【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の上記の目的は、以下の技術手段により実現される。
【0009】
本発明においては、新たなレクチンが、親和性クロマトグラフィーィー法によりアグロシベ・アエゲリタの全タンパク質から分離されて、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2と呼ばれ、そのアミノ酸配列が以下(a)又は(b)で表される。
【0010】
(a)SEQ ID NO:2で表されるアミノ酸配列;又は
(b)SEQ ID NO:2で表されるアミノ酸配列において1つ若しくは複数のアミノ酸残基が置換、欠失又は/及び付加されている、アグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAALの機能を有するポリペプチド変異体である。
【0011】
好ましくは、本発明の前記アグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2は、SEQ ID NO:2で表されるアミノ酸配列である。
【0012】
本発明においては、前記の"複数"が、通常1〜50であり、好ましくは1〜30であり、より好ましくは1〜20であり、最も好ましくは2〜4である。これは、レクチンAAL−2の三次元構造におけるアミノ酸残基の位置、又はアミノ酸の種類によるものである。前記の"置換"とは、異なるアミノ酸残基で1つ若しくは複数のアミノ酸残基を置換することである。例えば、当業において、性能の近い又は似ているアミノ酸配列で置換する場合には、通常、タンパク質の機能が変わることはない。前記の"欠失"とは、アミノ酸配列の変改であり、1つ若しくは複数のアミノ酸残基が欠けることである。前記の"付加"とは、アミノ酸配列の改変であり、天然の分子に対しては、前記の改変による1若しくは複数のアミノ酸残基の添加、又は、C末端及び/又はN末端における1つ若しくは複数の(通常、20以下であり、好ましくは10以下であり、より好ましくは5以下である。)アミノ酸の添加である。
【0013】
本発明の前記のアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のポリペプチド変異体は、相同配列変異体、保存型変異体、等位変異体、天然突然変異体、誘導突然変異体、高ストリンジェント又は低ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件でアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のヌクレオチド配列とハイブリダイズ可能なDNAがコードするタンパク質、及び、抗アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のポリペプチドの抗血清により得られたポリペプチド又はタンパク質からなる。
【0014】
前記"ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件"とは、当業者において周知の低イオン強度と高温の条件を示す。通常、厳しい条件において、プローブとその目標配列とのハイブリダイゼーションの検出可能程度は、その他の配列とのハイブリダイゼーションの検出可能程度よりも高い(例えば、バックグラウンドを少なくとも2倍超える)。厳しいハイブリダイゼーション条件は配列依存性であり、異なる環境条件においては異なっている。比較的長い配列が比較的高い温度で特異的にハイブリダイズする。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシー又は洗浄の条件を制御することにより、プローブと100%相補する目標配列を同定することができる。核酸のハイブリダイゼーションに対する詳細なプロトコルは、文献(Tijssen, Techniques in Biochemistry andMolecular Biology-Hybridization with Nucleic Probes, Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid assays.1993)を参照することができる。より具体的には、前記のストリンジェントな条件としては、通常、特異配列の規定イオン強度、pHにおける熱溶融点(T
m)より約5〜10℃低い条件が選ばれる。T
mとは、平衡状態で目標配列と相補するプローブの50%が目標配列にハイブリダイズする時点に到達する温度(所定のイオン強度、pH及び核酸濃度で)(目標配列が過剰に存在するので、T
mにおいて、平衡状態で50%のプローブが占められる)である。ストリンジェントな条件は、以下の条件であることができる。中でも、7.0乃至8.3のpHで塩濃度が約1.0Mナトリウムイオン濃度より低く、通常、約0.01乃至1.0 Mナトリウムイオン濃度(又は、その他の塩)であり、且つ温度が、短いプローブ(ヌクレオチドが10乃至50含まれるが、それに限定するものではない)に対しては、少なくとも約30℃であり、長いプローブ(ヌクレオチドが50含まれるが、それに限定するものではない)に対しては、少なくとも約60℃である。ストリンジェントな条件をホルムアミドのような不安定剤の添加により実現することもできる。選択的な、又は特異的なハイブリダイゼーションに対しては、正のシグナルがバックグラウンドの少なくとも2倍であるハイブリダイゼーションでもいいが、場合によってはバックグラウンドの10倍であるハイブリダイゼーションでもいい。参照として、前記の"ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件"については、以下のようである。50%ホルムアミド、5×SSC及び1% SDS、42℃でのインキュベート又は5×SSC、1% SDS、65℃でのインキュベート、0.2×SSCでの洗浄、及び65℃で0.1% SDSでの洗浄という条件である。前記の洗浄が、5、15、30、60、120分間、又はより長く行うことができる。
