【発明の詳細な説明】
受容体アゴニストのスクリーニング方法 発明の背景
本発明はホルモン受容体(例えばエストロゲン受容体)のような細胞の受容体
に対して活性なアゴニストを同定またはスクリーニングするために有用な方法及
び構築物(construct)に関する。
以下は関連技術の議論であるが、いずれも本発明の請求の範囲の先行技術とな
るものではない。
Evansらの米国特許5,071,773号(参考文献として本明細書中に取り込まれる)
には、ホルモン受容体、このような受容体に対するリガンド、及びホルモン受容
体の転写活性化能を有するタンパク質を検出することができるアッセイについて
記載されている。一般に、アッセイには作動性リポーター遺伝子につながったホ
ルモン応答の要素(例えばプロモーター)をコードするDNA、及び受容体タン
パク質をコードするDNAの双方を含有する細胞の利用を含む。適当なホルモン
またはリガンドが細胞に提供されると、ホルモン受容体とホルモンの複合体が形
成され、適当なDNA結合領域に運ばれ、それによってホルモン応答要素を活性
化し、リポーター遺伝子の発現を引き起こす。リポーター遺伝子の活性化は、リ
ポーター遺伝子の産物を検出するために用いられる標準的な方法によって検出さ
れる。
Pierre Chambonと彼のグループは、エストロゲン受容体の種々の性質、及びそ
の細胞型やプロモーターに依存する活性について記載している。これらの実験は
、概してTAF1及びTAF2と呼ばれる2つのドメインの全て、または一部を
欠如した受容体を発現する1つまたは複数個の不完全な(truncated)
エストロゲン受容体コード遺伝子を利用することによって行われた。これらのド
メインはエストロゲンによって調節されていると考えられており、プロモーター
の活性化を引き起こす。第3のドメインはこれら2つの間に位置し、受容体−ホ
ルモン複合体によって活性化されるプロモーターの近くのDNAに結合すると考
え
られている(Kumar et al.,51 Cell 941(1987))。
より具体的には、Webster et al.,54 Cell 199(1988)では、転写活性化機能
に関与する領域の位置を決めるのにキメラ受容体が利用されている。著者らは、
ホルモンは受容体がDNA応答要素を認識できるようにすること、及びホルモン
がホルモン結合ドメインにおいて転写活性化機能を引き起こすことを提示してい
る。
Tora et al.,59 Cell 477(1989)には、ヒトのエストロゲン受容体の不完全変
異体が分析され、TAF1及びTAF2が受容体における2つの転写活性化機能
として記載されている。これらの活性化因子は細胞型特異性及びプロモーター状
況(context)への依存性を示すと言われている。著者らはTAF2が上
流の要素と相乗的に働くことを示している。
Meyer et al.,57 Cell 433(1989)には、プロゲステロン受容体による転写刺
激がエストロゲン受容体の共発現によって阻害されることが記載されている。著
者らはこの観察が制限的転写因子の受容体による競合を反映していると述べてい
る。
Berry et al.,9 EMBO Journal 2811(1990)には、エストロゲン応答性遺伝子
に対する、いわゆるプロモーター−及び細胞−特異的なアゴニストの効果につい
て記載されている。同じ、または異なる起源のTAF1及び/またはTAF2領
域を含有する不完全でキメラなエストロゲン受容体が利用された。
Tassett et al.,62 Cell 177(1990)には、TAF領域の比活性の比較及び競
合性構築物によって、TAF1及びTAF2領域の相互作用及び制限因子による
競合(squelching)が記載されている。
Fawell et al.,60 Cell 953(1990)には、エストロゲン−受容体の二量体化及
び分子の変異によるその変化が記載されている。
Metzger et al.,20 Nucleic Acids Research 2813(1992)には、酵母サッカロ
マイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)のTAF1及びTAF2
領域のプロモーター−及び細胞−特異性について記載されている。不完全な(t
runcated)受容体、またはこれらで削除された領域を有する受容体が分
析において用いられた。
Danielian et al.,11 EMBO Journal 1025(1992)には、エストロゲン受容体で
保存されている領域について記載され、以下のことが述べられている:
“TAF1及びTAF2の活性は応答性プロモーター及び細胞の型に依存して変
化し、いくつかのケースでは完全な転写刺激のためには双方が必要とされる。”
著者らはホルモン依存性の転写刺激に必須といわれる、マウスのエストロゲン受
容体とグルココルチコイド受容体のC−末端近傍のアミノ酸を同定している。完
全な長さの受容体中、あるいはTAF1領域のなくなった内部欠失変異の中に点
突然変異を起こすことによって、著者らはTAF1の存在下または非存在下にお
けるTAF2活性に対する変異の効果をつきとめることができた。発明の概要
本出願人は受容体におけるTAF1及びTAF2領域の活性は相互に依存しあ
っていることを発見した。すなわち、一方の領域の活性は、使用し得る他方の領
域が機能的状況(functional context)を有することに依存
している。(“機能的状況”の語は、1方の領域で数個のアミノ酸(すなわち1
0個まで)、または好ましくは1−3個のアミノ酸のみが変化し、ホルモンまた
は転写因子とその領域との相互作用の変化が最小限である(好ましくは相互作用
に変化がない)ことを意味する。こうした相互作用では、変化しない、または変
異していない領域の活性が完全に発現できるだろう。このように、一方のTAF
領域の機能的状況には、アゴニストの結合、二量体化、及び熱ショックタンパク
質の相互作用の点では他方のTAF領域の機能的な活性が含まれるが、転写活性
化能の点では含まれない。)本出願人の発見により、選択された受容体のアゴニ
ストの検出のための適当なアッセイ法は、TAF1またはTAF2領域に、変異
していない他の領域の活性に明かな影響を与えることなくその領域を不活性化す
る、すなわち機能をなくさせる最小限の変異を起こした受容体構築物を必要とす
ることが示唆される。従って、一つの例として、TAF1はその機能的活性を示
すことができるようにしたままで、TAF2の機能をなくす変異をTAF2領域
に起こさせるものがある。
欠失領域のあるTAF1またはTAF2を用いる先行技術と異なり、本発明の
アッセイでは容易に解釈できる再現性ある結果が得られる。これまでの構築物で
は、選択した受容体における選ばれた分子のアゴニストまたはアンタゴニスト活
性を定量するために必要な情報を提供することができなかった。
詳細には、本出願人は、受容体のTAF1またはTAF2領域の一方のみと相
互作用する受容体のアゴニストをスクリーニングするアッセイ法を提供すること
が可能であることを発見した。アゴニストに対するこうした特殊なアッセイ法は
、多数のアゴニストの中から特異的で望まれる性質を有するアゴニストを迅速に
スクリーニングすることを可能にする。一例として、エストロゲン受容体に対す
るアゴニストは、例えばエストロゲン、タモキシフェン(tamoxifen)
、あるいは他の既知のアゴニストに類似の活性を有するものとして速やかに同定
することができる。すなわち、このようなアッセイ法ではアゴニストが特異的に
同定できるだけでなく、アゴニストの型も決定することができる。
より詳細には、本出願人は、修飾した受容体を利用することによって、受容体
のTAF1またはTAF2活性のために必要なプロモーター−及び細胞型に特異
的な条件を同定するための方法を確立した。今ではプロモーター−及び細胞型に
特異的な活性の変化を決定するために実験を行うことができる。
特別な理論に拘束されることはないが、本出願人は、こうしたプロモーター−
及び細胞型特異性は、TAF1領域は優性な転写活性化因子として働き、TAF
2領域は転写促進因子として働くというモデルによって説明できると考える。す
なわち、TAF2領域はTAF1活性のための転写機構を整えるために働く。こ
の調整は基本的な転写因子の供給、染色体構造の改変、あるいは転写抑制因子の
除去であるかも知れない。あるいはまた、TAF2領域は他の転写活性化因子の
ために転写機構を整えるかも知れないし、単独で本来の転写活性化作用をわずか
ながら有しているかも知れない。このようなモデルにおいて、TAF1領域は、
TAF2領域がTAF1作用のために適当にそれを整えるために働くまで転写機
構に近づくことができない。
本出願人は、TAF1またはTAF2活性に対する細胞特異性は、TAF1ま
たはTAF2の存在をそれぞれまねる細胞内のTAF1またはTAF2型の機能
の存在または非存在を反映していると考える。細胞内におけるこうした模倣によ
っ
て、変異した、また不活性化したTAF1またはTAF2領域を有する受容体構
築物が活性をもつことができるだろう。すなわち、受容体の不活性な部分を細胞
内に存在する活性のある機能で埋め合わせることができる。同様なモデルがプロ
モーター特異性について存在するかも知れない。すなわち、選ばれたプロモータ
ーのみがこれらのプロモーターにある機能に依存して、特定の細胞のTAF1ま
たはTAF2によって活性化されるだろう。このモデルでは、種々のアゴニスト
間のアゴニスト活性の違いは、TAF1領域またはTAF2領域に対するそのア
ゴニストの効果、及びTAF1またはTAF2領域と選ばれたプロモーターまた
は一般的な転写機構との相互作用に依存する。
本出願人はこれらの知見を利用して、受容体のアゴニストが容易に同定できる
アッセイ法を発展させた。この方法において、選択されたTAF1及び/または
TAF2活性を有し、作動性(例えば速やかに検出し得る酵素活性をコードする
)リポーター遺伝子につながった適当な(例えばプロモーター領域を含有する)
応答要素を有する特定の受容体構築物が細胞に提供される。応答要素は、アゴニ
ストの活性が特定の条件下でのみ観察されるように、特定の細胞と関連して選択
される。従って、一つの例として、受容体は活性のあるTAF1領域と、TAF
2の機能的状況を提供する変異した(不活性な)TAF2領域を有し、細胞は選
ばれたプロモーターに対する受容体のTAF2領域の機能をまねる、または置き
換える成分を有するようなものが選ばれる。プロモーターまたはこの成分が目的
のTAF機能を示すことができるように適当な結合環境を提供する。このように
して、TAF1領域に働くアゴニストは、受容体において活性のあるTAF2領
域を欠如していてもリポーター遺伝子の発現を引き起こすことができることで容
易に同定することができる。
このように、最初の側面として、本発明は選択された受容体に対するアゴニス
トをスクリーニングまたはアッセイする方法に特徴がある。この方法はTAF1
及びTAF2領域を有する受容体をコードする核酸を含有する細胞を提供するこ
とを含む。これらTAF1及びTAF2領域の一方は選ばれたプロモーターから
の転写を活性化することができ、他方の領域は、その領域の機能的状況を提供し
ながら、他方のTAF領域に非依存的なプロモーターの転写を活性化することが
できないように変異している。
細胞は、上記の変異体に相当する変異していないTAF領域のみを有する(そ
して他方のTAF領域を有さない)受容体の存在下で、プロモーターの転写がな
いか、または最小限であるように選択される。細胞はまた、転写が上記の変異し
ていない領域のみを有する受容体の存在下で生じるように選択される。例えば、
作動性TAF1領域及び変異した非作動性TAF2領域を有する受容体構築物に
おいて、プロモーターの転写は作動性TAF2領域のみを有する受容体の存在下
では生じない(すなわち、有意な転写レベルは検出できない、通常、正常レベル
の5−10%未満である)が、作動性TAF1領域のみを有する受容体の存在下
では生じるだろう。前に論じたように、本出願人は、こうした細胞は受容体のT
AF2機能をまねる因子を含有していると仮定する。
細胞は更に、上記のように変異していない活性のあるTAF領域を有する受容
体の存在下でリポーター遺伝子の転写を引き起こすように活性化されるプロモー
ター領域を有するリポーター構築物を含有する。プロモーターは上記の変異した
TAF領域のみを含有する受容体の存在によっては活性化されない。
本発明の方法は更に、細胞の正常なアゴニスト(例えばエストロゲン受容体に
対するエストロゲン)との接触がプロモーターからの転写を引き起こし、その結
果リポーター遺伝子産物のレベルを増大させるような条件下で、細胞をアゴニス
トになり得るものと接触させる段階を有する。この方法は、アゴニストの適用前
にはリポーター構築物は細胞内で基底(低い、または最小限の)レベルで転写さ
れていることを含んでもよい。あるいはまた、この方法ではアゴニストを最初に
適用し、次いでリポーター構築物が転写されてもよい。受容体は2つのTAF領
域を有してもよい。本発明に用いることのできる受容体の制限的でない例として
は、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、アンドロゲン受容体、または
これらの受容体の変異体がある。
最後に、この方法にはアゴニストになり得る物質のアゴニスト活性の指標とし
て、リポーター遺伝子産物の増加の度合を測定する段階が含まれる。
好ましい具体例において、アゴニストはヒトのホルモンアゴニストであり、核
の受容体、例えばヒトのホルモン受容体は細胞内の核酸によってコードされてい
る。1つの例として、受容体は変異したTAF2領域を有し、細胞及びプロモー
ターはTAF2の存在に対して応答を示さないか、または最小限の応答を示すよ
うなものが選択される。こうした細胞の例の1つは、作動性TAF2領域を有す
る受容体が活性をもたない肝細胞(特にHepG2細胞)である。すなわち、細
胞内にTAF2領域のみが存在してTAF1領域が存在しない受容体では本来の
転写活性はないが、利用できる作動性TAF1領域のみを有する受容体では転写
活性がある。最も好ましくは、プロモーターは選ばれた細胞内で提供されるTA
F2機能を有する受容体を必要としないように選択され、従って受容体構築物内
の機能的なTAF1と関連して働くアゴニストはそのアゴニスト活性を示すこと
ができる。
もう1つの側面として、本発明は、機能的なTAF1及びTAF2領域を有す
る変異していない受容体を有する細胞の利用によるアゴニスト活性の検出方法に
特徴がある。細胞はTAF1またはTAF2疑似活性を欠いたものが選ばれる(
すなわち、活性のあるTAF1またはTAF2領域のいずれかを有する受容体は
単独でこの細胞内の転写の活性化を引き起こさない)。プロモーターは、1方の
TAF領域を通してのみ働き、双方を通しては働かない受容体に対するアゴニス
トの存在下で、この細胞内でこのプロモーターから活性化が達成されるように選
ばれる。例えば、肝細胞(例えばHepG2)と複合化C3プロモーターによっ
てTAF1領域のみで活性のあるアゴニストに対する有用なアッセイが提供され
る。肝細胞及びC3プロモーターはTAF2活性を有するが、プロモーターは活
性のあるTAF2領域のみを有する受容体の存在下では活性化されない。しかし
、活性のあるTAF1領域の存在下ではプロモーターは活性がある。このように
、受容体のTAF1領域に働くアゴニストは、リポーター遺伝子の発現を引き起
こすものとして同定することができる。
好ましい態様において、この方法はTAF2領域が変異し、選ばれた細胞及び
プロモーター状況の中で提供される受容体の利用に関する。この細胞によって、
試験したアゴニストの型を決定する有用なスクリーニング試験が提供される。観
察される転写レベルは以下に例示するようなアゴニストの型に関係する。(変異
した、また変異していない受容体構築物を用いた)上記の2つの方法は、選ばれ
た受容体に対するアゴニストの検出、グレード分けまたはタイプ分けのために組
み合わせて利用することができる。
もう1つの側面として、本発明はエストロゲンの関連する疾患あるいは状態を
治療または予防する方法に関する。“エストロゲンの関連する疾患”の語は、ホ
ルモンであるエストロゲンの量の増加または減少によって引き起こされる、ある
いはこれに関連する疾患を意味する。“ホルモン”とは、受容体のアゴニストと
して機能する自然に生じる生化学物質を意味する。合成ホルモンはより適切にア
ゴニストとして呼ぶ。エストロゲンの関連する疾患の例としては、骨孔症、乳癌
、子宮癌、及び子宮内膜症がある。エストロゲンの関連する状態の例としては、
血管運動異常、熱閃光(hot flashes)、抑鬱症、他の精神医学的な異常、及び
子宮類線維腫がある。いくつかの疾患において、患者は体が必要とする量のエス
トロゲンを産生することができない可能性がある。他の疾患ではエストロゲンは
過剰生産されている可能性がある。治療は腫瘍がそれ以上に成長するのを妨害す
る効果及び/または存在する腫瘍を小さくさせる効果を有するものである。本発
明の方法はホルモン代替治療に関する。この方法において、患者は最初に標準的
