糖尿病改善薬のスクリーニングに利用できる新規蛋白質
本発明は、２型糖尿病改善薬のスクリーニング方法を提供する。ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質ＣｂＡＰ４０を見出した。マウスＣｂＡＰ４０遺伝子は糖尿病モデルマウスの筋肉において正常個体より発現量が顕著に増加していること、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子を筋肉由来細胞に高発現させると糖の取り込みが阻害されることを明らかにし、同蛋白質が糖尿病態の原因因子であることを見出した。さらにヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーター領域を同定し、該プロモーター由来の転写誘導活性がインスリン抵抗性を改善するチアゾリジン誘導体により抑制されることを明らかにした。これをもとに該プロモーター活性及びｃ−Ｃｂ１とＣｂＡＰ４０との相互作用の変化を指標としたインスリン抵抗性改善効果を有する物質のスクリーニング系を構築した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、２型糖尿病改善薬のスクリーニング方法に関する。ｃ−Ｃｂ１に結合する新規なポリペプチド及び該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。また該ポリペプチドの発現量を制御するプロモーター、前記ポリヌクレオチド又は該プロモーターを含有する発現ベクター、該発現ベクターを含有する形質転換細胞に関する。さらに、前記ポリペプチド、プロモーター、発現ベクター及び／又は形質転換細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用に関する。
【背景技術】
インスリンは膵臓ランゲルハンス島のβ細胞より分泌され、主に筋肉、肝臓、脂肪に作用して血中の糖を細胞に取り込ませて貯蔵、消費させることにより血糖値を降下させる。糖尿病は、このインスリンの作用不足から引き起こされるが、患者にはインスリンの生産又は分泌に障害をもつ１型と、インスリンによる糖代謝促進が起こりにくくなる２型の２つのタイプが存在する。いずれの患者でも血糖値が健常人より高くなるが、１型では血中インスリンが絶対的に不足するのに対して、２型ではインスリンの存在にもかかわらず血糖の細胞における取り込み又は消費が促進されないインスリン抵抗性が生じている。２型糖尿病は遺伝的素因に加えて過食や運動不足、ストレスなどが原因となり惹起されるいわゆる生活習慣病である。今日先進諸国では摂取カロリーの増大に伴いこの２型糖尿病患者が急激に増加しており、日本では糖尿病患者の９５％を占めている。そのため糖尿病の治療薬には単純な血糖降下剤のみでなく、インスリン抵抗性の改善により糖代謝を促進する２型糖尿病の治療を対象とした研究の必要性が増大している。
現在１型糖尿病患者の治療にはインスリン注射製剤が処方されている。一方、２型糖尿病患者に処方される血糖降下剤としては、インスリン注射製剤に加えて膵臓のβ細胞に作用してインスリンの分泌を促すスルホニル尿素系血糖降下剤（ＳＵ剤）や、嫌気的解糖作用による糖利用の増大や糖新生の抑制、及び糖の腸管吸収を抑制する作用を持つビグアナイド系血糖降下剤の他、糖質の消化吸収を遅らせるα−グルコシダーゼ阻害剤が知られている。これらは間接的にインスリン抵抗性を改善するが、近年より直接的にインスリン抵抗性を改善する薬剤としてチアゾリジン誘導体が使われるようになった。その作用は細胞内への糖の取り込みと細胞内における糖利用の促進である。このチアゾリジン誘導体はペルオキシソーム増殖剤応答性受容体ガンマ（ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｒｅｃｅｐｔｏｒ：ＰＰＡＲγ）のアゴニストとして作用することが示されている（非特許文献１参照）。しかしチアゾリジン誘導体はインスリン抵抗性を改善するのみでなく、浮腫を惹起する副作用が知られている（非特許文献２−３参照）。この浮腫の惹起は心肥大をもたらす重篤な副作用なので、インスリン抵抗性改善のために、ＰＰＡＲγにかわるより有用な創薬標的分子が求められている。
インスリン作用のシグナルは細胞膜上にあるインスリン受容体を介して細胞内へ伝達される。このインスリンの作用経路には第一と第二の２経路が存在する。（非特許文献４参照）。第一経路においては、活性化されたインスリン受容体からＩＲＳ−１及びＩＲＳ−２、ＰＩ３キナーゼ、ＰＤＫ１を介してＡｋｔ１（ＰＫＢα）又はＡｋｔ２（ＰＫＢβ）、或いはＰＫＣλ又はＰＫＣζへ順次シグナルが伝達され、その結果として細胞内に存在するグルコーストランスポーターＧＬＵＴ４を細胞膜上へ移行させることにより、細胞外からの糖の取り込みを促進する（非特許文献５参照）。一方、第二経路ではインスリン受容体からｃ−Ｃｂ１及びＣＡＰを介してＣｒＫ ＩＩ、Ｃ３Ｇ、及びＴＣ１０へ順次シグナルが伝達され、結果ＧＬＵＴ４による糖の取り込みを促進する（非特許文献６参照）。しかし、これらインスリンシグナル伝達経路の詳細についてはいまだ不明な部分が多く、特にこれらのシグナルが最終的にどのような機構を経てグルコーストランスポーターを介した細胞の糖取り込みを促進するのか明らかではない。
ｃ−Ｃｂ１はインスリンシグナル第二経路上に存在するシグナル伝達仲介因子であり、プロリンに富む１２０ｋＤａの細胞質蛋白質である。ｃ−Ｃｂ１はインスリン刺激によって一過性にチロシンがリン酸化され、ＳＨ２、ＳＨ３を有する種々のシグナル伝達分子と会合する。例えばインスリンシグナル第二経路に存在するアダプタータンパク質で、インスリン感受性組織である肝臓、骨格筋、腎臓や心臓で強く発現している（非特許文献７参照）ＣＡＰ（Ｃｂ１ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ）は、そのＣ末端側にあるＳＨ３ドメインを介してｃ−Ｃｂ１と結合する。このＣＡＰ／ｃ−Ｃｂ１複合体はインスリンシグナルに応答してＣｒｋ ＩＩ−Ｃ３Ｇ複合体及び、ＴＣ１０を介してグルコーストランスポーターＧＬＵＴ４の細胞膜への移行を促進する。ｃ−Ｃｂ１との結合ドメインであるＳＨ３を欠損させたＣＡＰは、ＰＩ３キナーゼ活性には影響は与えないが、細胞の糖取り込みを阻害することが報告されている（非特許文献８参照）。またＣＡＰの発現はインスリン抵抗性を改善するＰＰＡＲγのアゴニストであるチアゾリジン誘導体によって亢進することが知られている。これらの事実から、ｃ−Ｃｂ１はＣＡＰとの結合を通じて細胞内への糖取り込みに働くシグナル伝達仲介因子であり、その機能阻害はＣＡＰから下流のインスリンシグナルを遮断してインスリン抵抗性を引き起こすと考えられている（非特許文献９参照）。したがってインスリン抵抗性が見られる２型糖尿病患者の細胞内では何らかの機序によりｃ−Ｃｂ１を介したインスリンシグナル伝達が阻害されていると考えられている（非特許文献９参照）。しかしこれまでｃ−Ｃｂ１と直接相互作用してインスリンシグナル伝達に関わる活性を負に調節する分子はこれまでに知られていなかった。
【非特許文献１】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、（米国）、１９９５年、第２７０巻、ｐ．１２９５３−１２９５６
【非特許文献２】「ダイアビーティーズ フロンティア（Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｆｒｏｎｔｉｅｒ）」、（米国）、１９９９年、第１０巻、ｐ．８１１−８１８
【非特許文献３】「ダイナビーティーズ フロンティア（Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｆｒｏｎｔｉｅｒ）」、（米国）、１９９９年、第１０巻、ｐ．８１９−８２４
【非特許文献４】「ザ・ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲーション（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ）」、（米国）、２０００年、第１０６巻、第２号、ｐ．１６５−１６９
【非特許文献５】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」、（米国）、１９９９年、第２７４巻、第４号、ｐ．１８６５−１８６８
【非特許文献６】「ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）」、（英国）、２００１年、第４１０巻、第６８３１号、ｐ．９４４−９４８
【非特許文献７】「モレキュラー・アンド・セルラー・バイオロジー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ）」（米国）、１９９８年、第１８巻、第２号、ｐ．８７２−８７９
【非特許文献８】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、（米国）、２００１年、第２７６巻、第９号、ｐ．６０６５−６０６８
【非特許文献９】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、（米国）、２０００年、第２７５巻、第１３号、ｐ．９１３１−９１３５
【発明の開示】
本発明の目的は、２型糖尿病改善薬のスクリーニング方法を提供することである。
本発明者らは、ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質を酵母ツーハイブリッドシステムにより同定した。その結果、ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質ヒトＣｂＡＰ４０（Ｃｂ１ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ４０）を見出し、加えて、該蛋白質をコードする遺伝子の発現がインスリン応答組織の一つである骨格筋に偏在していることを明らかにした。また、マウスＣｂＡＰ４０遺伝子及び蛋白質を取得し、ｃ−Ｃｂ１と結合することを明らかにした。さらにマウスＣｂＡＰ４０遺伝子は糖尿病モデルマウスの筋肉において正常個体より発現量が顕著に増加していること、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子を筋肉由来細胞に高発現させると糖の取り込みが阻害されることを明らかにし、該蛋白質が糖尿病態の原因因子であることを見出し、新たな２型糖尿病改善薬スクリーニングツールを提供した。さらにヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーター領域を同定し、該プロモーター由来の転写誘導活性がインスリン抵抗性を改善することが知られているチアゾリジン誘導体により抑制されることを明らかにした。これらの知見から、ＣｂＡＰ４０プロモーター由来の転写誘導活性を抑制することによりインスリン抵抗性改善効果が得られることを明らかにした。これらの知見をもとに上記プロモーター活性を指標とした２型糖尿病治療効果を有する物質のスクリーニング系を構築した。
すなわち本発明は、以下のスクリーニング方法、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、該発現ベクターで形質転換された細胞、並びにそれらの用途に関する。
〔１〕（１）（ｉ）配列番号３で表される塩基配列、（ｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（ｉｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（ｉｖ）前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、及び／又は挿入された塩基配列を含み、配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド
を含む発現ベクターで形質転換された細胞と試験物質とを接触させる工程、及び（２）プロモーター活性を検出する工程
を含む、試験物質が前記（ｉ）乃至（ｉｖ）のポリヌクレオチドのプロモーター活性を阻害するか否かを分析する方法。
〔２〕〔１〕に記載の方法による分析工程、及び
プロモーター活性を阻害する物質を選択する工程
を含む、請求の範囲１に記載のポリペプチドの発現を抑制する物質をスクリーニングする方法。
〔３〕〔２〕に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
〔４〕（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、挿入、及び／又は付加された塩基配列からなり、〔１〕に記載のポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド。
〔５〕（１）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、（２）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列、あるいは（３）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドとｃ−Ｃｂ１と試験物質とを接触させる工程、及び
前記ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出する工程
を含む、試験物質が前記結合を阻害するか否かを分析する方法。
〔６〕〔５〕に記載の方法による分析工程、及び
結合を阻害する物質を選択する工程
を含む、〔５〕に記載のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合阻害物質をスクリーニングする方法。
〔７〕〔６〕に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
〔８〕配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、あるいは配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチド。
〔９〕配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。
〔１０〕配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び／若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
〔１１〕〔４〕又は〔１０〕に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
〔１２〕〔１１〕に記載の発現ベクターで形質転換された細胞。
〔１３〕（１）〔８〕に記載のポリペプチド、（２）〔８〕に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）〔８〕のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞からなる２型糖尿病改善薬スクリーニングツール。
〔１４〕（１）〔８〕に記載のポリペプチド、（２）〔８〕に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）〔８〕のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用。
〔３〕又は〔７〕記載の２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法は、２型糖尿病改善作用分析工程を更に含むことがより好ましい。
本発明のスクリーニング方法で得られる２型糖尿病改善薬は、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬として好ましい。また、本発明の２型糖尿病改善薬スクリーニングツールは、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬のスクリーニングツールとして好ましい。
配列番号２６に記載の配列からなる本発明のポリペプチドと同一の配列は知られていない。本願優先日（２００３年８月８日）以前に、配列データベースＧｅｎＰｅｐｔに、アクセッション番号ＡＫ０９１０３７として、本発明のポリペプチドの一つの配列である配列番号２で表されるアミノ酸配列と同一配列が、また本願優先日（２００４年１月６日）以前に、配列データベースＧｅｎＰｅｐｔに、アクセッション番号ＡＫ０４４４４５として、本発明のポリペプチドの一つの配列である配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、４個のアミノ酸が置換され、１０３個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列が収載されている。しかしながら、実際にこれらポリペプチドを取得したとの情報はおろか、どのように取得できるかの具体的情報もない。また、当該ポリペプチドの具体的用途についても記載されていない。アクセッション番号ＡＫ０４４４４５はデータベース上にポリペプチドの配列が推定上の（ｐｕｔａｔｉｖｅ）ものであると記載されている。本発明者らは本発明のポリペプチドを初めて製造し、本発明のポリペプチドの発現亢進及びｃ−Ｃｂ１との相互作用が糖尿病病態の原因であることを初めて明らかにした。また、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用した本発明のスクリーニング方法は本発明者らによって初めて提供された方法である。
本願優先日前に、配列データベースＧｅｎＢａｎｋに、アクセッション番号ＡＬ５９０２３５として、配列番号３で表される３１１９塩基の塩基配列のうち１個の塩基が置換された配列を一部に含む１５９２４６塩基からなる配列が収載されているが、配列が開示されたにすぎず、その具体的用途については記載されていない。本発明の配列番号３で表される塩基配列、配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドと同一のポリヌクレオチドは知られておらず、本発明のポリヌクレオチドのプロモーター活性を指標とした本発明のスクリーニング方法は本発明者らによって初めて提供された方法である。
【図面の簡単な説明】
図１は、培養細胞におけるヒトＣｂＡＰ４０の発現を示す図面である。レーン１は空ベクターを、レーン２はｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０を導入した場合を示している。レーン３は分子量マーカーを示している。
図２は、正常マウスＣ５７ＢＬ／６Ｊとｍ＋／ｍ＋、および２型糖尿病モデルマウスＫＫＡｙ／Ｔａとｄｂ／ｄｂの筋肉組織におけるＣｂＡＰ４０遺伝子発現量を比較した図である。図の縦軸はマウス筋肉における相対発現量を示す。Ｃ５７ＢＬ／６Ｊにおける発現量を１として表示している。
図３は、ＣｂＡＰ４０を過剰発現させた筋肉細胞における糖取り込み量を示す図である。図の縦軸は２−デオキシ−Ｄ−グルコースの取り込み量（ｃｐｍ）を示す。図の横軸は測定時における培地中のインスリン濃度を示す。黒塗りのバーはＣｂＡＰ４０を高発現させた筋肉細胞、白塗りのバーはコントロールウィルスを感染させた筋肉細胞における結果を示す。
図４は、ＣｂＡＰ４０プロモーターの転写誘導活性およびピオグリタゾンによるその抑制作用を示す図である。図の縦軸の数値は、ルシフェラーゼ活性を示す。図の横軸の数値は、ピオグリタゾンの濃度（μＭ）を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜本発明のポリペプチド＞
本発明のポリペプチドには、
（１）配列番号２で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド；及び
（２）配列番号２で表されるアミノ酸配列
あるいは配列番号２で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個（好ましくは１〜７個、より好ましくは１〜５個、更に好ましくは１〜３個）のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列
を含み、かつｃ−Ｃｂ１に結合及び／又は過剰発現により糖取り込みを阻害する（好ましくはｃ−Ｃｂ１に結合及び過剰発現により糖取り込みを阻害する）ポリペプチド（以下、ヒト機能的等価改変体と称する）；
（３）配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド；及び
（４）配列番号２６で表されるアミノ酸配列
あるいは配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個（好ましくは１〜７個、より好ましくは１〜５個、更に好ましくは１〜３個）のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列
を含み、かつｃ−Ｃｂ１に結合及び／又は過剰発現により糖取り込みを阻害する（好ましくはｃ−Ｃｂ１に結合及び過剰発現により糖取り込みを阻害する）ポリペプチド（以下、マウス機能的等価改変体と称する）；
が含まれる。
また、本発明のヒト又はマウス機能的等価改変体の起源はヒト又はマウスに限定されない。例えば、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列のヒト又はマウスにおける変異体が含まれるだけでなく、前述の（１）乃至（４）のいずれかに該当する限り、ヒト又はマウス以外の他の脊椎動物（例えばラット、ウサギ、ウマ、ヒツジ、イヌ、サル、ネコ、クマ、ブタ、ニワトリなど）由来のものも含まれる。更には、前述の（１）乃至（４）のいずれかに該当する限り、天然ポリペプチドに限定されず、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列を元にして遺伝子工学的に人為的に改変したポリペプチドも含まれるが、天然ポリペプチド、特には脊椎動物由来のポリペプチドがより好ましい。
「ｃ−Ｃｂ１に結合する」とは、ｃ−Ｃｂ１（好ましくはＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号Ｘ５７１１１によりコードされるポリペプチド）にポリペプチドが結合することを意味しており、「結合する」か否かは以下の方法により確認することができる。
結合するか否かの検討対象ポリペプチドの一部若しくは全長域、またはＧＳＴやＦｌａｇ、Ｈｉｓなどのタグを融合させた検討対象ポリペプチドの一部若しくは全長域を細胞に発現させる。前記細胞としてはインスリンに応答する細胞が好ましく、より具体的には脂肪細胞、肝細胞、あるいは骨格筋由来細胞が好ましい。前記細胞から抗ｃ−Ｃｂ１抗体を用いた免疫沈降によりｃ−Ｃｂ１蛋白質とそこに結合する蛋白質を濃縮することができる。得られたｃ−Ｃｂ１およびその結合蛋白質の濃縮液を公知の方法によりポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、抗体を用いたウエスタンブロティングにより検討対象のポリペプチドがｃ−Ｃｂ１に結合するか否かを確認することができる。ここで用いる抗体は、検討対象のポリペプチド若しくはその部分配列をもとに作製した検討対象のポリペプチドに対する抗体、または上記タグを認識する抗体を利用することができる。
また検討対象のポリペプチドを発現させた細胞の抽出液、または、インビトロで転写及び翻訳して作製した蛋白質混合液と、ＧＳＴなどのタグをつけて精製したｃ−Ｃｂ１蛋白質とを用いたｉｎ ｖｉｔｒｏのプルダウン法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年５２８頁 松七五三ら）と上述と同様のウエスタンブロッティングを組み合わせるによってもｃ−Ｃｂ１と検討対象のポリペプチドの結合を検出することができる。好ましくは、実施例９に示すように検討対象蛋白質発現用プラスミドから直接検討対象蛋白質をインビトロトランスレーションキット（例えばＴＮＴキット（プロメガ社））を用いてｉｎ ｖｉｔｒｏで転写及び翻訳して作製した蛋白質混合液を用いて結合を検出できる。より好ましくは、実施例９に記載の方法により検討対象のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出することができる。
「過剰発現により糖取り込みを阻害する」とは、あるポリペプチドが過剰発現されることによって、過剰発現されない場合に比較して糖取り込みを阻害することをいう。「糖取り込みを阻害する」か否かは以下の方法により確認することができる。検討対象のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターで細胞（例えば筋肉細胞Ｌ６細胞）を形質転換する。形質転換により、該細胞に検討対象のポリペプチドが高発現（過剰発現）したか否かは、該細胞の抽出液を用い検討対象のポリペプチドを検出できる抗体を利用したウエスタンブロッティング又は検討対象のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを特異的に検出するプライマーを用いたリアルタイムＰＣＲなどにより確認することができる。検討対象のポリペプチドが糖取り込みを阻害するか否かは、該ポリペプチドを過剰発現した又は過剰発現していない細胞を用いて細胞内に取り込まれるグルコース量を測定することにより確認することができる。検討対象ポリペプチドを過剰発現していない細胞に比較して過剰発現した細胞のグルコース取り込み量が減少した場合、検討対象ポリペプチドは過剰発現により糖取り込みを阻害すると判断できる。
好ましくは実施例６に記載の方法により検討対象ポリペプチドが過剰発現により糖取り込みを阻害するか否かを確認できる。
以上、本発明のポリペプチドについて説明したが、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸からなるポリペプチド、及び本発明のヒト又はマウス機能的等価改変体を総称して、以下、「本発明のポリペプチド」と称する。「本発明のポリペプチド」のうち、配列番号２で表されるアミノ酸からなるポリペプチドである蛋白質を「ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質」、配列番号２６で表されるアミノ酸からなるポリペプチドである蛋白質を「マウスＣｂＡＰ４０蛋白質」と称する。
本発明のポリペプチドとしては、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、あるいはヒト又はマウス機能的等価改変体のうち、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドが最も好ましい。