【0015】
本発明の前記のポリペプチド変異体が、遺伝的多型又は人工操作により発生することができる。これらの操作方法が、通常当業者に知られている。例えば、DNA的突然変異によりSEQ ID NO:2で表されるアミノ酸配列的変異体又はフラグメントを調製することができる。中でも、ポリヌクレオチドを誘変又は改変する的方法が、当業者によく知られている。
【0016】
本発明により、その他のポリペプチド、例えば、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2又はそのフラグメントを含む融合タンパク質を、また提供する。
【0017】
本発明は、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2タンパク質又はポリペプチドの類似体も含む。これらの類似体は、天然アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2ポリペプチドとの相違点が、アミノ酸配列上の相違点であってもいいが、アミノ酸配列に影響を与えない修飾形式上の相違点であってもいい。若しくは、この両者を兼ね備える。これらのポリペプチドが、天然又は誘導の遺伝変異体を含む。誘導変異体が、各種類の技術により得られる。例えば、放射すること、又は誘変剤に暴露することによりランダム誘変を発生させる。また、特定部位の誘変法又はその他の既知な分子生物学の技術により、発生させることができる。類似体が、天然L-アミノ酸と違った残基(例えば、D-アミノ酸)を有する類似体、及び、非天然生存の、又は合成のアミノ酸(例えば、β、γ-アミノ酸)を有する類似体も含む。前記の修飾(通常、一次構造を変えない)形式が、体内又は体外でのポリペプチドの化学誘導形式、例えばアセチル化又はカルボキシル化を含む。前記の修飾が、糖基化も含む。例えば、ポリペプチドの合成及び加工において、又は更なる加工工程において糖基化修飾して発生するポリペプチドである。このような修飾は、ポリペプチドを、糖基化する酵素(例えば、哺乳動物の糖基化酵素又は脱糖基化酵素)に暴露させることにより達成することができる。修飾形式が、りん酸化アミノ酸残基(例えば、りん酸チロシン、りん酸トレオニン、りん酸セリン)を有する配列も含む。修飾されることで、抗タンパク質加水分解の性能が向上し、又は溶解の性能が最適化されたポリペプチドも含む。
【0018】
本発明のその他の目的は、アグロシベ・アエゲリタからアグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2を分離する方法を提供することである。当該方法が、(1)アグロシベ・アエゲリタの全タンパク質を抽出し、変性タンパク質を除去する工程;(2)変性タンパク質が除去されたアグロシベ・アエゲリタの全タンパク質を親和性クロマトグラフィー用カラムに通過させ、紫外線検出器により不純物タンパク質の流出の検出ができなくなるまで親和性コラムを緩衝液で洗浄する工程;(3) 親和性クロマトグラフィー用カラムをN−アセチルグルコサミンの緩衝液で溶出し、流し出されたタンパク質を収集する工程;からなる。
【0019】
より良い分離効果に達するために、前記親和性クロマトグラフィー用カラムが、N−アセチルグルコサミンがカップリングされたSepharose-6Bの親和性クロマトグラフィー用カラムであり、工程(2)に記載の緩衝液が、PBS緩衝液であることが好ましく;工程(3)においては、0.2 mol/LのN−アセチルグルコサミンのPBS緩衝液で溶出を行うことが好ましい。
【0020】
本発明では、アグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2の分離、精製において、親和性クロマトグラフィーィー方法を採用する。N−アセチルグルコサミンがカップリングされたSepharose-6Bの親和性コラムにより、一段階でアグロシベ・アエゲリタの全タンパク質からレクチンAAL−2を抽出して得ることができる。本発明のアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2の分離の方法は、プロセスが簡便で、サンプルの純度が高く、調製コストが低い。
本発明のその他の目的は、レクチンAAL−2をコードするヌクレオチド配列を提供することである。
【0021】
アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2をコードするcDNA配列は、以下の(a)又は(b)のヌクレオチド配列である。
(a)SEQ ID NO:1で表されるヌクレオチド配列;又は
【0022】
(b)SEQ ID NO:1で表されるヌクレオチド配列において1若しくは複数の塩基が置換、欠失又は/及び付加されているヌクレオチド変異体。当該ヌクレオチド変異体がコードするタンパク質はアグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2の活性又は機能を有する。