な方法でこのような疾患にかかっている、または状態にあると決定され、次に以
下に記載するように治療する。
この方法はケオキシフェン様の転写能を有する(またはこのような化合物をイ
ンビボで産生させる)ケオキシフェン(keoxifene)以外の化学物質を
患者に投与することを含む。“ケオキシフェン様の転写能”の語は、ケオキシフ
ェンに類似する正常な応答をさせることを意味する。この能力は低濃度の化合物
に対して比較的低いTAF1応答を示すが、高濃度の化合物に対しては比較的高
い応答を示す。更に、全ての濃度においてTAF2応答はわずかであるか、応答
しないのが良い。また、より高濃度(約10-7M、図8A−Dと比較して図8E
を参照)において、野生型の受容体よりも高い(約2倍またはそれ以上の)TA
F1応答をすべきである。ケオキシフェン様転写能を有するこれらの化学物質の
投与は、骨を保護する活性及び子宮/乳房を助ける活性を示すことが予想される
。“骨を保護する活性”とは、標準的な技術で測定し得る骨吸収を阻害する活性
を意味する。骨吸収はエストロゲンの損失と典型的に関連する。骨吸収は典型的
に
は骨孔症と関連し、カルシウムの損失に起因する骨溶解によってあらわれる。“
子宮/乳房を助ける活性”とは、標準的な技術で測定し得る腫瘍細胞の増殖の阻
害または縮小を意味する。
ケオキシフェン様転写能を有するか否かを決定するためにスクリーニングでき
る化合物の例は1983年11月29日に発行され、また本明細書中に参考文献
として取り込んだJonesの米国特許No.4,418,068号に記載されている。Jonesの特
許が明らかにしているように、スクリーニングできる他の化合物としてジヒドロ
ナフタレン及びベンゾチオフェンがある。
スクリーニングできる他の化合物として、ケオキシフェンまたはケオキシフェ
ン様の同族体に類似の化学構造を有する化合物がある。これらの化合物のいくつ
かはケオキシフェンの窒素含有環の中で1−10個の炭素数の長鎖アルキル、ア
ルケニル、または類似の型の炭素鎖で置換をさせて製造することができた。他の
変更としては、窒素含有環をケオキシフェン化合物の他の部分につなぐアルキル
鎖(例えば0−10個の炭素原子)の長さまたは飽和度を変えることが含まれる
。ケオキシフェン様の性質をスクリーニングできる他の化合物としては、タモキ
シフィン(tamoxifine)またはタモキシフィン同族体に類似の化学構
造を有する化合物がある。この分野の熟練者であれば、ケオキシフェン様の性質
をスクリーニングできる化合物に対して行える他の修飾及び置換を容易に認識で
きるであろう。
本発明はまた、薬理学的に有効な量の上記の物質を薬理学的に許容し得る担体
または希釈剤中に含有する、保存及びこれに続く投与のために調製される薬理学
的に許容し得る組成物を提供する。
本発明の他の特徴及び利点は、好ましい具体例についての以下の記載、及び請
求の範囲から明かとなるであろう。好ましい実施態様の説明
初めに、図面を簡単に説明する。図面
図1。ER−wt(野生型エストロゲン受容体)および切断されたER突然変
異体による転写活性化。
ER−wt、ERN282GおよびER179Cの模式構造(A)。CV1(
B)、HepG2(C)およびHS578T(D)細胞を、増加濃度の指示され
たような種々の受容体発現ベクターと、9.5μg/mlのERE−tk−LU
Cリポータープラスミド、およびトランスフェクション効率の内部対照としての
5μg/mlのpRSV−β−gal発現ベクターとを一緒に用いて一時的に同
時トランスフェクトした。担体DNA(pGEM4)を加えて、DNAの総量を
20μg/mlに調整した(以下を参照されたい)。培養を指示されたように1
0-7M 17−β−エストラジオール(E2)を用いてまたは用いることなく3
6時間処理し、且つβ−ガラクトシダーゼおよびルシフェラーゼ活性について検
定した(LUC活性はβ−gal活性に標準化される)。ルシフェラーゼ比活性
は、ある一定の点の標準化されたルシフェラーゼ値を、トランスフェクトされた
受容体またはリガンドの不存在下で得られた値で割ることによって計算される。
4回の独立した実験の典型的な1回の実験を前記に詳述している。示されたデー
タは、三重反復試験推定値の平均±SE(m)を示す。
図2。TAF2活性欠損ER突然変異体による転写活性化。
この実験で用いられたER−wtおよび突然変異体ERsの模式構造(A)。
CV1(B)、HepG2(C)およびHS578T(D)細胞を、増加濃度の
指示されたような種々の受容体発現ベクターと、9.5μg/mlのERE−t
k−LUCリポータープラスミド、5μg/mlのpRSV−β−gal発現ベ
クターとを一緒に用いて一時的に同時トランスフェクトした。担体DNAを加え
て、全DNA20μg/mlにした。培養を10-7M 17−β−エストラジオ
ール(E2)を用いてまたは用いることなく36時間処理し、且つルシフェラー
ゼおよびβ−gal活性について検定した。ルシフェラーゼ比活性は、ある一定
の点の標準化されたルシフェラーゼ値を、トランスフェクトされた受容体または
リガンドの不存在下で得られた値で割ることによって計算される。4回の独立し
た実験の典型的な1回の実験を前記に詳述している。示されたデータは、三重反
復試験推定値の平均±SE(m)を示す。
図3。ヒトC3遺伝子プロモーターに対するTAF1およびTAF2の活性。
CV1(A)、HepG2(B)およびHS578T(C)細胞を、0.5μ
gの指示された受容体発現ベクター、9.5μgのC3−LUCリポータープラ
スミド、5μgのpRSV−β−galおよびDNA総量20μgまでの担体D
NAを用いて一時的に同時トランスフェクトした。更に、負の受容体対照を含ん
だ。培養を10-7M 17−β−エストラジオール(E2)を用いてまたは用い
ることなく36時間処理し、そしてルシフェラーゼ活性について検定した。示さ
れたデータは、同様の結果を伴って6回反復された実験の典型的な曲線である。
曲線は、pRSV−β−gal転写活性の同時推定によってトランスフェクショ
ン効率について平均化され且つ標準化された四重反復試験データポイントの平均
を示す。
図4。種々のプロモーター構築物に対するER−TAF1およびER179C
の活性。
CV1(A)およびHepG2(B)細胞を、0.5μgの指示された受容体
発現ベクター、9.5μgのpA2−LUCリポータープラスミド、5μgのp
RSV−β−galおよび総量20μgまでの担体DNAを用いて一時的に同時
トランスフェクトした。CV1(C)およびHepG2(D)細胞を、pERE
MLT−LUCリポーターを用いて前記のように同時トランスフェクトした。培
養物を、10-7M β−エストラジオール(E2)を用いてまたは用いることな
く36時間処理し、そしてルシフェラーゼ活性について検定した。示されたデー
タを図1に記載する。
図5。トリフェニルエチレン由来エストロゲン部分的アゴニストによるER−
TAF1およびER179Cの活性化。
HepG2細胞を、0.5μgの指示された受容体発現ベクター、9.5μg
のC3−LUCリポーター、5μgのpRSV−β−galおよび総量20μg
までの担体DNAを用いて同時トランスフェクトした。培養物を10-7M 17
−β−エストラジオール(A)、E2、タモキシフェン(B)、4−ヒドロキシ
タモキシフェン(C)、ナフォキシジン(D)、クロミフェン(E)によって3
6時間処理し、そしてルシフェラーゼ活性について検定した。示されたデータを
図1に記載した。図5において、ERはEr−wtを表わし、ERmはEr−T
AF1を表わし、TAF2はEr−179cを表わし、そしてTAF2mはEr
−Nullを表わす。
図6。エストロゲンアゴニストによるER−wtおよびER−TAF1タンパ
ク質に対するエストラジオール結合の置換。
ER−wt又はER−TAF1を発現する細胞から製造された酵母細胞質ゾル
を、5nMの3H−17−β−エストラジオールを単独でか、または指示された
濃度の種々のエストロゲンアゴニスト存在下で4℃で一晩中インキュベートした
。リガンド結合は、ヒドロキシルアパタイトを用いる結合および遊離リガンドの
分離後に、シンンチレーション計数によって決定された。
図7。転写の機能的に依存性の活性化因子としてのTAF1およびTAF2の
モデル。
この略図は、エストロゲン受容体の個々のトランスアクティベーターのプロモ
ーターおよび細胞特異性の仮説を概説する。受容体とリガンドとの相互作用は、
受容体DNA結合性部分(DBD)を暴露し且つERとDNAとの会合を促進す
る一連の事柄を開始する。「エストロゲン様化合物」のみが受容体のTAF2部
分を機能的に活性化することができる。活性化(B)により、受容体のTAF2
部分は転写リプレッサー(I)と相互作用し、それを置換しまたはその構造を変
化させて(C)、TAF1活性化配列を一般的な転写装置(GTA)に接近させ
る。ある種細胞中およびある種のプロモーター上において、受容体のTAF2機
能は他の転写因子によって与えられることができ、受容体のTAF1部分をTA
F2とは無関係に機能させることができる。したがって、DNAに対する受容体
の結合はトランスアクティベーションと同義であり、両方のエストロゲンアゴニ
ストによって、更にはDNAに対する受容体の供給を可能にするアンタゴニスト
によって達成されることができる。このモデルにおいて、トリフェニルエチレン
由来エストロゲンアゴニストの部分的アゴニスト活性は、リガンドによって誘導
されたコンホメーションおよび、転写装置に対してTAF1が与えるもの(pr
esentation)に対してこのコンホメーションが有する作用に依る。
図8は、トリフェニルエチレン由来アンチエストロゲンの部分的アゴニスト活
性がTAF1機能に依ることを示す。HepG2細胞を0.5μgの指示された
受容体発現ベクター、9.5μgのC3−LUCリポーター、5μgのpRSV
−β−galおよび総量20μgまでの担体DNAとしてのpGem4によって
同時トランスフェクトした。培養を、種々の濃度の17−β−エストラジオール
(A)、クロミフェン(B)、ナフォキシジン(C)、4−OH−タモキシフェ
ン(D)およびケオキシフェン(E)で36時間処理し、そしてルシフェラーゼ
活性について検定した。パネルEのデータは、他のパネルとは異なるエストラジ
オール対照に相対して得られた。したがって、パネルEにおけるピークは、パネ
ルAにおいて用いられたのと同様のエストラジオール対照に相対するデータが得
られた場合に考えられるよりも約5倍高いと考えられる。ルシフェラーゼ比活性
は、図1について記載のように計算された。6回の独立した実験の典型的な1回
の実験を詳述する。示されたデータは、三重反復試験推定値の平均±SE(m)
を示す。
図9。模擬の骨髄(対照)、OVX(卵巣摘出されたラット)、OVX+エス
トロゲン、並びにOVX+ケオキシフェンで処理されたラットの破骨可能性を共
培養検定において評価した。骨髄を、1,25−ジヒドロキシビタミンD3およ
び上皮小体ホルモンの存在下において一次骨芽細胞と8時間混合し、そして酒石
酸ホスファターゼ耐性多核細胞(TRAP+MNC)の数を評点した。模擬操作
された動物におけるTRAP+MNCの数を100%に設定した。
図10。MCF−7細胞増殖に対するケオキシフェン(keox)のエストロ
ゲンアゴニスト活性。この検定におけるエストロゲンの活性は10-10Mで最大で
あり、対照の1500%までの増殖を誘導する。
図11は、pC3−LUCを示す略図である。方法
上記で簡単に論及された方法は、種々の受容体のアゴニストを識別するのに有
用である。例えば、骨粗鬆症の治療に有用であるエストロゲンアゴニストを識別
することができる。疾患状態においては、TAF1活性だけで骨損失の防止に十
分であるかのように見える。したがって、受容体のTAF1部分においてのみ活
性を有し、且つTAF2部分で活性がないアゴニストは疾患治療に有用である。
本明細書中に記載の方法は、有用なアゴニストを検出するのに困難な手順を必要
とする従来の方法とは異なり、可能性のあるアゴニストの迅速なスクリーニング
を可能にする。この方法を用いることができる他の有用な受容体としては、ヒト
由来の細胞のみならず他の真核性細胞系、例えば、ニワトリおよび酵母(本発明
のスクリーニングに有用な生物である)におけるプロゲステロン、グルココルチ
コイド、アンドロゲンおよびミネラルコルチコイド受容体がある。
以下は、本発明の方法の具体的な実施例である。これらの実施例はエストロゲ
ン受容体を利用するが、本発明においてはこれに制限されない。当業者は、他の
均等な受容体、細胞およびプロモーターを、本請求の範囲の範囲内の均等な方法
で容易に用いることができることを理解する。エストロゲン受容体
エストロゲン受容体(ER)は、ステロイド類、ビタミン類または甲状腺ホル
モンによってその機能が調節される転写因子のクラスである核受容体スーパーフ
ァミリーのメンバーである(ビート(Beato)、56 Cell 335,
1989年)。このファミリーの調節タンパク質は、それらがホルモンに対して
暴露されるまでは細胞中において転写的に不活性であるという点で共通の機械的
特徴を有する。ホルモンによる占有は、受容体を活性化状態へと形態変換させ、
それによってそれと標的遺伝子の調節部分の特異的DNA配列とを生産的に相互
作用させる。特異的遺伝子転写に対して得られた結合受容体の正または負の作用
は、細胞種およびプロモーターの状況に依存性である。それにもかかわらず、相
対作用は何等かの特定の細胞/プロモーター構築物において測定することができ
る。したがって、広範囲の種類の構築物において所望の作用を観察することがで
きる。
ERのcDNAをクローン化し且つ用いて、異種哺乳動物細胞におけるエスト
ロゲン応答性転写単位を再構築した(クマー(Kumar)ら、5 EMBO J.
2231,1986年およびグリーン(Green)ら、231Science
1150,1986年)。これは、タンパク質中の機能性ドメ
インについての詳細な試験を可能にした(クマーら、51 Cell 941,
1987年)。いくつかの系におけるERのドメインの機能性試験は、種々のホ
ルモン応答性終点を生じる臨界的細胞成分と相互作用することができる受容体中
の類似の構造的特徴を示した(ダニエリアン(Danielian)ら、11 EMBO J.
1025,1992年)。特に、2種類の別個のトランスアクテ
ィベーションドメイン、すなわち、TFA1と称する受容体のアミノ末端の配列
およびTAF2と称するカルボキシル60アミノ酸に限定された配列は決定され
ており(ダニエリアンら、上記;ベリー(Berry)ら、9 EMBO J.
2811,1990年;およびタセット(Tasset)ら、62 Cell
1177,1990年)、いずれも本明細書中に援用されている。最近、細胞内
受容体研究に携わる研究者らは、TATA結合性タンパク質関連因子(ダインラ
クト(Dynlacht)ら、66 Cell,563,1991年)の発見お
よびクローニングとの混同を避けるためのAFドメイン(例えば、カバイルズ(
Cavailles)ら、J.of Cellular Bio.,341,1
994)としてTAFドメインを好んで論及している。
ホルモン結合性ドメインのアミノ末端部分の負荷残基の変化は、同族ホルモン
の受容体親和性を変化させることなくER転写活性を増加させるまたは減少させ
ることができると考えられる。したがって、残基530付近の領域(ダニエリア
ンら、上記)およびシステイン381付近の領域(パクデル(Pakdel)ら
、7 Mol Endocrinol,1408,1993年)はそれ自体、T
AF−2中のAFサブドメインを構成することができる。その結果、システイン
381領域の残基などのこのようなドメインの変化は、本明細書中に詳述された
ように得られた結果と平行して、エストロゲンとアンチエストロゲンリガンドと
を区別しうる突然変異受容体を生じることができるということになる。更に、E
RのTAF−1部分の別個の残基に同様の状態が存在しうると考えられる。
ER−TAF1およびER−TAF2の細胞標的はまだ同定されていない。哺
乳動物細胞におけるER−TAF1およびER−TAF2機能の厳密な試験はま
だ達成されていない。実施例
以下の実験は、哺乳動物細胞におけるER−TAF1およびER−TAF2活
性の、細胞−およびプロモーター−状況への依存性並びにこれらの相違の表現に
おけるリガンド(アゴニスト)の役割を特性決定する。これらの実験のいくつか
は、本明細書中に参考文献として取り込まれるツカーマン(Tzukerman
)ら、8 Mol.Endocrin 21,1994年に記載されている。
以下の材料および方法を実施例において用いた。
受容体発現ベクター
ER−wtおよびTAF1を欠失した受容体誘導体をコードしているcDNA
配列を、それぞれプラスミドYEpwtERおよびYEpER179CからBf
rIおよびSacIを用いて切断した。TAF1受容体誘導体をコードしている
DNAを、プラスミドYePERN282GからBfrIおよびKpnIを用い
て切断した。ベクターYEpwtER、YEpER179CおよびYEpERN
282Gの構築は前に記載された(ファム(Pham)ら、6 Mol.End o.
