1ベク
ター配列を含有する得られた5’NMDAR1−I63−Δ204断片を、NM
DAR1−Δ363からの3’KpnI−XbaI断片に結合させて、NMDA
R1−I63−Δ204−Δ363を作成した。
要約すると、作成体NMDAR1−I63−Δ204−Δ363は、5’非翻
訳配列の261塩基対(配列番号1のヌクレオチド1−261)、NMDAR1
−I63−Δ204−Δ363変種NMDAR1サブユニットの完全なコーディ
ング配列(配列番号1のヌクレオチド262−831と配列番号3のヌクレオチ
ド1−63および配列番号1のヌクレオチド832−984、1189−296
1および3325−3393)、および3’非翻訳配列の905塩基対(配列番
号1のヌクレオチド3394−4298)を含有する。従って、NMDAR1−
I63−Δ204−Δ363は、NMDAR1Aに存在しない63ヌクレオチド
(配列番号3のヌクレオチド1−63)を配列番号1のヌクレオチド831と8
32の間に位置して含有することで、NMDAR1Aとは異なる。さらにNMD
AR1−I63−Δ204−Δ363は、NMDAR1Aに存在する204ヌク
レオチド(配列番号1のヌクレオチド985−1188)、およびNMDAR1
Aのコーディング配列の最後の117ヌクレオチドと3’非翻訳配列の最初の2
46ヌクレオチドよりなるNMDAR1A中に存在する363ヌクレオチド(配
列番号1のヌクレオチド2962−3324)を欠如している。NMDAR1−
I63−Δ204−Δ363サブユニット変種コーディング配列は、哺乳動物細
胞中での発現のためにpcDNA1中の制御成分に機能的に結合している。G.NMDAR1−I63−Δ204−Δ1087
作成体NMDAR1−I63−Δ204からの2861ヌクレオチド(すなわ
ち、配列番号1のヌクレオチド1438−4298)をNMDAR1−Δ108
7のKpnI−XbaI(ポリリンカー部位)断片(すなわち、配列番号1のヌ
クレオチド1438−2961と4049−4298)で置換し、図2に記載の
ように全長作成体NMDAR1−I63−Δ204−Δ1087を調製した。ベ
クター配列中に2つの余分のKpnI部位があるため、NMDAR1−I63−
Δ204をXbaIで完全に消化し次にKpnIで部分的に消化した。pcDN
A1ベクター配列を含有する得られた5’NMDAR1−I63−Δ204断片
を、NMDAR1−Δ1087からの3’KpnI−XbaI断片に結合させて
、NMDAR1−I63−Δ204−Δ1087を作成した。
要約すると、作成体NMDAR1−I63−Δ204−Δ1087は、5’非
翻訳配列の261塩基対(配列番号1のヌクレオチド1−261)、NMDAR
1−I63−Δ204−Δ363変種NMDAR1サブユニットの完全なコーデ
ィング配列(配列番号1のヌクレオチド262−831と配列番号3のヌクレオ
チド1−63および配列番号1のヌクレオチド832−984、1189−29
61そして4280−4298)、および3’非翻訳配列の19塩基対(配列番
号1のヌクレオチド4280−4298)を含有する。従って、NMDAR1−
I63−Δ204−Δ1087は、NMDAR1Aに存在しない63ヌクレオチ
ド(配列番号3のヌクレオチド1−63)を配列番号1のヌクレオチド831と
832の間に位置して含有することで、NMDAR1Aとは異なる。さらにNM
DAR1−I63−Δ204−Δ1087は、NMDAR1Aに存在する204
ヌクレオチド(配列番号1のヌクレオチド985−1188)、およびNMDA
R1Aのコーディング配列の最後の117ヌクレオチドと3’非翻訳配列の最初
の970ヌクレオチドよりなるNMDAR1A中に存在する1087ヌクレオチ
ド(配列番号1のヌクレオチド2962−4048)を欠如している。NMDA
R1−I63−Δ204−Δ1087サブユニット変種コーディング配列は、哺
乳動物細胞中での発現のためにpcDNA1中の制御成分に機能的に結合してい
る。H.MDAR1サブユニットの変種をコードする全長cDNAを含有する追加 的作成体
前述の実施例2A−Gに記載の方法と類似の方法を用いて、さらに可能なNM
DAR1変種をコードする追加的全長cDNAを作成した。具体的には、図2に
記載のクローンNMDA11、NMDA10、NMDA7およびNMDA3の一
部を結合することにより、以下の作成体を調製した:
NMDAR1−Δ204 (配列番号1J)
NMDAR1−Δ204−Δ363 (配列番号1K)
NMDAR1−I63−Δ363 (配列番号1M)
NMDAR1−I63−Δ1087 (配列番号1N)
NMDAR1−Δ204−Δ1087(配列番号1L)
実施例2A−Gに記載したように、全長cDNAもpcDNA1のような哺乳動
物発現ベクターに取り込むことができる。
種々のヒトの組織で発現されるNMDAR1サブユニットを決定するためにい
くつかの方法を用いることができる。例えば前述のNMDAR1転写体の挿入部
や欠失部の5’および3’に位置するヌクレオチド配列に特異的オリゴヌクレオ
チドを用いて、種々の組織から単離されたRNAおよび/または種々の組織から
調製されたcDNAライブラリーの核酸増幅をプライムすることができる。増幅
生成物の有無および生成物のサイズは、組織内で発現された変種を示している。
この生成物はまた、DNA配列解析によりさらに詳細に性状解析される。
種々のヒトの組織で発現される種々の転写体を決定するためにRNA保護測定
法を用いることもできる。この測定法は全細胞性RNAの複雑な混合物中の1つ
のRNA種を検出し定量するための感度の高い方法である。NMDAR1サブユ
ニット変種DNAの一部を標識し、細胞性RNAとハイブリダイズさせる。細胞
性RNA中に相補的なmRNAが存在する場合、DNA−RNAハイブリッドが
得られる。次にこのRNA試料をRNaseで処理して、1本鎖RNAを分解す
る。すべてのRNA−DNAハイブリッドはRNase分解から保護され、ゲル
電気泳動やオートラジオグラフィーにより可視化できる。
NMDAR1−次転写体の可能なスプライス変種に関するさらなる情報は、N
MDAR1サブユニットコーディング配列を含有するゲノムクローンを単離(例
えば、本明細書に開示したヒトNMDAR1サブユニットcDNAへのハイブリ
ダイゼーションにより)し、次に得られるクローンを性状解析することにより得
られる。実施例3 ヒトNMDA受容体NMDAR2CサブユニットをコードするDNAの単離
推定される第1と第4のトランスメンブレンドメインをコードするラットNM
DAR2A、NMDAR2BおよびNMDAR2C DNAの2つの保存領域に
基づき、縮重オリゴヌクレオチドを合成した。ラットのNMDAR2A DNA
では、これらの領域はそれぞれヌクレオチド1669−1692(オリゴSE7
4)と2437−2465(オリゴSE75)にコードされている[モニエ(Mo
nyer)ら、(1992)Science256:1217-1221を参照]。これらのオリゴヌクレオチ
ドは、ヒト海馬、小脳および前眼窩組織(orbitofrontal tissue)から単離され
たRNAから調製したcDNAの核酸増幅をプライムするのに使用した。反応混
合物をゲル電気泳動と臭化エチジウム染色により解析すると、2つの生成物(7
95塩基対断片と640塩基対断片)が検出された。小脳cDNAから増幅され
た795塩基対断片をPCR1000(インビトロゲン(Invtrogen)
、サンジエゴ、カリホルニア州)中にサブクローニングし、DNA配列解析によ
り性状解析した結果、これはラットNMDAR2A DNA配列に〜86%相同で
、ラットNMDAR2B DNA配列に〜78%相同で、ラットNMDAR2C
DNA配列に〜74%相同であった。こうしてこのプラスミドをpcrNMDAR
2Aと命名した。
pcrNMDAR2Aからの795塩基対挿入体を用いて、ヒト海馬cDNAラ
イブラリー(ランダムプライマーを用いて海馬組織からcDNAを合成して、λ
gt10ベクターへの挿入のために>2.0kbの断片を選択して調製した)と
ヒト小脳cDNAライブラリー(λgt10中の>2.8kbの断片についてサ
イズ選択したランダムプライムしたライブラリー)の1×106個の組換え体を
スクリーニングした。ハイブリダイゼーションは、5×SSPE、5×デンハル
ツ溶液、50%脱イオン化ホルムアルミド、0.2%SDS、200μg/mlの
超音波処理し変性させたニシン精子DNA中で42℃で行なった。洗浄は、1×
SSPE、0.2%SDS中で55℃で行なった。プローブは海馬ライブラリー
からの11プラークと小脳ライブラリーからの8プラークにハイブリダイズした
。
ハイブリダイズしたプラークを精製したものの15個はDNA配列解析と制限
酵素マッピングにより、ラットNMDAR2A DNAよりラットNMDAR2
C DNAにより近いことが明らかになった。クローンのすべては部分的cDN
A(すなわち、翻訳開始コドンおよび/または翻訳停止コドンが欠如している)
であり、NMDAR2C cDNAと命名した。クローンの比較により、ヒトN
MDAR2Cサブユニット転写体が差別的に処理されたことが明らかになった。
クローンNMDA26、NMDA24、NMDA22、およびNMDA21(
図4を参照)は、同定された4つの基本的なクローンであり、そのすべてがスプ
ライス変種と考えられる。クローンNMDA26(配列番号5D)を標準として
用いて他の変種を比較した。クローンNMDA24(配列番号5C)は、NMD
A26には存在しない24塩基対の配列を含有する(配列番号7を参照)。クロ
ーン22(配列番号5B)はNMDA26に存在する15塩基対が欠如しており、
クローンNMDA21(配列番号5A)は、NMDA26に存在する51塩基対が
欠如している。クローンNMDA22とNMDA24はいずれも、NMDA26
には存在しない11塩基対の配列(配列番号9)を含有する(配列番号5のヌクレ
オチド1116−1117の間)。この配列をこれらのクローンに導入すると(
配列番号5のヌクレオチド1116−1117の間)、転写体のリーディングフ
レームが破壊され、転写体内に未成熟(premature)の翻訳停止(すなわち、S
TOP)コドンが導入される。
クローンNMDA26とNMDA27(図24を参照)は、5’非翻訳配列、
翻訳開始コドンおよびコーディング配列のいくつかを含有する部分的NMDAR
2C cDNAである。クローンNMDA26は5’非翻訳配列の188塩基対
を含有し、クローンNMDA27は5’非翻訳配列の〜1.1kbを含有する。
これらの2つのクローンの5’非翻訳領域の配列は、5’翻訳開始コドンに先行
する最初の15ヌクレオチドについては同じである。しかし5’翻訳開始コドン