本発明のポリペプチドの一つであるＣｂＡＰ４０がｃ−Ｃｂ１と結合することを見出し（実施例１及び実施例９）、更にヒトＣｂＡＰ４０をコードする遺伝子を筋肉細胞に高発現させると糖取り込み量が減少することを見出した（実施例６）。従って、ＣｂＡＰ４０はインスリンのシグナル伝達におけるｃ−Ｃｂ１の機能を妨げていると考えられ、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を阻害する物質は糖取り込みを改善する物質、即ち２型糖尿病改善薬となることがわかった。本発明のポリペプチドは前記結合阻害物質（即ち２型糖尿病改善薬、特に糖取り込み改善物質）をスクリーニングする方法のスクリーニングツールとして有用である。
＜本発明のポリヌクレオチド及び本明細書のポリヌクレオチドの製造法＞
本発明のポリヌクレオチドには、
［１］マウスＣｂＡＰ４０蛋白質及びマウス機能的等価改変体であるポリペプチドをコードする塩基配列からなるポリヌクレオチド（以下、マウス型ポリヌクレオチドと称する）；
［２］（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、及び／又は挿入された塩基配列を含み、ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質又はヒト機能的等価改変体であるポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド（プロモーター型ポリヌクレオチドと称する）；
が含まれる。
マウス型ポリヌクレオチドとしては、マウスＣｂＡＰ４０蛋白質及びマウス機能的等価改変体であるポリペプチドをコードする塩基配列なら何れの種由来であってもよく、マウスＣｂＡＰ４０をコードする塩基配列からなるポリヌクレオチドが好ましく、配列番号２５で表されるポリヌクレオチドが最も好ましい。プロモーター型ポリヌクレオチドのうち最も好ましいのは配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
マウス型ポリヌクレオチドとしては、マウスＣｂＡＰ４０蛋白質及びマウス機能的等価改変体であるポリペプチドをコードする限りあらゆる変異体が含まれる。プロモーター型ポリヌクレオチドとしては、（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、挿入及び／又は付加された塩基配列からなり、ヒト若しくはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質又はヒト若しくはマウス機能的等価改変体であるポリペプチドのプロモーター活性を含む限り、あらゆる変異体が含まれる。より具体的には天然に存在する変異体、天然に存在しない変異体、欠失、置換、付加及び挿入を有する変異体が含まれる。前記の変異は、例えば天然において突然変異によって生じることもあるが、人為的に改変して作製することも出来る。本発明は、上記ポリヌクレオチドの変異の原因及び手段を問わない。上記の変異体作製にいたる人為的手段としては、例えば塩基特異的置換法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ、（１９８７）１５４、３５０，３６７−３８２）等の遺伝子工学的手法の他、リン酸トリエステル法やリン酸アミダイド法などの化学合成手段（Ｓｃｉｅｎｃｅ、１５０，１７８、１９６８）を挙げることができる。それらの組み合わせによって所望の塩基置換を伴うＤＮＡを得ることが可能である。あるいはＰＣＲ法の繰り返し作業や、その反応液中にマンガンイオンなどを存在させることによりＤＮＡ分子中の非特定塩基に置換を生じさせることが可能である。
本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド及び本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、本発明により開示された配列情報に基づいて一般的遺伝子工学的手法により容易に製造・取得することが出来る。
本発明のプロモーター及び本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、例えば次のように得ることができるが、この方法に限らず公知の操作「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ」［Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊら、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８９年、等］でも得ることができる。
例えば、（１）ＰＣＲを用いた方法、（２）常法の遺伝子工学的手法（すなわちｃＤＮＡライブラリーで形質転換した形質転換株から所望のアミノ酸を含む形質転換株を選択する方法）を用いる方法、又は（３）化学合成法などを挙げることができる。各製造方法については、ＷＯ０１／３４７８５に記載されているのと同様に実施できる。
ＰＣＲを用いた方法では、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」１）蛋白質遺伝子の製造方法ａ）第１製造法に記載された手順により、本明細書記載のポリヌクレオチドを製造することができる。該記載において、「本発明の蛋白質を産生する能力を有するヒト細胞あるいは組織」とは、例えば、ヒト骨格筋を挙げることができる。ヒト骨格筋からｍＲＮＡを抽出する。次いで、このｍＲＮＡをランダムプライマーまたはオリゴｄＴプライマーの存在下で、逆転写酵素反応を行い、第一鎖ｃＤＮＡを合成することが出来る。得られた第一鎖ｃＤＮＡを用い、目的遺伝子の一部の領域をはさんだ２種類のプライマーを用いてポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）に供し、本発明のポリヌクレオチドまたはその一部を得ることができる。より具体的には、例えば実施例１、実施例７、又は実施例８に記載の方法により本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び／又は本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを製造することが出来る。
常法の遺伝子工学的手法を用いる方法では、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」１）蛋白質遺伝子の製造方法ｂ）第２製造法に記載された手順により、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び／又は本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを製造することができる。
化学合成法を用いた方法では、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」１）蛋白質遺伝子の製造方法ｃ）第３製造法、ｄ）第４製造法に記載された方法によって、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び／又は本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを製造することができる。
本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを用い、試験化合物が本発明のプロモーター活性を阻害するか否かを分析することにより、本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質をスクリーニングすることができる。本発明者らは、本発明のポリペプチドの１つであるヒトＣｂＡＰ４０は糖の取り込みを阻害すること（実施例６）、インスリン抵抗性を改善することが知られているチアゾリジン誘導体により本発明のプロモーター由来の転写誘導活性が抑制されること（実施例７）を明らかにした。これらのことから前記本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質は、糖取り込み阻害を改善し２型糖尿病改善薬、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬として有用である。従って、本発明のプロモーターは２型糖尿病改善薬、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬のスクリーニングツールとして使用することができる。
本発明のマウス型ポリヌクレオチドにより本発明のポリペプチド、例えばマウスＣｂＡＰ４０を製造することができる。
＜本発明のポリペプチドの製造方法＞
本発明には、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを組み込んだ発現ベクターにより形質転換された細胞を培養することを特徴とする本発明のポリペプチドの製造方法も包含される。
上述のように得られた本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊら、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８９年」等に記載の方法により、適当なプロモーターの下流に連結することで本発明のポリペプチドを試験管内、あるいは試験細胞内で発現させることができる。
具体的には上述のように得られた本発明のポリペプチドの開始コドン上流に特定のプロモーター配列を含むポリヌクレオチドを付加することにより、これを鋳型として用いた無細胞系での遺伝子の転写、翻訳による本発明のポリペプチドの発現が可能である。
あるいは上述の本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを適当なプラスミドベクターに組み込み、プラスミドの形で宿主細胞に導入すれば細胞内で本発明のポリペプチドの発現が可能になる。あるいは、このような構成が染色体ＤＮＡに組み込まれた細胞を取得してこれを用いてもよい。より具体的には、単離されたポリヌクレオチドを含む断片は、適当なプラスミドベクターに再び組込むことにより、真核生物及び原核生物の宿主細胞を形質転換させることができる。さらに、これらのベクターに適当なプロモーター及び形質発現にかかわる配列を導入することにより、それぞれの宿主細胞において本発明のポリペプチドを発現させることが可能である。宿主細胞は、特に限定されるわけではなく、本発明のポリペプチドの発現量をメッセンジャーＲＮＡレベルで、あるいは蛋白質レベルで検出できるものであればよい。内在性のＣｂＡＰ４０が豊富に存在する筋肉由来細胞を宿主細胞として用いることがより好ましい。
宿主細胞を形質転換し遺伝子を発現させる方法は、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」２）本発明のベクター、本発明の宿主細胞、本発明の組換え蛋白の製造方法に記載された方法により実施できる。発現ベクターは、所望のポリヌクレオチドを含む限り、特に限定されるものではない。例えば、用いる宿主細胞に応じて適宜選択した公知の発現ベクターに、所望のポリヌクレオチドを挿入することにより得られる発現ベクターを挙げることができる。本発明の細胞は、例えば、前記発現ベクターにより所望の宿主細胞をトランスフェクションすることにより得ることができる。より具体的には、例えば、実施例２又は実施例８に記載のように所望のポリヌクレオチドを哺乳類動物細胞用の発現ベクターｐｃＤＮＡ３．１（インビトロジェン社）に組み込むことにより、所望の蛋白質の発現ベクターを得ることができ、該発現ベクターをリン酸カルシウム法を用いて２９３細胞に取り込ませて本発明の形質転換細胞を製造することができる。
上記で得られる所望の形質転換細胞は、常法に従い培養することができ、該培養により所望の蛋白質が生産される。該培養に用いられる培地としては、採用した宿主細胞に応じて慣用される各種のものを適宜選択できる。例えば上記２９３細胞であれば牛胎児血清（ＦＢＳ）等の血清成分を添加したダルベッコ修飾イーグル最小必須培地（ＤＭＥＭ）等の培地にＧ４１８を加えたものを使用できる。
本発明の細胞を培養することにより、細胞中で産生した本発明のポリペプチドを検出、定量、さらには精製することが出来る。例えば、本発明のポリペプチドと結合する抗体を用いたウエスタンブロット法、あるいは免疫沈降法により本発明のポリペプチドを検出、精製することが可能である。あるいは、本発明のポリペプチドを、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、プロテインＡ、β−ガラクトシダーゼ、マルトース−バインディングプロテイン（ＭＢＰ）など適当なタグ蛋白質との融合蛋白質として発現させることにより、これらタグ蛋白質に特異的な抗体を用いてウエスタンブロット法、あるいは免疫沈降法により本発明のポリペプチドを検出、タグ蛋白質を利用して精製することが出来る。より具体的には以下のようにしてタグ蛋白質を利用して精製することができる。
本発明のポリペプチド（例えば、配列番号２又は配列番号２６で表されるポリペプチド）は、これらをコードするポリヌクレオチドを、例えばＨｉｓタグが融合されるベクター、より具体的には例えば実施例１又は実施例８に記載のｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯ（インビトロジェン社）等に組み込むことで培養細胞に発現させ、Ｈｉｓタグを用いて精製した後でタグ部分を除去することにより得ることができる。例えば実施例１又は実施例８においてｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯを用いて作製したヒトあるいはマウスのＣｂＡＰ４０発現プラスミドは、いずれもＣｂＡＰ４０のＣ−末端にＶ５およびＨｉｓタグが付加されるように設計されている。これにより、それらのＨｉｓタグを利用して、実施例２又は実施例８に示したＣｂＡＰ４０を発現させた培養細胞からＣｂＡＰ４０蛋白質を精製することができる。具体的には公知の方法（実験医学別冊 タンパク質の分子間相互作用実験法、１９９６年 ３２頁 中原ら）に従って、破砕した細胞の抽出液よりＨｉｓタグと融合したＣｂＡＰ４０蛋白質をＮｉ２＋−ＮＴＡ−Ａｇａｒｏｓｅ（フナコシ）に結合させて遠心分離により単離することができる。より具体的には培養フラスコ（例えば１０ｃｍ径のシャーレ）に培養させた本発明のポリペプチド発現細胞を適当な量の緩衝液（例えば、１ｍｌ）を加えて掻き取った後、毎分１５０００回転で５分間の遠心分離によって上清を分離し、適当な緩衝液で置換した適量（例えば５０μＭ）のＮｉ２＋−ＮＴＡ−Ａｇａｒｏｓｅを加えて十分に混合する（例えば、ローテーターで１０分以上攪拌する）ことができる。続いて遠心分離（例えば毎分２０００回転で２分間）により上清を分離して除去し、ｐＨを６．８にした緩衝液を適量（例えば０．５ｍｌ）加えて再度遠心分離することにより洗浄する。これを３回繰り返した後適量（例えば５０μｌ）の１００ｍＭ ＥＤＴＡを加えて１０分置き、上清を回収することにより遊離した本発明のポリペプチドを精製することができる。上記緩衝液としては、例えば緩衝液Ｂ（８Ｍ Ｕｒｅａ，０．１Ｍ Ｎａ２ＨＰＯ４，０．１Ｍ ＮａＨ２ＰＯ４，０．０１Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ ｐＨ８．０）を用いることができる。精製した蛋白質分子中のＨｉｓタグは、例えばＮ末端側にＨｉｓタグを融合させるよう設計することによりＴＡＧＺｙｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ（キアゲン社）を用いることで分子中から除去することができる。
あるいは所望により、タグ蛋白質を利用しない方法、例えば、本発明のポリペプチドからなる蛋白質の物理的性質、化学的性質を利用した各種の分離操作によっても精製できる。具体的には限外濾過、遠心分離、ゲル濾過、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーの利用を例示することが出来る。
本発明のポリペプチドは、配列番号２又は配列番号２６に示すアミノ酸配列情報に従って、一般的な化学合成法により製造することが出来る。具体的には液相、及び固相法によるペプチド合成法が包含される。合成はアミノ酸を１個ずつ逐次結合させても、数アミノ酸からなるペプチド断片を合成した後に結合させてもよい。これらの手段により得られる本発明ポリペプチドは前記した各種の方法に従って精製を行うことが出来る。
＜本発明の発現ベクター及び細胞＞
本発明の発現ベクターには、本発明のマウス型ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、及びプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターが含まれる。
本発明の細胞には、本発明のマウス型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞（以下、マウス型ポリヌクレオチド発現細胞と称する）、及びプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞（以下、プロモーター発現細胞と称する）が含まれる。本発明の細胞としては、マウス型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞又はプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞のうち、マウス型ポリヌクレオチドを発現している細胞又はプロモーター型ポリヌクレオチドのプロモーター活性を発現している細胞が好ましい。
本発明のマウス型ポリヌクレオチド形質転換細胞又はプロモーター形質転換細胞は、目的に応じ適宜選択した宿主細胞に本発明のマウス型ポリヌクレオチド又はプロモーター型ポリヌクレオチドを組み込むことにより製造できる。目的に応じ適宜選択したベクターに本発明のマウス型ポリヌクレオチド又はプロモーター型ポリヌクレオチドを組み込むことにより製造するのが好ましい。
例えばプロモーター形質転換細胞は、プロモーター活性を阻害するか否かを分析する系の構築を目的とする場合には実施例７に示したように、ルシフェラーゼ等のレポーター遺伝子を組み込んだベクターに本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを組み込んで製造することが好ましい。プロモーター領域と融合するレポーター遺伝子は、一般に用いられるものであれば特に限定されないが、定量的測定が容易な酵素遺伝子などが好ましい。例えば、バクテリアトランスポゾン由来のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子（ＣＡＴ）、ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子（Ｌｕｃ）、クラゲ由来の緑色蛍光蛋白質遺伝子（ＧＦＰ）等があげられる。レポーター遺伝子は、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドと機能的に融合されていればよい。例えば、本発明のプロモーター活性を調節する物質のスクリーニング系の構築を目的とする場合には、細胞としては哺乳動物（例えば、ヒト、マウス又はラットなど）由来の細胞を用いることが好ましく、ヒト由来の細胞を用いることがより好ましい。
マウス型ポリヌクレオチド形質転換細胞は本発明のポリペプチドを製造するために利用することができる。
本発明の発現ベクター及び細胞は本発明のスクリーニング方法（例えば、プロモーター活性を調節する物質のスクリーニング方法（実施例７）、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用したスクリーニング方法）に用いることができ、該スクリーニングのツールとして有用である。
＜本発明のスクリーニングツール及びスクリーニングのための使用＞
本発明には、（１）本発明のポリペプチド、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド、又は本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド若しくは本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞からなる２型糖尿病改善薬スクリーニングツール、
（２）本発明のポリペプチド、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド、又は本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド若しくは本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用が含まれる。
本明細書において、「スクリーニングツール」とは、スクリーニングの為に用いる物（具体的には、スクリーニングの為に用いるポリペプチド、ポリヌクレオチド又は細胞）をいう。「２型糖尿病改善薬スクリーニングツール」とは、２型糖尿病改善薬（特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬）をスクリーニングするために、本発明のスクリーニング方法において、試験化合物を接触させる対象となる細胞、ポリヌクレオチド又はポリペプチドである。本発明のポリペプチド、ポリヌクレオチド又は細胞の、２型糖尿病改善薬（特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬）スクリーニングのための使用も本発明に含まれる。
＜本発明の分析方法又はスクリーニング方法＞
本発明のポリペプチドの一つであるＣｂＡＰ４０がｃ−Ｃｂ１と結合すること（実施例１、実施例９）、糖尿病モデルマウスで発現が増加していること（実施例５）を見出し、更にヒトＣｂＡＰ４０蛋白質をコードする遺伝子を筋肉細胞に高発現させると糖取り込み量が減少することを見出した（実施例６）。従って、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を阻害する物質は糖取り込みを改善する物質となることがわかった。加えて、本発明のポリペプチドのプロモーター由来の転写誘導活性がインスリン抵抗性を改善することが知られているチアゾリジン誘導体により抑制されることを明らかにした（実施例７）。このことから該プロモーター活性を指標として２型糖尿病改善作用を有する物質（特にインスリン抵抗性改善作用及び／又は糖代謝改善作用を有する物質）をスクリーニングできることがわかった。
即ち、本発明の分析方法又はスクリーニング方法には、本発明のポリペプチドを使用した、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１蛋白質との相互作用の変化を指標とすることからなる２型糖尿病改善作用を有する物質（特にインスリン抵抗性改善作用を有する物質及び／又は糖代謝改善作用を有する物質）のスクリーニング方法が含まれる。また、本発明の分析方法又はスクリーニング方法には、本発明プロモーター型ポリヌクレオチドを利用して、該プロモーター活性の変化を指標とすることからなる２型糖尿病改善作用を有する物質（特にインスリン抵抗性改善作用を有する物質及び／又は糖代謝改善作用を有する物質）のスクリーニング方法が含まれる。
ｃ−Ｃｂ１蛋白質との相互作用を利用した本発明のスクリーニングに用いるポリペプチドとしては、本発明のポリペプチド又は相同ポリペプチドを挙げることができる。配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列からなり、かつ、ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質であるポリペプチドのことを相同ポリペプチドと称する。本明細書の相同ポリペプチドは、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列からなり、かつ、ｃ−Ｃｂ１に結合するポリペプチドである限り、特に限定されるものではないが、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列に関して、好ましくは９５％以上、更に好ましくは９８％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるポリペプチドが好ましい。
なお、本明細書における前記「相同性」とは、Ｃｌｕｓｔａｌ ｐｒｏｇｒａｍ（Ｈｉｇｇｉｎｓ ａｎｄ Ｓｈａｒｐ，Ｇｅｎｅ ７３，２３７−２４４，１９９８；Ｔｈｏｍｐｓｏｎ ｅｔ ａｌ．Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２２，４６７３−４６８０，１９９４）（Ｃｌｕｓｔａｌ Ｖ）検索によりデフォルトで用意されているパラメータを用いて得られた値（同一性）を意味する。前記のパラメータは以下のとおりである。
Ｐａｉｒｗｉｓｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓとして
Ｋ ｔｕｐｌｅ １
Ｇａｐ Ｐｅｎａｌｔｙ ３
Ｗｉｎｄｏｗ ５
Ｄｉａｇｏｎａｌｓ Ｓａｖｅｄ ５
本発明のスクリーニングに用いることができるポリペプチド（すなわち本発明のポリペプチド及び相同ポリペプチド）をスクリーニング用ポリペプチドと称する。
本発明の分析方法又はスクリーニング方法には、より具体的には以下の方法が含まれる。
本発明のプロモーターを利用する系として、
〈１〉（１）本発明のプロモーター発現細胞と試験物質とを接触させる工程、及び
（２）プロモーター活性を検出する工程
を含む、試験物質が本発明のプロモーターの活性を阻害するか否かを分析する方法。
〈２〉〈１〉に記載の方法による分析工程、及び
プロモーター活性を阻害する物質を選択する工程
を含む、本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質あるいは２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用した系として、
〈３〉本発明スクリーニング用ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１と試験物質とを接触させる工程、及び
前記ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出する工程
を含む、試験物質が前記結合を阻害するか否かを分析する方法。
〈４〉〈３〉に記載の方法による分析工程、及び
結合を阻害する物質を選択する工程