1043,1992年)。切断されたDNAをT4 DNAポリメラーゼ(
ベーリンガー・マンハイム・カンパニー(Boehringer Mannhe
im Co.)で処理し、そして哺乳動物発現ベクターpRST7中の固有のE
coRV部位中に連結させた(バーガー(Berger)ら、41 J.Ste roid Biochem.Mol.Biol.
733,1992年)。
受容体突然変異
野生型エステロゲン受容体cDNAを、pGEM−11Zf(+)(プロメガ
(Promega)、ウィスコンシン)にクローン化した。部位特異的突然変異
誘発(クンケル(Kunkel)ら、154 Methods in Enzy mology
367,1987年)を用いて538位、542位および545
位に位置したアミノ酸の代わりにアラニンを置換することによって特異的突然変
異を受容体のホルモン結合性ドメイン中に導入して、プラスミドpGERmを生
成した。このベクターのBglII−SacI C末端フラグメントをpGER
mからの同様の突然変異フラグメントと交換することによって突然変異
ホルモン結合性ドメインをER−wtおよびER179C中に導入した。
リポータープラスミド
リポーターERE−tk−LUCは、ルシフェラーゼ(LUC)に結合した単
純ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター配列の上流にビテロゲニンEREの単
一コピーを含む。1.8kbのヒトC3遺伝子プロモーター(−1807〜+5
8)(ヴィク(Vik)ら、30 Biochemistry 1080,19
91年)を含むC3−LUCリポーター。固有の制限部位Xho1およびBam
H1をC3プロモーター中に導入した後、DNAをベクターp1−LUCの同族
部位中にクローン化し(バーガーら、41 J.Steroid Bioche m.Mol.Biol.
733,1992年)、そこにおいて多クローン性部位
はMMTV−LUCベクター中に挿入された(図11を参照されたい)。当業者
は、均等なベクターを容易に構築することができる。pA2−LUCは、アフリ
カツメガエル(Xenopus)ビテロゲニンA2遺伝子プロモーター(ヴィク
ら、30 Biochemistry 1080,1991年)の835bpフ
ラグメント(−821〜+14)を含む。pEREMLT−LUCは、アデノウ
イルス主要後期プロモーター配列(−44〜+11)上流に単一のEREを含む
(フー(Hu)およびマンリー(Manly)、78 Proc.Natl.A cad.Sci.USA
820,1981年)。
細胞培養
CV1およびHS578T細胞は、10%ウシ胎児血清(FBS)(ハイクロ
ーン・ラボラトリーズ(Hyclone Laboratories)、ユタ)
を補足したダルベッコ修飾イーグル培地−DMEM(バイオウィッタカー(Bi
owittaker)、メリーランド)中で通常通り維持された。HepG2細
胞は、10%FCS含有イーグル最少必須培地−MEM(バイオウィッタカー、
メリーランド)中で維持された。
一時的トランスフェクション検定
トランスフェクションの24時間前に、細胞を平底96ウェル組織培養プレー
ト(細胞5x103個/ウェル)中の10%FBSを含むフェノールレッド不含
DMEM中に播種した。リン酸カルシウム沈殿を用いてDNAを細胞中に導入し
た。プラスミドDNAを、1mlの1mMトリス、pH7.4、0.1mM E
DTA、0.25M CaCl2中で希釈した。DNA溶液を、等容量の2X
HBS pH6.9(280mM NaCl、50mM HEPES、1.5m
M Na2HPO4)中に撹拌しながら滴加し、そして沈殿を20分間生成させた
。トランスフェクション(DNA混合物11μl/ウェル)をバイオメク(Bi
omek)1000自動制御実験室ワークステーション(Automated
Laboratory Workstation)(ベックマン(Beckma
n)、カルフォルニア)で実施した。細胞を6時間トランスフェクトさせた後、
リン酸緩衝食塩水(PBS)で洗浄して沈殿を除去した。細胞を、10%炭(ch
arcoal)処理FBSを含むフェノールレッド不含培地中において、本文中に示さ
れたようにホルモンを用いてまたは用いることなく更に36時間インキュベート
した。細胞抽出物をバーガーら、41 J.Steroid Biochem. Mol.Biol.
733,1992年に記載のように製造し、そしてそのルシ
フェラーゼおよびβ−ガラクトシダーゼ活性を検定した。測定は全て、少なくと
も2種類の独立した実験の三重反復試験で行なわれ、内部対照としてのβ−ガラ
クトシダーゼの発現を用いることによってトランスフェクション効率に対して標
準化された。
酵母受容体タンパク質の製造
ER−TAF1を生じる発現ベクターを、YEpE10(ファムら、88Pr oc.Natl.Acad.Sci.USA
3125,1991年)のBfr
1−Mlu1フラグメントをpRST7ER−TAF1の対応するフラグメント
で置換することによって構築した。このベクターおよび野生型受容体を生じるベ
クター(YEPE10)を酵母BJ2168系統(マクドネル(McDonne
ll)ら、39 J.Steroid Biochem.Molec.Biol .
291,1991年によって前に記載された)中に形質転換させた。個々の形
質転換細胞を採取し、且つOD600=1まで増殖させた。次に、培養を100μ
M CuSO4および2mMクロロキンによって30℃で16時間誘導した。次
に、細胞をペレット化し且つ冷水で洗浄した。細胞を、2〜5Xペレット容量の
10mMトリス、0.4M KCl、2mM EDTA、
0.5mM PMSF、1μg/mlのアプロチニン、2mM DTT、pH7
.6中に再懸濁させ、そして断続的に氷上で冷却しながら0.45〜0.5mm
ガラスビーズと一緒に、少なくとも90%の細胞が破裂していることが観察され
るまで激しく撹拌すること(voltexing)によって溶解させた。抽出物
を13,000xgで遠心分離し、そして上澄みを回収した。タンパク質濃度を
バイオ・ラド・プロテイン・アッセイ(Bio−Rad Protein As
say)(バイオ・ラド、リッチモンド、CA)によって決定した。
β−エストラジオール結合競合検定
いずれの方法も、バイオメク1000自動制御ワークステーション(ベックマ
ン・インスツルメント(Beckman Instrument)、フラートン
、CA)を用いて行なった。試験される化合物の10倍連続希釈を、10mMト
リス、0.3M KCl、5mM DTT、pH7.6中で製造し、そして10
0μlの最終濃度10-4M〜10-11Mで希釈された化合物、5mM3H−β−エ
ストラジオール(アマーシャム(Amersham)、UK)、およびERまた
はER−TAF1を生産する系統に由来する総タンパク質22μgが入っている
ポリスチレン試験管に移した。4℃で一晩中インキュベーション後、10mMト
リス、5mM DTT、pH7.6中6%ヒドロキシアパタイトスラリー100
μlを加えた。試験管を4℃で更に30分間インキュベートし、最初の15分間
が過ぎたら混合した。ヒドロキシルアパタイトペレットを、10mMトリス、5
mM DTT、pH7.6中1%トリトンX−100の1mlで4回洗浄した。
最後に、ヒドロキシルアパタイトペレットを、エコシント(Ecoscint)
Aシンチレーション液(ナショナル・ダイアグノスティクス(National
Diagnostics)、マンビル、NJ)800μl中に再懸濁させた。
それぞれの試料中の活性をLS6000ICシンチレーション計数計(ベックマ
ン・インスツルメンツ、フラートン、CA)を用いて測定した。実施例1:TAF1およびTAF2の切除されたレセプターによる転写活性化
図2に示すように、TAF1またはTAF2活性化配列のどちらかが欠損した
ヒトのエストロゲンレセプターの切除形(truncated form)、そ
れぞれER179CまたはERN282G(図2Aを参照のこと)、を調製した
。これらの構築物は、文献に記載された哺乳類細胞(Berryら、EMBO J.
,9,2811,1990)および酵母細胞(Phamら、Mol.End o.
,6,1043,1992)で用いられた物と構造的に類似したタンパク質
をコードしている。これらER誘導体の転写活性は、ビテロゲニン(vitel
logenin)−エストロゲン応答エレメント(estrogen resp
onse element)(ERE)(Klein−Hitpassら、Ce ll
,76,1053,1986)をチミジンキナーゼ(tk)プロモーターの
上流に挿入したコピー(ERE−tk−LUC)を一つ含むレポータープラスミ
ドを用いて評価した。レポータープラスミド、および高濃度のERまたはER変
異体の発現ベクターは、一時的に、ER陰性細胞系CV−1(サル腎臓繊維芽細
胞)、HepG2(ヒト肝細胞カルシノーマ)およびHS578T(ヒト乳癌細
胞)にトランスフェクションされ、図2Bに示すように活性を評価した。すべて
のトランスフェクションは、17−β−エストラジオールの非存在下、または存
在下(濃度範囲、10-5Mから10-11M)で行った。この方法で数多くのデー
タ(>2,500)が得られたが、10-7Mの17−β−エストラジオールを用
いた場合のみ活性が得られたことにより、この濃度が試験したすべての細胞系で
最大の転写応答を引き出す濃度であることを示している。
ER−wtはすべての細胞系で活性であった。このプロトコールを用い、ER
N282Gの欠損の状況(context)においてアッセイした場合、TAF
1−仲介転写活性は、CV−1、HepG2、HS578T(図2B,C,D)
並びにHeLaおよびU2OS(データは示していない)のいずれの細胞におい
ても、はっきりとは検出できなかった。しかしながら、これに対して、TAF2
活性化機能(ER179C)は、これらの細胞(図2B、CおよびD)において
、実質的に活性を示した。ER179Cを用いたTAF2の転写活性の程度は細
胞の型に依存した。この分離した活性化因子は、飽和状態のレセプターを作り出
す
DNA濃度でも、野性型のレセプターと比較して低い効力を示した。HepG2
細胞では、ER179CはER−wtの約35%ほどの活性であった(図2C)
が、CV−1およびHS578Tでは、ER179Cは、ER−wtの活性のそ
れぞれ70%および65%を示した(図2BおよびD)。トランスフェクション
効率および組換え体の発現程度は、蛍光顕微鏡およびフローサイトメトリー分析
による間接的評価と同様であった(データは示していない)。
この分析から得られた結果は、TAF1およびTAF2配列が、機能上、別個
の転写活性化因子に相当するという仮説と一致する。野性型のレセプターの活性
は、両活性化領域、または個々の活性化因子が最大転写活性を示す様な完全な(
intact)レセプターの状況、のいずれかを必要とする。
上記のER変異株で認められる部分的活性に加えて、CV−1およびHS57
8T細胞にトランスフェクションするER−wt濃度を高くすると、ホルモン依
存性転写活性が累進的に減少した(図2BおよびD)。この様な現象は他でも認
められ、活性化されたレセプター機能が損なわれる程に過剰に発現したホルモン
活性化レセプターによって調節転写因子または標的が隔離されることから得られ
る結果と類似している(Tassetら、Cell,62,1177,1990
)。この“スケルチング(squelching)”または“転写干渉”は、E
Rが適切に機能するためにはさらに細胞内に調節転写因子を必要とするという見
解を支持する。HepG2細胞系ではER−wtによる“squelch”が認
められない(図2C)のは、必要とされる補助因子が多量に増加したこと、また
はこの過程で他の細胞の特別な成分が関与していることを示唆している。実施例2:TAF2活性の不完全なER変異体による転写活性
以前は、TAF1およびTAF2の機能は、ER応答プロモーターの転写を補
助する能力を持つエストロゲンレセプター内の個々のドメインとして定義されて
いた(Berryら、EMBO J.,9,2811,1990、およびTas
setら、Cell,62,1177,1990)。この文献中で試験された哺
乳類の細胞を用い、ERN282Gの欠損の状況で分析した場合、本発明者らは
、TAF1配列に明確な活性を見いだせなかった。それ故、全長のレセプターの
状況以外でのこのトランス活性化因子の分析は、その真の生物学的活性を反映し
て
いないかもしれないと考えた。以前、Danielianら(上記)は、TAF
2の転写活性を含むマウスのエストロゲンレセプターのカルボキシ末端の535
から550の間の残基のうち3アミノ酸を変化させることができることを示した
が、結果として得られたレセプターは、やはり、野性型の親和性を持ち、特異的
DNAおよび同種のリガンドの両方と結合する能力を持っており、このような変
化はタンパク質の全体的な構造異常を引き起こさなかったことを示唆している。
それ故、本発明者らは部位特異的突然変異誘発を用いて、ヒトERのカルボキシ
末端の538、542および549残基(Danielianら、上記)に同様
のアミノ酸変化を作り出した(図1のER−TAF1構築物を参照のこと)。ま
た、この3か所の突然変異をER179Cに導入し、ヌル(null)エストロ
ゲンレセプターを作成した(図1のER−Null構築物を参照のこと)。この
後者の構築物は、TAF2機能上でのこれらの変異の影響を明確に決定すること
ができる。この様に、ER−NullおよびER−TAF1は両方共、試験され
る機能を不活性化するので、優れた対照として供される。これらの構築物の内の
一つが、ここに示す全ての実験に用いられた。これらの3つのアミノ酸の変異は
、その領域を不活性化するがTAF領域の前後関係(context)を維持す
ることの出来る唯一の例として提供される。当業者は、同じまたは他のアミノ酸
の同等の変異を標準的技術で容易に作り出すことができることを認識しているで
あろう。
これらER変異体の転写活性は、ERE−tk−LUCレポーターと共に、C
V−1細胞内に一過的にトランスフェクションすることによって評価した。ER
179Cの3か所への突然変異の導入は、TAF2活性を完全に破壊した(図1
B)。この様に、野生型ERへのこの様な変異の導入は、TAF2活性の干渉を
排除して、全長のレセプターの状況でTAF1活性を試験することを可能にする
であろうと確信した。この方法でヒトエストロゲンレセプター内のTAF2活性
化因子を特異的に変異しうることは、マウスERで以前報告された結果と一致し
、同等の変異が他のレセプターのTAF領域にも作れることを示唆している。
3か所の変異を含む全長のレセプター(ER−TAF1)は、完全なレセプタ
ーの状況において、TAF1の機能を分析するために用いられた。野生型のレセ
プター、ER−TAF1、ER179Cまたはヌルエストロゲンレセプターをコ
ードする構築物は、ERE−tk−LUCレポーターと共に、CV−1、Hep
G2、またはHS578T細胞にトランスフェクションした。結果を図1に示す
。全ての細胞系で、ER179Cが転写活性をもつことは比較的早い時期に認め
られた(図1B、CおよびD)が、ヌルレセプターは活性を示さなかった。興味
あることに、CV−1細胞では、機能的なTAF2活性化配列が存在しなくても
、ER−TAF1タンパク質は有意な転写活性を示した(図1B、CおよびD)
。この様に、全長のレセプター分子の状況において分析した場合、TAF1活性
化因子の活性は、ここに見られるように、欠失変異体(ERN282G、図2)
を分析した場合の活性とは異なっていた。この事は、TAF1の活性は独立的に
機能せず、むしろ、適切に機能するために追加のカルボキシ末端配列を必要とす
ることを示唆している。興味深いことに、トランスフェクションしたER−TA
F1 DNAの濃度を高めても、その結果、レセプター依存性の転写活性の“ス
ケルチング”を生じなかった。この所見は、TAF1およびTAF2の両活性化
因子、並びに、多分、全長のレセプターの状況が、このスケルチング機能を必要
としていることを示唆している。
これらのレセプターのそれぞれの発現レベルの比較は、発現ベクターをCV−
1細胞内へトランスフェクションし、さらに得られたサイトゾル抽出物中のホル
モン結合活性を分析する、ことによって行った(データは示さず)。ER−wt
、ER−TAF1およびER179CのKdSは同じであった。ER−wtおよ
びER−TAF1は、ホルモン結合活性によって測定した場合に、同等のレベル
で合成されたが、これに対してアミノ末端の欠損したER179Cおよびヌルレ
セプターは、ER−wtの約25%程度、発現していた。それぞれのレセプター
で検出した転写応答は全て、到達しうる最大応答であるため、レセプターの発現
レベルが実験結果の重要な因子であるとは考えにくい。実施例3:ER−TAF1およびER179C活性はプロモーター特異的である
。
ERE−tk−LUCレポーターを用いて得られた上記の結果から、エストロ
ゲンレセプター機能のTAF1活性化因子は、弱くではあるが、完全なTAF2
機能が存在しなくても機能することが、示唆された。さらに、TAF1活性は、
細胞の型に依存して現れた。
他のエストロゲン応答プロモーターに対する個々の活性化因子機能の効率を試
験するために、研究を広げた。この目的のために、最近強いEREが同定された
、エストロゲン応答C3プロモーター(Zawaz)Gene Exp.,2、
39、1992)(Vikら、Biochemistry,30,1080,1
991)を選んだ。ER−wt,ER−TAF1およびER179C活性化因子
の活性は、図3に示すように、C3プロモーターの支配する転写を上昇させた。
HS578T細胞では、C3プロモータはER−wt、ER−TAF1およびE
R179Cのいずれによっても等しく良く活性化された(図3C)。しかしなが
ら、これに対して、HepG2細胞では、ER−TAF1活性化因子は、野性型
のERと同程度の転写活性を示したが、ER179C活性化因子は活性を示さな
かった(図3B)。これらのデータは、C3プロモーターに関していえば、ER
トランス活性化因子機能において、細胞の型による強い偏向性があることを示唆
している、CV−1細胞では、活性化配列の組み合わせが最大活性に必要である
ことを示している(図3A)。累積すると、これらのデータは、ER内でのTA
F1およびTAF2活性化因子は、細胞の型およびプロモーターに依存性を示し
、さらに、C3の発現において、ERが仲介する制御の優位の活性化因子はTA
F1であることを、示唆している。
個々のER TAFドメインのER機能に関する寄与の相関性を分析するため
に、さらに2つのプロモーター、エストロゲン応答エレメントを含むアデノウイ
ルスの主要後期プロモーター(major late promoter)およ