である16番目のヌクレオチドから始まって、2つのクローンは分岐していく(
配列番号5のヌクレオチド116−191と配列番号12のヌクレオチド1−
74を比較のこと)。実施例4 全長NMDAR2CサブユニットcDNA作成体の調製
部分的NMDAR2Cクローンの部分は種々の方法で結合させて、全長NMD
AR2Cサブユニット変種をコードする作成体を作成することができる。各NM
DAR2C cDNAの5’末端はNMDA26に由来し、作成体の3’末端は
クローンNMDA21、NMDA22、およびNMDA24に由来する。図5は
全長NMDAR2C作成体を示し、各作成体に寄与する異なるクローンの部分を
示す。
例えば全長作成体は、NMDAR1作成体の調製に関する実施例2記載の方法
を用いて調製することができる。すなわち、操作し易くするためクローン挿入体
をベクター(例えば、pcDNA1)に移し、次にcDNAの目的の部分をベク
ターの制限酵素消化により単離する。これは、もし例えば目的のcDNAの部分
の周りに単一の制限酵素部位がない場合は、数段階の工程および/または部分的
消化が必要である。次に目的のcDNA断片を結合し、pcDNA1またはpC
MV−T7−2のような発現プラスミド中に導入する。
プラスミドpCMV−T7−2(図6を参照)は、サイトメガロウイルス(C
MV)プロモーター/エンハンサー、プロモーターのすぐ下流に位置するSV4
0スプライスドナー/スプライスアクセプター部位、SV40スプライス部位の
下流に位置するT7バクテリオファージRNAポリメラーゼプロモーター、T7
プロモーターの下流のSV40ポリアデニル化シグナル、そしてT7プロモータ
ーとポリアデニル化シグナルの間のポリリンカーを含有するpUC19ベースの
ベクターである。すなわちこのベクターは、哺乳動物宿主細胞中での異種DNA
の発現に必要なすべての制御成分を含有する(異種DNAはポリリンカーでベク
ターに取り込まれる)。さらにT7プロモーターはポリリンカーのすぐ上流に位
置するため、このプラスミドは、ポリリンカーでベクターにサブクローニングさ
れた異種DNAのインビトロ転写体の合成に使用される。プラスミドpCMV−
T7−3(これも図6に記載されている)はpCMV−T7−2と同じであるが
、ポリリンカー中の制限酵素部位の順序は逆転している。このプラスミドもまた
、
NMDAサブユニットDNAの異種発現に使用することができる。
作成体pcDNA1−26−NotI−24−5’UTは、5’非翻訳配列の
188塩基対(配列番号5のヌクレオチド1−188)、ヒトNMDAR2Cサ
ブユニットの最初の変種の完全なコーディング配列(配列番号5のヌクレオチド
189−3899)、および3’非翻訳配列の〜440塩基対(配列番号5のヌ
クレオチド3900−4340)を含有する。NMDAR2C cDNAは発現
のための発現ベクターpcDNA1のポリリンカー内に含有されている。
作成体pCMV−26−NotI−24(配列番号5)は、5’非翻訳配列の
49塩基対(配列番号5のヌクレオチド140−188)、ヒトNMDAR2Cサ
ブユニットの最初の変種の完全なコーディング配列(配列番号5のヌクレオチド
189−3899)、および3’非翻訳配列の〜440塩基対(配列番号5のヌ
クレオチド3900−4340)を含有する。NMDAR2C cDNAは発現
のための発現ベクターpCMV−T7−2のポリリンカー内に含有されている。
作成体pCMV−26−ScaI−24(配列番号5E)は、配列番号5のヌ
クレオチド2350と2351の間に24塩基対(配列番号7)が挿入されてい
るいること以外は、pCMV−26−NotI−24と同じである。
作成体pCMV−26−ScaI−22(配列番号5F)は、15塩基対が欠如
している(配列番号5のヌクレオチド1960−1974)こと以外は、pCM
V−26−NotI−24と同じである。
作成体pCMV−26−ScaI−21−NotI−24(配列番号5G)は
、51塩基対が欠如している(配列番号5のヌクレオチド2351−2401)
こと以外は、pCMV−26−NotI−24と同じである。
作成体NMDAR2C−Δ15−124(配列番号5H)は、15塩基対が欠
如している(すなわち、配列番号5のヌクレオチド1960−1974)こと、
および24塩基対配列を含有する(すなわち、配列番号7;配列番号5のヌクレ
オチド2350と2351の間に挿入されている)こと以外は、pCMV−26
−NotI−24と同じである。
作成体NMDAR2C−Δ15−Δ51(配列番号51)は、15塩基対(す
なわち、配列番号5のヌクレオチド1960−1974)と51塩基対(すなわ
ち、配列番号5のヌクレオチド2351−2401)こと以外は、pCMV−2
6−NotI−24と同じである。
追加の全長NMDAR2C作成体は本明細書に記載のように容易に調製される
。例えば、NMDA27(NMDA26の代わりに)から得られた5’非翻訳配
列を使用することができ、作成体の3’末端はクローンNMDA21、NMDA
22、およびNMDA24の種々の組合せに由来する。
種々のヒト組織で実際に発現されるNMDAR2Cサブユニット変種を決定す
るために、実施例2に記載の数種の方法(例えば、核酸増幅、RNA保護測定法
など)が使用できる。
ヒトNMDAR2Cはヌクレオチド2957と3166の間に83.5%のG
Cヌクレオチドを含有する。NMDAR2Dサブユニット発現をおそらく上昇さ
せるために、未変性のアミノ酸配列を維持しながらこの領域のGC含量は減少さ
せることができる。合成DNAは、この領域のオリゴヌクレオチドプライマーに
より作成することができる。4つのオリゴヌクレオチド、SE343(配列番号
17)、SE344(配列番号18)、se345(配列番号19)、およびS
E346(配列番号20)を合成した。これらのプライマーはヒトNMDAR2
D受容体のアミノ酸配列を保持しているが、この領域のGC含量を53.4%に
低下している。塩基の修飾の基準は:1)可能であれば、連続して5個以上のグ
アニンヌクレオチドを有さないこと、2)NotI(配列番号5のヌクレオチド
2962−2969)、AvaII(配列番号5のヌクレオチド3069−307
3)、およびAatII(配列番号5のヌクレオチド3156−3161)の制限
切断部位を保持すること、3)オリゴヌクレオチドの2次構造をできるだけ低下
させること、4)余分なNotI、AvaIIまたはAatII制限部位を配列内に
導入しないこと、5)オリゴヌクレオチド対の間に塩基対重複を有することであ
った。{SE343とSE344}または{SE345とSE346}は、62
−66℃の間に提唱される融解温度を有する。オリゴヌクレオチド対SE343
とSE344は、配列番号17と配列番号18のヌクレオチド51−71からの
相補的な配列を有する。オリゴヌクレオチド対SE345とSE346は、それ
ぞれ配列番号19のヌクレオチド42−61と配列番号20のヌクレオチド43
−62から相補的な配列を有する。
プライマー対{SE343とSE344}または{SE345およびSE34
6}は、標準的PCR反応混合物中で組合され、この混合物は各50ピコモルの
オリゴヌクレオチドを含有し、以下のPCRプロトコルにより増幅される:アニ
ーリング温度55℃で1時間、延長温度72℃で2分間、そして融解温度96℃
で30秒間を30サイクル。
プライマー対SE343−SE344から得られる121塩基対のPCR生成物を
NotIとAvaIで消化し、プライマー対SE345−SE346から得られ
る103塩基対のPCR生成物をAvaIとAatIIで消化する。これらの断片を
pCMV−NMDAR2C−26−NotI−24に結合させる。これはベクタ
ー配列中に余分なNotIおよび/またはAatII制限部位を有するためNot
IとAatIIの両方で部分消化して、pCMV−26−NotI−24−GCM
ODを作成する。この作成体pCMV−26−NotI−24−GCMODは、
配列番号5のヌクレオチド140−2965を含有し、この後に配列番号21に
示す195ヌクレオチドが続き、次に配列番号5のヌクレオチド3161−43
40が続く。実施例5 ヒトNMDA受容体NMDAR2AサブユニットをコードするDNAの単離
小脳組織から単離されたRNAから、cDNA合成をプライムするために異な
るオリゴヌクレオチド(ランダムおよび特異的プライマー)を用いて、ヒトcD
NAライブラリーを調製した。最初の鎖の合成に使用した特異的プライマーはS
E162(配列番号10のヌクレオチド904−929)であった。ランダムプ
ライミングにより合成されサイズが1.0−2.8kbのcDNA、および特異
的プライミングにより合成されサイズが0.6−1.1kbのcDNAを単離し
、λgt10ファージベクターに挿入して2つのライブラリーを作成した。
ランダムプライミングで作成したライブラリー(3×106組換え体)を、5
×SSPE、5×デンハルツ溶液、50%脱イオン化ホルムアミド、0.2%S
DS、200μg/mlの超音波処理し変性させたニシン精子DNA中で42℃で
、pcrNMDAR2A(実施例3を参照)からの795塩基対挿入体にハイブリ
ダ
イゼーションさせてスクリーニングした。洗浄は1×SSPE、0.2%SDS
中で55℃で行なった。プローブは11個のプラークにハイブリダイズした。
特異的プライミングで作成したライブラリー(6×105組換え体)を、6×
SSPE、5×デンハルツ溶液、10%脱イオン化ホルムアミド、0.2%SD
S、200μg/mlの超音波処理し変性させたニシン精子DNA中で42℃で、
オリゴヌクレオチドSE177(配列番号10のヌクレオチド859−884)
にハイブリダイズさせてスクリーニングした。洗浄は1×SSPE、0.2%S
DS中で50℃で行なった。プローブは2個のプラークにハイブリダイズした。
ハイブリダイズするプラークの9つを精製し、挿入体を制限酵素マッピングと
DNA配列解析により性状解析した。すべてのクローンは部分的cDNAを含有
していた。2つのクローン(NMDA53とNMDA54)は、翻訳開始コドン
と5’非翻訳配列の、それぞれ320塩基対および88塩基対を含有していた。
4つのクローン(NMDA47、NMDA49、NMDA50、およびNMDA
51)の配列およびNMDA53とNMDA54の配列は重複して、ヒトNMD
AR2Aサブユニットコーディング配列の〜70%を構成する(配列番号10の
ヌクレオチド1−3084を参照)。
NMDAR2Aコーディング配列を完了させるのに必要な残りの〜1300塩
基対を含有するクローンを得るために、追加のヒトcDNAライブラリーの6.