【0023】
前記ヌクレオチド変異形式には、通常1〜90で、好ましくは1〜60で、より好ましくは1〜20で、最も好ましくは1〜10のヌクレオチドの欠失、付加及び/又は置換、及び、5'及び/又は3'末端には複数(通常60以下で、好ましくは30以下で、より好ましくは10以下で、最も好ましくは5以下である)のヌクレオチドが添加された変異体が含まれるが、こちらに限られない。
【0024】
前記「ヌクレオチド変異体」とは、基本的に似ている配列である。ポリヌクレオチドに対しては、変体は、天然ポリヌクレオチドにおいて1つ若しくは複数の部位で1つ若しくは複数のヌクレオチドの欠失、付加又は/及び置換を含むものである。ポリヌクレオチドに対しては、保守的変体が、遺伝コドンの縮退によりコードされたアミノ酸配列が変わらない変体を含む。このような天然に存在している変体が、従来の分子生物学技術により同定することができる。また、変体ポリヌクレオチドが、合成に由来のポリヌクレオチド、例えば、特定部位の誘変又は組み換えの方法(例えば、DNA組み換え)を採用して得たSEQ ID No.2で表されるアミノ酸をコードするポリヌクレオチド変体も含む。当業者では、糖結合活性、DNA結合活性、タンパク質同士の相互作用、一過性{いっか せい}研究における遺伝子発現の活性化状況などという分子生物技術手段により、変体ポリヌクレオチドがコードするタンパク質の機能又は活性をスクリーニング又は評価することができる。
【0025】
更に、本発明は、アグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2をコードするcDNA配列を含有する発現ベクター、及び前記発現ベクターを含有するホスト細胞に関わる。
【0026】
前記アグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2をコードするcDNA配列を、発現ベクター(前記発現ベクターは、各種類の市販の発現ベクターであってもよい。プラスミド、コスミッドなどが含まれる。)の適切な制限酵素切断部位の間に挿入し、操作可能に発現制御配列に接続することにより、当該cDNA配列を発現する発現ベクターが得られる。構築された発現ベクターが、5'非コード領域、SEQ ID NO:1で表されるcDNA配列、及び3'非コード領域からなることができる。中でも、前記5'非コード領域については、プロモーター配列、エンハンサー配列、又は/及び翻訳リーダー配列などを含むことができる。前記プロモーター配列については、構成型、誘導型、組織又は器官特異的なプロモーターであってもいい。
【0027】
前記3'非コード領域については、ターミネータ配列、mRNA切断配列などを含むことができる。SEQ ID NO:1で表されるcDNA配列については、1若しくは複数の塩基が置換、欠失又は/及び付加されているヌクレオチド変異体に置換されてもいい。当該ヌクレオチド変異体がコードするタンパク質が、アグロシベ・アエゲリタ(Agrocybe aegerita)のレクチンAAL−2の機能を有する。
【0028】
更に、本発明は、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のポリペプチドをコードするcDNA配列のアンチセンス配列を含むものである。このようなアンチセンス配列は、細胞内におけるアグロシベ・アエゲリタのレクチンタンパク質AAL−2の発現の制御に用いることができる。
【0029】
更には、本発明は、プローブとして使用することができるヌクレオチド分子を含むものである。当該分子が、通常アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のポリペプチドをコードする配列の連続ヌクレオチドを8〜100、好ましくは15〜50有する。当該プローブについては、サンプルにはアグロシベ・アエゲリタのレクチンタンパク質のAAL−2をコードする核酸分子が存在するか否かの検出に用いることができる。
【0030】
更に、本発明は、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のヌクレオチド配列を検出する方法を含むものである。サンプルと上記のプローブでハイブリダイズした後、プローブが結合したかを検出することを含むものである。好ましくは、当該サンプルは、PCR増幅した後の産物である。中でも、PCR増幅のプライマーが、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2のポリペプチドをコードする配列に対応し、当該コード配列の両側又は間に位置することができる。一般的には、プライマーの長さは20〜50ヌクレオチドである。
【0031】
更に、本発明は、アグロシベ・アエゲリタのレクチンタンパク質AAL−2又はそのフラグメントのポリペプチドに対して、特異的な起源を有するポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体を提供するものである。前記「特異的」とは、抗体がアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2遺伝子産物又はフラグメントに結合可能なことである。好ましくは、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2遺伝子産物又はフラグメントに結合可能であるが、他の非関連の抗原分子を認識、結合しない抗体である。本発明においては、抗体は、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2を結合し制御することができる分子を含むものである。また、本発明は、修飾又は無修飾形式のアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2遺伝子産物に結合可能な抗体を含むものである。