びビテロゲニンプロモーター、を用いた(図4)。これらの両プロモーターは、
ER−wt存在下ではエストロゲンに応答した。しかしながら、C3プロモータ
ーとは異なり、ERの個々の活性化ドメインは、試験した両細胞系で極微の活性
を示した。この事は、むしろ、エストロゲンレセプター活性化ドメインのプロモ
ーター特異性を目立たせる。上述の試験と同様の試験は、上記のアゴニストアッ
セイに用いる有用なプロモーターおよび細胞の組み合わせを迅速に同定するため
に用いることができる(実施例4を参照のこと)。実施例4:エストロゲンレセプターアゴニストによるER−TAF1およびER
179C活性の制御
ある種の、トリフェニルエチレン由来のエストロゲンレセプターアンタゴニス
ト(すなわち、タモキシフェン、ナホキシジン(nafoxidine))は、部
分的にアゴニスト活性を示すことが報告されている。それ故、これらの化合物が
TAF1またはTAF2のトランス活性化因子のどちらを優先的に活性化するか
について試験した。一連のこれらの化合物は、ER−TAF特異的レセプター誘
導体およびC3プロモーターを用い、HepG2細胞で評価した。このプロモー
ターを用いると、タモキシフェン、4−ヒドロキシ−タモキシフェン、ナホキシ
ジンおよびクロミフェン(clomiphene)は、全て、ER−wtの仲介
するC3遺伝子の転写の有力な活性化因子であった(図5B−E)。しかしなが
ら、この実験に関して言えば、これらの化合物はいずれも、エストロゲンほど効
果的ではなかった。(図5A)。さらに、エストロゲンはER−TAF1の優れ
た活性化因子であったが、部分的なエストロゲンアゴニストはエストロゲンほど
有効ではなかった。この細胞とプロモーターの状況では、ER179Cはエスト
ラジオールおよび部分的エストロゲンアゴニストのいずれによっても活性化され
なかった。これらのデータは、たとえTAF1活性が必要であっても、それだけ
では、トリフェニルエチレン誘導体の抗ホルモンによって、このプロモーターが
活性化されないことを暗示し、それらの作用機序はエストロゲンのそれとは機序
的に異なっているらしいと思われる(図5A−F)。これらのレセプター誘導体
のホルモン応答性の違いは、タンパク質のリガンドへの親和性の変化とは関係し
ない。図6AおよびBに示すように、ER−wtとER−TAF1のリガンドへ
の親和性および特異性は、識別できない。このシステムで試験した抗ホルモンの
全てが、同じ転写プロフィールを持つわけではないことは注目に値する(図5B
−E)。それらのTAF1を活性化する能力が異なるために、個々の抗ホルモン
の絶対的効力が異なり、これらのリガンドのアゴニストとしての性質に微妙な機
序的な違いが生ずると考えられる。
これらの例は、ヒトのエストロゲンレセプターへの部位特異的突然変異(sp
ecific point mutation)の導入が、ERの転写活性化機
能に影響を与えることを示している。この方法でTAF2を変異させても、エス
トロゲン、タモキシフェンおよび4−ヒドロキシ−タモキシフェンに関しては、
野性型の結合親和性と同じパターンである。意外にも、TAF1は、TAF2が
変異していても、少なからぬ転写活性を残していた。TAF2配列全体を欠損さ
せた(ERN282G)場合、試験した全ての細胞系でTAF1の残存転写活性
を認めることは出来なかった。このことから、TAF2または全長のレセプター
の状況のいずれかが、TAF1の活性を全て出現させるのに必要であると考えら
れる。これに対して、Berryらは、ERN282Gと同一の構築物がトリC
ER細胞でも活性であることを見出だした(Berryら、EMBO J.,9
,2811,1990)。このことは、哺乳類とトリの細胞では、エストロゲン
レセプター機能が異なることを示唆し、2組の結果の本質的な違いを反映してい
るものではないと思われる。
修飾したレセプターを用いて、細胞およびプロモーターに特異的な差異をER
−TAF1およびER179Cの活性の中に同定することができた。発現の程度
およびトランスフェクション効率の制御実験では、両活性化因子は、プローモー
タおよび細胞の型に特異的な違いを、その活性で示すことが分かった。これの最
も印象的な例としては、ER179CがHepG2細胞内ではどのプロモーター
を用いても良く機能しないことが上げられる。他方、ER−TAF1活性化因子
は、C3プロモーター複合体で非常に良く機能するが、試験したその他のプロモ
ーターでは余り良く機能しなかった。ER−TAF1とER179Cの活性プロ
フィールは明らかに別個のものであり、異なる作用機構を示唆している。C3プ
ロモータ複合体では、TAF1とTAF2の間に明らかな相乗作用は認めらない
が、他のプロモーターでは明らかに存在する。このことは、このプロモーターで
は、ER活性化ドメインが異なる転写因子と相互に影響しあうであろうことを示
唆している。HepG2細胞中でC3プロモーターを用いて得られたデータは、
TAF1がER−wtと同様に良い転写活性化因子であるように、これらの細胞
ではTAF2に機能的にとって変わることのできる転写因子が存在することを示
唆している。しかしながら、TAF2単独では転写を活性化しないため、この特
定の細胞系では、このプロモーターの転写のためのTAF1の擬似体が存在しな
いことを示唆している。
異なる作用機構ならびにプロモーターおよび細胞の型の特異性は、TAF1が
優性の転写活性化因子であり、且つTAF2が転写促進因子であるというモデル
(図7のモデルを参照のこと)によって説明することができる.TAF2の機能
は、TAF1のために転写装置を“調製”することであると考えられる。この“
調製”機能とは、基本的転写因子の補充、クロマチン構造の改造、または転写レ
プレッサーの影響の克服、が出来ることである。他方、TAF2は、もう一つの
転写活性化因子のための転写装置を“調製”することができるが、それ自身では
、固有の転写活性をほとんど持たない。この仮説を支持するように、TAF2活
性化因子は、最小プロモーターでは活性に乏しい。
また、プロモーターに依存するこの複雑さは、ER−TAF1活性でも認めら
れる。TAF2の促進因子としての役割を支持する他の証拠として、酵母では、
TAF1活性化因子は最小プロモーターでは不活性であるということがあげられ
る。しかしながら、SSN6座(転写の細胞内レプレッサー)の変異(Kele
herら、Cell,68,709,1992)は結果として、ER−TAF1
活性を(ER−wtと比較できる程度まで)100倍上昇させたが、ER179
C活性は影響を受けなかった(McDonnellら、Proc.Natl.A cad.Sci.USA
,89,10563,1992)。この細胞内変異はT
AF2の機能を真似る効果を持ち、且つ哺乳類細胞内では、TAF2は同じ様な
役割を持っていると考えられる。このシステムでは、TAF1は、阻害因子によ
る立体障害の結果として、転写装置に接近できない。TAF2が有効な場所では
、次に、阻害因子が置換され、TAF1が転写装置と相互に作用できる。実施例5:ケオキシフェン様転写プロフィールを持つ化合物のスクリーニングお
よび使用
ヒトでは、トリフェニルエチレンから誘導した抗エストロゲンケオキシフェン
は、子宮の増殖には明らかな影響を示さないが、骨のスペアリング(spari
ng)活性を示す。対照的に、タモキシフェン、抗エストロゲン関連物質、は骨
スペアリングではあるが、子宮の望ましくない増殖効果を促進する点で、部分的
にエストロゲンアゴニストとして機能する。タモキシフェンおよびケオキシフェ
ンの生体内(in vivo)での生物学的活性の相違を、転写を活性化するT
AF1へのそれらの異なる能力によって一致させうるか決定するために、これら
の化合物を、HepG2細胞内で、ER−TAF特異的レセプター誘導体をC3
プロモーター存在下で用いて、実験した。結果を図8Dおよび8Eに示す。
ケオキシフェンは、このプロモーターおよび細胞の状況では、独特の転写プロ
フィールを持っていた。とくに、ケオキシフェンは、低濃度で、ER転写活性を
剌激した。より高い濃度では、ケオキシフェンはERの基礎的転写活性を阻害し
、さらなる転写活性化の原因とならなかった(図8Eを参照のこと)。ER−T
AF1構築物ではケオキシフェンは、C3プロモーター転写をバックグラウンド
の5倍以上に誘導することを含む部分的なアゴニスト活性を有意に示した。ケオ
キシフェンが関連分子タモキシフェンとは性質のことなる転写プロフィールを示
す機構は明らかではない。しかしながら、これらの化合物は、一般的な転写装置
とER−TAFとの異なった相互作用を促進するように、レセプター構造に微妙
な変化を誘導するものと思われる。
この生体外(in vitro)アッセイでケオキシフェンによって示された
独特のプロフィールは、同様の転写プロフィールを演ずる他の化合物もまた、望
ましい骨保護/子宮スペアリング活性を示すであろう事を示唆した。この目的に
ために、タモキシフェンから誘導した幾つかの化合物をこのアッセイシステムを
用いて研究し、TAF1活性を調節するこれらの化合物の能力に基づいて、これ
らの化合物を3つの別個のグループに分けることができた。第一のカテゴリーは
エストロゲン活性を類似する化合物を含み、第二のグループはタモキシフェンの
活性を類似し、第三のグループは、ケオキシフェンと同様のプロフィールを示す
。
ケオキシフェン様化合物を卵巣摘出したラットモデルでアッセイした場合、そ
れらは、骨を保護し、子宮栄養(uterotrophic)活性を示さないと
予想される。ラットは以下の方法で背面子宮摘出をほどこされる。動物はケタミ
ン:キシラジン(ketamine:xylazine)で麻酔され、手術が行
われる。麻酔されたラットの背中中央部を剃る。脊椎と平行に約1インチの長さ
で皮膚を縦に切開する。鋏の先で、筋肉層から結合組織を離して開く。肋骨郭の
根元の部分、脊椎柱(spinal column)から約1インチのところを
、鋏で筋肉を小さく切る(1/4”)。小さな鉗子で、卵巣脂肪を引き出す。卵
巣は、子宮角の先端に付いた、クラスター様構造物として見ることができるであ
ろう。それらをひとまとめに保っている結合組織を切断する。止血する。体腔に
脂肪を戻す。反対側で繰り返す。皮膚をまとめてクリップで留め、切開時にベタ
ジン(batadine)を用いて感染を予防し、クリップの除去を減らす。次
の日から、注射を始める。注射は、臀部の皮下に毎日(通常は朝)行なう。ベヒ
クル(vehicle)は10%エタノールであり、注入量は300μlである
。注射を始めてから28日後、動物は首を脱臼させることによって麻酔下で犠牲
にし、体重および子宮重量を測定する。後肢を組織学および組織形態計測のため
に取り除く。
生体外でケオキシフェンによって示された転写のプロフィールは、骨に選択的
なエストロゲン活性を示す作用を予想させる。このように、これらのER−TA
F構築物を用いて、このプロモーターおよび細胞内の状況において試験すること
は、骨粗鬆症の治療に有用な化合物の有効なスクリーニング法を提供する。
生体内での研究では、ラットが模擬的にまたは真に卵巣摘出され、5日間回復
させる。次いで、ラット(1グループ当たり4−6匹)は、ベヒクル、またはエ
ストロゲン、ケオキシフェンもしくは試験化合物を含むベヒクルを、毎日、最長
で28日の間、皮下注射される。動物は犠牲にされ、体重を測定し、子宮の湿潤
重量、全血清コレステロール、および骨のミネラル密度について評価する。末梢
大腿骨骨幹端の骨のミネラル密度をホロジック(Hologic)ミネラル密度
計を用いて測定することを除いて、確立された方法が用いられる。試験動物の骨
髄は、始原骨芽細胞を用いた共同培養アッセイで、破骨細胞の潜在性について評
価する。骨髄は、1,25−ジヒドロキシビタミンD3および副甲状腺ホルモン
の存在下で、8日間、始原骨芽細胞と共に置かれ、酒石酸ホスファターゼ耐性の
多核化細胞(tartrate acid phosphatase resi
stant multinucleated cell)(TRAP+MNC)
の数を数える。模擬手術した動物のTRAP+MNCの数を、100%とする。
酒石酸耐性酸性ホスファターゼ(+)の多核化細胞は、発生期の破骨細胞として
、
標準的な方法で数えられる。
生体外でのMCF−7乳細胞の増殖への化合物の影響に付いても研究すること
ができる。MCF−7ヒト乳癌腫(カルシノーマ)細胞への、エストロゲン、ケ
オキシフェン、および試験化合物の部分的アゴニスト活性は、7日間、化合物の
非存在下または存在下では化合物の濃度を上昇させて、細胞を処理することによ
って評価する。細胞は0日目および4日目に化合物で処理する。7日で実験を終
了して、三組の穴で細胞数を評価する。このアッセイでのエストロゲン活性は、
10-10Mで最大になると予想され、対照の1500%の増殖が誘導される。
次いで、ケオキシフェンおよび試験化合物の生体外プロフィールを決定するこ
とができた。HepG2細胞における、C3プロモーターのER、ER−TAF
1およびER−nullレセプターのトランス活性化に関係する高濃度化合物の
活性は、本書類に記載するような標準的方法で測定される。このようにして、与
えられた濃度で骨の保護および子宮/乳房のスペアリング活性の両方を示す化合
物を同定することができる。ケオキシフェンより高い有効性をもつ化合物が望ま
しい。“有効性”とは、所望の効果を作り出すのに必要な化合物の量を意味する
。このように、有効性の高い化合物はケオキシフェンより大きい親和性でレセプ
ターに結合するであろう。高い有効性を持つ化合物は最小の投薬量で最大の効果
を生み出す。図8に示すように、高い有効性を持つ化合物は、低い有効性を持つ
化合物のピークより、さらに右側にピークを持つ。使用法
アゴニストおよびそれらの形は、上記のシステムで迅速に同定されうる。具体
的には、実施例4に記載し、図5に示した実験は、アゴニストを同定し、次いで
その活性の型を決めるのに有用である。例えば、このアッセイでは、野生型のレ
セプター(ER−wt)を用いると、試験化合物がアゴニストであるか、即ち、
アッセイで活性を持つか、が示唆されるであろう。全機能的な状況を有する変異
させたレセプター(ERm)を用いると、アッセイでは、アゴニストの型、即ち
、どの様なレベルの活性が認められるか、が示唆されるであろう。様々な試験化
合物で予想される結果の範囲の例を図5に示し、実施例4で考察している。その
様なアッセイを用いると、所望のアゴニスト活性、例えば、エストロゲン活性を
擬
態し、骨粗鬆症の治療に有効なTAF1領域のみで活性なアゴニスト活性、につ
いて容易にスクリーニングすることができる。薬剤組成物
また、本発明は、薬学上許容しうる担体または希釈剤中に上記の生成物を薬剤
として有効な量含む、貯蔵用、およびその後の投与用に調製した薬剤組成物をも
包含する。治療に使用するために許容しうる担体または希釈剤は、薬学の分野で
は熟知されており、例えば、“Remington´s Pharmaceut ical Sciences
”,Mack Publishing Co.,(
A.R.Gennaro編、1985)に記載されている。保存剤、安定化剤、
染料、および香味剤が、薬剤組成物中に提供されても良い。例えば、安息香酸ナ
トリウム、ソルビン酸およびp−ヒドロキシ安息香酸のエステルは、保存剤とし
て加えられても良い。同上1449。さらに、抗酸化剤および懸濁剤が用いられ
ても良い。同上
本発明の組成物は、経口投与のための、錠剤、カプセルまたはエレキシル;直
腸投与のための座剤;注入投与のための無菌溶液、懸濁液;およびその類似物な
ど、として調合し用いても良い。注射可能物は、液体溶液または懸濁液のいずれ
かの従来の形で、注入前に液体中に溶解または懸濁するのに適した固体の形で、
またはエマルジョンとして調製することができる。適当な賦形剤は、例えば、水
、食塩水、ブドウ糖、マンニトール、ラクトース、レシチン、アルブミン、グル
タミン酸ナトリウム、システイン塩酸塩、およびその類似物などである。さらに
、所望するならば、注射可能な薬剤組成物は、湿潤剤、pH緩衝剤、およびその
類似物のような、少量の毒性のない補助物質を含んで良い。所望するならば、吸
収増強調製物(例えば、リポソーム)を用いても良い。
一回の投与量として必要とされる、薬学上効果的な組成物量は、投与経路、治
療する動物のタイプ、考慮中の具体的な動物の身体的特徴に依存するであろう。
投与量は、最適の効力に達するように調整することができるが、重量(体重)、
日常の飲食物、併用している薬剤、および医療業者に認識されているであろう他
の因子に依存するであろう。
本発明の方法を実施するにあたって、生成物または組成物は、単独で、互いに
組み合わせて、または他の治療薬もしくは診断薬と組み合わせて、用いることが
できる。これらの生成物は、生体内では、通常は哺乳類、望ましくはヒトで、ま
たは生体外で用いることができる。それらを生体内で用いるに当たっては、生成
物または組成物は、非経口、静脈、皮下、筋肉内、結腸、直腸、鼻、または腹腔
内、を含む様々な方法で、様々な投薬の形を用いて、哺乳動物に投与することが
できる。
当業者には容易に明らかなように、投与される有用な生体内への投薬量および
投与の個々の様式は、年齢、体重、および治療される哺乳類の種、用いられる個
々の化合物、およびこれらの化合物を用いる具体的な使用に依存して変化するで
あろう。有効な投与量レベルの決定、即ち、所望する結果に到達するのに必要な
投与量レベルは、当業者の範囲の内にあるであろう。典型的には、生成物のヒト
への医療的適用は、低い投薬量で開始し、所望の効果に達するまで投与量を増加
させる。ヒト以外の動物を用いた研究では、生成物の適用は、より高い投与量で
開始し、所望する効果にもはや到達しなくなる、または副作用が出なくなるまで
、投与量を減少させる。
本発明の生成物の投与量は、所望する影響および治療の指示に依存して、範囲
を広くとることができる。典型的には、投与量は約10μg/kgから100m
g/kg体重の間、望ましくは、約100μg/kgから10mg/kg体重の
間であって良い。毎日を基本にした、経口投与が望ましい。
他の実施態様は以下の請求の範囲の内にある。Detailed Description of the Invention
Method for screening receptor agonist Background of the Invention
The present invention relates to cellular receptors such as hormone receptors (eg estrogen receptors)
Useful for identifying or screening agonists active against
And the construct.