6×106組換え体(長さが1.0−2.8kbの範囲の挿入体を有する、ラン
ダムにプライムした小脳の増幅したcDNAライブラリー)を、前述の特異的に
プライムした小脳cDNAライブラリーをスクリーニングするのに使用したのと
同じ条件を用いて、クローンNMDA51の3’末端に対応するオリゴヌクレオ
チド(オリゴSE171;配列番号10のヌクレオチド3454−3479)へ
のハイブリダイゼーションについてスクリーニングした。4つのハイブリダイズ
するプラークを精製して、DNA配列解析により性状解析して、コーディング配
列の3’末端と翻訳停止コドンを含有するか否かを決定した。2つのクローン(
NMDA57とNMDA58、これらは測定の結果同一であった)は、DNA配
列解析により翻訳停止コドンを含有する。クローンNMDA57を含有するファ
ージ溶解物を、ブダペスト条約の規定の下に1993年4月13日にアメリカンタイ
プカルチャーコレクション(ATCC)に寄託し、整理番号75442を与えら
れた。実施例6 全長NMDAR2AサブユニットcDNA作成体の調製
全長NMDAR2Aサブユニットをコードする2つの異なる作成体(pCMV
−hNMDAR2A−1(53)およびpCMV−hNMDAR2A−2(54
))を、以下の部分的NMDAR2Aクローンの部分を結合させて調製した:N
MDA47、NMDA50、NMDA58、およびNMDA53またはNMDA
54のいずれか(NMDA53とNMDA54はクローンに含有される非翻訳配
列の量のみが異なる)。クローンNMDA47、NMDA50、およびNMDA
58の挿入体をEcoRI断片として単離し、EcoRI消化pCMV−T7−
2に結合させて、それぞれpNMDA47、pNMDA50、pNMDA58を
作成した。クローンNMDA53とNMDA54の挿入体をXhoI断片として
単離し、SalI消化pCMV−T7−2と結合させて、それぞれpNMDA5
3とpNMDA54を作成した。
pNMDA47をScaIとNsiIで消化して、β−ラクタマーゼ遺伝子(
これはアンピシリン耐性を与える蛋白をコードする)の3’部分および配列番号
10のヌクレオチド824−2415を含有する〜3350塩基対断片を遊離さ
せた。この断片をpNMDA50の〜2890塩基対のNsiI/ScaI断片
(β−ラクタマーゼ遺伝子の5’部分と配列番号10のヌクレオチド241−6
3346を含有する)と結合させてpNMDA47+50を作成した。
NMDAR2Aの3’末端をコードするpNMDA58の部分は2つのMsc
I部位を含有する。3’末端MscI部位は5’末端MscI部位に優先して切
断されるため、pNMDA58の部分的消化は選択しなかった。すなわちpNM
DA58をScaI/MscIで消化して、β−ラクタマーゼ遺伝子と挿入体の
3’部分(配列番号10のヌクレオチド4751−4808)を含有する〜20
20塩基対断片を単離した。この断片をpNMDA47+50の〜4150塩基
対のScaI/MscI断片(β−ラクタマーゼ遺伝子の3’部分と配列番号1
0の824−3212を含有する)に結合させて、pNMDA47+50+3’
END58を作成した。このプラスミドは完全なβ−ラクタマーゼ遺伝子と配列
番号10のヌクレオチド824−3214と4751−4808を含有していた
。pNMDA47+50+3’END58に配列番号10のヌクレオチド343
−4750を付加するために、pNMDA58をMscIで消化し、ヌクレオチ
ド3213−4750よりなる単離された1537塩基対断片を、MscI消化
pNMDA47+50+3’END58に結合させた。得られたプラスミド(p
NMDA47+50+58)は、配列番号10のヌクレオチド824−4808
を含有していた。
同じNMDAR2Aコーディング配列であるが異なる量の5’非翻訳配列を含
有する2つの作成体を作成するために、pNMDA53とpNMDA54をSc
aI/EcoRIで消化して、β−ラクタマーゼ遺伝子の3’部分とそれぞれ配
列番号10のヌクレオチド1−854と225−854を含有する断片を遊離さ
せた。pNMDA47+50+58をScaI/EcoRI(部分的)で消化し
、β−ラクタマーゼ遺伝子の5’部分と配列番号10のヌクレオチド855−4
808を含有する3954塩基対断片を別々に、pNMDA53とpNMDA5
4のScal/EcoRI断片に結合させて、pCMV−hNMDAR2A−1
(53)とpCMV−hNMDAR2A−2(54)を作成した。これらの2つ
の作成体は、それぞれに含有される5’非翻訳配列の量以外は同一であった。い
ずれも全長NMDAR2Aコーディング配列(配列番号10のヌクレオチド31
1−4705)と3’非翻訳配列の103ヌクレオチド(配列番号10の470
6−4808ヌクレオチド)を含有していた。pCMV−hNMDAR2A−1
(53)は5’非翻訳配列の310ヌクレオチド(配列番号10の1−310ヌ
クレオチド)を含有し、pCMV−hNMDAR2A−2(54)は5’非翻訳
配列の87ヌクレオチド(配列番号10のヌクレオチド224−310)を含有
していた。NMDAR2A cDNAは、哺乳動物宿主細胞での発現のためにp
CMV−T7−2の制御成分に機能的に結合している。
pCMV−hNMDAR2A−1(53)には、ツノガエル(Xenopus)卵母
細胞中に注入するためのインビトロ転写体を調製するためにプラスミドを線状化
するのに使用される、NMDAR2A特異的DNAの3’にユニークな制限部位
はない。ユニークな3’制限部位を有する作成体(pCMV−hNMDAR2A
−3(53))を作るために、pCMV−hNMDAR2A−1(53)の基本
的にすべてのNMDAR2A特異的DNAを以下のようにベクターpCMV−T
7−3に移した。pCMV−hNMDAR2A−1(53)をNotIで消化し
、〜4.4kb断片を単離し、NotI消化pCMV−T7−3に結合させて、p
CMV−hNMDAR2A−3(53)を作成した。実施例7 ヒトNMDA受容体NMDAR2BサブユニットをコードするDNAの単離
ヒト胎児脳λZAP cDNAライブラリー(1×106組換え体;ストラタ
ジーン(Stratagene)、ラホイア(LaJolla)、カリホルニア州)を、ラットN
MDAR2Bサブユニットコーディング配列(モニエ(Monyer)ら、(1992)Sc
ience256:1217-1221)を含有するDNA断片へのハイブリダイゼーションについ
てスクリーニングした。ハイブリダイゼーションは、50%脱イオン化ホルムア
ミド、5×デンハルツ溶液、5×SSPE、200μg/mlの超音波処理し変性
させたニシン精子DNAおよび0.2%SDS中で42℃で行なった。洗浄は、
0.5×SSPE、0.2%SDS中で65℃で行なった。ヒトの胎児脳ライブ
ラリーから切り取ったハイブリダイズするクローンの1つ(NMDA81)は、
5435塩基対の挿入体と翻訳開始コドンおよび翻訳停止コドンを含有し、全長NM
DAR2Bサブユニットをコードする。この切り取ったプラスミド(これはpB
luescriptベクター内にある)はpBS−hNMDAR2Bと命名した
。
NMDA8lをEcoRI/EcoRVで消化し、〜5.5k塩基対の断片を単
離し、EcoRI/EcoRV消化pCMV−T7−3に結合させた。得られる
作成体(pCMVPL3−hNMDAR2B)はNMDAR2Bコーディング配
列(配列番号13のヌクレオチド210-4664)、および5’非翻訳配列の209ヌク
レオチド(配列番号13のヌクレオチド1-209)そして3’非翻訳配列の339ヌク
レオチド(配列番号13のヌクレオチド4665-5003)を含有する。この作成体中
のNMDAR2BコーディングDNAは、哺乳動物宿主細胞での発現のためにp
CMV−T7−3中の制御成分に機能的に結合している。実施例8 ヒトNMDA受容体NMDAR2DサブユニットをコードするDNAの単離
ヒト胎児脳cDNAライブラリー(1×106組換え体;ストラタジーン(Str
atagene)、ラホイア(La Jolla)、カリホルニア州)を、ヒトNMDAR2D
受容体サブユニットをコードするDNAについてサブトラクションスクリーニン
グ法によりスクリーニングした。この方法では、ヒトNMDAR2A、NMDA
R2B、およびNMDAR2CサブユニットをコードするDNAへの弱いハイブ
リダイゼーションまたはハイブリダイゼーションなしを基礎にしてプラークを選
択した。
まずライブラリーを低緊縮性条件(30%脱イオン化ホルムアミド、5×デンハ
ルツ溶液、5×SSPE、200ng/mlの超音波処理したニシン精子DNA、
0.2%SDS、42℃)で、pcrNMDAR2A(実施例3を参照)へのハ
イブリダイゼーションについてスクリーニングした。洗浄も低緊縮性条件(2×
SSPE、0.2%SDS、50℃)で行なった。フィルターをはがし、次にp
crNMDAR2A断片へのハイブリダイゼーション、そしてヒトNMDAR2
Bサブユニット(実施例7を参照)をコードするDNAの〜1200塩基対Ps
tI断片およびヒトNMDAR2CサブユニットをコードするDNAの〜950
塩基対AccI断片(実施例3を参照)へのハイブリダイゼーションについてス
クリーニングした。これらの断片は、サブユニットの推定のトランスメンブレン
ドメインのすべてをコードするDNAを含有する。ハイブリダイゼーションは高
緊縮性条件(50%脱イオン化ホルムアミド、5×デンハルツ溶液、5×SSP
E、200ng/mlの超音波処理したニシン精子DNA、0.2%SDS、4
2℃)で行ない、洗浄も高緊縮性条件(0.1×SSPE、0.1%SDS、6
5℃)で行なった。
ライブラリーの最初の低緊縮性条件でのスクリーニングでpcrNMDAR2
Aに弱くハイブリダイズした18のプラークは、ヒトNMDAR2A、NMDA
R2B、およびNMDAR2CサブユニットをコードするDNAの部分に、高緊
縮性条件では非常に弱くハイブリダイズするのみかまたは全くハイブリダイズし
なかった。プラークを精製し、挿入体断片をDNA配列解析により性状解析した
。
挿入体の1つのNMDA96は、ヒトNMDAR2Dサブユニット遺伝子コーデ
ィング配列の3’の半分に対応する。このクローンの配列は配列番号15に提供
される。
NMDAR2Dサブユニットコーディング配列を完了させるために必要な残り
の〜2000塩基対の5’配列を含有するクローンを得るために、NMDAR2Dコ
ーディング配列の3’の半分を含有するクローンの高緊縮性条件での〜831塩
基対SmaI断片へのハイブリダイゼーションについて、ヒト胎児脳cDNAラ
イブラリーをスクリーニングし、0.5×SSPE、0.2%SDSで65℃で
洗浄した。9つのハイブリダイズするプラークを精製し、DNA配列決定により
解析し、その結果これらのプラークのどれも、翻訳開始コドンをコードし、3’
からNMDAR2Dコーディング配列の3’の半分を含有するクローンの少なく
とも5’末端へ延長しているDNAを含有するものはなかった。
ヒト胎児脳から単離されたRNAからのcDNA合成をプライムするために、
特異的オリゴヌクレオチドを用いてヒトcDNAライブラリーを調製した。第1
の鎖の合成に使用される特異的プロモーターはSE296出会った(配列番号1
5のヌクレオチド2920−2949)。サイズが2.2kbより大きい特異的
プライミングにより合成されたcDNAを単離し、λZAPIIファージベクター
中に挿入してライブラリーを作成した。
特異的にプライムされたライブラリー(1×106組換え体)を、5×SSP
E、5×デンハルツ溶液、50%脱イオン化ホルムアミド、0.2%SDS、2
00μg/mlの超音波処理し変性させたニシン精子DNA中で42℃で、NMD
AR2Dからの831塩基対のSmaI断片(配列番号15のヌクレオチド24
35−3265)へのハイブリダイゼーションについてスクリーニングした。洗
浄は0.1×SSPE、0.2%SDS中で65℃で行なった。1つのプローブ
は11個のプラークにハイブリダイズした。
ハイブリダイズするプラークの11個を精製し、挿入体を制限酵素マッピングと
DNA配列解析により性状解析した。6個のクローン(NMDA111、NMD
A112、NMDA115、NMDA116、NMDA119、およびNMDA
121)は翻訳開始コドンと異なる量の5’非翻訳配列を含有する。
これらのクローンの配列はNMDA96と重複して、ヒトNMDAR2Dサブ
ユニットコーディング配列(配列番号15のヌクレオチド485−4495を参
照)の100%を構成する。
NMDA115とNMDA96 cDNAを用いて全長hNMDAR2D作成
体を調製した。NMDA115とNMDA96 cDNAはすでにpBlues
criptベクター中にあるが、NMDA115 cDNAはT7プロモーター
からセンス配向にあり、NMDA96cDNAはアンチセンス配向にある。全長
作成体のサブクローニングを容易にするために、NMDA96をEcoRIで消
化し得られるクローンを配向についてスクリーニングすることによりNMDA9
6 cDNAをクローン化した(NMDA96−T7)。完全なヒトNMDAR
2D配列内で、ヌクレオチド2804に唯一のHindIIIがありこれをNMDA9
6とともにNMDA115のクローン化に使用した。しかしNMDA115 c
DNAの5’末端のpBSポリリンカー中には追加のHindIII部位がある。
従ってNMDA115をSpeI(3’ポリリンカー部位)で完全に消化し、H
indIIIで部分的に消化した。pNMDA115から得られた〜5.6kbの
SpeI−HindIII断片(pBSベクター+配列番号15のヌクレオチド3
97−2804))を、NMDA96−T7からの1.7kbのHindIII−
SpeI断片(配列番号15のヌクレオチド2805−4651)と結合させて
、pBS−hNMDAR2Dを作成した。ツノガエル(Xenopus)卵母細胞中に
同時注入してNMDAR1A電流について試験するために、インビトロ転写体を
調製した。
次に完全なNMDAR2D挿入体を、〜4.7kbEcoRV/SpeI断片
として、pMMTV−T7+哺乳動物発現ベクター中に移動させた。EcoRV
とSpeI制限部位は、pBluescriptベクターの複数クローニング領
域中にある。
要約すると、作成体NMDAR2Dは、5’非翻訳配列の88塩基対(配列番
号15のヌクレオチド397−484)、NMDAR2Dサブユニットの完全な
コーディング配列(配列番号15のヌクレオチド484−4495)、および3
’非翻訳配列の200塩基対(配列番号15のヌクレオチド4496−4695
)を含有する。NMDAR2Dサブユニットコーディング配列は、哺乳動物細
胞中での発現のためにpMMTV−T7中の制御成分に機能的に結合している。実施例9 卵母細胞上の組換えヒトNMDA受容体サブユニットの発現
ヒトNMDA受容体NMDAR1とNMDAR2サブユニットをコードするD
NAを含有する作成体から調製したインビトロ転写体を、ツノガエル(Xenopus
)卵母細胞に注入した。2電極の電位固定法(例えば、スツマー(Stuhmer)Met
h.Enzymol.207:319-339を参照)を用いて、卵母細胞トランスメンブレン電流の
電気生理的測定を行なった。A.インビトロ転写体の調製
作成体NMDAR1A、NMDAR1−I63、NMDAR1−I63−Δ2
04、NMDAR1−Δ1087、NMDAR1−Δ363、およびpCMV−
26−NotI−24中に含有されるNMDA受容体サブユニットcDNAの組
換えキャップされた転写体を、mCAP RNA キャッピングキット(カタロ
グ番号200350、ストラタジーン(Stratagene)、ラホイア(La Jolla)、カリホ
ルニア州)を用いて、線状化したプラスミドから合成した。NMDAR2Aまた
はNMDAR2BおよびNMDAR1またはNMDAR1−I63転写体がツノ
ガエル(Xenopus)卵母細胞に同時注入される実験のため、mMEssage mMachine(
Ambion(アンビオン)、カタログ番号1344、オースチン、テキサス州)を用いて
、線状化した作成体NMDAR1A、NMDAR−I63、pCMV−hNMD
AR2A−3(53)、pCMV−26−NotI−24およびpBS−hNM
DAR2Bから転写体を合成した。各合成転写体の質量を紫外吸光度法により測
定し、各転写体の完全性をアガロースゲルの電気泳動により測定した。B.電気生理学
卵母細胞1つにつき、12.5−50ngの1つまたはそれ以上のNMDA受
容体サブユニットで、ツノガエル(Xenopus)卵母細胞に注入した。卵母細胞の
調製と注入は、ダスカル(Dascal)の方法[(1987)Crit.Rev.Biochem.22:317-
387]に従って行なった。mRNA注入の2から6日後、2電極電位固定法を用
いて卵母細胞を試験した。細胞はリンゲル溶液(115mM NaCl、2.5
mM KCl、1.8mM CaCl2、10mM HEPES、pH7.3)
浴に浸漬し、膜電位は−80から−100mVに固定した。薬剤含有溶液の6.