【0032】
本発明は、完整なモノクローナル抗体又はポリクローナル抗体だけではなく、かつ、免疫活性を有する抗体フラグメント、例えばFab'又は(Fab)
2フラグメント、抗体重鎖、抗体軽鎖、遺伝過程中改造された単鎖Fv分子やキメラ抗体、例えばマウス抗体結合特異性を有しながら、ヒト由来の抗体部分を保存する抗体も含む。
【0033】
本発明の抗体は、当業者によって当業で既知の各種類の技術を採用することにより調製することができる。例えば、精製したアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2遺伝子産物又はその抗原性を有するポリペプチドフラグメントを、ポリクローナル抗体の生産を誘導するように動物に投与することが挙げられる。それと同様に、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2又はその抗原性を有するフラグメントを発現する細胞も動物を免疫して抗体を生産することに用いられる。本発明の抗体は、モノクローナル抗体であってもいい。このようなモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ技術により調製することができる。本発明の抗体は、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2の機能を遮断可能な抗体、及びアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2の機能に影響を与えない抗体を含む。本発明の各種類の抗体が、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2遺伝子産物のフラグメント又は機能領域を利用して、通常の免疫技術により得られる。これらのフラグメント又は機能領域は、組み換え方法により調製する、又はポリペプチドシンセサイザーにより合成することができる。アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2遺伝子産物の無修飾形式に結合する抗体は、原核細胞(例えば、E.coli)中で生産された遺伝子産物により動物を免疫して生まれる。翻訳の後で修飾する形式に結合する抗体(例えば、糖基化又はりん酸化したタンパク質又はポリペプチド)は、真核細胞(例えば、酵母又は昆虫細胞)中で生産された遺伝子産物により動物を免疫して得られる。
【0034】
体外細胞試験により、本発明で分離されたAAL−2が腫瘍細胞を殺す活性を有し、肝臓癌細胞に対して顕著的にアポトーシスを起こさせることができ、且つこのようなアポトーシスを誘導する活性がアグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2の濃度による依存性を有することが、明らかになった。同時に、本発明においては、マウス肝臓癌細胞H22で担がんマウスモデルを構築した。腫瘍内AAL−2注入により、担がんマウスの腫瘍成長が明らかに抑制され、且つ担がんマウスの生存期が明らかに長くなる。これは、AAL−2が腫瘍に対しては良い治療効果を持っていることを示した。
【0035】
アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2を腫瘍の治療に用いる場合には、その投与剤量及び投与方式が、腫瘍種類、患者の状况などの要因により決められる。アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2又はその突然変異体を注射制剤に調製し、静脈注射、1回又は複数回の腫瘍内、皮下注射又は静脈注射をすることができる。又は、それを経口剤、例えば腸溶性カプセル、コロン位置決めカプセル、微小球、ナノ粒子などに調製することができる。
【0036】
また、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2又はその突然変異体をコードするヌクレオチド(例えば、SEQ ID No.1)を人体内での発現に適する発現ベクターに構築して遺伝子治療薬に調製する。これらの方法は、いずれも熟練した当業者によって把握されるものである。
【0037】
本発明では、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2の糖結合スペクトルを同定した結果、AAL−2は、N−アセチルグルコサミンに対して高い結合特異性を有するタンパク質であることが示された。糖チップ技術の検出結果により、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2が優先にN−アセチルグルコサミンを末端とする糖又は糖タンパク質に結合することが分かる。これにより、アグロシベ・アエゲリタのレクチンAAL−2を、N−アセチルグルコサミンに関連する病症の検出に用いることができ、且つ、N−アセチルグルコサミンに関連する糖構造を検出する試薬とすることができ、疾病診断のプローブに製成する潜在力があることが、明らかになった。