The following is a discussion of related art, but both are prior arts of the claims of the present invention.
Not something.
Evans et al., US Pat. No. 5,071,773, incorporated herein by reference.
Include hormone receptors, ligands for such receptors, and hormone receptors.
Assays that can detect proteins with transcriptional activation in the body
Has been described. In general, the assay will be performed with a gene linked to the agonist reporter gene.
DNA encoding elements (eg, promoter) of the Lumon response, and receptor
Includes the use of cells that contain both the DNA encoding the protein. Suitable hormone
Or, when a ligand is provided to the cell, a complex of hormone receptor and hormone is formed.
And is transported to the appropriate DNA binding region, thereby activating the hormone response element
And cause expression of the reporter gene. Activation of the reporter gene is
Detected by standard methods used to detect products of the porter gene.
Be done.
Pierre Chambon and his group have studied the various properties of estrogen receptors and their
It describes the activity depending on the cell type and promoter. These experiments
, All or part of two domains, generally referred to as TAF1 and TAF2
One or more truncated expressing the missing receptor
This was done by utilizing the estrogen receptor coding gene. These de
Maine is thought to be regulated by estrogen and is a promoter
Cause the activation of. The third domain is located between the two and is the receptor-ho
Considered to bind to DNA near a promoter activated by the Lumon complex
e
(Kumar et al., 51Cell 941 (1987)).
More specifically, Webster et al., 54Cell In 199 (1988), transcription activation function
Chimeric receptors have been used to locate regions involved in A. The authors
Hormones enable receptors to recognize DNA response elements, and hormones
Presents a transcriptional activation function in the hormone-binding domain.
It
Tora et al., 59Cell 477 (1989) describes an incomplete alteration of the human estrogen receptor.
Alleles are analyzed and TAF1 and TAF2 have two transcriptional activation functions at the receptor
It is described as. These activators have cell-type specificity and promoter-like
It is said to exhibit a dependency on the context. Authors TAF2 is above
It shows that it works synergistically with the elements of flow.
Meyer et al., 57Cell 433 (1989), the transcriptional stimulation by the progesterone receptor.
Intensity is described to be inhibited by estrogen receptor co-expression. Author
Argue that this observation reflects competition by receptors for restricted transcription factors.
It
Berry et al., 9EMBO Journal 2811 (1990) contains an estrogen-responsive gene.
The effect of so-called promoter- and cell-specific agonists on
It has been described. TAF1 and / or TAF2 regions of the same or different origin
An incomplete, chimeric estrogen receptor containing regions was utilized.
Tassett et al., 62Cell 177 (1990), a comparison and comparison of specific activities of the TAF region.
Due to the compatibility construct, the interaction and restriction factors of the TAF1 and TAF2 regions
The squelching is listed.
Fawell et al., 60Cell 953 (1990), estrogen-receptor dimerization and
And its changes due to molecular mutations are described.
Metzger et al., 20Nucleic Acids Research 2813 (1992), yeast saccharo
TAF1 and TAF2 of Saccharomyces cerevisiae
Region promoter- and cell-specificity is described. Incomplete (t
unreacted receptors, or receptors with regions deleted in them.
Used in analysis.
Danielian et al., 11EMBO Journal In 1025 (1992), the estrogen receptor
It describes the areas that are stored and states the following:
"The activity of TAF1 and TAF2 is dependent on the responsive promoter and cell type.
And in some cases both are required for complete transcriptional stimulation. "
The authors report that estrogen receptor in mice is essential for hormone-dependent transcriptional stimulation.
We have identified amino acids near the C-terminus of the glucocorticoid receptor and the glucocorticoid receptor. Complete
Dots in full-length receptors or in internal deletion mutations lacking the TAF1 region
By mutagenizing, the authors were able to detect the presence or absence of TAF1.
It was possible to determine the effect of the mutation on TAF2 activity.Summary of the invention
Applicants have shown that the activity of the TAF1 and TAF2 regions at the receptor are interdependent.
I found that. That is, the activity of one region is
Region depends on having a functional context
are doing. (The term "functional context" refers to several amino acids in one region (ie 1
Up to 0), or preferably only 1-3 amino acids are changed, and the hormone or
Has minimal changes in the interaction of the transcription factor with its region (preferably the interaction
Does not change). These interactions do not change or change
The activity in the non-distinguished region could be fully expressed. Thus, one TAF
The functional context of the domain includes agonist binding, dimerization, and heat shock protein.
In terms of quality interactions, the functional activity of the other TAF region is involved, but transcriptional activity
Not included in terms of chemical potential. ) By the Applicant's discovery, the Agoni of the selected receptor
A suitable assay method for the detection of a strain is a mutation in the TAF1 or TAF2 region.
Deactivates other areas without apparently affecting the activity of other areas
That is, it requires a minimally mutated receptor construct that renders it non-functional
It is suggested that Therefore, as an example, TAF1 exhibits its functional activity.
The TAF2 region is mutated with a mutation that abolishes the function of TAF2.
There is something that can be caused by.
Unlike the prior art which uses TAF1 or TAF2 with a deletion region, the present invention
The assay gives reproducible results that are easily interpreted. With the construction so far
Is the agonist or antagonist activity of the selected molecule at the selected receptor.
We were unable to provide the necessary information to quantify sex.
In particular, Applicants have found that only one of the TAF1 or TAF2 regions of the receptor is matched.
To provide an assay method for screening agonists of interacting receptors
I found that is possible. These specialized assays for agonists
Rapidly obtain agonists with specific and desired properties from a large number of agonists
Allows for screening. As an example, for estrogen receptor
Agonists are, for example, estrogen, tamoxifen
, Or quickly identified as having similar activity to other known agonists
can do. That is, agonists are specifically
Not only can it be identified, but the type of agonist can also be determined.
More specifically, the Applicant has determined that by utilizing a modified receptor, the receptor
Specific for the promoter and cell type required for TAF1 or TAF2 activity of E. coli
A method for identifying specific conditions was established. Now for promoters and cell types
Experiments can be performed to determine changes in specific activity.
Without being bound to any particular theory, Applicants have
And cell type specificity, the TAF1 region acts as a dominant transcriptional activator,
We believe that the two regions can be explained by a model that acts as a transcription promoting factor. You
That is, the TAF2 region functions to regulate the transcription mechanism for TAF1 activity. This
Is regulated by the provision of basic transcription factors, alteration of chromosome structure, or transcriptional repressor factors.
May be removal. Alternatively, the TAF2 region may be associated with other transcriptional activators.
Therefore, the transcription mechanism may be adjusted, and the original transcription activation effect may be reduced by itself.
While you may have. In such a model, the TAF1 region is
Transcription machine until the TAF2 region acts to properly arrange it for TAF1 action
I can't get close to it.
Applicants have determined that the cell specificity for TAF1 or TAF2 activity is TAF1 or
Or TAF1 or TAF2 type functions in cells that mimic the presence of TAF2 or TAF2, respectively
It is considered to reflect the presence or absence of. Such mimicry in cells
What
, A receptor structure having a mutated or inactivated TAF1 or TAF2 region
Structures could be active. That is, the inactive part of the receptor
It can be compensated for by the active functions present within. Similar models are professional
There may be motor specificity. Ie the selected promoter
Only the TAF1 of a particular cell depends on the function of these promoters.
Or it will be activated by TAF2. In this model, various agonists
The difference in agonistic activity between the
The effect of gonists, and the TAF1 or TAF2 region and selected promoter or
Depends on its interaction with the general transcription machinery.
The applicant can use these findings to easily identify receptor agonists
The assay was developed. In this method, selected TAF1 and / or
Has TAF2 activity and is agonistic (eg, encodes a rapidly detectable enzyme activity)
) Appropriate (eg containing a promoter region) linked to the reporter gene
Specific receptor constructs with response elements are provided to cells. The response element is Agoni
Selected in association with specific cells, so that striking activity is observed only under specific conditions
To be done. Thus, in one example, the receptor is the active TAF1 region and the TAF1 region.
The cell has a mutated (inactive) TAF2 region that provides two functional contexts,
Mimics or places the function of the TAF2 region of the receptor for the expressed promoter
Those having the component to be replaced are selected. Promoter or this component is the purpose
A suitable binding environment is provided so that the TAF function of E. in this way
Thus, agonists acting in the TAF1 region are active in the TAF2 region at the receptor.
The ability to induce reporter gene expression in the absence of a region
It can be easily identified.
Thus, in a first aspect, the present invention provides an Agoninis for selected receptors.
The method of screening or assaying the This method is TAF1
And a cell containing a nucleic acid encoding a receptor having a TAF2 region.
Including and One of these TAF1 and TAF2 regions is from the selected promoter
Can activate the transcription of the other region, while the other region provides the functional context of that region.
However, it is possible to activate the transcription of a promoter independent of the other TAF region.
It is mutated so that it cannot be done.
The cells have only the non-mutated TAF region corresponding to the above mutants (its
And not the other TAF region) in the presence of a receptor
Squid, or selected to be minimal. The cells also mutated in transcription as described above.
Selected to occur in the presence of the receptor with only the non-existing region. For example,
To a receptor construct having an agonistic TAF1 region and a mutated non-agonist TAF2 region
In the presence of a receptor having only the operative TAF2 region,
Does not occur (ie, no significant transcription levels can be detected, usually normal levels
In the presence of a receptor having only the agonistic TAF1 region.
Then it will happen. As previously discussed, Applicants have found that such cells are
It is assumed that it contains a factor that mimics AF2 function.
The cell further contains a receptor having an active TAF region that is not mutated as described above.
Promoters activated in the presence of the body to cause transcription of the reporter gene
Contains a reporter construct having a target region. The mutated promoter
It is not activated by the presence of receptors containing only the TAF region.
The method of the present invention further comprises the normal agonists of cells (eg, estrogen receptor).
Contact with estrogen) causes transcription from the promoter and
The cells are agonized under conditions that increase the level of the fruit reporter gene product.
And contacting with what may be This method is applied before the application of agonist
Reporter constructs are transcribed intracellularly at basal (low or minimal) levels.
May be included. Alternatively, in this method the agonist is given first
It may be applied and then the reporter construct transferred. Receptor has two TAF regions
It may have a zone. As non-limiting examples of receptors that can be used in the present invention
Is an estrogen receptor, progesterone receptor, androgen receptor, or
There are variants of these receptors.
Finally, this method uses as an indicator of agonist activity of substances that can become agonists.
And measuring the extent of increase in the reporter gene product.
In a preferred embodiment, the agonist is a human hormone agonist
Receptors, such as the human hormone receptor, are encoded by intracellular nucleic acids.
It As one example, the receptor has a mutated TAF2 region,
May show no or minimal response to the presence of TAF2.
Something like that is selected. One example of such a cell has an agonistic TAF2 region
It is a hepatocyte (especially HepG2 cell) whose receptor is inactive. That is,
In the receptor where only the TAF2 region is present and the TAF1 region is not present in the cell,
No transcriptional activity, but transcription at receptors with only available TAF1 region
It is active. Most preferably, the promoter is TA provided in the selected cell.
Selected such that it does not require a receptor with F2 function and thus within the receptor construct
Agonists that work in association with functional TAF1 of E. coli exhibit its agonistic activity
Can be.
In another aspect, the invention has functional TAF1 and TAF2 regions.