0μlずつをピペットで直接浴に入れるか、または流速8ml/分でワーナー・
インスツルメンツ・チャンバー(Warner Instruments chamber)(容量=110
μl)中に重力で薬剤を添加した。アクソテープ(AXOTAPE)バージョン1.2
ソフトウェアを用いてPC−386中のラボマスター(Labmaster)データ採取
ボードを用いて2−5Hzでデータをサンプリングした。データをレーザープリン
ターに取り出すか、またはシグマプロット(Sigmaplot)バージョン5.0を用
いてプロットした。
NMDAアゴニスト、すなわち10−30μMグリシン(gly)および10
−100μMグルタミン酸(glu)または10−1000μM NMDAを浴
に適用した。電流応答が観察された場合、電流がアンタゴニストによりブロック
されるか否かを測定するために2つ目のアゴニストを適用する前に浴からアゴニ
ストを洗い流し0.1−1.0mM MgCl2または1μMもMK801(リ
サーチ・バイオケミカルズ(Reasearch Biochemicals,Inc.)、ナチック(Nati
ck)、マサチューセッツ州)(NMDA受容体アンタゴニスト)を適用した。あ
るいはアゴニスト誘導電流が流れている間MgCl2またはMK−801を適用
した。複数回の記録の結果を表1に要約する。
表1の結果を解析すると、一般にNMDAアゴニストに誘導される電流はMg
Cl2またはMK801によりブロックされることを示している。
作成体NMDARIA、NMDARI−I63またはNMDAR1−Δ363
のNMDA−1サブユニットコーディング挿入体の転写体(12.5から65n
g)を注入した卵母細胞を、グルタミン酸とNMDAに対するヒトNMDA受容
体感受性を評価するためにさらに解析した。前述の2電極電位固定法を用いて細
胞内の電流を測定した。
組換えヒトNMDA受容体のグルタミン酸およびNMDA感受性を測定するた
めに、種々の濃度のグルタミン酸(0.1−100μM)またはNMDA(3−
1000μM)を浴に適用(10−30μMグリシン)し、電流応答を記録した
。アゴニスト適用の間に浴を洗い流した。受容体の停止(すなわち、長時間の電
気生理的記録の間中繰り返し活性化された受容体の不活性化)を追跡するために
、実験に10μMグリシン+10μMグルタミン酸の中間の適用を含めた。デー
タは用量応答曲線を作成するために使用し、ここから2つのアゴニストのEC50
値を計算した。100μMのNMDAとともに種々の濃度(0.1−100μM
)のグリシンを同時適用してグリシン感受性を測定した。
NMDAR1A、NMDAR1−I63またはNMDAR1−Δ363転写体
を注入した卵母細胞中で発現されたNMDA受容体のグルタミン酸剌激について
測定したEC50は、それぞれ0.4、0.6および0.5μMであった。NMD
AR1A、NMDAR1−I63またはNMDAR1−Δ363転写体を注入し
た卵母細胞中で発現されたNMDA受容体のNMDA剌激について測定したEC50
は、それぞれ6.3、10.9および11.9μMであった。
NMDAR1AまたはNMDAR1−I63単独の転写体を注入した卵母細胞
で記録した電流に比較して、pCMV−hNMDAR2A−3(53)およびN
MDAR1AまたはNMDAR1−I63のインピトロ転写体を同時注入した卵
母細胞中のグルタミン酸やグリシンに応答する電流の強さに顕著な増強が認めら
れた。同様に、NMDAR1A転写体のみを注入した卵母細胞で記録した電流に
比較して、NMDAR1AおよびpBS−hNMDAR2Bのインビトロ転写体
を同時注入した卵母細胞中のグルタミン酸やグリシンに応答する電流の強さに顕
著な増強が認められた。
ヒトNMDAR1A、NMDAR2A、およびNMDAR2Cサブユニットの
同時発現により産生されるヒトNMDA受容体の薬理学的性質を調べるために、
NMDAR1A、pCMV−hNMDAR2A−3、およびpCMV−26−N
otI−24(NMDAR2C)作成体から調製したインビトロ転写体の各50
ngを卵母細胞に同時注入した。グリシンとNMDAに対する組換えヘテロマー
受容体の感度を前述のように測定した。これらの組換え卵母細胞中の内部電流の
グリシン活性化のEC50を、用量応答曲線から0.87±0.24μM(4つの
卵母細胞の平均±標準偏差)であると計算され、これはNMDAR1AとpCM
V−hNMDAR2A−3のインビトロ転写体のみを50ng注入した卵母細胞
のグリシン感度について計算されたEC50とは有意に異なっていた(1.9±0
.26μM;p=0.0002、片側t検定)。ヒトNMDAR2CをヒトNM
DAR1AとNMDAR2Aサブユニットと同時発現した時、NMDAの感度も
上昇した。NMDAのEC50は、NMDAR1AとpCMV−hNMDAR2A
−3のインビトロ転写体を各50ng同時注入した卵母細胞の30.2±9.4
μMから、NMDAR1A、pCMV−hNMDAR2A−3およびpCMV−
26−NotI−24のインビトロ転写体の各50ngを同時注入した卵母細胞
の11.9±5.2μMに移行した(4つの卵母細胞の平均±標準偏差)。実施例10 哺乳動物細胞中のヒトNMDA受容体サブユニットの組換え発現
ヒト胎児腎(HEK293)細胞のような哺乳動物細胞は、ヒトNMDA受容
体サブユニットをコードするDNAにより一時的および/または安定にトランス
フェクションすることができる(例えば、NMDAR1サブユニットをコードす
るDNA、またはNMDAR1サブユニットをコードするDNA、pCMV−2
6−NotI−24、pCMV−hNMDAR2A−3(53)またはpCMV
PL3−hNMDAR2BのようなNMDAR2サブユニットをコードするDN
A)。ノーザンブロットハイブリダイゼーション、細胞電流の電気生理的記録、
Ca2+感受性蛍光指示薬をベースにした測定法および[H3]−MK801結合
測定法などの種々の測定法を用いて、NMDA受容体の発現についてトランスフ
ェクション体を解析することができる。A.HEK細胞の一時的トランスフェクション
2つの一時的トランスフェクションを行なった。1つのトランスフェクション
では、HEK293細胞をNMDAR1をコードするDNA(作成体NMDAR
1A)で一時的にトランスフェクションした。もう1つのトランスフェクション
では、HEK293細胞をNMDAR1(作成体NMDAR1A)サブユニット
をコードするDNA(作成体NMDAR1A)とNMDAR2C(pCMV−2
6−NotI−24)サブユニットをコードするDNAで一時的に同時トランス
フェクションを行なった。両トランスフェクション体において、〜2×106H
EK細胞を19μgのプラスミドで一時的トランスフェクションを行なった[ウ
ィグラー(Wigler)ら、(1979)Proc.Natl.Acad.Sci.USA76:1373-1376]。
さらにCMVプロモーターに融合した大腸菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子を含有
する、プラスミドpCMVβgal(クロンテック・ラボラトリーズ(Clontech
Laboratories)、パロアルト(Palo Alto)、カリホルニア州)1μgを、レポ
ーター遺伝子として同時トランスフェクションして、トランスフェクションの効
率を追跡した。β−ガラクトシダーゼとX−gal基質を含む反応の生成物の直
接染色により、β−ガラクトシダーゼ発現についてトランスフェクション体を解
析した[ジョーンズ(Jones)(1986)EMBO 5:3133-3142]。トランスフェクシ
ョン体はまた、β−ガラクトシダーゼ活性の測定によるβ−ガラクトシダーゼ発
現について解析することもできる[ミラー(Miller)(1972)分子遺伝子学実験
(Experiments in Molecular Genetics)のPP.352-355,コールド・スプリング
・ハーバー・プレス(Cold Spring Harbor Press)]。
HEK細胞のこれらのトランスフェクションの効率は、標準的効率に典型的な
ものであった(すなわち、〜50%)。B.哺乳動物細胞の安定なトランスフェクション
HEK293細胞のような哺乳動物細胞は、リン酸カルシウムトランスフェク
ション法を用いて安定にトランスフェクションすることができる[Current Prot
ocols in Molecular Biology,Vol.1,ワイリー・インターサイエンス(Wiley I
nter-Science)、増刊14号、単元9.1.1.-9.1.9(1990)]。それぞれ1−2×1
06細胞を含有する10cmのプレートを、NMDA受容体サブユニットをコー
ドするDNA約19μgと選択マーカー(例えば、ネオマイシン−耐性遺伝子(
すなわち、pSV2neo))をコードするDNA 1μgを含有する培地中で
、10mlのDNA/リン酸カルシウム沈殿物でトランスフェクションする。典
型的には1μg/mlのG418を含有する培地中での〜14日間の増殖の後、
コロニーが形成され、クローニグシリンダーを用いて個々に単離される。次に単
離物を限界希釈を行いスクリーニングして、例えば後述の方法を用いてNMDA
受容体を発現するものを同定する。C.トランスフェクション体の解析 1.ノーザンブロットハイブリダイゼーション解析
NMDAR1とpCMV−26−NotI−24を同時トランスフェクション
した〜1×107HEK細胞から全RNAを単離し、RNAの5−10μgをノ
ーザンブロットハイブリダイゼーション解析に使用した。ヒトニューロン性NM
DAサブユニットコーディングプラスミドからの断片をランダムにプライムし、32
P−dCTPクレノウ(Klenow)取り込みにより標識し、プローブとして使用
した。ノーザンブロットハイブリダイゼーションと洗浄条件は下記の通りである
:5×SSPE、5×デンハルツ溶液、50%ホルムアミド、42℃でハイブリ
ダイゼーションの後、0.2×SSPE、0.1%SDS、65℃で洗浄。
これらの試験の結果は、トランスフェクション体は検出できるレベルのNMD
AR1と適当なサイズのNMDAR2C mRNA(cDNAのサイズに基づく
)を発現することを示していた。2.蛍光指示薬に基づく測定
NMDA受容体によるリガンドゲートの活性化により、CA2+のような陽イオ
ン(1価および2価ともに)が受容体チャネルを介して流入する。チャネルを介
してカルシウムが細胞内に入ると、次に細胞内に保存されているカルシウムの放
出が誘導される。チャネルを介する1価の陽イオンの流入も、膜の脱分極と引き
続く電位依存性カルシウムチャネルの活性化により、細胞質性カルシウムレベル
を上昇させる。従って細胞内カルシウム濃度の一時的上昇の検出法は、機能性N
MDA受容体発現の解析に応用できる。細胞内カルシウム濃度を測定する1つの
方法は、カルシウム感受性蛍光指示薬に基づく。
フルオ−3(fluo-3)(カタログ番号F−1241、モレキュラー・プローブ
ズ社(Molecular Probes Inc.)、ユージーン(Eugene)、オレゴン州)のよう
なカルシウム感受性指示薬は、膜透過性であるアセトキシメチルエステルとして
入手できる。アセトキシメチルエステル型の指示薬が細胞内に入ると、サイトゾ
ル性エステラーゼによりエステル基は除去され、このため遊離の指示薬はサイト
ゾル内に捕捉される。遊離の指示薬とカルシウムが相互作用すると、指示薬の蛍
光強度が増加する。従って、指示薬を含有する細胞の細胞内Ca2+濃度の上昇は
蛍光の増強として直接発現される。NMDA受容体を測定するための自動蛍光検
出装置が、本願と同一の者に譲渡された係属中の米国特許出願第07/812,
254号およびその対応するPCT特許出願US92/11090号(参考のた
めその全体が本明細書中に引用される)に記載されている。
NMDAR1またはNMDAR1とNMDAR2サブユニットをコードするD
NAでトランスフェクションされた哺乳動物細胞は、自動蛍光指示薬に基づく測
定法を用いて機能性組換えNMDA受容体の発現について解析することができる
。この測定法は以下の通りである。
非トランスフェクション哺乳動物宿主細胞(またはpCMV−T7−2で一時
的にトランスフェクションした宿主細胞)およびNMDAR1±NMDAR2サ
ブユニットDNAでトランスフェクションした哺乳動物細胞を、2.5×105
細胞/ウェルの濃度でポリ−L−リジンでプレコーティングし、20μMフルオ
−3、0.2%プルロニック(Pluronic)F−127をHBS(125
mM NaCl、5mM KCl、1.8mM CaCl2、0.62mMMg
Cl2、20mM グルコース、20mM HEPES、pH7.4)中に含有
する培地中で、20℃で2時間インキュベートしてフルオ−3を充填した9
6ウェルマイクロタイタープレート(ヌンク(Nunc)、カタログ番号1−670
8、アラメダ・インダストリーズ(Alameda Industries)、エスコンジド(Esco
ndido)、カリホルニア州)に広げる。次に細胞を測定緩衝液(すなわち、HBS
)で洗浄する。次にマイクロタイタープレートを蛍光プレートリーダー(例えば
、フルオロスカン(Fluoroskan)II、ラボ・プロダクツ・インターナショナル社
(Lab Products International,Ltd.)、ラレー(Raleigh)、ノースカロライ