を含む、本発明のスクリーニング用ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合阻害物質あるいは２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
本発明のプロモーターを利用する系としての実施態様の一つとしてレポーター遺伝子アッセイ系が上げられる。レポーター遺伝子アッセイ（田村ら、転写因子研究法、羊土社、１９９３年）は、レポーター遺伝子の発現をマーカーとして遺伝子の発現調節を検出する方法である。一般に遺伝子の発現調節はその５’上流域に存在するプロモーター領域と呼ばれる部分で制御されており、転写段階での遺伝子発現量はこのプロモーターの活性を測定することで推測することができる。試験物質がプロモーターを活性化すれば、プロモーター領域の下流に配置されたレポーター遺伝子の転写を活性化する。このようにプロモーター活性化作用すなわち発現亢進作用をレポーター遺伝子の発現に置き換えて検出することができる。したがって、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを用いたレポーター遺伝子アッセイにより、本発明のポリペプチドの発現調節に対する試験物質の作用はレポーター遺伝子の発現に置き換えて検出することができる。本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド（例えば配列番号３で表される塩基配列からなる配列）と融合された「レポーター遺伝子」は、一般に用いられるものであれば特に限定されないが、定量的測定が容易な酵素遺伝子などが好ましい。例えば、バクテリアトランスポゾン由来のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子（ＣＡＴ）、ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子（Ｌｕｃ）、クラゲ由来の緑色蛍光蛋白質遺伝子（ＧＦＰ）等があげられる。レポーター遺伝子は、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドと機能的に融合されていればよい。本発明のプロモーターと融合されたレポーター遺伝子により形質転換された細胞に試験物質を接触した場合と接触しなかった場合のレポーター遺伝子の発現量を比較することにより試験物質依存的な転写誘導活性の変化を分析することができる。上記工程を実施することにより、本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質あるいはインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬のスクリーニングを実施できる。具体的には、実施例７に記載の方法により、前記スクリーニングを実施できる。
本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用した系として、具体的には、本発明のスクリーニング用ポリペプチドの一部あるいは全長域、あるいはＧＳＴやＦｌａｇ、６×Ｈｉｓなどのタグを融合させた本発明のスクリーニング用ポリペプチドの一部あるいは全長域を発現させた試験用細胞を試験物質で未処理又は処理する。
前記試験用細胞としてはインスリンに応答する細胞が好ましく、より具体的には脂肪細胞、肝細胞、あるいは骨格筋由来細胞が好ましい。前記細胞から抗ｃ−Ｃｂ１抗体を用いた免疫沈降によりｃ−Ｃｂ１蛋白質とそこに結合する蛋白質を濃縮することができる。この濃縮過程では反応液中に上記で細胞を処理した同じ試験物質を含有させておくことが望ましい。得られたｃ−Ｃｂ１およびその結合蛋白質の濃縮液を公知の方法によりポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、抗体を用いたウエスタンブロティングによりスクリーニング用ポリペプチドの量を測定することにより、スクリーニング用ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を阻害する試験物質を選択することができる。ここで用いる抗体は、スクリーニング用ポリペプチド或いはその部分配列をもとに作製したスクリーニング用ポリペプチドに対する抗体（例えば抗ＣｂＡＰ４０抗体）、あるいは上記タグを認識する抗体を利用することができる。
また上述と同様にスクリーニング用ポリペプチドを発現させた細胞の抽出液に試験物質を添加あるいは未添加したものから、ＧＳＴなどのタグをつけて精製したｃ−Ｃｂ１蛋白質を用いたｉｎ ｖｉｔｒｏのプルダウン法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年５２８頁 松七五三ら）とウエスタンブロッティングを組み合わせるによってもｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドの結合を阻害する試験物質を選択することができる。あるいはここでスクリーニング用ポリペプチドを発現させた細胞の抽出液を用いずに、スクリーニング用ポリペプチドの発現プラスミドから直接スクリーニング用ポリペプチドである蛋白質をＴＮＴキット（プロメガ社）を用いてｉｎ ｖｉｔｒｏで転写及び翻訳して作製した蛋白質混合液に試験物質を添加あるいは未添加したものを用いても同様にｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドとの結合を阻害する試験物質を選択することができる。これらの方法ではいずれもポリアクリルアミド電気泳動法を行わずに公知のスポットウエスタンブロッティングを行うことにより多数の試験物質をスクリーニングすることが可能である。また上述と同様のタグを融合させて発現させたスクリーニング用ポリペプチドおよびｃ−Ｃｂ１を同時に発現させた細胞の溶解液に試験物質を添加することからなる公知のＥＬＩＳＡ法に従ってもｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドの結合を阻害する試験物質を選択するスクリーニングが可能である。また公知の哺乳類細胞におけるツーハイブリッドシステム（クロンテック社）を利用して、ベイトにＧＡＬ４のＤＮＡ結合領域と融合させたｃ−Ｃｂ１を、プレイ側にＶＰ１６の転写促進領域を融合させたスクリーニング用ポリペプチドを配置することにより、既存のＣＡＴあるいはルシフェラーゼ活性の検出によりｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドとの結合を阻害する試験物質を大多数の母集団からスクリーニングし選択することが可能である。
本発明のスクリーニング法で使用する試験物質としては、特に限定されるものではないが、例えば、市販の化合物（ペプチドを含む）、ケミカルファイルに登録されている種々の公知化合物（ペプチドを含む）、コンビナトリアル・ケミストリー技術（Ｎ．Ｔｅｒｒｅｔｔ ｅｔ ａｌ．，Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ．Ｔｏｄａｙ，４（１）：４１，１９９９）によって得られた化合物群、微生物の培養上清、植物や海洋生物由来の天然成分、動物組織抽出物、あるいは、本発明のスクリーニング法により選択された化合物（ペプチドを含む）を化学的又は生物学的に修飾した化合物（ペプチドを含む）を挙げることができる。
２型糖尿病改善作用の分析は、当業者に公知の方法、あるいは、それを改良した方法を用いることにより実施することができる。例えば、本発明のスクリーニング法により選択された化合物を糖尿病モデル動物に連続投与し、常法に従って随時血糖低下作用を確認することにより、あるいは、経口糖負荷試験後の血糖上昇抑制作用の確認を行なうことにより、２型糖尿病改善効果の有無を判定することができる。また、ヒトのインスリン抵抗性を測定し、その値の改善を指標に２型糖尿病改善作用を分析することもできる。インスリン抵抗性はヒトでは主に２つの方法で測定されている。ひとつは絶食後に血糖値とインスリン濃度を測定するものであり、他方はブドウ糖負荷試験といわれるもので、グルコース液を経口投与し、血液循環からのクリアランス率を知る方法である。さらに、より正確な試験としてはオイグリセミック・高インスリン血症クランプ法が挙げられる。この試験は、血中のインスリンとグルコースは一定濃度に維持されるという原理を利用したもので、時間の経過に伴って投与されたグルコース液の総量と代謝に利用されるインスリン濃度を測定するものである。
＜糖尿病の検査方法＞
本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズするプローブを用いることにより、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの発現量を調べることができ、その発現量（好ましくは骨格筋における発現量）の増加を指標として糖尿病の診断をすることができる。糖尿病の検査方法において、「ストリンジェントな条件」とは、非特異的な結合が起こらない条件を意味し、具体的には、０．１％ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を含有する０．１×ＳＳＣ（Ｓａｌｉｎｅ−ｓｏｄｉｕｍ ｃｉｔｒａｔｅ ｂｕｆｆｅｒ）溶液を使用し、温度が６５℃である条件を意味する。プローブとしては、本発明のポリヌクレオチドの少なくとも一部若しくは全部の配列（またはその相補配列）を有し、少なくとも１５ｂｐの鎖長のＤＮＡが用いられる。
糖尿病の検出方法では、上述のプローブと試験試料とを接触させ、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ又はそれ由来のｃＤＮＡ）と前記プローブとの結合体を、公知の分析方法（例えば、ノザンブロッティング）で分析することにより、糖尿病であるか否かを検出することができる。また、上述のプローブをＤＮＡチップに適用し、発現量を分析することもできる。前記結合体の量、すなわち、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの量が、健常人に比べて増加している場合には、糖尿病であると判定することができる。
本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの発現レベルを測定する方法として、発現レベルを本発明のポリペプチドの検出によって測定する方法が可能である。このような検査方法としては、例えば、試験試料を本発明のポリペプチドに結合する抗体、好ましくは、本発明のポリペプチドに特異的に結合する抗体を利用したウエスタンブロッティング、免疫沈降法、ＥＬＩＳＡ法などを利用することが出来る。試験試料中に含まれる本発明のポリペプチドの量を定量する際、本発明のポリペプチドを標準量として利用することができる。また、本発明のポリペプチドは本発明のポリペプチドに結合する抗体を作製するために有用である。本発明のポリペプチドの量が健常人に比べて増加している場合には、糖尿病であると判定することができる。
以下、実施例によって本発明を詳述するが、本発明は該実施例によって限定されるものではない。なお、特に断りがない場合は、公知の方法（「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ」Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊら、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８９年、等）に従って実施可能である。また、市販の試薬やキットを用いる場合には市販品の指示書に従って実施可能である。
［実施例１］ｃ−Ｃｂ１結合分子ＣｂＡＰ４０の遺伝子クローニングと発現ベクターの構築
（１）ｃ−Ｃｂ１遺伝子のクローニング
遺伝子データベースＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号Ｘ５７１１１に記載されたマウスｃ−Ｃｂ１の全長領域をコードするｃＤＮＡ配列を参照して設計した配列番号４及び配列番号５（５’側）、並びに配列番号６および配列番号７（３’側）で示されるオリゴヌクレオチドをプライマーとし、マウス骨格筋ｃＤＮＡを鋳型として、ＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ、宝酒造社）を用いて、９５℃３分間の熱変性反応の後、９８℃１０秒間、６０℃３０秒間、７４℃１分３０秒からなるサイクルを４０回、さらに７４℃７分間の条件でＰＣＲを行なった。これにより生成した約１．３ｋｂｐおよび１．５ｋｂｐのＤＮＡ断片を、プラスミドｐＺＥｒＯＴＭ−２．１（インビトロジェン社）のＥｃｏＲＶ認識部位に挿入することにより、マウスｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡの５’側と３’側をそれぞれサブクローニングした。どちらの遺伝子断片もマウスｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡ上に唯一存在するＢａｍＨＩ認識部位を含んでいる。このＢａｍＨＩ認識部位と配列番号４に付加したＫｐｎＩ認識部位、および配列番号７に付加したＸｈｏＩ認識部位を利用し、各サブクローンから５’側のＫｐｎＩ−ＢａｍＨＩ断片、３’側のＢａｍＨＩ−ＸｈｏＩ断片を切り出し、ｐｃＤＮＡ３．１（＋）のＫｐｎＩ−ＸｈｏＩ間に挿入することにより、マウスｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡの全長を得た。なおシーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒアプライドバイオシステムズ社）を用いて、ベクター上にクローニングしたｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡの塩基配列が報告されている配列と一致することを確認した。
（２）酵母ツーハイブリッド検索
上述のマウスのｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡを特許文献（ＷＯ０３／０６２４２７）実施例２（２）に示された方法に従い酵母ツーハイブリッド用発現ベクターに相同組み換えを利用して挿入した。ここでは配列番号８及び配列番号９に示すプライマーを設計し、これらを用いて上述のマウスのｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡを鋳型としてＰＣＲ反応により相同組み換えに必要な４０ｍｅｒの配列を前後に付随させたｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡ断片を得た。相同組み換えにより作製した発現ベクターは上記遠藤らの特許文献実施例２（２）の方法に従い配列の確認を行った後、同実施例２（３）と同一の方法に従いヒト骨格筋ライブラリー中から相互作用因子をスクリーニングした。ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質を発現している酵母細胞を特定し、同細胞からライブラリー由来のプラスミドを抽出した。そこに含まれる遺伝子断片の塩基配列を、同実施例２（２）に示した方法に従い塩基配列決定した結果、配列番号１に示す塩基配列の３’末端側にある９３４番目から１１０１番目の塩基に相当する部分の配列を含む１クローンが含まれていることを確認した。このクローンは配列番号２に示すポリペプチドのカルボキシル末端側の正味５５アミノ酸を含む蛋白質をコードするＤＮＡ配列を有しており、酵母中で該５５アミノ酸のポリペプチドを含む融合蛋白質を発現する能力を有している。従って配列番号２に示すポリペプチドはカルボキシル末端側の５５アミノ酸部分でｃ−Ｃｂ１と結合する能力を有する蛋白質であることが示された。
（３）ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の全長ｃＤＮＡのクローニング
前述（２）の結果、配列番号１で表される塩基配列の一部を含む遺伝子断片を持ったライブラリー由来のプラスミドが得られ、ｃ−Ｃｂ１に結合する因子の存在が示された。そこで配列番号１で示された塩基配列の第１０７９〜１０８９番の塩基配列の相補鎖に相当する配列番号１０で表される塩基配列のプライマーを合成（プロリゴ社）し、該プライマーを用いて、前記特許文献（ＷＯ０３／０６２４２７）の実施例１（４）に示した方法に従い、前述の骨格筋由来ｃＤＮＡライブラリー中からＰＣＲ法により全長ｃＤＮＡの増幅を試みた。ＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（ＴＡＫＡＲＡ ＬＡ Ｔａｑ；宝酒造社）を用い、９４℃（３分）の後、９４℃（３０秒）・５８℃（１．５分）・７２℃（４分）のサイクルを３５回繰り返し、そのＰＣＲ産物を鋳型にしてさらに同じ条件でＰＣＲを行った。ＰＣＲ産物をアガロースゲル電気泳動によって分離した結果、約１２００塩基対のＤＮＡ断片が増幅されたことを確認した。そこで反応液中の同ＤＮＡ断片を発現ベクター（ｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯ；インビトロジェン社）にＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇシステム（インビトロジェン社）を用いてクローニングした。得られたプラスミド中の挿入ＤＮＡ断片の塩基配列を、ベクター上のＴ７プロモーター領域に結合するプライマー（ＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ ｋｉｔ／インビトロジェン社；配列番号１１）とシーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒアプライドバイオシステムズ社）を用いて決定した。その結果、配列番号１に示すＤＮＡ配列を含むクローンであることを確認し、配列番号１よりさらに５’側上流約７０塩基対の配列が得られたが、配列番号２に示すアミノ酸配列をコードするＤＮＡのトリプレットに従うと配列番号１の初めにあるＡＴＧ（開始コドン）より上流には別の開始コドンは認められず、ストップコドンのトリプレットが存在した。これにより配列番号１に示す遺伝子のオープンリーディングフレームを確定した。この配列番号１の塩基配列で表される遺伝子をヒトＣｂＡＰ４０遺伝子と名付けた。
（４）ヒトＣｂＡＰ４０発現ベクターの作製
配列番号１に示す塩基配列情報に従い、配列番号１２に示すプライマーを合成（プロリゴ社）し、該プライマーと前述の配列番号１０に示すプライマーを用いて、正味ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質をコードするｃＤＮＡを前述の（３）で得られたプラスミドを鋳型としてＰＣＲ法により増幅した。これら２種類のＤＮＡプライマーはそれぞれ配列番号１が示すＣｂＡＰ４０遺伝子の５’側、３’側の部分配列と相同な塩基配列を有する。ＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社）を用い、９８℃（１分）の後、９８℃（５秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（５分）のサイクルを３５回繰り返した。ＰＣＲ産物をアガロースゲル電気泳動によって分離した結果、約１．１ｋｂｐのＤＮＡ断片が増幅されたことを確認した。そこで反応液中の同ＤＮＡ断片を発現ベクター（ｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯ；インビトロジェン社）にＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇシステム（インビトロジェン社）を用いてサブクローニングした。このとき用いた配列番号１０に示すプライマーはクローニング後３’側にベクター由来のＶ５エピトープ（ｐａｒａｍｙｘｏｖｉｒｕｓ ＳＶ５のＶ ｐｒｏｔｅｉｎ由来、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｊ Ａ，Ｊ．Ｇｅｎ．Ｖｉｒｏｌ．７２，１５５１−１５５７，１９９１）及びＨｉｓ６タグ（Ｌｉｎｄｎｅｒ Ｐ ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ２２，１４０−１４９，１９９７）がＣｂＡＰ４０遺伝子のトリプレットと同じフレームで続くように、ヒトＣｂＡＰ４０のストップコドン配列が除かれるよう設計した。得られたプラスミド中の挿入ＤＮＡ断片の塩基配列を、ベクター上のＴ７プロモーター領域に結合するプライマー（ＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ ｋｉｔ；インビトロジェン社；配列番号１１）とシーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒ；アプライドバイオシステムズ社）を用いて決定した。その結果、配列番号１に示す正味ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質をコードする１１０１塩基対のヒトＣｂＡＰ４０ ｃＤＮＡがＤＮＡ配列の３’側のストップコドンを除いたＤＮＡとして前述の発現ベクターｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯに挿入されていることを確認した。以下この発現プラスミドをｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０と略記する。
［実施例２］ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質を発現する培養細胞の作製
（１）ヒトＣｂＡＰ４０発現細胞の作製
上述の実施例１（４）で作製した発現プラスミドｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０又は空ベクター（ｐｃＤＮＡ３．１）（インビトロジェン社）を２９３細胞に導入した。２９３細胞は６ウェル培養プレート（ウェル直径３５ｍｍ）の培養皿に各ウェル２ｍｌの１０％牛胎児血清（シグマ社）を含む最少必須培地ＤＭＥＭ（ギブコ社）を加えて７０％コンフルエントの状態になるまで培養した。この細胞にリン酸カルシウム法（Ｇｒａｈａｍ ｅｔ ａｌ．，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ，５２，４５６，１９７３；新井直子、遺伝子導入と発現／解析法１３−１５頁１９９４年）によりｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０（３．０μｇ／ウェル）を一過性に導入した。３０時間培養した後、培地を除去し、細胞をリン酸緩衝液（以下ＰＢＳと略称する）で洗浄した後にウェルあたり０．１ｍｌの細胞溶解液（１００ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ７．８）、０．２％トリトンＸ−１００）を添加して細胞を溶解した。
（２）ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質の検出
上記ヒトＣｂＡＰ４０発現細胞の溶解液１０μｌに１０μｌの２倍濃度ＳＤＳサンプルバッファー（１２５ｍＭトリス塩酸（ｐＨ６．８）、３％ラウリル硫酸ナトリウム、２０％グリセリン、０．１４Ｍ β−メルカプトエタノール、０．０２％ブロムフェノールブルー）を添加し、１００℃で２分間処理した後、１０％のＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、試料中に含まれている蛋白質を分離した。セミドライ式ブロッティング装置（バイオラッド社）を用いてポリアクリルアミド中の蛋白質をニトロセルロース膜に転写した後、常法に従いウエスタンブロッティング法により該ニトロセルロース上のヒトＣｂＡＰ４０蛋白質の検出を行った。一次抗体にはＣｂＡＰ４０のＣ末端に融合させたＶ５エピトープを認識するモノクローナル抗体（インビトロジェン社）を用い、二次抗体にはラビットＩｇＧ−ＨＲＰ融合抗体（バイオラッド社）を用いた。その結果、図１に示す通り、４５アミノ酸からなるＣ末端側のタグを含む合計４１１アミノ酸からなるＣｂＡＰ４０−Ｖ５−Ｈｉｓ６融合蛋白質を示す約４５ｋＤａの蛋白質が発現ベクターｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０の細胞導入に依存して検出されることを確認した。これにより、培養細胞中でクローニングした前述のヒトＣｂＡＰ４０遺伝子は全長領域が確かに発現し、蛋白質として安定な構造をとりうることが明らかになった。
［実施例３］ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質の作製
ヒトＣｂＡＰ４０のｃＤＮＡをＧＳＴ融合発現ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１（アマシャムバイオサイエンス社）に挿入するため、配列番号３３および３４に示すプライマーを用いて前述実施例１で作製したｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０を鋳型としてＰＣＲ反応を行い、ＣｂＡＰ４０遺伝子ｃＤＮＡの５’末端に制限酵素ＢａｍＨＩサイトを、３’末端側には制限酵素ＸｈｏＩサイトをそれぞれ付加したＤＮＡ断片を作製した。ＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社）を用い、９８℃（１分）の後、９８℃（５秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（５分）のサイクルを３５回繰り返した。該ＤＮＡ断片をＢａｍＨＩ及びＸｈｏＩで酵素処理して、ｐＧＥＸ−６Ｐ−１のＢａｍＨＩおよびＸｈｏＩ部位に組み換え、発現プラスミドｐＧＥＸ−ＣｂＡＰ４０を得た。
ｐＧＥＸ−ＣｂＡＰ４０を大腸菌ＢＬ２１を用いて、ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ法による形質転換を行い、２．４ｍｌの培養液で一晩振盪培養した後、その全量を４００ｍｌ培養液に移し変え、３７℃で３時間振盪培養した後、最終濃度が２．５ｍＭとなるようにＩＰＴＧ（シグマ社）を添加し、更に３時間振盪培養してＧＳＴ融合ＣｂＡＰ４０蛋白質（以下ＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０と略記する）の発現を誘導した。菌体を回収し、実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年 ５２８頁 松七五三らに従ってＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０をグルタチオンセファロースビーズ（Ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ；アマシャム・ファルマシア社）上に精製した。コントロールとしてｐＧＥＸ−６Ｐ−１で形質転換した大腸菌ＢＬ２１からＧＳＴ部分のみの蛋白質（以下ＧＳＴ蛋白質と略記する）を上述と同様に発現誘導して精製した。精製したこれらの蛋白質は、公知の方法に従ってＳＤＳゲル電気泳動法による分離と、クーマジーブリリアントブルー染色により期待される分子量の蛋白質（ＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０；６７ｋＤａ、ＧＳＴ蛋白質；２６ｋＤａ）が精製されていることを確認した。