A method for detecting agonistic activity by utilizing cells having a non-mutated receptor
There are features. Cells lacking TAF1 or TAF2 pseudoactivity are selected (
That is, a receptor containing either an active TAF1 or TAF2 region
Alone does not cause transcriptional activation in this cell). One promoter
Agonis for receptors that work only through the TAF domain and not through both
The promoter is selected to achieve activation in this cell in the presence of
Devour. For example, depending on the hepatocyte (eg HepG2) and the complexed C3 promoter,
And a useful assay for agonists active only in the TAF1 region is provided.
It The hepatocyte and C3 promoters have TAF2 activity, but the promoter does not.
It is not activated in the presence of receptors containing only the TAF2 region of sexuality. However
The promoter is active in the presence of the active TAF1 region. in this way
, Agonists acting on the TAF1 region of the receptor cause expression of the reporter gene
It can be identified as a rub.
In a preferred embodiment, the method comprises mutating the TAF2 region to select selected cells and
It relates to the utilization of receptors provided in the context of promoters. By this cell,
Useful screening tests to determine the type of agonist tested are provided. View
The level of transcription observed is related to the type of agonist as exemplified below. (Mutation
The above two methods (using a non-mutated receptor construct) were
For the detection, grading or typing of agonists for different receptors
It can be used in combination.
In another aspect, the present invention relates to estrogen-related diseases or conditions.
A method of treating or preventing. The term "estrogen related disease" is
Is caused by an increase or decrease in the amount of estrogen, which is Lumon
Means a disease related to this. "Hormones" are agonists of receptors
It means a naturally occurring biochemical substance that functions as a function. More appropriate synthetic hormones
Call it as a gonist. Examples of estrogen-related diseases include osteoporosis and breast cancer
, Uterine cancer, and endometriosis. Examples of estrogen related conditions include:
Vasomotor abnormalities, hot flashes, depression, other psychiatric abnormalities, and
If you have uterine fibroids. In some diseases, patients need only as much body as they need.
May not be able to produce trogens. In other diseases, estrogen
It may be overproduced. Treatment prevents the tumor from growing further
And / or the effect of reducing existing tumors. Departure
Ming's method relates to hormone replacement therapy. In this method, the patient is initially standard
Have been determined to have or have such a disease, and
Treat as described below.
This method has cheoxyphene-like transcription capacity (or
Chemical substances other than keoxifene (produced in vivo)
Administering to a patient. The term "keoxifene-like transcriptional ability" refers to keoxifene.
It means to give a normal response similar to that of the hen. This ability is for low concentrations of compounds
Shows a relatively low TAF1 response to
A negative response. Furthermore, there was little or no TAF2 response at all concentrations.
Good not to. In addition, higher concentration (about 10-7M, FIG. 8E compared to FIGS. 8A-D
Higher than the wild-type receptor (about 2-fold or more)
There should be an F1 response. Of these chemicals with cheoxyphene-like transcription ability
Administration is expected to show bone-protecting activity and uterine / breast-helping activity
. "Bone-protecting activity" refers to activity that inhibits bone resorption that can be measured by standard techniques.
Means Bone resorption is typically associated with loss of estrogen. Bone resorption is typical
To
Is associated with osteoporosis and is manifested by osteolysis due to calcium loss. "
Uterine / breast-aid activity "refers to the inhibition of tumor cell growth that can be measured by standard techniques.
Means harm or reduction.
Can be screened to determine if it has a keoxifene-like transcriptional capacity
Examples of compounds are published November 29, 1983, and are also incorporated herein by reference.
Jones, U.S. Pat. No. 4,418,068. Jones' special
Another compound that can be screened for is dihydro, as Xu reveals.
There are naphthalene and benzothiophene.
Other compounds that can be screened include keoxifene or keoxifene.
There are compounds that have similar chemical structures to their homologues. How many of these compounds
It is a long-chain alkyl having 1-10 carbon atoms in the nitrogen-containing ring of cheoxyphene.
It could be prepared by substituting lucenyl, or a similar type of carbon chain. other
A modification is an alkyl linking the nitrogen-containing ring to the rest of the cheoxyphene compound.
Including varying the length or degree of saturation of the chain (eg 0-10 carbon atoms)
. Other compounds that can be screened for cheoxyphene-like properties include tamoxi.
Similar chemical structure to tamoxifine or tamoxifine homologues
There are compounds that have structures. If you are an expert in this field, you will find the cheoxyphene-like properties
Easily recognize other modifications and substitutions that can be made to compounds that can be screened for
It will be possible.
The present invention also provides a pharmacologically acceptable carrier for the above substances in a pharmacologically effective amount.
Or a pharmacology prepared for storage and subsequent administration in a diluent
Provide a thermally acceptable composition.
Other features and advantages of the invention are set forth in the following description of preferred embodiments, and in the contract.
It will be clear from the scope of the request.Description of the preferred embodiment
First, the drawings will be briefly described.Drawing
Figure 1. ER-wt (wild-type estrogen receptor) and cleaved ER
Transcriptional activation by a foreign body.
Schematic structures (A) of ER-wt, ERN282G and ER179C. CV1 (
B), HepG2 (C) and HS578T (D) cells were treated with increasing concentrations.
And various receptor expression vectors, and 9.5 μg / ml ERE-tk-LU
C reporter plasmid and as an internal control of transfection efficiency
5 μg / ml of pRSV-β-gal expression vector was used together to transiently replicate
When transfected. Carrier DNA (pGEM4) was added to increase the total amount of DNA.
Adjusted to 20 μg / ml (see below). 1 as instructed to culture
0-7M 17-β-estradiol (E2) With or without 3)
Treated for 6 hours and assayed for β-galactosidase and luciferase activity.
(LUC activity is normalized to β-gal activity). Luciferase specific activity
Were transfected with standardized luciferase values at certain points
Calculated by dividing by the value obtained in the absence of receptor or ligand.
A typical single experiment of four independent experiments is detailed above. Indicated day
Data represent mean ± SE (m) of triplicate estimates.
Figure 2. Transcriptional activation by an ER mutant lacking TAF2 activity.
Schematic structures of ER-wt and mutant ERs used in this experiment (A).
CV1 (B), HepG2 (C) and HS578T (D) cells were treated with increasing concentrations of
Various receptor expression vectors as indicated and 9.5 μg / ml ERE-t
k-LUC reporter plasmid, 5 μg / ml pRSV-β-gal expression vector
Were used together to transiently co-transfect. Add carrier DNA
Total DNA was 20 μg / ml. Culture 10-7M 17-β-estradio
(E2) With or without), and a lucifer
, And β-gal activity. Luciferase specific activity is constant
Standardized luciferase value in terms of the transfected receptor or
Calculated by dividing by the value obtained in the absence of ligand. 4 times independently
A typical one of these experiments is detailed above. The data presented is Mie
The average ± SE (m) of the retest estimation values is shown.
Figure 3. Activity of TAF1 and TAF2 on the human C3 gene promoter.
CV1 (A), HepG2 (B) and HS578T (C) cells were
g of the indicated receptor expression vector, 9.5 μg of C3-LUC reporter plasmid
Sumid, 5 μg pRSV-β-gal and carrier D up to 20 μg total DNA
Transient co-transfection with NA was used. In addition, including negative receptor control
It is. Culture 10-7M 17-β-estradiol (E2) With or with
Treated for 36 hours without and assayed for luciferase activity. Shown
The data generated is a typical curve of an experiment repeated 6 times with similar results.
The curves are for transfection by the joint estimation of pRSV-β-gal transcriptional activity.
Averaged and standardized quadruplicate data points for efficiency
Is shown.
Figure 4. ER-TAF1 and ER179C for various promoter constructs
Activity.
CV1 (A) and HepG2 (B) cells were treated with 0.5 μg of the indicated receptor
Expression vector, 9.5 μg pA2-LUC reporter plasmid, 5 μg p
Simultaneously with RSV-β-gal and carrier DNA up to 20 μg total
Transfected. CV1 (C) and HepG2 (D) cells were transformed with pERE
Cotransfection with the MLT-LUC reporter as described above. Cultivation
10 nutrients-7M β-estradiol (E2) With or without
For 36 hours and assayed for luciferase activity. Indicated day
The data are shown in FIG.
Figure 5. ER-by partial estrogen agonist derived from triphenylethylene
Activation of TAF1 and ER179C.
HepG2 cells, 0.5 μg of the indicated receptor expression vector, 9.5 μg
C3-LUC reporter, 5 μg pRSV-β-gal and total 20 μg
Were co-transfected with carrier DNA up to. 10 cultures-7M 17
-Β-estradiol (A), E2, Tamoxifen (B), 4-hydroxy
3 by tamoxifen (C), nafoxidine (D), clomiphene (E)
Treated for 6 hours and assayed for luciferase activity. The data shown
It is described in FIG. In FIG. 5, ER represents Er-wt, and ERmIs Er-T
AF1 represents, TAF2 represents Er-179c, and TAF2mIs Er
-Represents Null.
Figure 6. ER-wt and ER-TAF1 tampers with estrogen agonists
Displacement of estradiol bond to protein.
Yeast cytosol produced from cells expressing ER-wt or ER-TAF1
Of 5 nM3H-17-β-estradiol alone or as indicated
Incubated overnight at 4 ° C in the presence of varying concentrations of estrogen agonists
. Ligand binding involves binding of hydroxylapatite and free ligand
After separation, it was determined by scintillation counting.
Figure 7. Of TAF1 and TAF2 as functionally dependent activators of transcription
model.
This diagram shows the promoters of individual transactivators of the estrogen receptor.
And hypotheses of cell-specificity. The interaction between the receptor and the ligand is
Expose the receptor DNA binding portion (DBD) and promote ER-DNA association
Start a series of things. "Estrogen-like compound" is the only receptor TAF2 part
Minutes can be functionally activated. Upon activation (B), the receptor TAF2
The moiety interacts with, replaces or alters the structure of the transcriptional repressor (I).
(C) to bring the TAF1 activating sequence closer to the general transcription machinery (GTA).
It Receptor TAF2 machinery in certain cells and on certain promoters
The function can be conferred by other transcription factors, and the TAF1 part of the receptor
It can function independently of F2. Therefore, the receptor for DNA
Binding is synonymous with transactivation, and both estrogen agony
An antagonist that enables the supply of a receptor for DNA by a strike
Can be achieved by: In this model, triphenylethylene
Partial agonist activity of the derived estrogen agonist is induced by the ligand
And the conformation created by TAF1 to the transcription device (pr
esentation) depending on the action of this conformation.
FIG. 8 shows the partial agonist activity of anti-estrogen derived from triphenylethylene.
Shows that sex depends on TAF1 function. HepG2 cells at 0.5 μg of indicated
Receptor expression vector, 9.5 μg C3-LUC reporter, 5 μg pRSV
-Β-gal and pGem4 as carrier DNA up to 20 μg total
Co-transfected. The culture was incubated with various concentrations of 17-β-estradiol.
(A), clomiphene (B), nafoxidine (C), 4-OH-tamoxife
(D) and cheoxyphene (E) for 36 hours and luciferase
Assayed for activity. The data in panel E is different from other panels.
Obtained relative to all controls. Therefore, the peak in panel E is
Data relative to an estradiol control similar to that used in Le A was obtained.
It is thought to be about 5 times higher than would be expected. Luciferase specific activity
Was calculated as described for FIG. Typical 1 out of 6 independent experiments
Details of the experiment. Data shown are the mean of triplicate estimates ± SE (m)
Is shown.
Figure 9. Simulated bone marrow (control), OVX (ovariectomized rat), OVX + S
The osteoclastability of rats treated with trogen and OVX + keoxyphene was
It was evaluated in the culture assay. The bone marrow was treated with 1,25-dihydroxyvitamin D3 and
Mixed with primary osteoblasts in the presence of parathyroid hormone for 8 hours, and tartar
The number of acid phosphatase resistant multinucleated cells (TRAP + MNC) was scored. Simulated operation
The number of TRAP + MNC in the treated animals was set to 100%.
Figure 10. Estrogen of keoxyphene (keox) on MCF-7 cell proliferation
Gen agonist activity. The activity of estrogen in this assay is 10-10MAt maximum
Yes, induces proliferation up to 1500% of control.
FIG. 11 is a schematic diagram showing pC3-LUC.Method
The methods briefly discussed above are useful in identifying agonists of various receptors.
It is for. For example, identify estrogen agonists that are useful in the treatment of osteoporosis
can do. In disease states, TAF1 activity alone is sufficient to prevent bone loss.
Looks like it's minutes. Therefore, it is active only in the TAF1 part of the receptor.
Agonists having sex and having no activity in the TAF2 portion are useful for treating diseases.
The methods described herein require difficult procedures to detect useful agonists
Rapid screening of potential agonists, unlike traditional methods such as
To enable. Other useful receptors that can be used in this method include human
Cells of origin as well as other eukaryotic cell lines such as chicken and yeast (the present invention).
, Which is a useful organism for the screening of Glucocorti
There are coid, androgen and mineralocorticoid receptors.
The following are specific examples of the method of the present invention. These examples are estrogen
However, the present invention is not limited thereto. Others skilled in the art
Equivalent receptors, cells and promoters, equivalent methods within the scope of the claims
Understand that can be easily used in.Estrogen receptor
Estrogen receptors (ER) are steroids, vitamins or thyroid hormones.
Nuclear receptor superfamily, a class of transcription factors whose functions are regulated by mon
A member of Amilly (Beato, 56)Cell 335
1989). Regulatory proteins in this family are
A common mechanical property in that it is transcriptionally inactive in cells until exposed.
It has characteristics. Hormonal occupancy transforms the receptor into its activated state,
Thereby, it interacts productively with the specific DNA sequence of the regulatory part of the target gene.
Let it work. Positive or negative effects of the resulting bound receptors on specific gene transcription
Are cell type and promoter context dependent. Nevertheless, the phase
The interaction can be measured in some particular cell / promoter construct
It Therefore, it is possible to observe the desired effect in a wide variety of constructs.
Wear.
Cloning and use of ER cDNA to analyze est in heterologous mammalian cells
Rogen-responsive transcription units were reconstituted (Kumar et al., 5EMBO J.
2231, 1986 and Green et al., 231.Science
1150, 1986). This is the functional domain in the protein.
Allowed detailed testing of inns (Kumer et al., 51Cell 941,
1987). Functional testing of ER domains in several systems has been performed in various hos.
In a receptor capable of interacting with critical cellular components that give rise to lumon-responsive endpoints
Showed similar structural features (Danielian et al., 11EMBO J.M.
1025, 1992). In particular, two separate transactors
Ivation domain, ie the amino terminal sequence of the receptor designated TFA1
And a sequence limited to the 60 carboxyl amino acids designated TAF2 was determined
Terion (Dani Elian et al., Supra; Berry et al., 9EMBO J.M.
2811, 1990; and Tasset et al., 62.Cell
1177, 1990), all of which are incorporated herein by reference. Recently in the cell
Researchers involved in receptor research have found that TATA-binding protein-related factors (dyne
Dynlact et al., 66Cell, 563, 1991)
And AF domains to avoid confusion with
Cavailles) et al.,J. of Cellular Bio., 341, 1
994) and prefers the TAF domain.
Changes in the loading residues in the amino-terminal part of the hormone-binding domain are
Increase or decrease ER transcriptional activity without altering the receptor affinity of ER
It is possible that Therefore, the region near residue 530 (mite area
Et al., Supra) and the region near cysteine 381 (Pakdel et al.
, 7Mol Endocrinol, 1408, 1993) itself, T
The AF subdomain in AF-2 can be constructed. As a result, cysteine
Changes in such domains, such as residues in the 381 region, have been detailed herein.
In parallel with the results obtained thus, with estrogen and anti-estrogen ligand
Will be able to give rise to mutated receptors that can distinguish Furthermore, E
It is conceivable that a similar situation may exist at distinct residues in the TAF-1 portion of R.
The cellular targets of ER-TAF1 and ER-TAF2 have not yet been identified. Baby
Rigorous testing of ER-TAF1 and ER-TAF2 function in mammalian cells
But not achieved.Example
The following experiments show that ER-TAF1 and ER-TAF2 activity in mammalian cells
The dependence of sex on the cell- and promoter-status and the expression of these differences.
Characterize the role of the ligand (agonist) in Some of these experiments
Are included in the present specification by reference to Tukkerman (Tzukerman).