ナ州)に入れ、各ウェルの基礎蛍光を測定し記録してから、ウェルに10μMグ
リシンと10μMグルタミン酸を添加する。アゴニストの添加後ウェルの蛍光を
繰り返し(0.63秒間隔で75回読む)追跡する。
トランスフェクションしていない宿主細胞の蛍光は、好ましくはグリシンやグ
ルタミン酸の添加後変化しない。すなわち、宿主細胞は内因性興奮性アミノ酸受
容体を発現してはならない。細胞表面に充分な数の機能性NMDA受容体が発現
されていて蛍光が迅速に読まれた場合、グリシンとグルタミン酸の添加後NMD
ARI±NMDAR2サブユニットDNAでトランスフェクションした哺乳動物
細胞の蛍光は上昇するであろう。
いくつかの哺乳動物宿主細胞の膜の静止期の電位は比較的陽性である(例えば
、-35mV)。比較的陽性の電位ではいくつかのNMDA受容体の活性化はかなり
低下しているため、蛍光指示薬に基く測定法を用いてNMDA受容体活性につい
て細胞を測定する前に、ヒトNMDA受容体サブユニットをコードするDNAで
トランスフェクションした細胞の膜の静止電位を下げる必要があるかも知れない
。このためには、NMDA受容体アゴニストを加えて測定を開始する前にトラン
スフェクションした細胞にバリノマイシン(vallinomycin)(〜10μM)を加
える。3.NMDA受容体リガンド結合測定法
NMDAR1±NMDAR2サブユニットDNAでトランスフェクションした
哺乳動物細胞を、[3H]−MK801結合について分析することができる。
3H−CGP39653を用いるNMDA受容体の追加のリガンド結合測定法
を以下に記す。ラット脳の膜を陽性対照として結合測定法中に含める。a.膜の調製 i.ラット脳皮質からのバッフィーコート(buffy coat)ホモゲネート
ジョーンズ(Jones)ら[(1989)J.Pharmacl.Meth.21:161]により記載され
たように、ラット脳皮質からバッフィーコート膜を調製する。簡単に説明すると
新たに融解した10個のラットの凍結した脳から皮質を切開し、重量を測定する
。この組織をガラスホモゲナイズチューブ中でテフロン棒を用いて20部の0.
32M氷冷ショ糖中でホモゲナイズする。この懸濁物をデカントし、1、000
gで10分間4℃で遠心分離する。上澄液をデカントし、20、000gで20
分間4℃で遠心分離する。このペレットをポリトロン(Polytoron)とともに設
定6で30秒間20部の氷冷蒸留水に再懸濁する。この懸濁物を8、000gで
20分間4℃で遠心分離する。バッフィーコートペレットを上澄液で静かに洗浄
し、48、000gで20分間4℃で遠心分離する。ペレットをポリトロン(Po
lytoron)とともに20部の氷冷蒸留水に再懸濁し、再び48、000gで20
分間遠心分離する。洗浄をもう一度繰り返す。最後の懸濁物を分注し、遠心分離
する。各ペレットを−20℃で12時間または使用するまでそれ以上凍結保存す
ることができる。ii.トランスフェクションした哺乳動物細胞およびトランスフェクションして ない哺乳動物細胞からの膜
トランスフェクションした哺乳動物細胞およびトランスフェクションしてない
哺乳動物細胞から膜を調製するために、細胞を組織培養プレートから掻き取って
、プレートを5mlのPBS(リン酸緩衝化生理食塩水:137mM NaCl、
2.7mM KCl、10mM Na2HPO4、1.7mM KH2PO4)で洗
浄する。卓上遠心分離機で細胞を低速度で遠心分離し、細胞ペレットをPBSで
洗浄する。ポリトロンを用いて設定3〜6で30秒間、細胞ペレットを20ml
の10mM Hepes緩衝液、pH7.4に再懸濁する。細胞懸濁物を48、
000gで20秒間4℃で遠心分離する。上澄液を廃棄し、ペレットを−20℃
で12時間またはそれ以上凍結保存する。b.NMDA受容体への[3H]−MK801結合
NMDA受容体への[3H]−MK801の結合は、ウォン(Won)ら[(1986
)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83:7104]の記載の方法を少し変更して行う。
すなわち測定法の日にラット脳と哺乳動物細胞(トランスフェクションしたもの
とトランスフェクションしてないもの)膜のペレットを、10mlのシリンジと
21ゲージの針を用いて50部の10mM Hepes緩衝液、pH7.4に再
懸濁し、37℃で20分間インキュベートする。上澄液を48,000gで20
分間4℃で遠心分離する。このペレットを2mlの10mM Hepes、pH
7.4に再懸濁し、上記のように遠心分離する。洗浄をもう一度繰り返し、ペレ
ットを10mlの10mM Hepes、pH7.4に再懸濁する。バイオラッ
ド・ブラッドフォード(Biorad Bradford)試薬を用いて蛋白濃度を測定する。
ペレットを最後に測定緩衝液(10mM Hepes、pH7.4)に1mg/m
lで再懸濁する。
結合試験のために、膜懸濁物を2重測定で総量0.5mlの測定緩衝液(10
mM Hepes、pH7.4)中で2.5nMの[3H]−MK801(ニュ
ーイングランド・ニュークレア(New England Nuclear)、ボストン、マサチュ
ーセッツ州)で、10μMのグルタミン酸と10μMのグリシンの存在下または
非存在下で、23℃で60または120分間インキュベートする。0.05%の
ポリエチレンイミン中にあらかじめ2−3時間浸漬したワットマンGF/Cフィ
ルターを通して高速濾過により、遊離の放射能から結合した放射能を分離する。
フィルターを3mlの氷冷測定緩衝液で2回洗浄する。フィルターを乾燥し、1
0mlのシンチレーション溶液を含有するシンチレーションバイアルに移す。バ
イアルをボルテックス混合して、ベックマン(Beckman)シンチレーション・カ
ウンター中で放射能を測定する。特異的結合を求めるために、すべての結合から
、10μMのMK801の存在下で観察される非特異結合を引く。
ラットの脳皮質のバッフィーコート膜は、[3H]−MK801の特異的飽和
結合を示した。グリシンとグルタミン酸の存在下で、全結合対非特異結合(S:
N比)は28:1であり、グルタミン酸とグリシンの非存在下ではS:N比は5
:1であった。すなわちラットNMDA受容体に対するMK801の結合は、グ
ルタミン酸産生経路アゴニストにより増強されている。ラット脳の膜への[3H
]−MK801結合のスキャチャード(Scatchard)解析は、この測定法の感度
が90フエトモルの受容体であることを示していた。C.NMDA受容体への[3H]−CGP39653結合
ラット脳の膜への[3H]−CGP39653の結合は、シルス(Sills)ら[
(1991)Eur.J.Pharmacol.192:19]の記載する方法に従って行う。バッフィー
コート膜のペレットを、50部の5mMトリス−塩酸(10mM EDTA、p
H7.7を含有)に再懸濁し、37℃で10分間インキュベートする。上澄液を
48,000gで10分間4℃で遠心分離する。洗浄をもう一度行い、ペレット
を10mlの5mMトリス−塩酸(10mM EDTA、pH7.7を含有)に
再懸濁する。このラット脳の膜懸濁物を2重測定または3重測定で総量0.5m
lの測定緩衝液(5mMトリス−塩酸、pH7.7)中で、2.0nMの[3H
]−CGP39653(ニューイングランド・ニュークレア(New England Nucl
ear))と、0℃で60分間インキュベートする。100μMのグルタミン酸の
存在下で非特異結合を求める。濾過マニホールドを用いて、0.05%のポリエ
チレンイミン中に2−3時間あらかじめ浸漬したGF/Cフィルターを通して真
空濾過により、遊離の放射能から結合した放射能を分離する。氷冷した緩衝液を
各3mlで2回洗浄して非結合放射能を除く。フィルターを乾燥し、10mlの
シンチレーション溶液を含有するシンチレーションバイアルに移す。バイアルを
ボルテックス混合して、ベックマン(Beckman)シンチレーション・カウンター
中で放射能を測定する。特異的結合を求めるために、すべての結合から、100
μMのグルタミン酸の存在下で観察される非特異結合を引く。
[3H]−CGP39653結合をまず、膜濃度の関数として測定した。2n
mの[3H]−CGP39653の存在下で、蛋白濃度200μgまで、膜濃度
の上昇に伴い特異的結合は比例して増加した。
[3H]−CGP39653結合の飽和解析は、150μgのラットのバッフ
ィーコートホモゲネートを、増加する濃度の[3H]−CGP39653と4℃
で60分間インキュベートすることにより行なった。スキャチャード(Scatchar
d)解析は、Bmax値が0.69±0.09ピコモル/mgであり、Kd値が
12.3±0.12nMの単一の結合部位であることを示していた。
本発明を好適な実施態様に関連して説明したが、ここに記載され特許請求され
る本発明の精神と範囲を逸脱することなく、その修飾や変更が可能であることは
理解されるであろう。配列の要約
配列番号1は、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サブ
ユニットであるNMDAR1Aをコードするヌクレオチド配列、およびその推定
されるアミノ酸配列である。
配列番号1Aは、配列番号1のヌクレオチド320−3402よりなる、クロ
ーンNMDA10にコードされる3083ヌクレオチド配列である。すなわち、
配列番号1Aは、配列番号1の319の5’ヌクレオチドと896の3’ヌクレ
オチドを含有しない点で配列番号1とは異なる。
配列番号1Bは、配列番号1のヌクレオチド1−2961とヌクレオチド33
25−3518よりなる、クローンNMDA11によりコードされる3155ヌ
クレオチド配列である。すなわち、配列番号1Bは、配列番号1の3’部分から
363ヌクレオチド(すなわち、配列番号1のヌクレオチド2962−3324
が欠失)が欠失し、さらに配列番号1の781の3’末端ヌクレオチドが欠如し
ている点で、配列番号1とは異なる。
配列番号1Cは、配列番号1のヌクレオチド556-831と追加の63ヌクレオチ
ド(配列番号3に記載)、そして配列番号1のヌクレオチド832−984、1
189−2961および3325−3599よりなる、クローンNMDA7にコ
ードされる2542ヌクレオチド配列である。すなわち、配列番号1Cは、配列
番号1の5’最末端の555ヌクレオチドを含有せず、配列番号1のヌクレオチ
ド985−1188の204ヌクレオチドを含有せず、配列番号1のヌクレオチ
ド2962−3324の3’末端の363ヌクレオチドを含有せず、配列番号1
の3’最末端の700ヌクレオチドを含有せず、一方これは配列番号1のヌクレ
オチド831と832の間に追加の63ヌクレオチド(配列番号3)を挿入して
含有する点で、配列番号1とは異なる。
配列番号1Dは、配列番号1のヌクレオチド2617−2961とヌクレオチ
ド4049−4298よりなる、クローンNMDA3にコードされる593ヌク
レオチド配列である。すなわち、配列番号1Dは、配列番号1の2616の5’
ヌクレオチドを含有せず、3’部分から1087ヌクレオチド(すなわち、配列
番号1のヌクレオチド2962−4048が欠失)が欠失している点で、配列番
号1とは異なる。
配列番号1Eは、配列番号1のヌクレオチド1−2961とヌクレオチド33
25−4298よりなる、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−Δ3
63をコードするヌクレオチド配列である。すなわち、配列番号1Eは、配列番
号1のヌクレオチド2962−3324の363ヌクレオチドを含有しない点で
、配列番号1とは異なる。
配列番号1Fは、配列番号1のヌクレオチド1−2961とヌクレオチド40
49−4298よりなる、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−Δ1
087をコードするヌクレオチド配列である。すなわち、配列番号1Fは、配列
番号1のヌクレオチド2962−4048の1087ヌクレオチドを含有しない
点で、配列番号1とは異なる。
配列番号1Gは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−I63をコ
ードするヌクレオチド配列である。配列番号1Gは、配列番号1のヌクレオチド
831と832の間に追加の63ヌクレオチド(配列番号3)をさらに挿入して
含有する、配列番号1と同じ配列である。
配列番号1Hは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−I63−Δ
204をコードするヌクレオチド配列である。配列番号1Hは、配列番号1のヌ
クレオチド985−1188の204ヌクレオチドを含有しない点を除いて、配
列番号1Gと同じ配列である。
配列番号1Iは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−I63−Δ
204−Δ363をコードするヌクレオチド配列である。配列番号1Iは、配列
番号1のヌクレオチド2962−3324の363ヌクレオチドを含有しない点
を除いて、配列番号1Hと同じ配列である。
配列番号1Jは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−Δ204を