このＣｂＡＰ４０蛋白質の精製標品は、ｃ−Ｃｂ１との相互作用解析、ＣｂＡＰ４０蛋白質の抗体作製など多岐の用途に利用できる。具体的には、後述の実施例９（３）に示す方法により、ｃ−Ｃｂ１蛋白質との直接の相互作用の有無をＧＳＴ−ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年 ５２８頁 松七五三ら）によって確認することが可能である。より具体的には、ｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡを鋳型としてＴＮＴ ｋｉｔ（ＴＮＴＲＱｕｉｃｋ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；プロメガ社）およびラジオアイソトープ（ｒｅｄｉｖｕｅ Ｐｒｏ−ｍｉｘ Ｌ−［３５Ｓ］；アマシャム）を用いて添付のプロトコールに従いｉｎ ｖｉｔｒｏでの転写・翻訳によりラジオアイソトープラベルされたｃ−Ｃｂ１蛋白質を調製する。このｃ−Ｃｂ１蛋白質にグルタチオンビーズ上に精製したＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０蛋白質をを添加して４℃で１時間振盪した後、遠心分離によりビーズ上のＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０蛋白質に結合する蛋白質を共沈殿させる。沈殿物中の蛋白質を公知の方法に従ってＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、オートラジオグラフィによりラベルされたｃ−Ｃｂ１を検出することにより、本発明のＣｂＡＰ４０とｃ−Ｃｂ１蛋白質との直接の相互作用を調べることが可能である。
［実施例４］ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の組織別発現分布解析
前述配列番号１０および１２に示すプライマーを用いて、ＣｂＡＰ４０遺伝子の全長ｃＤＮＡ断片を、ヒト各種組織由来ｃＤＮＡからＰＣＲ反応を用いて増幅を試み、各種組織におけるＣｂＡＰ４０の発現の有無を調べた。ヒト骨髄、脳、軟骨、心臓、腎臓、白血球、肝臓、肺、リンパ球、乳腺、卵巣、膵臓、胎盤、前立腺、骨格筋、脂肪、大動脈由来のｃＤＮＡライブラリー（クロンテック社）各２μｇを鋳型としてＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社））を用い、９８℃（１分）の後、９８℃（５秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（５分）のサイクルを３５回繰り返した。得られたＰＣＲ産物をアガロースゲル電気泳動によって分離した結果、骨格筋、膵臓由来のｃＤＮＡライブラリーから所望するヒトＣｂＡＰ４０遺伝子と思われる約１１００塩基対のＤＮＡ断片が増幅された。これらのＤＮＡ断片をアガロースゲル中から分離した後、上述の実施例１（４）に記した方法に従い配列番号１２に示すプライマーを用いて該ＤＮＡ断片の塩基配列をそれぞれ決定した結果、配列番号１に示すヒトＣｂＡＰ４０遺伝子であることを確認した。このことから、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の発現はインスリンシグナルに応答する筋肉および膵臓などごく限定された臓器で特異的に制御されていることが判明した。
［実施例５］正常マウスおよび糖尿病モデルマウスにおけるＣｂＡＰ４０発現量の測定
上述の知見により本発明のヒトＣｂＡＰ４０蛋白質はｃ−Ｃｂ１と結合し、骨格筋などのインスリン応答組織に発現していることが判明した。ｃ−Ｃｂ１蛋白質はインスリンシグナル第２経路に作用する因子であることから、本発明のＣｂＡＰ４０の作用がインスリン抵抗性に関わることが予想された。そこで正常マウスＣ５７ＢＬ／６Ｊとｍ＋／ｍ＋、および２型糖尿病モデルマウスＫＫＡｙ／Ｔａとｄｂ／ｄｂの筋肉におけるＣｂＡＰ４０遺伝子のメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）発現量を測定した。
遺伝子発現量は、本発明のマウスＣｂＡＰ４０遺伝子の発現量を測定し、同時に測定したグリセルアルデヒド３−リン酸脱水素酵素（Ｇｌｙｃｅｒａｌｄｅｈｙｄｅ ３−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ（Ｇ３ＰＤＨ））遺伝子の発現量により補正した。測定系としてはＰＲＩＳＭＴＭ ７７００ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＳｙｓｔｅｍとＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ ＰＣＲ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ（アプライドバイオシステムズ社）を用いた。本測定系においてはＰＣＲで増幅された２本鎖ＤＮＡがとりこむＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ色素の蛍光量をリアルタイムに検出・定量することにより、目的とする遺伝子の発現量が決定される。
具体的には、以下の手順により測定した。
（１）全ＲＮＡ（ｔｏｔａｌＲＮＡ）の調製
１５週齢のオスのＣ５７ＢＬ／６Ｊマウス、ＫＫＡｙ／Ｔａマウス、ｍ＋／ｍ＋マウス、ｄｂ／ｄｂマウス（いずれも日本クレア社）を使用した。各マウスの筋肉を摘出し、ＲＮＡ抽出用試薬（Ｉｓｏｇｅｎ；ニッポンジーン社）を用いて説明書に従い全ＲＮＡを調製した。調製した各々の全ＲＮＡはその後デオキシリボヌクレアーゼ（ニッポンジーン社）を用いて処理し、フェノール／クロロホルム処理、エタノール沈殿して滅菌水に溶解し−２０℃で保存した。
（２）１本鎖ｃＤＮＡの合成
全ＲＮＡから１本鎖ｃＤＮＡへの逆転写は、（１）で調製した１μｇのＲＮＡをそれぞれ用い、逆転写反応用キット（ＡｄｖａｎｔａｇｅＴＭ ＲＴ−ｆｏｒ−ＰＣＲ Ｋｉｔ；クロンテック社）を用いて２０μｌの系で行った。逆転写後、滅菌水１８０μｌを加えて−２０℃で保存した。
（３）ＰＣＲプライマーの作製
４つのオリゴヌクレオチド（配列番号１３−配列番号１６）を（４）の項で述べるＰＣＲのプライマーとして設計した。マウスＣｂＡＰ４０遺伝子に対しては配列番号１３と配列番号１４の組合せ、Ｇ３ＰＤＨ遺伝子に対しては配列番号１５と配列番号１６の組み合わせで使用した。
（４）遺伝子発現量の測定
ＰＲＩＳＭＴＭ ７７００ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＳｙｓｔｅｍによるＰＣＲ増幅のリアルタイム測定は２５μｌの系で説明書に従って行った。各系において１本鎖ｃＤＮＡは５μｌ、２×ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ試薬を１２．５μｌ、各プライマーは７．５ｐｍｏｌ使用した。ここで１本鎖ｃＤＮＡは（２）で保存したものを１００倍希釈して使用した。なお検量線作成には、１本鎖ｃＤＮＡに代えて０．１μｇ／μｌのマウスゲノムＤＮＡ（クロンテック社）を適当に希釈したものを５μｌ用いた。ＰＣＲは、５０℃で１０分に続いて９５℃で１０分の後、９５℃で１５秒、６０℃で６０秒の２ステップからなる工程を４５サイクル繰り返すことにより行った。
各試料におけるマウスＣｂＡＰ４０遺伝子の発現量は、下記式に基づいてＧ３ＰＤＨ遺伝子の発現量で補正した。
［ＣｂＡＰ４０補正発現量］＝［ＣｂＡＰ４０遺伝子の発現量（生データ）］／［Ｇ３ＰＤＨ遺伝子の発現量（生データ）］
筋肉組織における発現量の比較においてはＣ５７ＢＬ／６Ｊマウスの発現量を１とした相対量を図２に示した。図の値は平均±ＳＥを示している。図中の記号「＊」はＤｕｎｎｅｔｔ検定における評価を示しており、有意差がｐ＜０．０５であることを意味している。
図２に示す通り、本発明のマウスＣｂＡＰ４０遺伝子の発現は、糖尿病モデルマウスの筋肉において発現が顕著に増加していることが判明した。またヒトにおいてはインスリンに依存した細胞への糖取り込みの７５％が骨格筋で行われることが知られている。従って本発明のＣｂＡＰ４０は筋肉における発現亢進を介してインスリン抵抗性を惹起すると考えられ、インスリン抵抗性への関与が大きいと結論づけられる。
また本実施例の結果より、ＣｂＡＰ４０発現量の測定により糖尿病病態の診断が出来ることが明らかとなった。
［実施例６］ヒトＣｂＡＰ４０高発現細胞における糖取り込み能の測定
（１）アデノウイルスベクターを利用したヒトＣｂＡＰ４０高発現ウイルスの作製
基本的に次のＷｅｂサイトの情報（Ｈｅ Ｔ−Ｃら、Ａ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｒａｐｉｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓｅｓ．Ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＡｄＥａｓｙ ｓｙｓｔｅｍ．）を基にウイルスを作製した。
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｌｏｎｃａｎｃｅｒ．ｏｒｇ／ａｄｅａｓｙ／ｐｒｏｔｏｃｏｌ．ｈｔｍ
実施例１で作製したｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０から制限酵素ＫｐｎＩとＮｏｔＩを用いてヒトＣｂＡＰ４０遺伝子断片を切り出し、同制限酵素を利用してベクターｐＡｄＴｒａｃｋ−ＣＭＶ（Ｈｅ Ｔ−Ｃ．ら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．，９５，２５０９−２５１４，１９９８）にヒトＣｂＡＰ４０遺伝子をサブクローニングした（以下ｐＡｄＴｒａｃｋ−ＣＭＶ−ＣｂＡＰ４０）。これを制限酵素ＰｍｅＩで消化し大腸菌内でアデノウイルスベクターｐＡｄＥａｓｙ−１に組み換えた。組み換えが起きたことは、制限酵素ＰａｃＩ消化及びアガロースゲル電気泳動により４．５ｋｂの遺伝子断片が見られることで確認された。組み換えられたウイルスベクターを調製し制限酵素ＰａｃＩで消化して１本鎖化したのち、リポフェクトアミン２０００試薬（インビトロジェン社）を利用して２９３細胞に遺伝子導入した。ヒトＣｂＡＰ４０高発現ウイルスは、２９３細胞で大量に増殖させたのち以下に示す塩化セシウムを用いた密度勾配遠心により精製して実験に用いた。
まずヒトＣｂＡＰ４０高発現ウイルスに感染させた２９３細胞をコラーゲンコートしたシャーレからスクレーパーを用いてはがし、１５００ｒｐｍで５分遠心して集めた。培地を除去したのち２９３細胞をＰＢＳに懸濁し、ドライアイスエタノールを用いた凍結と３７℃の湯浴を用いた融解および激しい懸濁の３ステップからなる工程を４回繰り返した。この操作により細胞内で増殖したウイルスが細胞外に出てくる。細胞懸濁液を１５００ｒｐｍで５分遠心し、その上清画分を集めた。次に１リットルあたりＮａＣｌ ４３．９ｇ，ＫＣｌ ３．７ｇ，Ｔｒｉｓ ３０．３ｇ，Ｎａ２ＨＰＯ４ １．４２ｇを含みＨＣｌでｐＨ７．４に調製した溶液を作製し、これに塩化セシウムを溶解させて、密度１．３３９，１．３６８，１．３７７の３種の塩化セシウム溶液を用意した。密度１．３７７の塩化セシウム溶液に密度１．３３９の塩化セシウム溶液を重層し、さらにその上に先に集めたウイルス上清画分を重層して、ベックマンのＳＷ４１ローターを用いて３５０００ｒｐｍで１．５時間超遠心した。一番下に見られるバンドにウイルスが含まれるので、これを１８ゲージのシリンジで回収した。密度１．３６８の塩化セシウム溶液にこのウイルス画分を重層し、もう一度３５０００ｒｐｍで１８時間超遠心した。１８ゲージのシリンジでウイルスを回収し、透析チューブに移して、透析液（１０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ，１ｍＭ ＭｇＣｌ２，１３５ｍＭ ＮａＣｌ ｐＨ７．５）を用いて透析した。透析後、２６０ｎｍにおける吸光度（Ａ２６０）を測定して下記の計算式によりウイルスを定量、換算し、グリセロールを１０％になるように添加し、実験に使用するまで−８０℃でウイルスを保存した。
［式］ １ Ａ２６０＝１．１×１０１２ウイルス粒子＝３．３×１０１１ｐｆｕ／ｍｌ
（２）筋肉細胞の分化とヒトＣｂＡＰ４０発現アデノウイルスの添加
Ｌ６細胞を用いてＣｂＡＰ４０の糖とりこみに対する効果を評価した。Ｌ６細胞を１０％ウシ胎児血清（ＦＣＳ）を含むα最小必須培地（αＭＥＭ、インビトロジェン社）に懸濁し、コラーゲンコートした２４穴プレート（旭テクノグラス社）に１．６×１０５個／穴になるようにまいた。翌日、２％ＦＣＳを含むαＭＥＭに培地を交換してＬ６細胞の筋肉への分化を誘導し、さらにその３日後に同培地４００μｌに交換した。その翌日ヒトＣｂＡＰ４０発現アデノウイルスを１穴あたり１．６×１０１０ｐｆｕの濃度で培地に添加した。コントロールとしてはｅＧＦＰのみを発現させるアデノウイルスを用いた。
（３）ヒトＣｂＡＰ４０高発現細胞における糖取り込み能の測定
アデノウイルスを添加して２４時間後、糖取り込みに対する効果を評価した。
まず培地を所定濃度のインスリンを含むＫＲＰ緩衝液（１３６ｍＭ ＮａＣｌ，４．７ｍＭ ＫＣｌ，１．２５ｍＭ ＣａＣｌ２，１．２５ｍＭ ＭｇＳＯ４，５ｍＭ Ｎａ２ＨＰＯ４，ｐＨ７．４）０．２５ｍｌに交換し、３７℃で２０分インキュベートした。次に１ｍＭの２−デオキシ−Ｄ−グルコースを含むＫＲＰに１ｍｌあたり１５μｌの２−デオキシ−Ｄ−［Ｕ−１４Ｃ］グルコース（アマシャムバイオサイエンス社）を加えたものを用意し、各穴に５０μｌずつ添加して３７℃で１０分インキュベートした。その後、冷えたリン酸緩衝生理食塩液（ＰＢＳ）で３回洗い、０．１％ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を用いて細胞を溶解し、２ｍｌのシンチレーター（Ａｑｕａｚｏｌ−２、パッカードバイオサイエンス社）と混合して、細胞内に取り込まれたグルコース量を液体シンチレーションアナライザー（トライカーブＢ２５００ＴＲ、パッカード社）を用いて測定した。結果を図３に示す。図の値は平均±ＳＥを示している。図中の記号「＊」はＤｕｎｎｅｔｔ検定における評価を示しており、「＊」は有意差がｐ＜０．０５であることを、「＊＊」は有意差がｐ＜０．０１であることを意味している。
図３に示す通り、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子を筋肉細胞に高発現させると糖取り込み量が減少することが判明した。
［実施例７］ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーター配列の同定、および該配列の転写誘導活性を利用したインスリン抵抗性を改善する化合物のスクリーニング系
（１）ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーターのクローニング
インスリンシグナル第２経路にある分子でｃ−Ｃｂ１と結合することが報告されているＣＡＰ（Ｃｂ１−ａｓｓｏｓｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ）はインスリン抵抗性改善薬であるチアゾリジン誘導体によってその発現量が増加することが知られており、該発現量の増加はチアゾリジン誘導体によるインスリン抵抗性改善作用の一機序を担うと考えられている。本発明のＣｂＡＰ４０はＣＡＰと同様にｃ−Ｃｂ１に結合するが、上述の事実からＣｂＡＰ４０はＣＡＰとは対照的にインスリン抵抗性をもたらす糖尿病の増悪因子であると考えられる。このためＣｂＡＰ４０の発現についてもＣＡＰとは対照的な調節を受けていることが予想された。しかしヒトＣｂＡＰ４０の発現調節に関わるプロモーター配列は明らかでなかった。そこで、ヒトＣｂＡＰ４０プロモーター配列の取得を試み、該プロモーター配列の下流にレポーター遺伝子を配置することにより、ヒトＣｂＡＰ４０の発現を検出して定量化可能な系を構築し、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の発現調節機構を調べた。
配列番号１７および１８に示す一対のプライマーを設計した。これらのプライマーを用いてヒトゲノムＤＮＡ（クロンテック社）を鋳型とし、ＰＣＲ法（ＤＮＡポリメラーゼ（ＬＡ Ｔａｑ ＤＮＡ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社）により、ヒトＣｂＡＰ４０のプロモーター配列を含むポリヌクレオチドの増幅を試みた。ＰＣＲの反応条件は、９８℃（５分）の後、９６℃（３０秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（９０秒）のサイクルを３５回繰り返した後７２℃で７分加温した。その結果約３．１ｋｂｐのポリヌクレオチドの増幅に成功した。次に該ポリヌクレオチドがヒトＣｂＡＰ４０の発現を制御するプロモーターを含むことを示すため、このＰＣＲによって得られたＤＮＡ断片を制限酵素ＸｈｏＩおよびＢａｍＨＩ（宝酒造社）で処理し、同様に制限酵素ＸｈｏＩおよびＢｇｌＩＩで処理したルシフェラーゼレポーターベクター（ｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクター；プロメガ社）に連結してＣｂＡＰ４０遺伝子プロモーター連結レポーターベクター（ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ）を構築した。
ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐに挿入した３．１ｋｂｐのポリヌクレオチドは、配列番号１７及び１８に示すプライマー並びにｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクターのマルチクローニングサイトの前後に結合する配列番号１９及び２０に示すＤＮＡプライマー（プロリゴ社）を用いて塩基配列を部分的に決定した。さらに決定した塩基配列情報をもとに設計した配列番号２１、２２、２３、及び２４に示す４種類のＤＮＡプライマー（プロリゴ社）を用いてさらに該ポリヌクレオチドの全長の塩基配列を決定した。その結果、該ポリヌクレオチドは配列番号３に示す３１１９ｂｐのポリヌクレオチドであることを明らかにした。
次に同塩基配列情報をもとに上述のｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを制限酵素ＨｉｎｄＩＩＩ処理し、続いてライゲーション反応により同プラスミドを連結して配列番号３に示すポリヌクレオチドから１２３１番目から３１１９番目の塩基までの配列を除去したプラスミドｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］を作製した。さらにｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを制限酵素ＳｍａＩ及びＨｉｎｄＩＩＩで処理して配列番号３に示すポリヌクレオチドの１３６４番目から３１１９番目の塩基に相当するＤＮＡ断片を切り出し、同断片を制限酵素ＳｍａＩ及びＨｉｎｄＩＩＩで処理したｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクターに連結してｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］を作製した。さらに配列番号１８及び２３、配列番号１８及び２４の２対のプライマーを用いて、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを鋳型として上述実施例７（１）に示した条件と同様のＰＣＲ反応により配列番号３に示すポリヌクレオチドの２１２５から３１１９番目の塩基を含むＤＮＡ断片及び同２５６９から３１１９番目の塩基を含むＤＮＡ断片をそれぞれ抽出した。これらのＤＮＡ断片をそれぞれ制限酵素ＳａｃＩ及びＢａｍＨＩで処理し、同様に制限酵素ＳａｃＩおよびＢｇｌＩＩで処理したｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクターに連結してｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］及び、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］をそれぞれ構築した。これらｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］及びｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］はいずれも上述の配列番号１９及び２０に示すＤＮＡプライマーを用いて挿入配列の塩基配列を決定した。その結果いずれも配列番号３に示すポリヌクレオチドの部分断片を有しており、各プラスミド名の括弧内に記した数値に相当する該ポリヌクレオチドの塩基配列部分を含むことを確認した。
（２）ヒトＣｂＡＰ４０プロモーターの転写誘導活性を利用した化合物のスクリーニング系の構築
ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを上述の実施例２（１）に示した方法に従ってＣＯＳ−１細胞にトランスフェクトし、空ベクターｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃ Ｖｅｃｔｏｒをトランスフェクトした場合と比較することにより、該ポリヌクレオチドのプロモーターとしての発現誘導活性をルシフェラーゼの活性を指標に測定した。細胞へのトランスフェクション効率の補正及びルシフェラーゼアッセイの詳細は以下の方法に従った。培養細胞２９３細胞（セルバンク社）は１２ウェル培養プレート（ウェル直径２２ｍｍ）の培養皿に各ウェル１ｍｌの１０％牛胎児血清（シグマ社）を含む最少必須培地ＤＭＥＭ（ギブコ社）を加えて７０％コンフルエントの状態になるまで培養した。この細胞にリポフェクタミン法（ＬＩＰＯＦＥＣＴＡＭＩＮＥＴＭ２０００；インビトロジェン社）を用いて、添付のプロトコールに従い上述のｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐあるいはｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃ Ｖｅｃｔｏｒ（０．８μｇ／ウェル）を、一過性にトランスフェクトした。ピオグリタゾン（ｐｉｏｇｌｉｔａｚｏｎｅ、（＋）−５−［４−［２−（５−エチル−２−ピリジニル）エトキシ］ベンジル］−２，４−チアゾリジンジオン）０．１μＭあるいは１．０μＭ、あるいは１０μＭを培地に添加して２４時間培養した後、培地を除去し、細胞をＰＢＳで洗浄した後にウェルあたり０．１ｍｌの細胞溶解液（１００ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ７．８）、０．２％トリトンＸ−１００）を添加して細胞を溶解した。ピオグリタゾンは特許１８５３５８８号明細書の方法に従って合成した。
この細胞溶解液１００μｌにルシフェラーゼ基質溶液１００μｌ（ピッカジーン社）を添加し、ＡＢ−２１００型化学発光測定装置（アトー社）を用いて１０秒間の発光量を測定した。ルシフェラーゼレポーター遺伝子と同時にβ−ガラクトシダーゼ発現遺伝子をもつプラスミドｐＣＨ１１０（アマシャムファルマシアバイオテク社）０．１μｇ／ウェルを細胞にコトランスフェクトし、β−ガラクトシダーゼ活性検出キットＧａｌａｃｔｏ−Ｌｉｇｈｔ ＰｌｕｓＴＭｓｙｓｔｅｍ（アプライドバイオシステム社）を用いてβ−ガラクトシダーゼ活性を測定及び数値化した。これを導入遺伝子のトランスフェクション効率として上述のルシフェラーゼ活性を各ウェル毎に補正した。
結果を図４に示す。図の値は平均±ＳＥを示している。ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子上流配列の存在に依存した有意なプロモーター活性が確認された。さらにこのプロモーター活性はインスリン抵抗性改善薬であるチアゾリジン誘導体の一種ピオグリタゾン０．１−１０μＭを加えた場合に抑制されることが明らかになった。さらに、同じ実験をｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐに替えて上述で作製したｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］、あるいはｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］に置き換えて実施した。ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］又はｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］を用いた場合は、プロモーター活性が検出され、その活性はピオグリタゾンにより抑制された。ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］を用いた場合には、プロモーター活性は検出されたが、ピオグリタゾンによる抑制効果は観察されなかった。ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］を用いた場合には、プロモーター活性は検出されなかった。従って、プロモーター活性の発現には配列番号３のポリヌクレオチドの第２１２５〜３１１９番の塩基配列が含まれていれば良いことがわかった。また、ピオグリタゾンによるプロモーター活性の抑制作用は配列番号３のポリヌクレオチドの第２１２５〜２５６９番の塩基までのＤＮＡ配列の存在に依存して引き起こされることが明らかになった。すなわち、配列番号３、配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番及び第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドにはヒトＣｂＡＰ４０の発現を制御するプロモーター配列が含まれており、このプロモーターはインスリン抵抗性を低減させるピオグリタゾンなどのＰＰＡＲγリガンドによって負に制御されることを示された。この事実から、インスリン抵抗性を低減させるチアゾリジン誘導体によってＣｂＡＰ４０の発現が抑制されることによりインスリン抵抗性の低減が引き起こされていることが予想された。