) Et al. 8Mol. Endocrin 21, 1994.
The following materials and methods were used in the examples.
Receptor expression vector
CDNA encoding a receptor derivative lacking ER-wt and TAF1
Sequences from plasmids YEpwtER and YEpER179C to Bf, respectively.
Digested with rI and SacI. Encodes a TAF1 receptor derivative
DNA from plasmid YePERN282G using BfrI and KpnI
Cut off. Vectors YEpwtER, YEpER179C and YEpERN
Construction of 282G was described previously (Pham et al., 6Mol. End o.
1043, 1992). The cleaved DNA was treated with T4 DNA polymerase (
Boehringer Mannhe Company
im Co. ) And the unique E in the mammalian expression vector pRST7.
ligated into the coRV site (Berger et al., 41.J. Ste road Biochem. Mol. Biol.
733, 1992).
Receptor mutation
The wild-type estrogen receptor cDNA was cloned into pGEM-11Zf (+) (Promega
(Promega), Wisconsin). Site-specific mutation
Induction (Kunkel et al., 154Methods in Enzy molology
367, 1987), positions 538, 542 and 545.
Specific abrupt changes by substituting alanine for the amino acid located at position
By introducing a foreign gene into the hormone-binding domain of the receptor to generate the plasmid pGERm.
I made it. The BglII-SacI C-terminal fragment of this vector was added to pGER.
mutated by replacing with a similar mutated fragment from m
The hormone binding domain was introduced into ER-wt and ER179C.
Reporter plasmid
The reporter ERE-tk-LUC is a single unit linked to luciferase (LUC).
A single vitellogenin ERE was added upstream of the pure herpes thymidine kinase promoter sequence.
Including one copy. Human C3 gene promoter of 1.8 kb (-1807 to +5)
8) (Vik et al., 30Biochemistry 1080, 19
C3-LUC reporter including 1991). Unique restriction sites Xho1 and Bam
After introducing H1 into the C3 promoter, the DNA is homologous to the vector p1-LUC.
Cloned into the site (Burger et al., 41J. Steroid Bioche m. Mol. Biol.
733, 1992), where the polyclonal site
Was inserted into the MMTV-LUC vector (see Figure 11). Person skilled in the art
Can easily construct equivalent vectors. pA2-LUC is
Xenopus vitellogenin A2 gene promoter (Vic
30Biochemistry 1080, 1991) 835bp
Includes Lagment (-821 to +14). pEREMLT-LUC is adenovirus
Contains a single ERE upstream of the Ils major late promoter sequence (-44 to +11)
(Hu and Manly, 78Proc. Natl. A cad. Sci. USA
820, 1981).
Cell culture
CV1 and HS578T cells were treated with 10% fetal bovine serum (FBS) (hybrid).
Hyclone Laboratories, Utah
Dulbecco's Modified Eagle Medium-DMEM (Bio Whittaker (Bi
owittaker), Maryland). HepG2 thin
Cells are 10% FCS containing Eagle's minimum essential medium-MEM (Bio Whittaker,
Maintained in Maryland).
Transient transfection assay
Twenty-four hours prior to transfection, cells were plated in flat-bottomed 96-well tissue culture plates.
G (cell 5x103Phenol red without 10% FBS in cells / well)
Seeded in DMEM. Introducing DNA into cells using calcium phosphate precipitation
It was Plasmid DNA was added to 1 ml of 1 mM Tris, pH 7.4, 0.1 mM E
DTA, 0.25M CaCl2Diluted in. DNA solution, equal volume of 2X
HBS pH 6.9 (280 mM NaCl, 50 mM HEPES, 1.5 m
M Na2HPOFour) Was added dropwise with stirring and a precipitate was formed for 20 minutes.
. Transfection (DNA mixture 11 μl / well) was added to Biomek (Bi
omek) 1000 automatic control laboratory workstation (Automated)
Laboratory Workstation (Beckman (Beckma)
n), California). After transfecting the cells for 6 hours,
The precipitate was removed by washing with phosphate buffered saline (PBS). Cells are 10% charcoal (ch
arcoal) in phenol red-free medium containing FBS.
Incubate for an additional 36 hours with or without hormone as described
did. Cell Extracts from Burger et al., 41J. Steroid Biochem. Mol. Biol.
733, manufactured as described in 1992, and
Ferrase and β-galactosidase activities were assayed. All measurements should be at least
Was also performed in triplicate with two independent experiments, and β-gala was used as an internal control.
The transfection efficiency can be measured by using the expression of Ctosidase.
Was standardized.
Production of yeast receptor protein
An expression vector yielding ER-TAF1 was transformed into YEpE10 (Fam et al., 88.Pr oc. Natl. Acad. Sci. USA
3125, 1991) Bfr
1-Mlu1 fragment to the corresponding fragment of pRST7ER-TAF1
Constructed by replacing with. This vector and wild-type receptor
YCPE (YEPE10) yeast BJ2168 strain (McDonne (McDonne
ll) et al., 39J. Steroid Biochem. Molec. Biol .
291, 1991). Individual shapes
Collecting the transformed cells and OD600Were grown to = 1. Next, culture 100μ
M CuSOFourAnd induced with 2 mM chloroquine at 30 ° C. for 16 hours. Next
First, the cells were pelleted and washed with cold water. Cells are placed in a 2-5X pellet volume
10 mM Tris, 0.4 M KCl, 2 mM EDTA,
0.5 mM PMSF, 1 μg / ml aprotinin, 2 mM DTT, pH 7
. Resuspended in 6 and intermittently cooled on ice 0.45-0.5 mm
It was observed that at least 90% of the cells were ruptured with the glass beads
Dissolve by vigorous voltexing. Extract
Was centrifuged at 13,000 xg and the supernatant was collected. Protein concentration
Bio-Rad Protein Assay (Bio-Rad Protein As
Say) (Bio-Rad, Richmond, CA).
β-estradiol binding competition assay
Both methods are based on the Biomek 1000 automatic control workstation (Beckma
Beckman Instrument, Fullerton
, CA). Make a 10-fold serial dilution of the compound being tested in 10 mM
Prepared in squirrel, 0.3 M KCl, 5 mM DTT, pH 7.6, and 10
0 μl final concentration 10-FourM-10-11Compound diluted with M, 5 mM3H-β-E
Stradiol (Amersham, UK), and ER
Contains 22 μg of total protein derived from the strain producing ER-TAF1
Transferred to a polystyrene test tube. After overnight incubation at 4 ° C, 10 mM
Squirrel, 5 mM DTT, 6% hydroxyapatite slurry 100 in pH 7.6 100
μl was added. Incubate the tubes for an additional 30 minutes at 4 ° C for the first 15 minutes
When the mixture passed, mixed. Hydroxyl apatite pellet was added to 10 mM Tris, 5
Wash 4 times with 1 ml of 1% Triton X-100 in mM DTT, pH 7.6.
Finally, the hydroxylapatite pellets were added to Ecoscint.
A scintillation fluid (National Diagnostics)
Diagnostics, Manville, NJ) 800 μl.
The activity in each sample was measured by measuring the LS6000IC scintillation counter (Beckma
Instruments, Fullerton, CA).Example 1: Transcriptional activation of TAF1 and TAF2 by excised receptors
As shown in FIG. 2, either the TAF1 or TAF2 activation sequence was deleted.
The truncated form of the human estrogen receptor,
ER179C or ERN282G (see Figure 2A), respectively, was prepared.
. These constructs have been described in mammalian cells (Berry et al.,EMBO J.
, 9, 2811, 1990) and yeast cells (Pham et al.,Mol. End o.
, 6, 1043, 1992), and structurally similar proteins to those used in
Is coded. The transcriptional activity of these ER derivatives is
logenin) -estrogen response element (estrogen resp)
once element) (ERE) (Klein-Hitpass et al.,Ce ll
, 76, 1053, 1986) of the thymidine kinase (tk) promoter
Reporter plasmid containing one copy (ERE-tk-LUC) inserted upstream
It was evaluated using the code. Reporter plasmid and high concentration of ER or ER mutation
The heterologous expression vector transiently transforms the ER-negative cell line CV-1 (monkey kidney fibroblast).
Cells, HepG2 (human hepatocyte carcinoma) and HS578T (human breast cancer cells).
Cells) and evaluated for activity as shown in Figure 2B. all
In the absence or presence of 17-β-estradiol.
Overseas (concentration range, 10-FiveM to 10-11M). A lot of days this way
Was obtained (> 2,500), but 10-7Uses M 17-β-estradiol
This concentration was found to be active in all cell lines tested,
It is shown that the concentration elicits the maximum transcriptional response.
ER-wt was active in all cell lines. Using this protocol, ER
TAF when assayed in the context of N282G deficiency
1-mediated transcriptional activity is CV-1, HepG2, HS578T (Fig. 2B, C, D).
And in HeLa and U2OS cells (data not shown)
However, it was not clearly detected. However, in contrast to this, TAF2
An activating function (ER179C) is found in these cells (FIGS. 2B, C and D).
, Substantially showed activity. The transcriptional activity of TAF2 using ER179C is small.
It depended on the type of cell. This separate activator creates a saturated receptor
You
Even at the DNA concentration, it showed low potency as compared to the wild type receptor. HepG2
In cells, ER179C was about 35% as active as ER-wt (Fig. 2C).
However, in CV-1 and HS578T, ER179C is not active in ER-wt.
It showed 70% and 65%, respectively (FIGS. 2B and D). Transfection
Efficiency and extent of recombinant expression were analyzed by fluorescence microscopy and flow cytometry
Was similar to the indirect assessment by (data not shown).
The results obtained from this analysis indicate that the TAF1 and TAF2 sequences are functionally distinct.
Is consistent with the hypothesis that it corresponds to the transcriptional activator of E. Wild-type receptor activity
Is a complete activation sequence in which both activation regions or individual activators show maximum transcriptional activity (
intact) receptor status.
In addition to the partial activity observed with the ER mutants described above, CV-1 and HS57
Increasing the concentration of ER-wt transfecting 8T cells resulted in hormone-dependent
Responsive transcriptional activity was progressively reduced (FIGS. 2B and D). This kind of phenomenon is recognized by others
Hormones that are overexpressed to the extent that the activated and activated receptor function is impaired
Resulting from sequestration of regulatory transcription factors or targets by activating receptors
(Tasset et al.,Cell, 62, 1177, 1990
). This "squelching" or "transcriptional interference" refers to E
The view that R requires additional regulatory transcription factors within the cell for proper functioning
Support the solution. Confirmation of "squelch" by ER-wt in HepG2 cell line
Not possible (Fig. 2C) is a large increase in the required cofactors, and
Suggest that other components of other cells may be involved in this process.Example 2: Transcriptional activity by ER mutants with defective TAF2 activity
Previously, the function of TAF1 and TAF2 complemented the transcription of ER-responsive promoters.
Defined as an individual domain within the estrogen receptor with the ability to help
(Berry et al.,EMBO J.M., 9, 2811, 1990, and Tas
set et al,Cell, 62, 1177, 1990). The pups tested in this document
When analyzed in the context of ERN282G deficiency using mammalian cells, we
, No clear activity was found in the TAF1 sequence. Therefore, the full-length receptor
Analysis of this transactivator out of context reflects its true biological activity.
hand
I thought it might not. Previously, Danielel et al.
535 at the carboxy terminus of the mouse estrogen receptor containing transcriptional activity of 2
Showed that 3 out of the residues between 1 and 550 can be changed
However, the resulting receptor still has a wild-type affinity and is specific.
It has the ability to bind both DNA and cognate ligands, and
Indicates that the oxidization did not cause an overall structural abnormality of the protein.
Therefore, we used site-directed mutagenesis to detect the carboxy of human ER.
Similar to terminal 538, 542 and 549 residues (Danielian et al., Supra)
Amino acid changes were made (see ER-TAF1 construct in FIG. 1). Well
In addition, by introducing these three mutations into ER179C, a null estro
The gen receptor was created (see ER-Null construct in Figure 1). this
The latter construct clearly determines the effect of these mutations on TAF2 function
Can be. Thus, both ER-Null and ER-TAF1 were tested
It serves as an excellent control because it inactivates the function Within these constructs
One was used for all the experiments presented here. Mutations in these three amino acids
, Inactivates that region but maintains the context of the TAF region
It is provided as the only possible example. Those of ordinary skill in the art
Recognizing that equivalent mutations in can easily be generated with standard techniques
Ah
Transcriptional activity of these ER mutants, along with the ERE-tk-LUC reporter,
It was evaluated by transient transfection into V-1 cells. ER
Introduction of three mutations of 179C completely abolished TAF2 activity (Fig. 1).
B). Thus, introduction of such mutations into wild-type ER interferes with TAF2 activity.
Excludes allowing to test TAF1 activity in the context of full length receptor
I was sure. TAF2 activity in the human estrogen receptor by this method
The ability to specifically mutate the activating factor is consistent with the results previously reported in mouse ER.
, Suggest that equivalent mutations can be made in the TAF region of other receptors.
The full-length receptor containing three mutations (ER-TAF1) is a complete receptor.
Was used to analyze the function of TAF1 in different situations. Wild type receipt
Pter, ER-TAF1, ER179C or null estrogen receptor
The constructs loaded with CV-1, Hep, together with the ERE-tk-LUC reporter.
G2, or HS578T cells were transfected. The results are shown in Figure 1.
. ER179C was found to have transcriptional activity in all cell lines relatively early
(FIGS. 1B, C and D), the null receptor showed no activity. Interest
In fact, in CV-1 cells, even in the absence of a functional TAF2 activating sequence
, ER-TAF1 protein showed significant transcriptional activity (FIGS. 1B, C and D).
. Thus, TAF1 activity when analyzed in the context of full-length receptor molecules
The activity of the activating factor, as seen here, is a deletion mutant (ERN282G, FIG. 2).
Was different from the activity when analyzed. This means that TAF1 activity is independent
Does not work, but rather requires an additional carboxy-terminal sequence to function properly
Suggests that. Interestingly, the transfected ER-TA
Even if the concentration of F1 DNA is increased, the result is that the "dependent" activation of receptor-dependent transcriptional activity occurs.
"Kelching" did not occur. This finding shows that both TAF1 and TAF2 activation
Factors, and perhaps the context of full-length receptors, require this squelching function
And suggests that.
A comparison of the expression levels of each of these receptors was performed using the expression vector CV-
The cells in the cytosolic extract obtained by transfection
By analyzing Mon binding activity (data not shown). ER-wt
, ER-TAF1 and ER179C had the same KdS. ER-wt and
And ER-TAF1 had comparable levels as measured by hormone binding activity.
In contrast to this, ER179C and a null mutant lacking the amino terminus were synthesized.
Scepters were expressed in about 25% of ER-wt. Each receptor
The transcriptional response detected in
Levels are unlikely to be an important factor in experimental results.Example 3: ER-TAF1 and ER179C activities are promoter specific
.
From the above results obtained with the ERE-tk-LUC reporter, estrogen
The TAF1 activator of gen receptor function is weak but complete TAF2
It was suggested that the function works even if the function does not exist. Furthermore, TAF1 activity is
Appeared depending on the cell type.
Testing the efficiency of individual activator functions against other estrogen-responsive promoters
I expanded my research to test it. A strong ERE was recently identified for this purpose
, Estrogen responsive C3 promoter (Zawaz)Gene Exp., 2,
39, 1992) (Vik et al.,Biochemistry, 30, 1080, 1
991) was selected. ER-wt, ER-TAF1 and ER179C activators
Activity increased transcription dictated by the C3 promoter, as shown in FIG.
In HS578T cells, the C3 promoter is ER-wt, ER-TAF1 and E.
It was equally well activated by both R179C (Fig. 3C). But Naga
In contrast, in HepG2 cells, the ER-TAF1 activator was
Showed the same level of transcriptional activity as the ER, but the ER179C activator showed no activity.
It was (Fig. 3B). These data refer to the ER for the C3 promoter.
Suggests strong cell type bias in transactivator function
In CV-1 cells, a combination of activating sequences is required for maximal activity.
(FIG. 3A). Cumulatively, these data represent TA in ER
F1 and TAF2 activators are dependent on cell type and promoter
Furthermore, the dominant activator of ER-mediated regulation of C3 expression is TA
It suggests that it is F1.