コードするヌクレオチド配列である。配列番号1Jは、配列番号1のヌクレオチ
ド985−1188の204ヌクレオチドを含有しない点を除いて、配列番号1
と同じ配列である。
配列番号1Kは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−Δ204Δ
363をコードするヌクレオチド配列である。配列番号1Kは、配列番号1のヌ
クレオチド985−1188の204ヌクレオチドを含有せず、配列番号1のヌ
クレオチド2962−3324の363ヌクレオチドを含有しない点で、配列番
号1とは異なる。
配列番号1Lは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−Δ204Δ
1087をコードするヌクレオチド配列である。配列番号1Lは、配列番号1の
ヌクレオチド985−1188の204ヌクレオチドを含有せず、配列番号1の
ヌクレオチド2962−4048の1087ヌクレオチドを含有しない点で、配
列番号1とは異なる。
配列番号1Mは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−I63−Δ
363をコードするヌクレオチド配列である。配列番号IMは、配列番号1のヌ
クレオチド2962−3324の363ヌクレオチドを含有しない点を除いて、
配列番号1Gと同じ配列である。
配列番号1Nは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−I63−Δ
1087をコードするヌクレオチド配列である。配列番号1Nは、配列番号1の
ヌクレオチド2962−4048の1087ヌクレオチドを含有しない点を除い
て、配列番号1Gと同じ配列である。
配列番号1Pは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR1−I63−Δ
204−Δ1087をコードするヌクレオチド配列である。配列番号1Pは、配
列番号1のヌクレオチド2962−4048の1087ヌクレオチドを含有しな
い点を除いて、配列番号1Hと同じ配列である。
配列番号2は、配列番号1に示すヒトNMDA受容体サブユニットのアミノ酸
配列である。
配列番号2Aは、配列番号1Aのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号2Bは、配列番号1Bのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Cは、配列番号1Cのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号2Dは、配列番号1Dのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号2Eは、配列番号1Eのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Fは、配列番号1Fのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Gは、配列番号1Gのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Hは、配列番号1Hのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Iは、配列番号1Iのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Jは、配列番号1Jのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Kは、配列番号1Kのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Lは、配列番号1Lのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Mは、配列番号1Mのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Nは、配列番号1Nのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号2Pは、配列番号1Pのヌクレオチド配列によりコードされる、NM
DA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号3は、配列番号1C、1G、1H、1I、1M、1N、および1Pに
存在する63ヌクレオチド挿入体をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号4は、配列番号3に記載の挿入体によりコードされる21アミノ酸配列
である。
配列番号5は、ヒトN−メチル-D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サブ
ユニットであるNMDAR2Cをコードするクローン(pCMV−26−Not
I−24)のヌクレオチド配列、およびその推定されるアミノ酸配列である。
配列番号5Aは、配列番号5のヌクレオチド931−2350と2402−3
307よりなる、クローンNMDA21にコードされる2026ヌクレオチド配
列である。すなわち、配列番号5Aは、配列番号5の930の5’ヌクレオチド
と配列番号5の2351−2401位に位置する51ヌクレオチド、および配列
番号5の1061の3’ヌクレオチドを含有しない点で、配列番号5とは異なる
。
配列番号5Bは、配列番号5のヌクレオチド367−1300と追加の11ヌ
クレオチド(配列番号9に記載)、そして配列番号5のヌクレオチド1301−
1959と1975−4068よりなる、クローンNMDA22にコードされる
3698ヌクレオチド配列である。すなわち、配列番号5Bは、配列番号5の3
66の5’最末端ヌクレオチドを含有せず、配列番号5のヌクレオチド1300
と1301の間に追加の11ヌクレオチドが挿入されており、かつさらに配列番
号5の残基1960から残基1974までの15ヌクレオチドを欠如している点
で、配列番号5とは異なる。
配列番号5Cは、配列番号5のヌクレオチド861−1300と追加の11ヌ
クレオチド(配列番号9)、そして配列番号5のヌクレオチド1301−235
0、追加の24ヌクレオチド(配列番号7に記載)および配列番号5のヌクレオ
チド2351−4068よりなる、クローンNMDA24にコードされる324
3ヌクレオチド配列である。すなわち、配列番号5Cは、配列番号5の860の
5’最末端ヌクレオチドを含有せず、配列番号5のヌクレオチド1300と13
01の間に追加の11ヌクレオチド(配列番号9)が挿入されており、かつヌク
レオチド2350と2351の間に追加の24ヌクレオチド(配列番号7)が挿
入されている点で、配列番号5とは異なる。
配列番号5Dは、配列番号5のヌクレオチド1−3025よりなる、クローン
NMDA26にコードされる3025ヌクレオチド配列である。すなわち、配列
番号5Dは、配列番号5の1043の3’末端ヌクレオチドを含有しない点で、
配列番号5とは異なる。
配列番号5Eは、ヒトNMDA受容体サブユニットpCMV−26−ScaI
−24をコードするヌクレオチド配列であり、配列番号5のヌクレオチド235
0と2351の間に24ヌクレオチド(配列番号7)を挿入している点のみで、
配列番号5とは異なる。
配列番号5Fは、ヒトNMDA受容体サブユニットpCMV−26−ScaI
−22をコードするヌクレオチド配列であり、配列番号5のヌクレオチド196
0−1974が欠失している点のみで、配列番号5と異なる。
配列番号5Gは、ヒトNMDA受容体サブユニットpCMV−26−ScaI
−NotI−24をコードするヌクレオチド配列であり、配列番号5のヌクレオ
チド2351−2401が欠失している点のみで、配列番号5と異なる。
配列番号5Hは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR2C−Δ15−
124をコードするヌクレオチド配列である。配列番号5Hは、配列番号7に記
載の24ヌクレオチド挿入体を、配列番号5のヌクレオチド2350と2351
の間にさらに含有する点を除いて、配列番号5Fと同じ配列である。
配列番号5Iは、ヒトNMDA受容体サブユニットNMDAR2C−Δ15−
Δ51をコードするヌクレオチド配列である。配列番号51は、配列番号5のヌ
クレオチド1960−1974の15ヌクレオチドを含有しない点を除いて、配
列番号5Gと同じ配列である。
配列番号6は、配列番号5に記載のNMDA受容体サブユニットのアミノ酸配
列である。
配列番号6Aは、配列番号5Aのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号6Bは、配列番号5Bのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号6Cは、配列番号5Cのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号6Dは、配列番号5Dのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットの1つの部分のアミノ酸配列である。
配列番号6Eは、配列番号5Eのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号6Fは、配列番号5Fのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号6Gは、配列番号5Gのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号6Hは、配列番号5Hのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号6Iは、配列番号5Iのヌクレオチド配列によりコードされるNMD
A受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号7は、配列番号5C、5E、および5Hに存在する24挿入体をコー
ドするヌクレオチド配列である。
配列番号8は、配列番号7に記載の挿入体のヌクレオチド2−22によりコー
ドされる7アミノ酸配列である。この挿入体はコドン内に導入されるため、挿入
体自身は7アミノ酸のみをコードする。ヌクレオチド挿入体の末端残基は、挿入
の部位で隣接配列とコドンを形成するのに参加する。
配列番号9は、配列番号5Bと5Cに存在する11ヌクレオチド挿入体をコー
ドするヌクレオチド配列である。
配列番号10は、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サ
ブユニットであるNMDAR2Aをコードするヌクレオチド配列である。
配列番号11は、配列番号10に記載のヌクレオチド配列によりコードされる
、NMDA受容体サブユニットのアミノ酸配列である。
配列番号12は、クローンNMDA27の5’非翻訳配列の71ヌクレオチド
と該クローンの開始コドン(ヌクレオチド72−74)のヌクレオチド配列であ
る。
配列番号13は、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サ
ブユニットであるNMDAR2Bをコードするクローンのヌクレオチド配列であ
る。
配列番号14は、配列番号13に記載のNMDA受容体サブユニットのアミノ
酸配列である。
配列番号15は、ヒトN−メチル-D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サ
ブユニットであるNMDAR2Dをコードするクローンのヌクレオチド配列であ
る。
配列番号16は、配列番号15に記載のNMDA受容体サブユニットのアミノ
酸配列である。
配列番号17−20は、ヌクレオチド2957と3166の間でGC含量が低
下している、NMDAR2Cクローン(pCMV−26−NotI−24−GC
MOD)の調製に使用される4つの合成オリゴヌクレオチドである。
配列番号21は、NMDAR2CクローンpCMV−26−NotI−24−
GCMOD(配列番号5のヌクレオチド2966−3160を置換している)の
195塩基対挿入体のヌクレオチド配列である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
C12P 21/08 6807−4B C12Q 1/02
C12Q 1/02 9453−4B 1/68 A
1/68 9281−4B C12N 5/00 B
//(C12P 21/02
C12R 1:91)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY,
CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,G
B,GE,HU,JP,KG,KP,KR,KZ,LK
,LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO,
NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,S
K,TJ,TT,UA,US,UZ,VN
(72)発明者 エリス,スチーブン ビー.