したがって本実施例におけるヒトＣｂＡＰ４０のプロモーターアッセイは、ＰＰＡＲγ蛋白質あるいはその応答配列を利用せずにＰＰＡＲγリガンドあるいはインスリン抵抗性改善薬をスクリーニングするために利用できる。
さらに、ピオグリタゾンによるプロモーター活性の抑制作用は上述のとおり配列番号３の第２１２５〜２５６９番の塩基配列の存在に依存して引き起こされることから、この配列部分を含むポリヌクレオチドを、ＣｂＡＰ４０以外の遺伝子の、転写誘導に必要なＴＡＴＡボックスを含む最低限の長さのプロモーター配列の上流に配置することによって、同様にＰＰＡＲγ蛋白質あるいはその応答配列を利用せずにＰＰＡＲγリガンドあるいはインスリン抵抗性改善薬をスクリーニングするために利用することができる。
本スクリーニング方法により得られる化合物には、従来のＰＰＡＲγ蛋白質を介在させるスクリーニング方法によって得られたチアゾリジン誘導体などの典型的なＰＰＡＲγリガンドとは異なる構造的特徴を有するものが含まれうる。すなわち、チアゾリジン誘導体に見られる浮腫や脂肪重量増加などの副作用を付帯しない２型糖尿病改善剤を得ることが可能である。
［実施例８］マウスＣｂＡＰ４０のクローニング
（１）マウスＣｂＡＰ４０のクローニング
前述実施例５で作製した糖尿病モデルマウスの筋肉由来ｍＲＮＡを鋳型とした１本鎖ＤＮＡのライブラリーを用いて、公知の方法によりこれを鋳型としてさらにＰＣＲを行って２本鎖ＤＮＡからなるｃＤＮＡライブラリーを作製した。これを鋳型とし、配列番号２７及び配列番号２８に示す一対のプライマーを用いて、前述の実施例１（３）と同様のＰＣＲ法により、ＣｂＡＰ４０マウスオルソログ遺伝子全長ｃＤＮＡの増幅を試みた。その結果得られた約１．４ｋｂｐのＤＮＡ断片を、実施例１と同様の方法に従い塩基配列を決定したところ、配列番号２５に示す１４０４ｂｐからなる遺伝子の全長ｃＤＮＡが含まれることを確認した。該ｃＤＮＡは配列番号２６に示すポリペプチドをコードする新規の遺伝子である。公知の登録遺伝子ＧｅｎＢａｎｋ ＮＭ＿１７２７０８及びＡＫ０４４４４５は、該新規遺伝子と部分的に同一の配列を有するが、ｃＤＮＡの３’端が異なっており、コードするポリペプチドはカルボキシル末端長および配列が全く異なる分子である。対照的に該新規遺伝子はヒトＣｂＡＰ４０とほぼ同一のＣ末端構造を有しており、配列番号１に示すヒトＣｂＡＰ４０遺伝子と７５．６％、コードするポリペプチドは配列番号２に示すヒトＣｂＡＰ４０蛋白質と７１．１％の高い相同性をそれぞれ示す。この知見から該新規遺伝子は本発明ヒトＣｂＡＰ４０のマウスオルソログ遺伝子であり、ヒトＣｂＡＰ４０とマウスＣｂＡＰ４０は同じ機能を有するといえる。
（２）マウスＣｂＡＰ４０発現ベクターの作製
前述の実施例１（４）に示した方法と同様の方法により上記マウスＣｂＡＰ４０ｃＤＮＡをｐｃＤＮＡ３．１−Ｖ５−ＴＯＰＯ（インビトロジェン社）にクローニングした。クローニングに際してマウスＣｂＡＰ４０の停止コドンを除いてタグを融合させるため、配列番号２９及び配列番号２７に示すプライマーを用いてＰＣＲおよびベクターへのリクローニングを行った。作製した該発現ベクターをｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０と名付けた。
（３）マウスＣｂＡＰ４０発現細胞の作製、およびマウスＣｂＡＰ４０蛋白質の検出
前述実施例２の（１）に示した方法に従い、ｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０を２９３細胞にリン酸カルシウム法を用いて一過性に導入した。３０時間培養した後、培地を除去し、細胞をＰＢＳで洗浄した後にウェルあたり０．１ｍｌの細胞溶解液（１００ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ７．８）、０．２％トリトンＸ−１００）を添加して細胞を溶解した。続いて前述実施例２（２）に示した方法に従い、ポリアクリルアミド電気泳動による分離と抗Ｖ５抗体を用いたウエスタンブロットでマウスＣｂＡＰ４０蛋白質の検出を行った。その結果、４５アミノ酸からなるＣ末端側のタグを含む合計５１２アミノ酸からなるマウスＣｂＡＰ４０−Ｖ５−Ｈｉｓ６融合蛋白質を示す約６０ｋＤａの蛋白質が発現ベクターｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０の細胞導入に依存して検出されることを確認した。これにより、培養細胞中でクローニングした前述のマウスＣｂＡＰ４０は、遺伝子の全長領域が確かに発現し、蛋白質として安定な構造をとりうることが明らかになった。
［実施例９］ヒトおよびマウスＣｂＡＰ４０とｃ−Ｃｂ１の相互作用の検証
（１）ＧＳＴ融合ｃ−Ｃｂ１発現プラスミドの作製
マウスｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡをＧＳＴ融合発現ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１（アマシャムバイオサイエンス社）に挿入するため、実施例１（１）で得られたマウスｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡを鋳型として配列番号３０および３１で表されるＤＮＡオリゴプライマー（プロリゴ社）を用いたＰＣＲ反応により、ｃＤＮＡの両末端に末端にそれぞれ制限酵素ＥｃｏＲＶサイトとＸｈｏＩサイトを付加した。なおＰＣＲ反応は実施例１（１）で述べた条件で行った。このｃＤＮＡ断片を制限酵素ＥｃｏＲＶ及びＸｈｏＩで、ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１を制限酵素ＳｍａＩ及びＸｈｏＩでそれぞれ切断し、直鎖状にした。両者を混合したものをＤＮＡ ｌｉｇａｓｅ液（ＤＮＡ ｌｉｇａｔｉｏｎ ｋｉｔ ＩＩ；宝酒造社）と混合して１６℃で３時間処理し、ｐＧＥＸ−６Ｐ−１のマルチクローニングサイトにｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡが挿入されたプラスミド（以下ｐＧＥＸ−Ｃｂ１と略称する）を作製した。配列番号３２に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとして、シーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒアプライドバイオシステムズ社）を用いて塩基配列の決定を行い、ｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡのコード領域とｐＧＥＸベクターのＧＳＴタグ翻訳フレームが一致して挿入されているものを選択した。
（２）ＧＳＴ融合ｃ−Ｃｂ１タンパク質の精製
上述の（１）で得られたプラスミドｐＧＥＸ−Ｃｂ１を用いて、実施例３と同様に、ＧＳＴ−Ｃｂ１を精製した。コントロールとしてｐＧＥＸ−６Ｐ−１で形質転換した大腸菌ＢＬ２１からＧＳＴ部分のみの蛋白質（以下ＧＳＴ蛋白質と略記する）を上述と同様に発現誘導して精製した。公知の方法に従ってＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法による分離及びクーマジーブリリアントブルー染色を行い、期待される分子量の蛋白質（ＧＳＴ−Ｃｂ１；１００ｋＤａ、ＧＳＴ蛋白質；２６ｋＤａ）が精製されていることを確認した。
（３）ｃ−Ｃｂ１蛋白質とヒト又はマウスＣｂＡＰ４０蛋白質との生化学的結合の確認
上述（２）で作製したＧＳＴ−Ｃｂ１蛋白質を用いて、ヒトおよびマウスＣｂＡＰ４０蛋白質とｃ−Ｃｂ１蛋白質の直接の相互作用の有無をＧＳＴ−ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年 ５２８頁 松七五三ら）によって確認した。まず上述実施例１（４）で作製したｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０あるいは上述実施例８（２）で作製したｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０の０．５μｇをそれぞれ鋳型としてＴＮＴ ｋｉｔ（ＴＮＴＲＱｕｉｃｋ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；プロメガ社）４０μｌおよびラジオアイソトープ（ｒｅｄｉｖｕｅ Ｐｒｏ−ｍｉｘ Ｌ−［３５Ｓ］；アマシャム）１．３ＭＢｑを用いて添付のプロトコールに従いｉｎ ｖｉｔｒｏでの転写・翻訳によりラジオアイソトープラベルされたヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質を調製した。このヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質調製液各１５μｌと上述（２）でグルタチオンビーズ上に精製したＧＳＴ蛋白質あるいはＧＳＴ−Ｃｂ１各又は１μｇを混合し、０．３ｍｌのＢｕｆｆｅｒ Ａ（５０ｍＭトリス塩酸（ｐＨ７．５）、１０％グリセロール、１２０ｍＭ ＮａＣｌ、１ｍＭ ＥＤＴＡ、０．１ｍＭ ＥＧＴＡ、０．５ｍＭ ＰＭＳＦ、０．５％ＮＰ−４０）を添加して４℃で１時間振盪した。その後遠心分離によりビーズ上のＧＳＴ蛋白質あるいはＧＳＴ−Ｃｂ１に結合する蛋白質を共沈殿させた。これを上述のＢｕｆｆｅｒ ＡのＮａＣｌ濃度を１００ｍＭに置換した緩衝液０．５ｍｌでけん濁し、再度遠心分離により共沈殿させた。この操作を４回繰り返したのち、沈殿物中の蛋白質を公知の方法に従ってＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、オートラジオグラフィによりヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質を検出した。その結果、ＧＳＴ蛋白質を混合した場合には検出されないバンドがＧＳＴ−Ｃｂ１を混合した場合に検出された。これにより、本発明のポリペプチドの一つであるヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０は、同様にｃ−Ｃｂ１蛋白質と相互作用することが明らかになり、これらヒト、マウスのＣｂＡＰ４０は両動物種で互いに同一の機能を担うカウンターパートであることが裏付けられた。従って本発明のマウスＣｂＡＰ４０は、本発明のヒトＣｂＡＰ４０と同様にｃ−Ｃｂ１蛋白質との相互作用を介してインスリン抵抗性の惹起に関与することがわかった。
【産業上の利用可能性】
ＣｂＡＰ４０はインスリンシグナルに関わる新たな新規分子であり、本発明のポリペプチド、ポリヌクレオチド、発現ベクター及び細胞は、２型糖尿病改善薬、特にインスリン抵抗性改善薬若しくは糖代謝改善薬の同定及びスクリーニングに有用である。本発明のスクリーニング方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングすることができる。また、本発明のポリペプチド及び該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは糖尿病の診断に有用である。
【配列表フリーテキスト】
以下の配列表の数字見出し＜２２３＞には、「Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」の説明を記載する。具体的には、配列表の配列番号８，９，１１，１９，２０，３０，３１，３３，３４の配列で表される各塩基配列は、人工的に合成したプライマー配列である。
以上、本発明を特定の態様に沿って説明したが、当業者に自明の変形や改良は本発明の範囲に含まれる。
【配列表】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【技術分野】
本発明は、２型糖尿病改善薬のスクリーニング方法に関する。ｃ−Ｃｂ１に結合する新規なポリペプチド及び該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。また該ポリペプチドの発現量を制御するプロモーター、前記ポリヌクレオチド又は該プロモーターを含有する発現ベクター、該発現ベクターを含有する形質転換細胞に関する。さらに、前記ポリペプチド、プロモーター、発現ベクター及び／又は形質転換細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用に関する。
【背景技術】
インスリンは膵臓ランゲルハンス島のβ細胞より分泌され、主に筋肉、肝臓、脂肪に作用して血中の糖を細胞に取り込ませて貯蔵、消費させることにより血糖値を降下させる。糖尿病は、このインスリンの作用不足から引き起こされるが、患者にはインスリンの生産又は分泌に障害をもつ１型と、インスリンによる糖代謝促進が起こりにくくなる２型の２つのタイプが存在する。いずれの患者でも血糖値が健常人より高くなるが、１型では血中インスリンが絶対的に不足するのに対して、２型ではインスリンの存在にもかかわらず血糖の細胞における取り込み又は消費が促進されないインスリン抵抗性が生じている。２型糖尿病は遺伝的素因に加えて過食や運動不足、ストレスなどが原因となり惹起されるいわゆる生活習慣病である。今日先進諸国では摂取カロリーの増大に伴いこの２型糖尿病患者が急激に増加しており、日本では糖尿病患者の９５％を占めている。そのため糖尿病の治療薬には単純な血糖降下剤のみでなく、インスリン抵抗性の改善により糖代謝を促進する２型糖尿病の治療を対象とした研究の必要性が増大している。
現在１型糖尿病患者の治療にはインスリン注射製剤が処方されている。一方、２型糖尿病患者に処方される血糖降下剤としては、インスリン注射製剤に加えて膵臓のβ細胞に作用してインスリンの分泌を促すスルホニル尿素系血糖降下剤（ＳＵ剤）や、嫌気的解糖作用による糖利用の増大や糖新生の抑制、及び糖の腸管吸収を抑制する作用を持つビグアナイド系血糖降下剤の他、糖質の消化吸収を遅らせるα−グルコシダーゼ阻害剤が知られている。これらは間接的にインスリン抵抗性を改善するが、近年より直接的にインスリン抵抗性を改善する薬剤としてチアゾリジン誘導体が使われるようになった。その作用は細胞内への糖の取り込みと細胞内における糖利用の促進である。このチアゾリジン誘導体はペルオキシソーム増殖剤応答性受容体ガンマ（ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｒｅｃｅｐｔｏｒ：ＰＰＡＲγ）のアゴニストとして作用することが示されている（非特許文献１参照）。しかしチアゾリジン誘導体はインスリン抵抗性を改善するのみでなく、浮腫を惹起する副作用が知られている（非特許文献２−３参照）。この浮腫の惹起は心肥大をもたらす重篤な副作用なので、インスリン抵抗性改善のために、ＰＰＡＲγにかわるより有用な創薬標的分子が求められている。
インスリン作用のシグナルは細胞膜上にあるインスリン受容体を介して細胞内へ伝達される。このインスリンの作用経路には第一と第二の２経路が存在する。（非特許文献４参照）。第一経路においては、活性化されたインスリン受容体からＩＲＳ−１及びＩＲＳ−２、ＰＩ３キナーゼ、ＰＤＫ１を介してＡｋｔ１（ＰＫＢα）又はＡｋｔ２（ＰＫＢβ）、或いはＰＫＣλ又はＰＫＣζへ順次シグナルが伝達され、その結果として細胞内に存在するグルコーストランスポーターＧＬＵＴ４を細胞膜上へ移行させることにより、細胞外からの糖の取り込みを促進する（非特許文献５参照）。一方、第二経路ではインスリン受容体からｃ−Ｃｂ１及びＣＡＰを介してＣｒＫ ＩＩ、Ｃ３Ｇ、及びＴＣ１０へ順次シグナルが伝達され、結果ＧＬＵＴ４による糖の取り込みを促進する（非特許文献６参照）。しかし、これらインスリンシグナル伝達経路の詳細についてはいまだ不明な部分が多く、特にこれらのシグナルが最終的にどのような機構を経てグルコーストランスポーターを介した細胞の糖取り込みを促進するのか明らかではない。
ｃ−Ｃｂ１はインスリンシグナル第二経路上に存在するシグナル伝達仲介因子であり、プロリンに富む１２０ｋＤａの細胞質蛋白質である。ｃ−Ｃｂ１はインスリン刺激によって一過性にチロシンがリン酸化され、ＳＨ２、ＳＨ３を有する種々のシグナル伝達分子と会合する。例えばインスリンシグナル第二経路に存在するアダプタータンパク質で、インスリン感受性組織である肝臓、骨格筋、腎臓や心臓で強く発現している（非特許文献７参照）ＣＡＰ（Ｃｂ１ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ）は、そのＣ末端側にあるＳＨ３ドメインを介してｃ−Ｃｂ１と結合する。このＣＡＰ／ｃ−Ｃｂ１複合体はインスリンシグナルに応答してＣｒｋ ＩＩ−Ｃ３Ｇ複合体及び、ＴＣ１０を介してグルコーストランスポーターＧＬＵＴ４の細胞膜への移行を促進する。ｃ−Ｃｂ１との結合ドメインであるＳＨ３を欠損させたＣＡＰは、ＰＩ３キナーゼ活性には影響は与えないが、細胞の糖取り込みを阻害することが報告されている（非特許文献８参照）。またＣＡＰの発現はインスリン抵抗性を改善するＰＰＡＲγのアゴニストであるチアゾリジン誘導体によって亢進することが知られている。これらの事実から、ｃ−Ｃｂ１はＣＡＰとの結合を通じて細胞内への糖取り込みに働くシグナル伝達仲介因子であり、その機能阻害はＣＡＰから下流のインスリンシグナルを遮断してインスリン抵抗性を引き起こすと考えられている（非特許文献９参照）。したがってインスリン抵抗性が見られる２型糖尿病患者の細胞内では何らかの機序によりｃ−Ｃｂ１を介したインスリンシグナル伝達が阻害されていると考えられている（非特許文献９参照）。しかしこれまでｃ−Ｃｂ１と直接相互作用してインスリンシグナル伝達に関わる活性を負に調節する分子はこれまでに知られていなかった。
【非特許文献１】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、（米国）、１９９５年、第２７０巻、ｐ．１２９５３−１２９５６
【非特許文献２】「ダイアビーティーズ フロンティア（Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｆｒｏｎｔｉｅｒ）」、（米国）、１９９９年、第１０巻、ｐ．８１１−８１８
【非特許文献３】「ダイナビーティーズ フロンティア（Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｆｒｏｎｔｉｅｒ）」、（米国）、１９９９年、第１０巻、ｐ．８１９−８２４
【非特許文献４】「ザ・ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲーション（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ）」、（米国）、２０００年、第１０６巻、第２号、ｐ．１６５−１６９
【非特許文献５】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」、（米国）、１９９９年、第２７４巻、第４号、ｐ．１８６５−１８６８
【非特許文献６】「ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）」、（英国）、２００１年、第４１０巻、第６８３１号、ｐ．９４４−９４８
【非特許文献７】「モレキュラー・アンド・セルラー・バイオロジー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ）」（米国）、１９９８年、第１８巻、第２号、ｐ．８７２−８７９
【非特許文献８】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、（米国）、２００１年、第２７６巻、第９号、ｐ．６０６５−６０６８
【非特許文献９】「ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、（米国）、２０００年、第２７５巻、第１３号、ｐ．９１３１−９１３５
【発明の開示】
本発明の目的は、２型糖尿病改善薬のスクリーニング方法を提供することである。
本発明者らは、ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質を酵母ツーハイブリッドシステムにより同定した。その結果、ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質ヒトＣｂＡＰ４０（Ｃｂ１ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ４０）を見出し、加えて、該蛋白質をコードする遺伝子の発現がインスリン応答組織の一つである骨格筋に偏在していることを明らかにした。また、マウスＣｂＡＰ４０遺伝子及び蛋白質を取得し、ｃ−Ｃｂ１と結合することを明らかにした。さらにマウスＣｂＡＰ４０遺伝子は糖尿病モデルマウスの筋肉において正常個体より発現量が顕著に増加していること、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子を筋肉由来細胞に高発現させると糖の取り込みが阻害されることを明らかにし、該蛋白質が糖尿病態の原因因子であることを見出し、新たな２型糖尿病改善薬スクリーニングツールを提供した。さらにヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーター領域を同定し、該プロモーター由来の転写誘導活性がインスリン抵抗性を改善することが知られているチアゾリジン誘導体により抑制されることを明らかにした。これらの知見から、ＣｂＡＰ４０プロモーター由来の転写誘導活性を抑制することによりインスリン抵抗性改善効果が得られることを明らかにした。これらの知見をもとに上記プロモーター活性を指標とした２型糖尿病治療効果を有する物質のスクリーニング系を構築した。
すなわち本発明は、以下のスクリーニング方法、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、該発現ベクターで形質転換された細胞、並びにそれらの用途に関する。
〔１〕（１）（ｉ）配列番号３で表される塩基配列、（ｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（ｉｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（ｉｖ）前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、及び／又は挿入された塩基配列を含み、配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド
を含む発現ベクターで形質転換された細胞と試験物質とを接触させる工程、及び（２）プロモーター活性を検出する工程
を含む、試験物質が前記（ｉ）乃至（ｉｖ）のポリヌクレオチドのプロモーター活性を阻害するか否かを分析する方法。
〔２〕〔１〕に記載の方法による分析工程、及び
プロモーター活性を阻害する物質を選択する工程
を含む、請求の範囲１に記載のポリペプチドの発現を抑制する物質をスクリーニングする方法。
〔３〕〔２〕に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
〔４〕（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、挿入、及び／又は付加された塩基配列からなり、〔１〕に記載のポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド。
〔５〕（１）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、（２）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列、あるいは（３）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドとｃ−Ｃｂ１と試験物質とを接触させる工程、及び
前記ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出する工程
を含む、試験物質が前記結合を阻害するか否かを分析する方法。
〔６〕〔５〕に記載の方法による分析工程、及び
結合を阻害する物質を選択する工程
を含む、〔５〕に記載のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合阻害物質をスクリーニングする方法。
〔７〕〔６〕に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
〔８〕配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、あるいは配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチド。
〔９〕配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。
〔１０〕配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び／若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
〔１１〕〔４〕又は〔１０〕に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
〔１２〕〔１１〕に記載の発現ベクターで形質転換された細胞。
〔１３〕（１）〔８〕に記載のポリペプチド、（２）〔８〕に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）〔８〕のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞からなる２型糖尿病改善薬スクリーニングツール。
〔１４〕（１）〔８〕に記載のポリペプチド、（２）〔８〕に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）〔８〕のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は〔１〕の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用。
〔３〕又は〔７〕記載の２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法は、２型糖尿病改善作用分析工程を更に含むことがより好ましい。