To analyze the correlation of contributions of individual ER TAF domains on ER function
Adenovirus containing two promoters, estrogen response element
Rus major late promoter and
And the vitellogenin promoter were used (Fig. 4). Both of these promoters
It responded to estrogen in the presence of ER-wt. However, the C3 promoter
Unlike the ER, individual activation domains of the ER have minimal activity in both cell lines tested.
showed that. This is rather a promotion of the estrogen receptor activation domain.
To highlight the specificity of the motor. A test similar to the one described above is similar to the agonist assay described above.
To quickly identify useful promoter and cell combinations for use in seedlings
(See Example 4).Example 4: ER-TAF1 and ER with estrogen receptor agonist
Regulation of 179C activity
Certain estrogen receptor antagonis derived from triphenylethylene
(I.e., tamoxifen, nafoxidine)
It has been reported to exhibit partial agonist activity. Therefore, these compounds
Which transactivator of TAF1 or TAF2 is preferentially activated
Was tested. A series of these compounds have been shown to induce ER-TAF-specific receptors.
Evaluated in HepG2 cells using the conductor and C3 promoters. This promotion
, Tamoxifen, 4-hydroxy-tamoxifen, naphthoxy
Gin and clomiphene all mediate ER-wt
It was a potent activator of C3 gene transcription (Fig. 5B-E). But Naga
In terms of this experiment, each of these compounds is as effective as estrogen.
It wasn't fruitful. (FIG. 5A). Furthermore, estrogen is superior to ER-TAF1.
It was an activator, but a partial estrogen agonist is
It wasn't valid. In this cell and promoter situation, ER179C
Activated by both ladiol and partial estrogen agonists
There wasn't. These data show that even if TAF1 activity is required
Then, the promoter of triphenylethylene derivative
Implying that they are not activated, their mechanism of action is that of estrogen
It seems that they are different (Figs. 5A-F). These receptor derivatives
Differences in hormonal responsiveness of proteins are associated with altered protein affinity for ligands
Absent. As shown in FIGS. 6A and B, ER-wt and ER-TAF1 ligands
The affinity and specificity of is indistinguishable. Of the antihormones tested with this system
It is worth noting that not all have the same transcriptional profile (Figure 5B).
-E). Because of their different ability to activate TAF1, individual antihormones
Differ in their absolute potency and subtle differences in the agonistic properties of these ligands.
It is thought that there will be an introductory difference.
These examples show site-directed mutations (sp) to the human estrogen receptor.
Introducing an "ecific point mutation" is a transcriptional activation mechanism of ER
It shows that it affects Noh. Even if TAF2 is mutated by this method,
For trogen, tamoxifen and 4-hydroxy-tamoxifen,
It has the same pattern as the wild type binding affinity. Surprisingly, TAF1 is
Even if it was mutated, it retained considerable transcriptional activity. Deleted the entire TAF2 sequence
(ERN282G), the residual transcriptional activity of TAF1 in all cell lines tested
Could not be admitted. From this, TAF2 or full-length receptor
It is thought that either of the above conditions is necessary for the full expression of TAF1 activity.
Be done. In contrast, Berry et al.
It was also found to be active in ER cells (Berry et al.,EMBO J.M., 9
, 2811, 1990). This means that in mammalian and avian cells, estrogen
Suggesting different receptor function, reflecting the essential difference between the two sets of results
It does not seem to be one.
Using modified receptors, ER can be made to cell- and promoter-specific differences.
Could be identified among the activities of TAF1 and ER179C. Degree of expression
And in transfection efficiency control experiments, both activators were
It was found that the activity showed a difference specific to the cell type and cell type. The top of this
Another impressive example is ER179C, which promoter in HepG2 cells
It can be said that using does not work well. On the other hand, ER-TAF1 activator
Works very well with the C3 promoter complex, but is
It didn't work very well on the motor. ER-TAF1 and ER179C active pro
The fields are clearly distinct, suggesting a different mechanism of action. C3
No clear synergy between TAF1 and TAF2 in the lomotor complex
However, it is clearly present in other promoters. This is
Indicate that the ER activation domain may interact with different transcription factors.
I am inviting. The data obtained with the C3 promoter in HepG2 cells are:
These cells, as TAF1 is a good transcriptional activator as well as ER-wt
Show that there is a transcription factor in TAF2 that can be functionally altered.
I am inviting. However, because TAF2 alone does not activate transcription, this feature
In certain cell lines, there is no mimetic of TAF1 for transcription of this promoter.
Suggests that
The different mechanisms of action and promoter and cell type specificities indicate that TAF1
A model in which TAF2 is a dominant transcription activator and TAF2 is a transcription promoter
(See the model in Fig. 7). Functions of TAF2
Is considered to "prepare" the transcription device for TAF1. this"
"Preparative" function refers to recruitment of basic transcription factors, remodeling of chromatin structure, or transcriptional transcription.
It is possible to overcome the influence of the presser. On the other hand, TAF2 is another
It is possible to "prepare" the transcription machinery for a transcriptional activator, but by itself
, Has almost no intrinsic transcriptional activity. To support this hypothesis, TAF2 activity
Activators are poorly active with minimal promoters.
This promoter-dependent complexity was also observed in ER-TAF1 activity.
Be done. As another piece of evidence supporting the role of TAF2 as a promoter, in yeast,
It is mentioned that the TAF1 activator is inactive at the minimal promoter
It However, mutations in the SSN6 locus (intracellular repressor of transcription) (Kele
her et al., Cell, 68, 709, 1992) resulted in ER-TAF1.
The activity was increased 100-fold (to the extent comparable to ER-wt), but ER179
C activity was not affected (McDonnell et al.,Proc. Natl. A cad. Sci. USA
, 89, 10563, 1992). This intracellular mutation is T
It has the effect of mimicking the function of AF2, and in mammalian cells TAF2 is similar.
It is considered to have a role. In this system, TAF1 depends on the inhibitor.
The transfer device is inaccessible as a result of steric hindrance. In the place where TAF2 is effective
, Then the inhibitor is displaced and TAF1 can interact with the transcription machinery.Example 5: Screening for compounds with cheoxyphene-like transcription profile
And use
In humans, the anti-estrogen cheoxyphene derived from triphenylethylene
Has no apparent effect on uterine growth, but bone sparing
ng) indicates activity. In contrast, tamoxifen, an anti-estrogen related substance, is bone
Sparing, but partially in terms of promoting the unwanted proliferative effects of the uterus
Functions as an estrogen agonist. Tamoxifen and Keoxiphe
In vivo (in vivo), The difference in biological activity in T
These to determine if they can be matched by their different abilities to AF1
Of ER-TAF-specific receptor derivative into C3 in HepG2 cells.
The experiment was carried out by using in the presence of a promoter. The results are shown in Figures 8D and 8E.
Keoxifen is a unique transcriptional pro- cess in this promoter and cellular context.
I had a feel. In particular, keoxifene exhibits ER transcriptional activity at low concentrations.
I was excited. At higher concentrations, keoxifene inhibits basal transcriptional activity of the ER
, Did not cause further transcriptional activation (see Figure 8E). ER-T
In the AF1 construct, cheoxyphene causes background C3 promoter transcription.
It showed significant partial agonist activity including induction of 5 times or more. Kaeo
Xifene exhibits a transcriptional profile that is distinct from the related molecule tamoxifen.
The mechanism of this is not clear. However, these compounds are
And receptor structure so as to promote different interactions between ER-TAF and ER-TAF
It is thought that it induces various changes.
This ex vivo (in vitro) Assay showed by cheoxyphene
The unique profile is also desirable for other compounds that play a similar transcriptional profile.
It was suggested that it would exhibit poor bone protection / uterine sparing activity. For this purpose
In order to test some compounds derived from tamoxifen in this assay system
Based on the ability of these compounds to study and modulate TAF1 activity,
These compounds could be divided into three distinct groups. The first category is
The second group contains compounds that mimic estrogenic activity, the second group being tamoxifen
Similar activity, the third group shows a similar profile to keoxifene
.
When a cheoxyphene-like compound was assayed in an ovariectomized rat model, it
They protect bones and show no uterotrophic activity
is expected. Rats undergo dorsal hysterectomy in the following manner. The animal is
: Anesthesia with ketamine (xylazine) and surgery
Will be Shave the mid back of anesthetized rats. Approximately 1 inch long parallel to the spine
Make a vertical incision in the skin with. With scissors, open connective tissue away from muscle layer. Rib cage
At the base, about 1 inch from the spinal column
, Cut the muscle into small pieces with scissors (1/4 "). Use small forceps to pull out ovarian fat.
The nest can be seen as a cluster-like structure attached to the tip of the uterine horn.
Let's do it. Cut the connective tissue that keeps them together. Hemostasis. In the body cavity
Bring back fat. Repeat on the other side. Clip the skin together and stick it when making the incision.
Batadine is used to prevent infection and reduce clip removal. Next
The injection is started from the day. Injections are given subcutaneously in the buttocks daily (usually in the morning). Behi
The vehicle is 10% ethanol and the injection volume is 300 μl.
. Twenty-eight days after the injection started, the animals were sacrificed under anesthesia by dislocating their neck.
And measure body weight and uterine weight. Hind limbs for histology and histomorphometry
To remove.
In vitro, the transcriptional profile exhibited by cheoxyphene is selective for bone.
It is expected to have an action showing various estrogen activities. Thus, these ER-TA
Testing in this promoter and intracellular context with the F construct
Provides an effective screening method for compounds useful in the treatment of osteoporosis.
In vivo studies showed that rats were mock or truly ovariectomized and recovered for 5 days
Let Rats (4-6 per group) are then placed on vehicle or vehicle.
Vehicle containing strogen, cheoxyphene or test compound daily for up to
For 28 days subcutaneously. Animals are sacrificed, weighed, uterus wet
Evaluate for weight, total serum cholesterol, and bone mineral density. Peripheral
The mineral density of the bone of the metaphysis of the femur is determined by the Holographic mineral density.
Established methods are used except measuring with a meter. Test animal bone
The marrow was evaluated for osteoclast potential in a co-culture assay using primitive osteoblasts.
Worth. Bone marrow contains 1,25-dihydroxyvitamin D3 and parathyroid hormone
Tartrate phosphatase-resistant for 8 days in the presence of primordial osteoblasts
Multi-nucleated cells (tartrate acid phosphatase resi)
stunt multi-cell (TRAP + MNC)
Count the number of. The number of TRAP + MNC in the sham-operated animals is 100%.
Tartrate-resistant acid phosphatase (+) multinucleated cells are osteoclasts during development.
,
Counted in a standard way.
To study the effects of compounds on the growth of MCF-7 breast cells in vitro
Can be. MCF-7 human breast cancer (carcinoma) cells, estrogen, ke
The partial agonist activity of oxyphene and the test compound was
By treating the cells in the absence or presence of increasing concentrations of the compound.
To evaluate. Cells are treated with compound on days 0 and 4. The experiment ends in 7 days
Upon completion, cell number is assessed in triplicate holes. The estrogenic activity in this assay is
It is expected to be maximal at 10 -10 M and induces 1500% growth of the control.
The in vitro profile of cheoxyphene and the test compound can then be determined.
I was able to. ER, ER-TAF of C3 promoter in HepG2 cells
1 and high concentrations of compounds involved in ER-null receptor transactivation
Activity is measured by standard methods as described in this document. In this way,
A compound showing both bone protection and uterine / breast sparing activity at the concentrations obtained
An object can be identified. Compounds with higher efficacy than keoxifene desired
Good “Efficacy” means the amount of compound required to produce a desired effect
. Thus, highly effective compounds have a greater affinity than keoxifene for their receptor.
Will bind to the target. Highly Efficient Compounds Have Maximum Effect at the Smallest Dosage
Produce. As shown in Figure 8, compounds with high potency have low potency.
It has a peak further to the right of the compound peak.how to use
Agonists and their forms can be rapidly identified in the above systems. Concrete
Specifically, the experiment described in Example 4 and shown in Figure 5 identified agonists and then
It is useful in determining the type of activity. For example, in this assay, wild-type
Using Scepter (ER-wt), the test compound is an agonist, ie
It will indicate if it has activity in the assay. Mutations with a fully functional context
In the assay, the receptor type (ERm)
Would suggest what level of activity is observed. Various trials
An example of the range of expected results for the compound is shown in FIG. 5 and discussed in Example 4. That
Such an assay can be used to determine the desired agonist activity, eg, estrogen activity.
Pseudo
And agonist activity that is active only in the TAF1 region, which is effective in treating osteoporosis.
And can be easily screened.Pharmaceutical composition
The present invention also provides the above product as a medicament in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.
A pharmaceutical composition for storage and subsequent administration, comprising an effective amount of
Include. Acceptable carriers or diluents for use in therapy are well known in the pharmaceutical arts.
Is well known, for example, “Remington's Pharmaceut ical Sciences
”, Mack Publishing Co., (
A. R. Gennaro, ed., 1985). Preservative, stabilizer,
Dyestuffs and flavoring agents may be provided in the pharmaceutical composition. For example, sodium benzoate
Thorium, sorbic acid and esters of p-hydroxybenzoic acid were used as preservatives.
May be added. Id. 1449. In addition, antioxidants and suspensions are used
May be. Same as above
The composition of the present invention may be used for oral administration in tablets, capsules or elixirs;
Suppositories for enteral administration; sterile solutions for infusion administration, suspensions; and the like.
It may be used as a mixture. Injectables are either liquid solutions or suspensions.
, In the form of a solid suitable for dissolution or suspension in a liquid prior to injection,
Alternatively, it can be prepared as an emulsion. Suitable excipients are, for example, water.
, Saline, glucose, mannitol, lactose, lecithin, albumin, glucose
Such as sodium tamate, cysteine hydrochloride, and the like. further
Injectable pharmaceutical compositions, if desired, include humectants, pH buffers, and
It may contain small amounts of nontoxic auxiliary substances, such as analogues. If desired, suck
Yield-enhancing preparations (eg liposomes) may be used.
The amount of the pharmaceutically effective composition required as a single dose depends on the route of administration, therapeutic
It will depend on the type of animal being treated, the physical characteristics of the particular animal under consideration.
Dosage can be adjusted to achieve optimal efficacy, but weight (weight),
Daily food and drinks, concomitant medications, and others that may be recognized by health care providers
Will depend on the factors of.
In practicing the method of the present invention, the products or compositions are isolated from each other.
Can be used in combination, or in combination with other therapeutic or diagnostic agents
it can. These products are normally produced in vivo in mammals, preferably humans, or
Alternatively, it can be used in vitro. When using them in vivo, generate
The substance or composition is parenteral, intravenous, subcutaneous, intramuscular, colon, rectal, nasal, or abdominal cavity.
Can be administered to a mammal using a variety of dosage forms in a variety of ways, including,
it can.
As will be readily apparent to one of ordinary skill in the art, useful in vivo dosages to be administered and
The particular mode of administration will depend on the age, weight, and species of mammal being treated, and the individual used.
Can vary depending on the particular compound, and the particular use of these compounds.
Ah Determination of the effective dose level, that is, necessary to reach the desired result
Dosage levels will be within the scope of one of ordinary skill in the art. Typically, the product human
Medical application to start with low dosage and increase the dosage until the desired effect is reached
Let In studies with non-human animals, application of the product was
Start until the desired effect is no longer reached or there are no side effects
, Reduce the dose.
The dosage of the products of the present invention will range depending on the desired effect and therapeutic indication.
Can be widely used. Typically, the dose is about 10 μg / kg to 100 m
g / kg body weight, preferably about 100 μg / kg to 10 mg / kg body weight
It may be in between. Oral administration on a daily basis is preferred.
Other embodiments are within the following claims.
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フロントページの続き
(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,HU,JP,KP,KR,KZ,LK,LU,LV
,MG,MN,MW,NL,NO,NZ,PL,PT,
RO,RU,SD,SE,SI,SK,TT,UA,U
Z,VN─────────────────────────────────────────────────── ───
Continued front page
(81) Designated countries 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, HU, JP, KP, KR, KZ, LK, LU, LV
, MG, MN, MW, NL, NO, NZ, PL, PT,
RO, RU, SD, SE, SI, SK, TT, UA, U
Z, VN