アメリカ合衆国 92129 カリフォルニア
州サン ディエゴ,オビエド ストリート
8939
(72)発明者 リアウ,チェン ワング
アメリカ合衆国 92129 カリフォルニア
州サン ディエゴ,サリックス プレース
7668
(72)発明者 ル,チン − チュン
アメリカ合衆国 92122 カリフォルニア
州サン ディエゴ,ナンバー 22,アベニ
ダ ナビダッド 8032
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体サブユニットを コードする単離されたDNA。 2.NMDA受容体サブユニットはNMDAR1サブユニットである、請求の 範囲第1項に記載のDNA。 3.DNAのヌクレオチドは、配列番号2、2B、2E、2F、2G、2H、 2I、2J、2K、2L、2M、2N、または2Pのアミノ酸配列をコードする 、請求の範囲第2項に記載のDNA。 4.DNAのヌクレオチドは、配列番号2、2B、2E、2F、2G、2H、 または2Iのアミノ酸配列をコードする、請求の範囲第2項に記載のDNA。 5.DNAのヌクレオチドは、高緊縮性条件下で、配列番号1、1A、1B、 1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1J、1K、1L、1M、1N、 または1Pの任意の1つの配列にハイブリダイズする、請求の範囲第2項に記載 のDNA。 6.DNAのヌクレオチドは、高緊縮性条件下で、配列番号1、1B、1F、 1G、1H、1I、または1Pの配列にハイブリダイズする、請求の範囲第2項 に記載のDNA。 7.DNAのヌクレオチドは、配列番号1、1B、1E、1F、1G、1H、 1I、1J、1K、1L、1M、1N、または1Pの任意の1つと実質的に同じ ヌクレオチド配列を有する、請求の範囲第2項に記載のDNA。 8.DNAのヌクレオチドは、配列番号1、1B、1E、1F、1G、1H、 1I、または1Pと実質的に同じヌクレオチド配列を有する、請求の範囲第2項 に記載のDNA。 9.NMDA受容体サブユニットはNMDAR2サブユニットである、請求の 範囲第1項に記載のDNA。 10.DNAのヌクレオチドは、配列番号6、6E、6F、6G、6H、また は61のアミノ酸配列をコードする、請求の範囲第9項に記載のDNA。 11.DNAのヌクレオチドは、高緊縮性条件下で、配列番号5、5A、5B 、 5C、5D、5E、5F、5G、5H、または5Iの配列の任意の1つにハイブ リダイズする、請求の範囲第9項に記載のDNA。 12.DNAのヌクレオチドは、配列番号5、5E、5F、5G、5H、また は51の配列の任意の1つの配列と実質的に同じヌクレオチド配列を有する、請 求の範囲第9項に記載のDNA。 13.DNAのヌクレオチドは、配列番号14のアミノ酸配列をコードする、 請求の範囲第9項に記載のDNA。 14.DNAのヌクレオチドは、高緊縮性条件下で、配列番号13の配列にハ イブリダイズする、請求の範囲第9項に記載のDNA。 15.DNAのヌクレオチドは、配列番号13と実質的に同じヌクレオチド配 列を有する、請求の範囲第9項に記載のDNA。 16.DNAのヌクレオチドは、配列番号16のアミノ酸配列をコードする、 請求の範囲第9項に記載のDNA。 17.DNAのヌクレオチドは、高緊縮性条件下で、配列番号15の配列にハ イブリダイズする、請求の範囲第9項に記載のDNA。 18.DNAのヌクレオチドは、配列番号15と実質的に同じヌクレオチド配 列を有する、請求の範囲第9項に記載のDNA。 19.DNAのヌクレオチドは、配列番号11のアミノ酸配列、またはクロー ンNMDA57(ATCC整理番号75442)のNMDAR2Aをコードする部分 のアミノ酸配列をコードする、請求の範囲第9項に記載のDNA。 20.DNAのヌクレオチドは、高緊縮性条件下で、クローンNMDA57( ATCC整理番号75442)のNMDAR2Aをコードする部分の配列番号10にハ イブリダイズする、請求の範囲第19項に記載のDNA。 21.DNAのヌクレオチドは、配列番号10またはクローンNMDA57( ATCC整理番号75442)のNMDAR2Aをコードする部分と実質的に同じヌ クレオチド配列を有する、請求の範囲第19項に記載のDNA。 22.請求の範囲第1項に記載のDNAによりコードされる単離された蛋白。 23.請求の範囲第1項に記載のDNAの少なくとも14個の隣接する塩基よ りなる核酸プローブ。 24.請求の範囲第1項に記載のDNAに相補的な単離されたmRNA。 25.請求の範囲第1項に記載のDNAを含有する真核細胞。 26.請求の範囲第1項に記載のDNAを発現する真核細胞。 27.機能性異種NMDA受容体を発現する、請求の範囲第26項に記載の細 胞。 28.請求の範囲第24項のmRNAを発現する、両生類の卵母細胞。 29.ヒトDNAを請求の範囲第23項に記載のプローブと接触させ、ここで この接触は高緊縮性ハイブリダイゼーション条件下で行われるものであり、この プローブにハイブリダイズするDNAを同定することよりなる、ヒトN−メチル −D−アスパラギン酸(NMDA)受容体蛋白サブユニットをコードするDNA の同定方法。 30.請求の範囲第27項に記載の細胞を競合的結合測定法において使用する ことよりなる、ヒトN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体に結合 する化合物の同定方法。 31.ヒトNMDA受容体の活性を調節する化合物を同定するためのバイオア ッセイであって、 (a)請求の範囲第27項に記載の細胞を、受容体のイオンチャネル活性を調節 する能力を測定しようとする少なくとも1つの化合物に暴露させて、 (b)イオンチャネル活性の変化について細胞を追跡する ことよりなる上記バイオアッセイ。 32.請求の範囲第31項に記載のバイオアッセイにより同定される少なくと も1つの化合物の有効量に受容体を接触させることよりなる、ヒトN−メチル− D−アスパラギン酸(NMDA)受容体のイオンチャネル活性の調節方法。 33.請求の範囲第31項記載の方法により同定される、ヒトNMDA受容体 のアゴニストまたはアンタゴニスト。 34.請求の範囲第22項に記載の蛋白、またはヒトNMDARサブユニット にユニークなその部分に対して産生された抗体。 35.抗体はモノクローナル抗体である、請求の範囲第34項に記載の抗体。 36.受容体を請求の範囲第34項に記載の有効量の抗体に接触させることよ りなる、ヒトN−メチル-D−アスパラギン酸(NMDA)受容体のイオンチャ ネル活性の調節方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5244993A | 1993-04-20 | 1993-04-20 | |
| US08/052,449 | 1993-04-20 | ||
| PCT/US1994/004387 WO1994024284A1 (en) | 1993-04-20 | 1994-04-20 | Human n-methyl-d-aspartate receptor subunits, nucleic acids encoding same and uses therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08509607A true JPH08509607A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=21977682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6523578A Pending JPH08509607A (ja) | 1993-04-20 | 1994-04-20 | ヒトn−メチル−d−アスパラギン酸受容体サブユニット、これをコードする核酸およびその用途 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (11) | US5849895A (ja) |
| EP (1) | EP0696320B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08509607A (ja) |
| AT (1) | ATE224952T1 (ja) |
| AU (1) | AU696922B2 (ja) |
| CA (1) | CA2159106C (ja) |
| DE (1) | DE69431432T2 (ja) |
| ES (1) | ES2182843T3 (ja) |
| GB (1) | GB2286188B (ja) |
| WO (1) | WO1994024284A1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2110934A1 (en) | 1992-12-11 | 1994-06-12 | Robert L. Foldes | Human cns receptors of the nmda-r1 family |
| ES2182843T3 (es) | 1993-04-20 | 2003-03-16 | Merck & Co Inc | Subunidades de receptor humano de n-metil-d-aspartato, acidos nucleicos que codifican las mismas y su uso. |
| EP0674003A3 (en) * | 1994-03-25 | 1997-09-10 | Allelix Biopharma | Modulators of receptors in the human central nervous system. |
| GB9414997D0 (en) * | 1994-07-26 | 1994-09-14 | Merck Sharp & Dohme | Receptor cloning |
| US6362009B1 (en) | 1997-11-21 | 2002-03-26 | Merck & Co., Inc. | Solid phase synthesis of heterocycles |
| US6822084B1 (en) * | 1999-06-25 | 2004-11-23 | Basf Aktiengesellschaft | Corynebacterium glutamicum genes encoding stress, resistance and tolerance proteins |
| US20040204490A1 (en) * | 1999-08-31 | 2004-10-14 | Farb David H. | Effect of steroids on NMDA receptors depends on subunit composition |
| CA2383047A1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Trustees Of Boston University | Effect of steroids on nmda receptors depends on subunit composition |
| US6916816B2 (en) * | 1999-12-16 | 2005-07-12 | The Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Phenanthryl piperazinyl dicarboxylic acids as selective NMDA receptor modulating agents |
| GB9929582D0 (en) * | 1999-12-16 | 2000-02-09 | Univ Bristol | Chemical compounds |
| US20030092071A1 (en) * | 2000-02-01 | 2003-05-15 | Jasna Jerecic | Interaction of NMDA receptor with protein tyrosine phosphatase |
| US6521414B2 (en) * | 2000-02-01 | 2003-02-18 | Agy Therapeutics, Inc. | Methods for identifying a modulator of the interaction of NMDA receptor with protein tyrosine phosphatase L1 |
| JP4037268B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2008-01-23 | 塩野義製薬株式会社 | ヒトnmdaレセプタースプライスバリアント |
| US6896872B2 (en) * | 2001-06-27 | 2005-05-24 | Svetlana A. Dambinova | Rapid multiple panel of biomarkers in laboratory blood tests for TIA/stroke |
| WO2003010540A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Nyxis Neurotherapies, Inc. | Method of identifying nmda-related agent |
| US6638981B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-10-28 | Epicept Corporation | Topical compositions and methods for treating pain |
| US6701482B2 (en) * | 2001-09-20 | 2004-03-02 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for coding bits of data in parallel |
| EP2390308A1 (en) | 2002-02-25 | 2011-11-30 | Vaxiion Therapeutics Inc | Minicell compositions and methods |
| US6884473B2 (en) * | 2002-12-24 | 2005-04-26 | Macronix International Co., Ltd. | Method for fabricating metal silicide |
| US7354834B2 (en) | 2003-06-04 | 2008-04-08 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices and methods to form trenches in semiconductor devices |
| US20050202407A1 (en) * | 2003-12-01 | 2005-09-15 | Baylor College Of Medicine | Methods and assays for screening anti-neoplastic therapeutic agents |
| US20060257943A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-11-16 | Cis Biotech, Inc. | Ischemic biomarkers and their use to predict adverse neurological events from surgery |
| CA2610833A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-21 | Cis Biotech, Inc. | Methods for diagnosing and treating cerebrovascular events based on nr2 peptides |
| US20100048653A1 (en) * | 2005-07-14 | 2010-02-25 | The University Of British Columbia | Neuroprotective modulation of nmda receptor subtype activities |
| EP1902733A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-26 | Laboratorios Del Dr. Esteve, S.A. | Combination of a NMDA-receptor ligand and a compound with 5-HT6 receptor affinity |
| WO2008073984A2 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-19 | Cis Biotech, Inc. | Nmdar biomarkers for diagnosing and treating cerebral ischemia |
| US20100316678A1 (en) * | 2007-06-28 | 2010-12-16 | Cnsbio Pty Ltd. | Combination methods and compositions for treatment of neuropathic pain |
| CA2716080C (en) | 2008-02-20 | 2016-12-13 | Targia Pharmaceuticals | Cns pharmaceutical compositions and methods of use |
| CN102223791A (zh) | 2008-09-27 | 2011-10-19 | 塔阿克斯有限公司 | 用于神经病变治疗的局部用制剂 |
| WO2017109709A2 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Novartis Ag | A high-throughput assay method for identifying allosteric nmda receptor modulators |
| RU2668534C1 (ru) * | 2017-07-18 | 2018-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ДРД" | Диагностический набор реагентов для выявления хронических патологий мозга ишемического генеза |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855231A (en) * | 1984-10-30 | 1989-08-08 | Phillips Petroleum Company | Regulatory region for heterologous gene expression in yeast |