本発明のスクリーニング方法で得られる２型糖尿病改善薬は、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬として好ましい。また、本発明の２型糖尿病改善薬スクリーニングツールは、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬のスクリーニングツールとして好ましい。
配列番号２６に記載の配列からなる本発明のポリペプチドと同一の配列は知られていない。本願優先日（２００３年８月８日）以前に、配列データベースＧｅｎＰｅｐｔに、アクセッション番号ＡＫ０９１０３７として、本発明のポリペプチドの一つの配列である配列番号２で表されるアミノ酸配列と同一配列が、また本願優先日（２００４年１月６日）以前に、配列データベースＧｅｎＰｅｐｔに、アクセッション番号ＡＫ０４４４４５として、本発明のポリペプチドの一つの配列である配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、４個のアミノ酸が置換され、１０３個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列が収載されている。しかしながら、実際にこれらポリペプチドを取得したとの情報はおろか、どのように取得できるかの具体的情報もない。また、当該ポリペプチドの具体的用途についても記載されていない。アクセッション番号ＡＫ０４４４４５はデータベース上にポリペプチドの配列が推定上の（ｐｕｔａｔｉｖｅ）ものであると記載されている。本発明者らは本発明のポリペプチドを初めて製造し、本発明のポリペプチドの発現亢進及びｃ−Ｃｂ１との相互作用が糖尿病病態の原因であることを初めて明らかにした。また、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用した本発明のスクリーニング方法は本発明者らによって初めて提供された方法である。
本願優先日前に、配列データベースＧｅｎＢａｎｋに、アクセッション番号ＡＬ５９０２３５として、配列番号３で表される３１１９塩基の塩基配列のうち１個の塩基が置換された配列を一部に含む１５９２４６塩基からなる配列が収載されているが、配列が開示されたにすぎず、その具体的用途については記載されていない。本発明の配列番号３で表される塩基配列、配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドと同一のポリヌクレオチドは知られておらず、本発明のポリヌクレオチドのプロモーター活性を指標とした本発明のスクリーニング方法は本発明者らによって初めて提供された方法である。
【図面の簡単な説明】
図１は、培養細胞におけるヒトＣｂＡＰ４０の発現を示す図面である。レーン１は空ベクターを、レーン２はｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０を導入した場合を示している。レーン３は分子量マーカーを示している。
図２は、正常マウスＣ５７ＢＬ／６Ｊとｍ＋／ｍ＋、および２型糖尿病モデルマウスＫＫＡｙ／Ｔａとｄｂ／ｄｂの筋肉組織におけるＣｂＡＰ４０遺伝子発現量を比較した図である。図の縦軸はマウス筋肉における相対発現量を示す。Ｃ５７ＢＬ／６Ｊにおける発現量を１として表示している。
図３は、ＣｂＡＰ４０を過剰発現させた筋肉細胞における糖取り込み量を示す図である。図の縦軸は２−デオキシ−Ｄ−グルコースの取り込み量（ｃｐｍ）を示す。図の横軸は測定時における培地中のインスリン濃度を示す。黒塗りのバーはＣｂＡＰ４０を高発現させた筋肉細胞、白塗りのバーはコントロールウィルスを感染させた筋肉細胞における結果を示す。
図４は、ＣｂＡＰ４０プロモーターの転写誘導活性およびピオグリタゾンによるその抑制作用を示す図である。図の縦軸の数値は、ルシフェラーゼ活性を示す。図の横軸の数値は、ピオグリタゾンの濃度（μＭ）を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜本発明のポリペプチド＞
本発明のポリペプチドには、
（１）配列番号２で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド；及び
（２）配列番号２で表されるアミノ酸配列
あるいは配列番号２で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個（好ましくは１〜７個、より好ましくは１〜５個、更に好ましくは１〜３個）のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列
を含み、かつｃ−Ｃｂ１に結合及び／又は過剰発現により糖取り込みを阻害する（好ましくはｃ−Ｃｂ１に結合及び過剰発現により糖取り込みを阻害する）ポリペプチド（以下、ヒト機能的等価改変体と称する）；
（３）配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド；及び
（４）配列番号２６で表されるアミノ酸配列
あるいは配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個（好ましくは１〜７個、より好ましくは１〜５個、更に好ましくは１〜３個）のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列
を含み、かつｃ−Ｃｂ１に結合及び／又は過剰発現により糖取り込みを阻害する（好ましくはｃ−Ｃｂ１に結合及び過剰発現により糖取り込みを阻害する）ポリペプチド（以下、マウス機能的等価改変体と称する）；
が含まれる。
また、本発明のヒト又はマウス機能的等価改変体の起源はヒト又はマウスに限定されない。例えば、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列のヒト又はマウスにおける変異体が含まれるだけでなく、前述の（１）乃至（４）のいずれかに該当する限り、ヒト又はマウス以外の他の脊椎動物（例えばラット、ウサギ、ウマ、ヒツジ、イヌ、サル、ネコ、クマ、ブタ、ニワトリなど）由来のものも含まれる。更には、前述の（１）乃至（４）のいずれかに該当する限り、天然ポリペプチドに限定されず、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列を元にして遺伝子工学的に人為的に改変したポリペプチドも含まれるが、天然ポリペプチド、特には脊椎動物由来のポリペプチドがより好ましい。
「ｃ−Ｃｂ１に結合する」とは、ｃ−Ｃｂ１（好ましくはＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号Ｘ５７１１１によりコードされるポリペプチド）にポリペプチドが結合することを意味しており、「結合する」か否かは以下の方法により確認することができる。
結合するか否かの検討対象ポリペプチドの一部若しくは全長域、またはＧＳＴやＦｌａｇ、Ｈｉｓなどのタグを融合させた検討対象ポリペプチドの一部若しくは全長域を細胞に発現させる。前記細胞としてはインスリンに応答する細胞が好ましく、より具体的には脂肪細胞、肝細胞、あるいは骨格筋由来細胞が好ましい。前記細胞から抗ｃ−Ｃｂ１抗体を用いた免疫沈降によりｃ−Ｃｂ１蛋白質とそこに結合する蛋白質を濃縮することができる。得られたｃ−Ｃｂ１およびその結合蛋白質の濃縮液を公知の方法によりポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、抗体を用いたウエスタンブロティングにより検討対象のポリペプチドがｃ−Ｃｂ１に結合するか否かを確認することができる。ここで用いる抗体は、検討対象のポリペプチド若しくはその部分配列をもとに作製した検討対象のポリペプチドに対する抗体、または上記タグを認識する抗体を利用することができる。
また検討対象のポリペプチドを発現させた細胞の抽出液、または、インビトロで転写及び翻訳して作製した蛋白質混合液と、ＧＳＴなどのタグをつけて精製したｃ−Ｃｂ１蛋白質とを用いたｉｎ ｖｉｔｒｏのプルダウン法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年５２８頁 松七五三ら）と上述と同様のウエスタンブロッティングを組み合わせるによってもｃ−Ｃｂ１と検討対象のポリペプチドの結合を検出することができる。好ましくは、実施例９に示すように検討対象蛋白質発現用プラスミドから直接検討対象蛋白質をインビトロトランスレーションキット（例えばＴＮＴキット（プロメガ社））を用いてｉｎ ｖｉｔｒｏで転写及び翻訳して作製した蛋白質混合液を用いて結合を検出できる。より好ましくは、実施例９に記載の方法により検討対象のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出することができる。
「過剰発現により糖取り込みを阻害する」とは、あるポリペプチドが過剰発現されることによって、過剰発現されない場合に比較して糖取り込みを阻害することをいう。「糖取り込みを阻害する」か否かは以下の方法により確認することができる。検討対象のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターで細胞（例えば筋肉細胞Ｌ６細胞）を形質転換する。形質転換により、該細胞に検討対象のポリペプチドが高発現（過剰発現）したか否かは、該細胞の抽出液を用い検討対象のポリペプチドを検出できる抗体を利用したウエスタンブロッティング又は検討対象のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを特異的に検出するプライマーを用いたリアルタイムＰＣＲなどにより確認することができる。検討対象のポリペプチドが糖取り込みを阻害するか否かは、該ポリペプチドを過剰発現した又は過剰発現していない細胞を用いて細胞内に取り込まれるグルコース量を測定することにより確認することができる。検討対象ポリペプチドを過剰発現していない細胞に比較して過剰発現した細胞のグルコース取り込み量が減少した場合、検討対象ポリペプチドは過剰発現により糖取り込みを阻害すると判断できる。
好ましくは実施例６に記載の方法により検討対象ポリペプチドが過剰発現により糖取り込みを阻害するか否かを確認できる。
以上、本発明のポリペプチドについて説明したが、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸からなるポリペプチド、及び本発明のヒト又はマウス機能的等価改変体を総称して、以下、「本発明のポリペプチド」と称する。「本発明のポリペプチド」のうち、配列番号２で表されるアミノ酸からなるポリペプチドである蛋白質を「ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質」、配列番号２６で表されるアミノ酸からなるポリペプチドである蛋白質を「マウスＣｂＡＰ４０蛋白質」と称する。
本発明のポリペプチドとしては、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、あるいはヒト又はマウス機能的等価改変体のうち、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドが最も好ましい。
本発明のポリペプチドの一つであるＣｂＡＰ４０がｃ−Ｃｂ１と結合することを見出し（実施例１及び実施例９）、更にヒトＣｂＡＰ４０をコードする遺伝子を筋肉細胞に高発現させると糖取り込み量が減少することを見出した（実施例６）。従って、ＣｂＡＰ４０はインスリンのシグナル伝達におけるｃ−Ｃｂ１の機能を妨げていると考えられ、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を阻害する物質は糖取り込みを改善する物質、即ち２型糖尿病改善薬となることがわかった。本発明のポリペプチドは前記結合阻害物質（即ち２型糖尿病改善薬、特に糖取り込み改善物質）をスクリーニングする方法のスクリーニングツールとして有用である。
＜本発明のポリヌクレオチド及び本明細書のポリヌクレオチドの製造法＞
本発明のポリヌクレオチドには、
［１］マウスＣｂＡＰ４０蛋白質及びマウス機能的等価改変体であるポリペプチドをコードする塩基配列からなるポリヌクレオチド（以下、マウス型ポリヌクレオチドと称する）；
［２］（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、及び／又は挿入された塩基配列を含み、ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質又はヒト機能的等価改変体であるポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド（プロモーター型ポリヌクレオチドと称する）；
が含まれる。
マウス型ポリヌクレオチドとしては、マウスＣｂＡＰ４０蛋白質及びマウス機能的等価改変体であるポリペプチドをコードする塩基配列なら何れの種由来であってもよく、マウスＣｂＡＰ４０をコードする塩基配列からなるポリヌクレオチドが好ましく、配列番号２５で表されるポリヌクレオチドが最も好ましい。プロモーター型ポリヌクレオチドのうち最も好ましいのは配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
マウス型ポリヌクレオチドとしては、マウスＣｂＡＰ４０蛋白質及びマウス機能的等価改変体であるポリペプチドをコードする限りあらゆる変異体が含まれる。プロモーター型ポリヌクレオチドとしては、（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、挿入及び／又は付加された塩基配列からなり、ヒト若しくはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質又はヒト若しくはマウス機能的等価改変体であるポリペプチドのプロモーター活性を含む限り、あらゆる変異体が含まれる。より具体的には天然に存在する変異体、天然に存在しない変異体、欠失、置換、付加及び挿入を有する変異体が含まれる。前記の変異は、例えば天然において突然変異によって生じることもあるが、人為的に改変して作製することも出来る。本発明は、上記ポリヌクレオチドの変異の原因及び手段を問わない。上記の変異体作製にいたる人為的手段としては、例えば塩基特異的置換法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ、（１９８７）１５４、３５０，３６７−３８２）等の遺伝子工学的手法の他、リン酸トリエステル法やリン酸アミダイド法などの化学合成手段（Ｓｃｉｅｎｃｅ、１５０，１７８、１９６８）を挙げることができる。それらの組み合わせによって所望の塩基置換を伴うＤＮＡを得ることが可能である。あるいはＰＣＲ法の繰り返し作業や、その反応液中にマンガンイオンなどを存在させることによりＤＮＡ分子中の非特定塩基に置換を生じさせることが可能である。
本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド及び本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、本発明により開示された配列情報に基づいて一般的遺伝子工学的手法により容易に製造・取得することが出来る。
本発明のプロモーター及び本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、例えば次のように得ることができるが、この方法に限らず公知の操作「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ」［Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊら、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８９年、等］でも得ることができる。
例えば、（１）ＰＣＲを用いた方法、（２）常法の遺伝子工学的手法（すなわちｃＤＮＡライブラリーで形質転換した形質転換株から所望のアミノ酸を含む形質転換株を選択する方法）を用いる方法、又は（３）化学合成法などを挙げることができる。各製造方法については、ＷＯ０１／３４７８５に記載されているのと同様に実施できる。
ＰＣＲを用いた方法では、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」１）蛋白質遺伝子の製造方法ａ）第１製造法に記載された手順により、本明細書記載のポリヌクレオチドを製造することができる。該記載において、「本発明の蛋白質を産生する能力を有するヒト細胞あるいは組織」とは、例えば、ヒト骨格筋を挙げることができる。ヒト骨格筋からｍＲＮＡを抽出する。次いで、このｍＲＮＡをランダムプライマーまたはオリゴｄＴプライマーの存在下で、逆転写酵素反応を行い、第一鎖ｃＤＮＡを合成することが出来る。得られた第一鎖ｃＤＮＡを用い、目的遺伝子の一部の領域をはさんだ２種類のプライマーを用いてポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）に供し、本発明のポリヌクレオチドまたはその一部を得ることができる。より具体的には、例えば実施例１、実施例７、又は実施例８に記載の方法により本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び／又は本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを製造することが出来る。
常法の遺伝子工学的手法を用いる方法では、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」１）蛋白質遺伝子の製造方法ｂ）第２製造法に記載された手順により、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び／又は本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを製造することができる。
化学合成法を用いた方法では、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」１）蛋白質遺伝子の製造方法ｃ）第３製造法、ｄ）第４製造法に記載された方法によって、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び／又は本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを製造することができる。
本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを用い、試験化合物が本発明のプロモーター活性を阻害するか否かを分析することにより、本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質をスクリーニングすることができる。本発明者らは、本発明のポリペプチドの１つであるヒトＣｂＡＰ４０は糖の取り込みを阻害すること（実施例６）、インスリン抵抗性を改善することが知られているチアゾリジン誘導体により本発明のプロモーター由来の転写誘導活性が抑制されること（実施例７）を明らかにした。これらのことから前記本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質は、糖取り込み阻害を改善し２型糖尿病改善薬、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬として有用である。従って、本発明のプロモーターは２型糖尿病改善薬、特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬のスクリーニングツールとして使用することができる。
本発明のマウス型ポリヌクレオチドにより本発明のポリペプチド、例えばマウスＣｂＡＰ４０を製造することができる。
＜本発明のポリペプチドの製造方法＞
本発明には、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを組み込んだ発現ベクターにより形質転換された細胞を培養することを特徴とする本発明のポリペプチドの製造方法も包含される。
上述のように得られた本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊら、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８９年」等に記載の方法により、適当なプロモーターの下流に連結することで本発明のポリペプチドを試験管内、あるいは試験細胞内で発現させることができる。
具体的には上述のように得られた本発明のポリペプチドの開始コドン上流に特定のプロモーター配列を含むポリヌクレオチドを付加することにより、これを鋳型として用いた無細胞系での遺伝子の転写、翻訳による本発明のポリペプチドの発現が可能である。
あるいは上述の本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを適当なプラスミドベクターに組み込み、プラスミドの形で宿主細胞に導入すれば細胞内で本発明のポリペプチドの発現が可能になる。あるいは、このような構成が染色体ＤＮＡに組み込まれた細胞を取得してこれを用いてもよい。より具体的には、単離されたポリヌクレオチドを含む断片は、適当なプラスミドベクターに再び組込むことにより、真核生物及び原核生物の宿主細胞を形質転換させることができる。さらに、これらのベクターに適当なプロモーター及び形質発現にかかわる配列を導入することにより、それぞれの宿主細胞において本発明のポリペプチドを発現させることが可能である。宿主細胞は、特に限定されるわけではなく、本発明のポリペプチドの発現量をメッセンジャーＲＮＡレベルで、あるいは蛋白質レベルで検出できるものであればよい。内在性のＣｂＡＰ４０が豊富に存在する筋肉由来細胞を宿主細胞として用いることがより好ましい。
宿主細胞を形質転換し遺伝子を発現させる方法は、例えば、前記特許文献の「発明の実施の形態」２）本発明のベクター、本発明の宿主細胞、本発明の組換え蛋白の製造方法に記載された方法により実施できる。発現ベクターは、所望のポリヌクレオチドを含む限り、特に限定されるものではない。例えば、用いる宿主細胞に応じて適宜選択した公知の発現ベクターに、所望のポリヌクレオチドを挿入することにより得られる発現ベクターを挙げることができる。本発明の細胞は、例えば、前記発現ベクターにより所望の宿主細胞をトランスフェクションすることにより得ることができる。より具体的には、例えば、実施例２又は実施例８に記載のように所望のポリヌクレオチドを哺乳類動物細胞用の発現ベクターｐｃＤＮＡ３．１（インビトロジェン社）に組み込むことにより、所望の蛋白質の発現ベクターを得ることができ、該発現ベクターをリン酸カルシウム法を用いて２９３細胞に取り込ませて本発明の形質転換細胞を製造することができる。
上記で得られる所望の形質転換細胞は、常法に従い培養することができ、該培養により所望の蛋白質が生産される。該培養に用いられる培地としては、採用した宿主細胞に応じて慣用される各種のものを適宜選択できる。例えば上記２９３細胞であれば牛胎児血清（ＦＢＳ）等の血清成分を添加したダルベッコ修飾イーグル最小必須培地（ＤＭＥＭ）等の培地にＧ４１８を加えたものを使用できる。
本発明の細胞を培養することにより、細胞中で産生した本発明のポリペプチドを検出、定量、さらには精製することが出来る。例えば、本発明のポリペプチドと結合する抗体を用いたウエスタンブロット法、あるいは免疫沈降法により本発明のポリペプチドを検出、精製することが可能である。あるいは、本発明のポリペプチドを、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、プロテインＡ、β−ガラクトシダーゼ、マルトース−バインディングプロテイン（ＭＢＰ）など適当なタグ蛋白質との融合蛋白質として発現させることにより、これらタグ蛋白質に特異的な抗体を用いてウエスタンブロット法、あるいは免疫沈降法により本発明のポリペプチドを検出、タグ蛋白質を利用して精製することが出来る。より具体的には以下のようにしてタグ蛋白質を利用して精製することができる。
本発明のポリペプチド（例えば、配列番号２又は配列番号２６で表されるポリペプチド）は、これらをコードするポリヌクレオチドを、例えばＨｉｓタグが融合されるベクター、より具体的には例えば実施例１又は実施例８に記載のｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯ（インビトロジェン社）等に組み込むことで培養細胞に発現させ、Ｈｉｓタグを用いて精製した後でタグ部分を除去することにより得ることができる。例えば実施例１又は実施例８においてｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯを用いて作製したヒトあるいはマウスのＣｂＡＰ４０発現プラスミドは、いずれもＣｂＡＰ４０のＣ−末端にＶ５およびＨｉｓタグが付加されるように設計されている。これにより、それらのＨｉｓタグを利用して、実施例２又は実施例８に示したＣｂＡＰ４０を発現させた培養細胞からＣｂＡＰ４０蛋白質を精製することができる。具体的には公知の方法（実験医学別冊 タンパク質の分子間相互作用実験法、１９９６年 ３２頁 中原ら）に従って、破砕した細胞の抽出液よりＨｉｓタグと融合したＣｂＡＰ４０蛋白質をＮｉ２＋−ＮＴＡ−Ａｇａｒｏｓｅ（フナコシ）に結合させて遠心分離により単離することができる。より具体的には培養フラスコ（例えば１０ｃｍ径のシャーレ）に培養させた本発明のポリペプチド発現細胞を適当な量の緩衝液（例えば、１ｍｌ）を加えて掻き取った後、毎分１５０００回転で５分間の遠心分離によって上清を分離し、適当な緩衝液で置換した適量（例えば５０μＭ）のＮｉ２＋−ＮＴＡ−Ａｇａｒｏｓｅを加えて十分に混合する（例えば、ローテーターで１０分以上攪拌する）ことができる。続いて遠心分離（例えば毎分２０００回転で２分間）により上清を分離して除去し、ｐＨを６．８にした緩衝液を適量（例えば０．５ｍｌ）加えて再度遠心分離することにより洗浄する。これを３回繰り返した後適量（例えば５０μｌ）の１００ｍＭ ＥＤＴＡを加えて１０分置き、上清を回収することにより遊離した本発明のポリペプチドを精製することができる。上記緩衝液としては、例えば緩衝液Ｂ（８Ｍ Ｕｒｅａ，０．１Ｍ Ｎａ２ＨＰＯ４，０．１Ｍ ＮａＨ２ＰＯ４，０．０１Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ ｐＨ８．０）を用いることができる。精製した蛋白質分子中のＨｉｓタグは、例えばＮ末端側にＨｉｓタグを融合させるよう設計することによりＴＡＧＺｙｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ（キアゲン社）を用いることで分子中から除去することができる。