| US4837148A (en) * | 1984-10-30 | 1989-06-06 | Phillips Petroleum Company | Autonomous replication sequences for yeast strains of the genus pichia |
| US4882279A (en) * | 1985-10-25 | 1989-11-21 | Phillips Petroleum Company | Site selective genomic modification of yeast of the genus pichia |
| US5024939A (en) * | 1987-07-09 | 1991-06-18 | Genentech, Inc. | Transient expression system for producing recombinant protein |
| US4929555A (en) * | 1987-10-19 | 1990-05-29 | Phillips Petroleum Company | Pichia transformation |
| US5223409A (en) * | 1988-09-02 | 1993-06-29 | Protein Engineering Corp. | Directed evolution of novel binding proteins |
| JP3149133B2 (ja) * | 1989-10-27 | 2001-03-26 | ザ ソーク インスティチュート フォア バイオロジカル スタディーズ | グルタメート受容体組成物および方法 |
| US5028707A (en) * | 1989-11-20 | 1991-07-02 | Board Of Regents, University Of Texas | 4-hydroxyquinaldic acid derivatives |
| US5401629A (en) * | 1990-08-07 | 1995-03-28 | The Salk Institute Biotechnology/Industrial Associates, Inc. | Assay methods and compositions useful for measuring the transduction of an intracellular signal |
| US5146257A (en) | 1991-02-19 | 1992-09-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Developer solution replenishment control system for a digital imaging system |
| US5455279A (en) * | 1991-04-19 | 1995-10-03 | The Children's Medical Center Corporation | Regimen method of mediating neuronal damage using nitroglycerine |
| US5502168A (en) * | 1991-10-24 | 1996-03-26 | The Johns Hopkins University | Monoclonal antibodies to a continuous and cross-reactive epitope and an isolated protein of a sexual stage of P. falciparum |
| US5670113A (en) * | 1991-12-20 | 1997-09-23 | Sibia Neurosciences, Inc. | Automated analysis equipment and assay method for detecting cell surface protein and/or cytoplasmic receptor function using same |
| US5502166A (en) * | 1992-02-26 | 1996-03-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | NMDH receptor proteins and genes encoding the same |
| JP3400470B2 (ja) * | 1992-08-12 | 2003-04-28 | 三菱化学株式会社 | 新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子 |
| JP3353841B2 (ja) * | 1992-11-13 | 2002-12-03 | 三菱化学株式会社 | 新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子 |
| JPH0614783A (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-25 | Mitsubishi Kasei Corp | 新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子 |
| DE4216321A1 (de) * | 1992-05-16 | 1993-11-18 | Basf Ag | Untereinheiten von NMDA-Rezeptoren, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
| DK68592D0 (da) * | 1992-05-25 | 1992-05-25 | Novo Nordisk As | Celle |
| FR2692268B1 (fr) * | 1992-06-15 | 1994-08-19 | Rhone Poulenc Rorer Sa | Nouveaux polypeptides ayant une activité de récepteur NMDA, acides nucléiques codant pour ces polypeptides et utilisations. |
| DE4222826A1 (de) * | 1992-07-09 | 1994-01-13 | Schering Ag | Arzneimittel zur Verhinderung der Toleranzentwicklung während der Behandlung mit Benzodiazepin-Rezeptor-Bindenen Wirkstoffen |
| DE4227657A1 (de) | 1992-08-21 | 1994-02-24 | Hydac Technology Gmbh | Ultraschall-Prüfeinrichtung für Gasdruckspeicher |
| GB9307026D0 (en) | 1993-04-02 | 1993-05-26 | Merck Sharp & Dohme | Receptor cloning |
| DK0672140T3 (da) * | 1992-11-12 | 2003-03-31 | Merck Sharp & Dohme | Transficeret cellelinje, som udtrykker cDNA'er, der koder for human NMDA-R2A receptor subunit og isoformer af den humane NMDA-R1 receptor subunit |
| GB9223769D0 (en) | 1992-11-12 | 1992-12-23 | Merck Sharp & Dohme | Receptor cloning |
| CA2110934A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-12 | Robert L. Foldes | Human cns receptors of the nmda-r1 family |
| ES2182843T3 (es) | 1993-04-20 | 2003-03-16 | Merck & Co Inc | Subunidades de receptor humano de n-metil-d-aspartato, acidos nucleicos que codifican las mismas y su uso. |
| US5364590A (en) | 1993-05-07 | 1994-11-15 | American Sterlizer Company | Method for sterilization of objects |
| EP0674003A3 (en) * | 1994-03-25 | 1997-09-10 | Allelix Biopharma | Modulators of receptors in the human central nervous system. |
| DE4410882A1 (de) * | 1994-03-29 | 1995-10-05 | Basf Ag | Verfahren zur permanenten Expression von Glutamatrezeptoren |
| GB9414997D0 (en) * | 1994-07-26 | 1994-09-14 | Merck Sharp & Dohme | Receptor cloning |
-
1994
- 1994-04-20 ES ES94916547T patent/ES2182843T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-20 WO PCT/US1994/004387 patent/WO1994024284A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-04-20 US US08/231,193 patent/US5849895A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-20 AU AU68175/94A patent/AU696922B2/en not_active Ceased
- 1994-04-20 GB GB9503689A patent/GB2286188B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-20 JP JP6523578A patent/JPH08509607A/ja active Pending
- 1994-04-20 CA CA002159106A patent/CA2159106C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-20 EP EP94916547A patent/EP0696320B1/en not_active Revoked
- 1994-04-20 AT AT94916547T patent/ATE224952T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-04-20 DE DE69431432T patent/DE69431432T2/de not_active Revoked
-
1995
- 1995-06-06 US US08/480,474 patent/US6033865A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-06 US US08/486,273 patent/US5985586A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-29 US US08/940,035 patent/US6316611B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-29 US US08/940,086 patent/US6111091A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-29 US US08/935,105 patent/US6376660B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-08-30 US US09/386,123 patent/US6521413B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-28 US US09/648,797 patent/US6469142B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-04 US US09/945,901 patent/US6956102B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-07 US US10/007,747 patent/US6864358B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-01-04 US US10/038,937 patent/US6825322B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2286188B (en) | 1997-11-12 |
| US6956102B2 (en) | 2005-10-18 |
| DE69431432T2 (de) | 2003-04-24 |
| US6469142B1 (en) | 2002-10-22 |
| WO1994024284A1 (en) | 1994-10-27 |
| US6825322B2 (en) | 2004-11-30 |
| US6376660B1 (en) | 2002-04-23 |
| US20020161215A1 (en) | 2002-10-31 |
| EP0696320A1 (en) | 1996-02-14 |
| US6521413B1 (en) | 2003-02-18 |
| CA2159106A1 (en) | 1994-10-27 |
| US6033865A (en) | 2000-03-07 |
| US6111091A (en) | 2000-08-29 |
| US5849895A (en) | 1998-12-15 |
| ATE224952T1 (de) | 2002-10-15 |
| AU6817594A (en) | 1994-11-08 |
| US6864358B2 (en) | 2005-03-08 |
| EP0696320B1 (en) | 2002-09-25 |
| GB2286188A (en) | 1995-08-09 |
| CA2159106C (en) | 2009-10-06 |
| US5985586A (en) | 1999-11-16 |
| GB9503689D0 (en) | 1995-04-12 |
| US20020161193A1 (en) | 2002-10-31 |
| ES2182843T3 (es) | 2003-03-16 |
| DE69431432D1 (de) | 2002-10-31 |
| AU696922B2 (en) | 1998-09-24 |
| US6316611B1 (en) | 2001-11-13 |
| US20030013866A1 (en) | 2003-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08509607A (ja) | ヒトn−メチル−d−アスパラギン酸受容体サブユニット、これをコードする核酸およびその用途 | |
| JP3628691B2 (ja) | ヒト神経細胞性ニコチン性アセチルコリン受容体組成物およびそれらの使用方法 | |
| US6413764B1 (en) | Human metabotropic glutamate receptors, nucleic acids encoding same and uses thereof | |
| US5429921A (en) | Assays for agonists and antagonists of recombinant human calcium channels | |
| US5874236A (en) | DNA encoding human calcium channel α-1A, β1, β-2, and β-4 subunits, and assays using cells that express the subunits | |
| JP2000217584A (ja) | グルタメ―ト受容体組成物および方法 | |
| EP0598840B1 (en) | Human calcium channel compositions and methods | |
| JP3534411B2 (ja) | ヒトカルシウムチャネルα−1EサブユニットをコードするDNA | |
| US5876958A (en) | Assays of cells expressing human calcium channels containing α1 β subunits | |
| JP2009050270A (ja) | ヒトニューロンニコチン性アセチルコリン受容体組成物及び該組成物を使用する方法 | |
| US6485919B1 (en) | Human metabotropic glutamate receptors, nucleic acids encoding same and uses thereof | |
| US6362316B1 (en) | Human metabotropic glutamate receptor subtype mGluR6 protein | |
| US5846757A (en) | Human calcium channel α1, α2, and β subunits and assays using them | |
| JP2001525161A (ja) | 低電位で活性化されるカルシウムチャネル組成物と方法 | |
| US5851824A (en) | Human calcium channel α-1C/α-1D, α-2, β-1, and γsubunits and cells expressing the DNA | |
| Daggett et al. | The human N‐methyl‐D‐aspartate receptor 2C subunit: genomic analysis, distribution in human brain, and functional expression | |
| US20070244297A1 (en) | Human calcium channel compositions and methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040120 |