あるいは所望により、タグ蛋白質を利用しない方法、例えば、本発明のポリペプチドからなる蛋白質の物理的性質、化学的性質を利用した各種の分離操作によっても精製できる。具体的には限外濾過、遠心分離、ゲル濾過、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーの利用を例示することが出来る。
本発明のポリペプチドは、配列番号２又は配列番号２６に示すアミノ酸配列情報に従って、一般的な化学合成法により製造することが出来る。具体的には液相、及び固相法によるペプチド合成法が包含される。合成はアミノ酸を１個ずつ逐次結合させても、数アミノ酸からなるペプチド断片を合成した後に結合させてもよい。これらの手段により得られる本発明ポリペプチドは前記した各種の方法に従って精製を行うことが出来る。
＜本発明の発現ベクター及び細胞＞
本発明の発現ベクターには、本発明のマウス型ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、及びプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターが含まれる。
本発明の細胞には、本発明のマウス型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞（以下、マウス型ポリヌクレオチド発現細胞と称する）、及びプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞（以下、プロモーター発現細胞と称する）が含まれる。本発明の細胞としては、マウス型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞又はプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞のうち、マウス型ポリヌクレオチドを発現している細胞又はプロモーター型ポリヌクレオチドのプロモーター活性を発現している細胞が好ましい。
本発明のマウス型ポリヌクレオチド形質転換細胞又はプロモーター形質転換細胞は、目的に応じ適宜選択した宿主細胞に本発明のマウス型ポリヌクレオチド又はプロモーター型ポリヌクレオチドを組み込むことにより製造できる。目的に応じ適宜選択したベクターに本発明のマウス型ポリヌクレオチド又はプロモーター型ポリヌクレオチドを組み込むことにより製造するのが好ましい。
例えばプロモーター形質転換細胞は、プロモーター活性を阻害するか否かを分析する系の構築を目的とする場合には実施例７に示したように、ルシフェラーゼ等のレポーター遺伝子を組み込んだベクターに本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを組み込んで製造することが好ましい。プロモーター領域と融合するレポーター遺伝子は、一般に用いられるものであれば特に限定されないが、定量的測定が容易な酵素遺伝子などが好ましい。例えば、バクテリアトランスポゾン由来のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子（ＣＡＴ）、ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子（Ｌｕｃ）、クラゲ由来の緑色蛍光蛋白質遺伝子（ＧＦＰ）等があげられる。レポーター遺伝子は、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドと機能的に融合されていればよい。例えば、本発明のプロモーター活性を調節する物質のスクリーニング系の構築を目的とする場合には、細胞としては哺乳動物（例えば、ヒト、マウス又はラットなど）由来の細胞を用いることが好ましく、ヒト由来の細胞を用いることがより好ましい。
マウス型ポリヌクレオチド形質転換細胞は本発明のポリペプチドを製造するために利用することができる。
本発明の発現ベクター及び細胞は本発明のスクリーニング方法（例えば、プロモーター活性を調節する物質のスクリーニング方法（実施例７）、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用したスクリーニング方法）に用いることができ、該スクリーニングのツールとして有用である。
＜本発明のスクリーニングツール及びスクリーニングのための使用＞
本発明には、（１）本発明のポリペプチド、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド、又は本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド若しくは本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞からなる２型糖尿病改善薬スクリーニングツール、
（２）本発明のポリペプチド、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド、又は本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド若しくは本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用が含まれる。
本明細書において、「スクリーニングツール」とは、スクリーニングの為に用いる物（具体的には、スクリーニングの為に用いるポリペプチド、ポリヌクレオチド又は細胞）をいう。「２型糖尿病改善薬スクリーニングツール」とは、２型糖尿病改善薬（特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬）をスクリーニングするために、本発明のスクリーニング方法において、試験化合物を接触させる対象となる細胞、ポリヌクレオチド又はポリペプチドである。本発明のポリペプチド、ポリヌクレオチド又は細胞の、２型糖尿病改善薬（特にインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬）スクリーニングのための使用も本発明に含まれる。
＜本発明の分析方法又はスクリーニング方法＞
本発明のポリペプチドの一つであるＣｂＡＰ４０がｃ−Ｃｂ１と結合すること（実施例１、実施例９）、糖尿病モデルマウスで発現が増加していること（実施例５）を見出し、更にヒトＣｂＡＰ４０蛋白質をコードする遺伝子を筋肉細胞に高発現させると糖取り込み量が減少することを見出した（実施例６）。従って、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を阻害する物質は糖取り込みを改善する物質となることがわかった。加えて、本発明のポリペプチドのプロモーター由来の転写誘導活性がインスリン抵抗性を改善することが知られているチアゾリジン誘導体により抑制されることを明らかにした（実施例７）。このことから該プロモーター活性を指標として２型糖尿病改善作用を有する物質（特にインスリン抵抗性改善作用及び／又は糖代謝改善作用を有する物質）をスクリーニングできることがわかった。
即ち、本発明の分析方法又はスクリーニング方法には、本発明のポリペプチドを使用した、本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１蛋白質との相互作用の変化を指標とすることからなる２型糖尿病改善作用を有する物質（特にインスリン抵抗性改善作用を有する物質及び／又は糖代謝改善作用を有する物質）のスクリーニング方法が含まれる。また、本発明の分析方法又はスクリーニング方法には、本発明プロモーター型ポリヌクレオチドを利用して、該プロモーター活性の変化を指標とすることからなる２型糖尿病改善作用を有する物質（特にインスリン抵抗性改善作用を有する物質及び／又は糖代謝改善作用を有する物質）のスクリーニング方法が含まれる。
ｃ−Ｃｂ１蛋白質との相互作用を利用した本発明のスクリーニングに用いるポリペプチドとしては、本発明のポリペプチド又は相同ポリペプチドを挙げることができる。配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列からなり、かつ、ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質であるポリペプチドのことを相同ポリペプチドと称する。本明細書の相同ポリペプチドは、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列からなり、かつ、ｃ−Ｃｂ１に結合するポリペプチドである限り、特に限定されるものではないが、配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列に関して、好ましくは９５％以上、更に好ましくは９８％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるポリペプチドが好ましい。
なお、本明細書における前記「相同性」とは、Ｃｌｕｓｔａｌ ｐｒｏｇｒａｍ（Ｈｉｇｇｉｎｓ ａｎｄ Ｓｈａｒｐ，Ｇｅｎｅ ７３，２３７−２４４，１９９８；Ｔｈｏｍｐｓｏｎ ｅｔ ａｌ．Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２２，４６７３−４６８０，１９９４）（Ｃｌｕｓｔａｌ Ｖ）検索によりデフォルトで用意されているパラメータを用いて得られた値（同一性）を意味する。前記のパラメータは以下のとおりである。
Ｐａｉｒｗｉｓｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓとして
Ｋ ｔｕｐｌｅ １
Ｇａｐ Ｐｅｎａｌｔｙ ３
Ｗｉｎｄｏｗ ５
Ｄｉａｇｏｎａｌｓ Ｓａｖｅｄ ５
本発明のスクリーニングに用いることができるポリペプチド（すなわち本発明のポリペプチド及び相同ポリペプチド）をスクリーニング用ポリペプチドと称する。
本発明の分析方法又はスクリーニング方法には、より具体的には以下の方法が含まれる。
本発明のプロモーターを利用する系として、
〈１〉（１）本発明のプロモーター発現細胞と試験物質とを接触させる工程、及び
（２）プロモーター活性を検出する工程
を含む、試験物質が本発明のプロモーターの活性を阻害するか否かを分析する方法。
〈２〉〈１〉に記載の方法による分析工程、及び
プロモーター活性を阻害する物質を選択する工程
を含む、本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質あるいは２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用した系として、
〈３〉本発明スクリーニング用ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１と試験物質とを接触させる工程、及び
前記ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出する工程
を含む、試験物質が前記結合を阻害するか否かを分析する方法。
〈４〉〈３〉に記載の方法による分析工程、及び
結合を阻害する物質を選択する工程
を含む、本発明のスクリーニング用ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合阻害物質あるいは２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
本発明のプロモーターを利用する系としての実施態様の一つとしてレポーター遺伝子アッセイ系が上げられる。レポーター遺伝子アッセイ（田村ら、転写因子研究法、羊土社、１９９３年）は、レポーター遺伝子の発現をマーカーとして遺伝子の発現調節を検出する方法である。一般に遺伝子の発現調節はその５’上流域に存在するプロモーター領域と呼ばれる部分で制御されており、転写段階での遺伝子発現量はこのプロモーターの活性を測定することで推測することができる。試験物質がプロモーターを活性化すれば、プロモーター領域の下流に配置されたレポーター遺伝子の転写を活性化する。このようにプロモーター活性化作用すなわち発現亢進作用をレポーター遺伝子の発現に置き換えて検出することができる。したがって、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドを用いたレポーター遺伝子アッセイにより、本発明のポリペプチドの発現調節に対する試験物質の作用はレポーター遺伝子の発現に置き換えて検出することができる。本発明のプロモーター型ポリヌクレオチド（例えば配列番号３で表される塩基配列からなる配列）と融合された「レポーター遺伝子」は、一般に用いられるものであれば特に限定されないが、定量的測定が容易な酵素遺伝子などが好ましい。例えば、バクテリアトランスポゾン由来のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子（ＣＡＴ）、ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子（Ｌｕｃ）、クラゲ由来の緑色蛍光蛋白質遺伝子（ＧＦＰ）等があげられる。レポーター遺伝子は、本発明のプロモーター型ポリヌクレオチドと機能的に融合されていればよい。本発明のプロモーターと融合されたレポーター遺伝子により形質転換された細胞に試験物質を接触した場合と接触しなかった場合のレポーター遺伝子の発現量を比較することにより試験物質依存的な転写誘導活性の変化を分析することができる。上記工程を実施することにより、本発明のポリペプチドの発現を抑制する物質あるいはインスリン抵抗性改善薬及び／又は糖代謝改善薬のスクリーニングを実施できる。具体的には、実施例７に記載の方法により、前記スクリーニングを実施できる。
本発明のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を利用した系として、具体的には、本発明のスクリーニング用ポリペプチドの一部あるいは全長域、あるいはＧＳＴやＦｌａｇ、６×Ｈｉｓなどのタグを融合させた本発明のスクリーニング用ポリペプチドの一部あるいは全長域を発現させた試験用細胞を試験物質で未処理又は処理する。
前記試験用細胞としてはインスリンに応答する細胞が好ましく、より具体的には脂肪細胞、肝細胞、あるいは骨格筋由来細胞が好ましい。前記細胞から抗ｃ−Ｃｂ１抗体を用いた免疫沈降によりｃ−Ｃｂ１蛋白質とそこに結合する蛋白質を濃縮することができる。この濃縮過程では反応液中に上記で細胞を処理した同じ試験物質を含有させておくことが望ましい。得られたｃ−Ｃｂ１およびその結合蛋白質の濃縮液を公知の方法によりポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、抗体を用いたウエスタンブロティングによりスクリーニング用ポリペプチドの量を測定することにより、スクリーニング用ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を阻害する試験物質を選択することができる。ここで用いる抗体は、スクリーニング用ポリペプチド或いはその部分配列をもとに作製したスクリーニング用ポリペプチドに対する抗体（例えば抗ＣｂＡＰ４０抗体）、あるいは上記タグを認識する抗体を利用することができる。
また上述と同様にスクリーニング用ポリペプチドを発現させた細胞の抽出液に試験物質を添加あるいは未添加したものから、ＧＳＴなどのタグをつけて精製したｃ−Ｃｂ１蛋白質を用いたｉｎ ｖｉｔｒｏのプルダウン法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年５２８頁 松七五三ら）とウエスタンブロッティングを組み合わせるによってもｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドの結合を阻害する試験物質を選択することができる。あるいはここでスクリーニング用ポリペプチドを発現させた細胞の抽出液を用いずに、スクリーニング用ポリペプチドの発現プラスミドから直接スクリーニング用ポリペプチドである蛋白質をＴＮＴキット（プロメガ社）を用いてｉｎ ｖｉｔｒｏで転写及び翻訳して作製した蛋白質混合液に試験物質を添加あるいは未添加したものを用いても同様にｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドとの結合を阻害する試験物質を選択することができる。これらの方法ではいずれもポリアクリルアミド電気泳動法を行わずに公知のスポットウエスタンブロッティングを行うことにより多数の試験物質をスクリーニングすることが可能である。また上述と同様のタグを融合させて発現させたスクリーニング用ポリペプチドおよびｃ−Ｃｂ１を同時に発現させた細胞の溶解液に試験物質を添加することからなる公知のＥＬＩＳＡ法に従ってもｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドの結合を阻害する試験物質を選択するスクリーニングが可能である。また公知の哺乳類細胞におけるツーハイブリッドシステム（クロンテック社）を利用して、ベイトにＧＡＬ４のＤＮＡ結合領域と融合させたｃ−Ｃｂ１を、プレイ側にＶＰ１６の転写促進領域を融合させたスクリーニング用ポリペプチドを配置することにより、既存のＣＡＴあるいはルシフェラーゼ活性の検出によりｃ−Ｃｂ１とスクリーニング用ポリペプチドとの結合を阻害する試験物質を大多数の母集団からスクリーニングし選択することが可能である。
本発明のスクリーニング法で使用する試験物質としては、特に限定されるものではないが、例えば、市販の化合物（ペプチドを含む）、ケミカルファイルに登録されている種々の公知化合物（ペプチドを含む）、コンビナトリアル・ケミストリー技術（Ｎ．Ｔｅｒｒｅｔｔ ｅｔ ａｌ．，Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ．Ｔｏｄａｙ，４（１）：４１，１９９９）によって得られた化合物群、微生物の培養上清、植物や海洋生物由来の天然成分、動物組織抽出物、あるいは、本発明のスクリーニング法により選択された化合物（ペプチドを含む）を化学的又は生物学的に修飾した化合物（ペプチドを含む）を挙げることができる。
２型糖尿病改善作用の分析は、当業者に公知の方法、あるいは、それを改良した方法を用いることにより実施することができる。例えば、本発明のスクリーニング法により選択された化合物を糖尿病モデル動物に連続投与し、常法に従って随時血糖低下作用を確認することにより、あるいは、経口糖負荷試験後の血糖上昇抑制作用の確認を行なうことにより、２型糖尿病改善効果の有無を判定することができる。また、ヒトのインスリン抵抗性を測定し、その値の改善を指標に２型糖尿病改善作用を分析することもできる。インスリン抵抗性はヒトでは主に２つの方法で測定されている。ひとつは絶食後に血糖値とインスリン濃度を測定するものであり、他方はブドウ糖負荷試験といわれるもので、グルコース液を経口投与し、血液循環からのクリアランス率を知る方法である。さらに、より正確な試験としてはオイグリセミック・高インスリン血症クランプ法が挙げられる。この試験は、血中のインスリンとグルコースは一定濃度に維持されるという原理を利用したもので、時間の経過に伴って投与されたグルコース液の総量と代謝に利用されるインスリン濃度を測定するものである。
＜糖尿病の検査方法＞
本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズするプローブを用いることにより、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの発現量を調べることができ、その発現量（好ましくは骨格筋における発現量）の増加を指標として糖尿病の診断をすることができる。糖尿病の検査方法において、「ストリンジェントな条件」とは、非特異的な結合が起こらない条件を意味し、具体的には、０．１％ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を含有する０．１×ＳＳＣ（Ｓａｌｉｎｅ−ｓｏｄｉｕｍ ｃｉｔｒａｔｅ ｂｕｆｆｅｒ）溶液を使用し、温度が６５℃である条件を意味する。プローブとしては、本発明のポリヌクレオチドの少なくとも一部若しくは全部の配列（またはその相補配列）を有し、少なくとも１５ｂｐの鎖長のＤＮＡが用いられる。
糖尿病の検出方法では、上述のプローブと試験試料とを接触させ、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ又はそれ由来のｃＤＮＡ）と前記プローブとの結合体を、公知の分析方法（例えば、ノザンブロッティング）で分析することにより、糖尿病であるか否かを検出することができる。また、上述のプローブをＤＮＡチップに適用し、発現量を分析することもできる。前記結合体の量、すなわち、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの量が、健常人に比べて増加している場合には、糖尿病であると判定することができる。
本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの発現レベルを測定する方法として、発現レベルを本発明のポリペプチドの検出によって測定する方法が可能である。このような検査方法としては、例えば、試験試料を本発明のポリペプチドに結合する抗体、好ましくは、本発明のポリペプチドに特異的に結合する抗体を利用したウエスタンブロッティング、免疫沈降法、ＥＬＩＳＡ法などを利用することが出来る。試験試料中に含まれる本発明のポリペプチドの量を定量する際、本発明のポリペプチドを標準量として利用することができる。また、本発明のポリペプチドは本発明のポリペプチドに結合する抗体を作製するために有用である。本発明のポリペプチドの量が健常人に比べて増加している場合には、糖尿病であると判定することができる。
以下、実施例によって本発明を詳述するが、本発明は該実施例によって限定されるものではない。なお、特に断りがない場合は、公知の方法（「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ」Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊら、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８９年、等）に従って実施可能である。また、市販の試薬やキットを用いる場合には市販品の指示書に従って実施可能である。
［実施例１］ｃ−Ｃｂ１結合分子ＣｂＡＰ４０の遺伝子クローニングと発現ベクターの構築
（１）ｃ−Ｃｂ１遺伝子のクローニング
遺伝子データベースＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号Ｘ５７１１１に記載されたマウスｃ−Ｃｂ１の全長領域をコードするｃＤＮＡ配列を参照して設計した配列番号４及び配列番号５（５’側）、並びに配列番号６および配列番号７（３’側）で示されるオリゴヌクレオチドをプライマーとし、マウス骨格筋ｃＤＮＡを鋳型として、ＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ、宝酒造社）を用いて、９５℃３分間の熱変性反応の後、９８℃１０秒間、６０℃３０秒間、７４℃１分３０秒からなるサイクルを４０回、さらに７４℃７分間の条件でＰＣＲを行なった。これにより生成した約１．３ｋｂｐおよび１．５ｋｂｐのＤＮＡ断片を、プラスミドｐＺＥｒＯＴＭ−２．１（インビトロジェン社）のＥｃｏＲＶ認識部位に挿入することにより、マウスｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡの５’側と３’側をそれぞれサブクローニングした。どちらの遺伝子断片もマウスｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡ上に唯一存在するＢａｍＨＩ認識部位を含んでいる。このＢａｍＨＩ認識部位と配列番号４に付加したＫｐｎＩ認識部位、および配列番号７に付加したＸｈｏＩ認識部位を利用し、各サブクローンから５’側のＫｐｎＩ−ＢａｍＨＩ断片、３’側のＢａｍＨＩ−ＸｈｏＩ断片を切り出し、ｐｃＤＮＡ３．１（＋）のＫｐｎＩ−ＸｈｏＩ間に挿入することにより、マウスｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡの全長を得た。なおシーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒアプライドバイオシステムズ社）を用いて、ベクター上にクローニングしたｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡの塩基配列が報告されている配列と一致することを確認した。
（２）酵母ツーハイブリッド検索
上述のマウスのｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡを特許文献（ＷＯ０３／０６２４２７）実施例２（２）に示された方法に従い酵母ツーハイブリッド用発現ベクターに相同組み換えを利用して挿入した。ここでは配列番号８及び配列番号９に示すプライマーを設計し、これらを用いて上述のマウスのｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡを鋳型としてＰＣＲ反応により相同組み換えに必要な４０ｍｅｒの配列を前後に付随させたｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡ断片を得た。相同組み換えにより作製した発現ベクターは上記遠藤らの特許文献実施例２（２）の方法に従い配列の確認を行った後、同実施例２（３）と同一の方法に従いヒト骨格筋ライブラリー中から相互作用因子をスクリーニングした。ｃ−Ｃｂ１に結合する蛋白質を発現している酵母細胞を特定し、同細胞からライブラリー由来のプラスミドを抽出した。そこに含まれる遺伝子断片の塩基配列を、同実施例２（２）に示した方法に従い塩基配列決定した結果、配列番号１に示す塩基配列の３’末端側にある９３４番目から１１０１番目の塩基に相当する部分の配列を含む１クローンが含まれていることを確認した。このクローンは配列番号２に示すポリペプチドのカルボキシル末端側の正味５５アミノ酸を含む蛋白質をコードするＤＮＡ配列を有しており、酵母中で該５５アミノ酸のポリペプチドを含む融合蛋白質を発現する能力を有している。従って配列番号２に示すポリペプチドはカルボキシル末端側の５５アミノ酸部分でｃ−Ｃｂ１と結合する能力を有する蛋白質であることが示された。
（３）ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の全長ｃＤＮＡのクローニング
前述（２）の結果、配列番号１で表される塩基配列の一部を含む遺伝子断片を持ったライブラリー由来のプラスミドが得られ、ｃ−Ｃｂ１に結合する因子の存在が示された。そこで配列番号１で示された塩基配列の第１０７９〜１０８９番の塩基配列の相補鎖に相当する配列番号１０で表される塩基配列のプライマーを合成（プロリゴ社）し、該プライマーを用いて、前記特許文献（ＷＯ０３／０６２４２７）の実施例１（４）に示した方法に従い、前述の骨格筋由来ｃＤＮＡライブラリー中からＰＣＲ法により全長ｃＤＮＡの増幅を試みた。ＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（ＴＡＫＡＲＡ ＬＡ Ｔａｑ；宝酒造社）を用い、９４℃（３分）の後、９４℃（３０秒）・５８℃（１．５分）・７２℃（４分）のサイクルを３５回繰り返し、そのＰＣＲ産物を鋳型にしてさらに同じ条件でＰＣＲを行った。ＰＣＲ産物をアガロースゲル電気泳動によって分離した結果、約１２００塩基対のＤＮＡ断片が増幅されたことを確認した。そこで反応液中の同ＤＮＡ断片を発現ベクター（ｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯ；インビトロジェン社）にＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇシステム（インビトロジェン社）を用いてクローニングした。得られたプラスミド中の挿入ＤＮＡ断片の塩基配列を、ベクター上のＴ７プロモーター領域に結合するプライマー（ＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ ｋｉｔ／インビトロジェン社；配列番号１１）とシーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒアプライドバイオシステムズ社）を用いて決定した。その結果、配列番号１に示すＤＮＡ配列を含むクローンであることを確認し、配列番号１よりさらに５’側上流約７０塩基対の配列が得られたが、配列番号２に示すアミノ酸配列をコードするＤＮＡのトリプレットに従うと配列番号１の初めにあるＡＴＧ（開始コドン）より上流には別の開始コドンは認められず、ストップコドンのトリプレットが存在した。これにより配列番号１に示す遺伝子のオープンリーディングフレームを確定した。この配列番号１の塩基配列で表される遺伝子をヒトＣｂＡＰ４０遺伝子と名付けた。
（４）ヒトＣｂＡＰ４０発現ベクターの作製
配列番号１に示す塩基配列情報に従い、配列番号１２に示すプライマーを合成（プロリゴ社）し、該プライマーと前述の配列番号１０に示すプライマーを用いて、正味ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質をコードするｃＤＮＡを前述の（３）で得られたプラスミドを鋳型としてＰＣＲ法により増幅した。これら２種類のＤＮＡプライマーはそれぞれ配列番号１が示すＣｂＡＰ４０遺伝子の５’側、３’側の部分配列と相同な塩基配列を有する。ＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社）を用い、９８℃（１分）の後、９８℃（５秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（５分）のサイクルを３５回繰り返した。ＰＣＲ産物をアガロースゲル電気泳動によって分離した結果、約１．１ｋｂｐのＤＮＡ断片が増幅されたことを確認した。そこで反応液中の同ＤＮＡ断片を発現ベクター（ｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯ；インビトロジェン社）にＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇシステム（インビトロジェン社）を用いてサブクローニングした。このとき用いた配列番号１０に示すプライマーはクローニング後３’側にベクター由来のＶ５エピトープ（ｐａｒａｍｙｘｏｖｉｒｕｓ ＳＶ５のＶ ｐｒｏｔｅｉｎ由来、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｊ Ａ，Ｊ．Ｇｅｎ．Ｖｉｒｏｌ．７２，１５５１−１５５７，１９９１）及びＨｉｓ６タグ（Ｌｉｎｄｎｅｒ Ｐ ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ２２，１４０−１４９，１９９７）がＣｂＡＰ４０遺伝子のトリプレットと同じフレームで続くように、ヒトＣｂＡＰ４０のストップコドン配列が除かれるよう設計した。得られたプラスミド中の挿入ＤＮＡ断片の塩基配列を、ベクター上のＴ７プロモーター領域に結合するプライマー（ＴＯＰＯ ＴＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ ｋｉｔ；インビトロジェン社；配列番号１１）とシーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒ；アプライドバイオシステムズ社）を用いて決定した。その結果、配列番号１に示す正味ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質をコードする１１０１塩基対のヒトＣｂＡＰ４０ ｃＤＮＡがＤＮＡ配列の３’側のストップコドンを除いたＤＮＡとして前述の発現ベクターｐｃＤＮＡ３．１／Ｖ５−Ｈｉｓ−ＴＯＰＯに挿入されていることを確認した。以下この発現プラスミドをｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０と略記する。
［実施例２］ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質を発現する培養細胞の作製
（１）ヒトＣｂＡＰ４０発現細胞の作製
上述の実施例１（４）で作製した発現プラスミドｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０又は空ベクター（ｐｃＤＮＡ３．１）（インビトロジェン社）を２９３細胞に導入した。２９３細胞は６ウェル培養プレート（ウェル直径３５ｍｍ）の培養皿に各ウェル２ｍｌの１０％牛胎児血清（シグマ社）を含む最少必須培地ＤＭＥＭ（ギブコ社）を加えて７０％コンフルエントの状態になるまで培養した。この細胞にリン酸カルシウム法（Ｇｒａｈａｍ ｅｔ ａｌ．，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ，５２，４５６，１９７３；新井直子、遺伝子導入と発現／解析法１３−１５頁１９９４年）によりｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０（３．０μｇ／ウェル）を一過性に導入した。３０時間培養した後、培地を除去し、細胞をリン酸緩衝液（以下ＰＢＳと略称する）で洗浄した後にウェルあたり０．１ｍｌの細胞溶解液（１００ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ７．８）、０．２％トリトンＸ−１００）を添加して細胞を溶解した。
（２）ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質の検出
上記ヒトＣｂＡＰ４０発現細胞の溶解液１０μｌに１０μｌの２倍濃度ＳＤＳサンプルバッファー（１２５ｍＭトリス塩酸（ｐＨ６．８）、３％ラウリル硫酸ナトリウム、２０％グリセリン、０．１４Ｍ β−メルカプトエタノール、０．０２％ブロムフェノールブルー）を添加し、１００℃で２分間処理した後、１０％のＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、試料中に含まれている蛋白質を分離した。セミドライ式ブロッティング装置（バイオラッド社）を用いてポリアクリルアミド中の蛋白質をニトロセルロース膜に転写した後、常法に従いウエスタンブロッティング法により該ニトロセルロース上のヒトＣｂＡＰ４０蛋白質の検出を行った。一次抗体にはＣｂＡＰ４０のＣ末端に融合させたＶ５エピトープを認識するモノクローナル抗体（インビトロジェン社）を用い、二次抗体にはラビットＩｇＧ−ＨＲＰ融合抗体（バイオラッド社）を用いた。その結果、図１に示す通り、４５アミノ酸からなるＣ末端側のタグを含む合計４１１アミノ酸からなるＣｂＡＰ４０−Ｖ５−Ｈｉｓ６融合蛋白質を示す約４５ｋＤａの蛋白質が発現ベクターｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０の細胞導入に依存して検出されることを確認した。これにより、培養細胞中でクローニングした前述のヒトＣｂＡＰ４０遺伝子は全長領域が確かに発現し、蛋白質として安定な構造をとりうることが明らかになった。
［実施例３］ヒトＣｂＡＰ４０蛋白質の作製
ヒトＣｂＡＰ４０のｃＤＮＡをＧＳＴ融合発現ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１（アマシャムバイオサイエンス社）に挿入するため、配列番号３３および３４に示すプライマーを用いて前述実施例１で作製したｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０を鋳型としてＰＣＲ反応を行い、ＣｂＡＰ４０遺伝子ｃＤＮＡの５’末端に制限酵素ＢａｍＨＩサイトを、３’末端側には制限酵素ＸｈｏＩサイトをそれぞれ付加したＤＮＡ断片を作製した。ＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社）を用い、９８℃（１分）の後、９８℃（５秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（５分）のサイクルを３５回繰り返した。該ＤＮＡ断片をＢａｍＨＩ及びＸｈｏＩで酵素処理して、ｐＧＥＸ−６Ｐ−１のＢａｍＨＩおよびＸｈｏＩ部位に組み換え、発現プラスミドｐＧＥＸ−ＣｂＡＰ４０を得た。
ｐＧＥＸ−ＣｂＡＰ４０を大腸菌ＢＬ２１を用いて、ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ法による形質転換を行い、２．４ｍｌの培養液で一晩振盪培養した後、その全量を４００ｍｌ培養液に移し変え、３７℃で３時間振盪培養した後、最終濃度が２．５ｍＭとなるようにＩＰＴＧ（シグマ社）を添加し、更に３時間振盪培養してＧＳＴ融合ＣｂＡＰ４０蛋白質（以下ＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０と略記する）の発現を誘導した。菌体を回収し、実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年 ５２８頁 松七五三らに従ってＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０をグルタチオンセファロースビーズ（Ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ；アマシャム・ファルマシア社）上に精製した。コントロールとしてｐＧＥＸ−６Ｐ−１で形質転換した大腸菌ＢＬ２１からＧＳＴ部分のみの蛋白質（以下ＧＳＴ蛋白質と略記する）を上述と同様に発現誘導して精製した。精製したこれらの蛋白質は、公知の方法に従ってＳＤＳゲル電気泳動法による分離と、クーマジーブリリアントブルー染色により期待される分子量の蛋白質（ＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０；６７ｋＤａ、ＧＳＴ蛋白質；２６ｋＤａ）が精製されていることを確認した。
このＣｂＡＰ４０蛋白質の精製標品は、ｃ−Ｃｂ１との相互作用解析、ＣｂＡＰ４０蛋白質の抗体作製など多岐の用途に利用できる。具体的には、後述の実施例９（３）に示す方法により、ｃ−Ｃｂ１蛋白質との直接の相互作用の有無をＧＳＴ−ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年 ５２８頁 松七五三ら）によって確認することが可能である。より具体的には、ｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡを鋳型としてＴＮＴ ｋｉｔ（ＴＮＴＲＱｕｉｃｋ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；プロメガ社）およびラジオアイソトープ（ｒｅｄｉｖｕｅ Ｐｒｏ−ｍｉｘ Ｌ−［３５Ｓ］；アマシャム）を用いて添付のプロトコールに従いｉｎ ｖｉｔｒｏでの転写・翻訳によりラジオアイソトープラベルされたｃ−Ｃｂ１蛋白質を調製する。このｃ−Ｃｂ１蛋白質にグルタチオンビーズ上に精製したＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０蛋白質をを添加して４℃で１時間振盪した後、遠心分離によりビーズ上のＧＳＴ−ＣｂＡＰ４０蛋白質に結合する蛋白質を共沈殿させる。沈殿物中の蛋白質を公知の方法に従ってＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、オートラジオグラフィによりラベルされたｃ−Ｃｂ１を検出することにより、本発明のＣｂＡＰ４０とｃ−Ｃｂ１蛋白質との直接の相互作用を調べることが可能である。
［実施例４］ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の組織別発現分布解析
前述配列番号１０および１２に示すプライマーを用いて、ＣｂＡＰ４０遺伝子の全長ｃＤＮＡ断片を、ヒト各種組織由来ｃＤＮＡからＰＣＲ反応を用いて増幅を試み、各種組織におけるＣｂＡＰ４０の発現の有無を調べた。ヒト骨髄、脳、軟骨、心臓、腎臓、白血球、肝臓、肺、リンパ球、乳腺、卵巣、膵臓、胎盤、前立腺、骨格筋、脂肪、大動脈由来のｃＤＮＡライブラリー（クロンテック社）各２μｇを鋳型としてＰＣＲ反応はＤＮＡポリメラーゼ（Ｐｙｒｏｂｅｓｔ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社））を用い、９８℃（１分）の後、９８℃（５秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（５分）のサイクルを３５回繰り返した。得られたＰＣＲ産物をアガロースゲル電気泳動によって分離した結果、骨格筋、膵臓由来のｃＤＮＡライブラリーから所望するヒトＣｂＡＰ４０遺伝子と思われる約１１００塩基対のＤＮＡ断片が増幅された。これらのＤＮＡ断片をアガロースゲル中から分離した後、上述の実施例１（４）に記した方法に従い配列番号１２に示すプライマーを用いて該ＤＮＡ断片の塩基配列をそれぞれ決定した結果、配列番号１に示すヒトＣｂＡＰ４０遺伝子であることを確認した。このことから、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の発現はインスリンシグナルに応答する筋肉および膵臓などごく限定された臓器で特異的に制御されていることが判明した。
［実施例５］正常マウスおよび糖尿病モデルマウスにおけるＣｂＡＰ４０発現量の測定
上述の知見により本発明のヒトＣｂＡＰ４０蛋白質はｃ−Ｃｂ１と結合し、骨格筋などのインスリン応答組織に発現していることが判明した。ｃ−Ｃｂ１蛋白質はインスリンシグナル第２経路に作用する因子であることから、本発明のＣｂＡＰ４０の作用がインスリン抵抗性に関わることが予想された。そこで正常マウスＣ５７ＢＬ／６Ｊとｍ＋／ｍ＋、および２型糖尿病モデルマウスＫＫＡｙ／Ｔａとｄｂ／ｄｂの筋肉におけるＣｂＡＰ４０遺伝子のメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）発現量を測定した。
遺伝子発現量は、本発明のマウスＣｂＡＰ４０遺伝子の発現量を測定し、同時に測定したグリセルアルデヒド３−リン酸脱水素酵素（Ｇｌｙｃｅｒａｌｄｅｈｙｄｅ ３−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ（Ｇ３ＰＤＨ））遺伝子の発現量により補正した。測定系としてはＰＲＩＳＭＴＭ ７７００ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＳｙｓｔｅｍとＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ ＰＣＲ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ（アプライドバイオシステムズ社）を用いた。本測定系においてはＰＣＲで増幅された２本鎖ＤＮＡがとりこむＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ色素の蛍光量をリアルタイムに検出・定量することにより、目的とする遺伝子の発現量が決定される。
具体的には、以下の手順により測定した。
（１）全ＲＮＡ（ｔｏｔａｌＲＮＡ）の調製
１５週齢のオスのＣ５７ＢＬ／６Ｊマウス、ＫＫＡｙ／Ｔａマウス、ｍ＋／ｍ＋マウス、ｄｂ／ｄｂマウス（いずれも日本クレア社）を使用した。各マウスの筋肉を摘出し、ＲＮＡ抽出用試薬（Ｉｓｏｇｅｎ；ニッポンジーン社）を用いて説明書に従い全ＲＮＡを調製した。調製した各々の全ＲＮＡはその後デオキシリボヌクレアーゼ（ニッポンジーン社）を用いて処理し、フェノール／クロロホルム処理、エタノール沈殿して滅菌水に溶解し−２０℃で保存した。
（２）１本鎖ｃＤＮＡの合成
全ＲＮＡから１本鎖ｃＤＮＡへの逆転写は、（１）で調製した１μｇのＲＮＡをそれぞれ用い、逆転写反応用キット（ＡｄｖａｎｔａｇｅＴＭ ＲＴ−ｆｏｒ−ＰＣＲ Ｋｉｔ；クロンテック社）を用いて２０μｌの系で行った。逆転写後、滅菌水１８０μｌを加えて−２０℃で保存した。
（３）ＰＣＲプライマーの作製
４つのオリゴヌクレオチド（配列番号１３−配列番号１６）を（４）の項で述べるＰＣＲのプライマーとして設計した。マウスＣｂＡＰ４０遺伝子に対しては配列番号１３と配列番号１４の組合せ、Ｇ３ＰＤＨ遺伝子に対しては配列番号１５と配列番号１６の組み合わせで使用した。
（４）遺伝子発現量の測定
ＰＲＩＳＭＴＭ ７７００ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＳｙｓｔｅｍによるＰＣＲ増幅のリアルタイム測定は２５μｌの系で説明書に従って行った。各系において１本鎖ｃＤＮＡは５μｌ、２×ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ試薬を１２．５μｌ、各プライマーは７．５ｐｍｏｌ使用した。ここで１本鎖ｃＤＮＡは（２）で保存したものを１００倍希釈して使用した。なお検量線作成には、１本鎖ｃＤＮＡに代えて０．１μｇ／μｌのマウスゲノムＤＮＡ（クロンテック社）を適当に希釈したものを５μｌ用いた。ＰＣＲは、５０℃で１０分に続いて９５℃で１０分の後、９５℃で１５秒、６０℃で６０秒の２ステップからなる工程を４５サイクル繰り返すことにより行った。
各試料におけるマウスＣｂＡＰ４０遺伝子の発現量は、下記式に基づいてＧ３ＰＤＨ遺伝子の発現量で補正した。
［ＣｂＡＰ４０補正発現量］＝［ＣｂＡＰ４０遺伝子の発現量（生データ）］／［Ｇ３ＰＤＨ遺伝子の発現量（生データ）］
筋肉組織における発現量の比較においてはＣ５７ＢＬ／６Ｊマウスの発現量を１とした相対量を図２に示した。図の値は平均±ＳＥを示している。図中の記号「＊」はＤｕｎｎｅｔｔ検定における評価を示しており、有意差がｐ＜０．０５であることを意味している。
図２に示す通り、本発明のマウスＣｂＡＰ４０遺伝子の発現は、糖尿病モデルマウスの筋肉において発現が顕著に増加していることが判明した。またヒトにおいてはインスリンに依存した細胞への糖取り込みの７５％が骨格筋で行われることが知られている。従って本発明のＣｂＡＰ４０は筋肉における発現亢進を介してインスリン抵抗性を惹起すると考えられ、インスリン抵抗性への関与が大きいと結論づけられる。
また本実施例の結果より、ＣｂＡＰ４０発現量の測定により糖尿病病態の診断が出来ることが明らかとなった。
［実施例６］ヒトＣｂＡＰ４０高発現細胞における糖取り込み能の測定
（１）アデノウイルスベクターを利用したヒトＣｂＡＰ４０高発現ウイルスの作製
基本的に次のＷｅｂサイトの情報（Ｈｅ Ｔ−Ｃら、Ａ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｒａｐｉｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓｅｓ．Ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＡｄＥａｓｙ ｓｙｓｔｅｍ．）を基にウイルスを作製した。
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｌｏｎｃａｎｃｅｒ．ｏｒｇ／ａｄｅａｓｙ／ｐｒｏｔｏｃｏｌ．ｈｔｍ
実施例１で作製したｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０から制限酵素ＫｐｎＩとＮｏｔＩを用いてヒトＣｂＡＰ４０遺伝子断片を切り出し、同制限酵素を利用してベクターｐＡｄＴｒａｃｋ−ＣＭＶ（Ｈｅ Ｔ−Ｃ．ら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．，９５，２５０９−２５１４，１９９８）にヒトＣｂＡＰ４０遺伝子をサブクローニングした（以下ｐＡｄＴｒａｃｋ−ＣＭＶ−ＣｂＡＰ４０）。これを制限酵素ＰｍｅＩで消化し大腸菌内でアデノウイルスベクターｐＡｄＥａｓｙ−１に組み換えた。組み換えが起きたことは、制限酵素ＰａｃＩ消化及びアガロースゲル電気泳動により４．５ｋｂの遺伝子断片が見られることで確認された。組み換えられたウイルスベクターを調製し制限酵素ＰａｃＩで消化して１本鎖化したのち、リポフェクトアミン２０００試薬（インビトロジェン社）を利用して２９３細胞に遺伝子導入した。ヒトＣｂＡＰ４０高発現ウイルスは、２９３細胞で大量に増殖させたのち以下に示す塩化セシウムを用いた密度勾配遠心により精製して実験に用いた。
まずヒトＣｂＡＰ４０高発現ウイルスに感染させた２９３細胞をコラーゲンコートしたシャーレからスクレーパーを用いてはがし、１５００ｒｐｍで５分遠心して集めた。培地を除去したのち２９３細胞をＰＢＳに懸濁し、ドライアイスエタノールを用いた凍結と３７℃の湯浴を用いた融解および激しい懸濁の３ステップからなる工程を４回繰り返した。この操作により細胞内で増殖したウイルスが細胞外に出てくる。細胞懸濁液を１５００ｒｐｍで５分遠心し、その上清画分を集めた。次に１リットルあたりＮａＣｌ ４３．９ｇ，ＫＣｌ ３．７ｇ，Ｔｒｉｓ ３０．３ｇ，Ｎａ２ＨＰＯ４ １．４２ｇを含みＨＣｌでｐＨ７．４に調製した溶液を作製し、これに塩化セシウムを溶解させて、密度１．３３９，１．３６８，１．３７７の３種の塩化セシウム溶液を用意した。密度１．３７７の塩化セシウム溶液に密度１．３３９の塩化セシウム溶液を重層し、さらにその上に先に集めたウイルス上清画分を重層して、ベックマンのＳＷ４１ローターを用いて３５０００ｒｐｍで１．５時間超遠心した。一番下に見られるバンドにウイルスが含まれるので、これを１８ゲージのシリンジで回収した。密度１．３６８の塩化セシウム溶液にこのウイルス画分を重層し、もう一度３５０００ｒｐｍで１８時間超遠心した。１８ゲージのシリンジでウイルスを回収し、透析チューブに移して、透析液（１０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ，１ｍＭ ＭｇＣｌ２，１３５ｍＭ ＮａＣｌ ｐＨ７．５）を用いて透析した。透析後、２６０ｎｍにおける吸光度（Ａ２６０）を測定して下記の計算式によりウイルスを定量、換算し、グリセロールを１０％になるように添加し、実験に使用するまで−８０℃でウイルスを保存した。
［式］ １ Ａ２６０＝１．１×１０１２ウイルス粒子＝３．３×１０１１ｐｆｕ／ｍｌ
（２）筋肉細胞の分化とヒトＣｂＡＰ４０発現アデノウイルスの添加
Ｌ６細胞を用いてＣｂＡＰ４０の糖とりこみに対する効果を評価した。Ｌ６細胞を１０％ウシ胎児血清（ＦＣＳ）を含むα最小必須培地（αＭＥＭ、インビトロジェン社）に懸濁し、コラーゲンコートした２４穴プレート（旭テクノグラス社）に１．６×１０５個／穴になるようにまいた。翌日、２％ＦＣＳを含むαＭＥＭに培地を交換してＬ６細胞の筋肉への分化を誘導し、さらにその３日後に同培地４００μｌに交換した。その翌日ヒトＣｂＡＰ４０発現アデノウイルスを１穴あたり１．６×１０１０ｐｆｕの濃度で培地に添加した。コントロールとしてはｅＧＦＰのみを発現させるアデノウイルスを用いた。
（３）ヒトＣｂＡＰ４０高発現細胞における糖取り込み能の測定
アデノウイルスを添加して２４時間後、糖取り込みに対する効果を評価した。
まず培地を所定濃度のインスリンを含むＫＲＰ緩衝液（１３６ｍＭ ＮａＣｌ，４．７ｍＭ ＫＣｌ，１．２５ｍＭ ＣａＣｌ２，１．２５ｍＭ ＭｇＳＯ４，５ｍＭ Ｎａ２ＨＰＯ４，ｐＨ７．４）０．２５ｍｌに交換し、３７℃で２０分インキュベートした。次に１ｍＭの２−デオキシ−Ｄ−グルコースを含むＫＲＰに１ｍｌあたり１５μｌの２−デオキシ−Ｄ−［Ｕ−１４Ｃ］グルコース（アマシャムバイオサイエンス社）を加えたものを用意し、各穴に５０μｌずつ添加して３７℃で１０分インキュベートした。その後、冷えたリン酸緩衝生理食塩液（ＰＢＳ）で３回洗い、０．１％ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を用いて細胞を溶解し、２ｍｌのシンチレーター（Ａｑｕａｚｏｌ−２、パッカードバイオサイエンス社）と混合して、細胞内に取り込まれたグルコース量を液体シンチレーションアナライザー（トライカーブＢ２５００ＴＲ、パッカード社）を用いて測定した。結果を図３に示す。図の値は平均±ＳＥを示している。図中の記号「＊」はＤｕｎｎｅｔｔ検定における評価を示しており、「＊」は有意差がｐ＜０．０５であることを、「＊＊」は有意差がｐ＜０．０１であることを意味している。
図３に示す通り、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子を筋肉細胞に高発現させると糖取り込み量が減少することが判明した。
［実施例７］ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーター配列の同定、および該配列の転写誘導活性を利用したインスリン抵抗性を改善する化合物のスクリーニング系
（１）ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子のプロモーターのクローニング
インスリンシグナル第２経路にある分子でｃ−Ｃｂ１と結合することが報告されているＣＡＰ（Ｃｂ１−ａｓｓｏｓｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ）はインスリン抵抗性改善薬であるチアゾリジン誘導体によってその発現量が増加することが知られており、該発現量の増加はチアゾリジン誘導体によるインスリン抵抗性改善作用の一機序を担うと考えられている。本発明のＣｂＡＰ４０はＣＡＰと同様にｃ−Ｃｂ１に結合するが、上述の事実からＣｂＡＰ４０はＣＡＰとは対照的にインスリン抵抗性をもたらす糖尿病の増悪因子であると考えられる。このためＣｂＡＰ４０の発現についてもＣＡＰとは対照的な調節を受けていることが予想された。しかしヒトＣｂＡＰ４０の発現調節に関わるプロモーター配列は明らかでなかった。そこで、ヒトＣｂＡＰ４０プロモーター配列の取得を試み、該プロモーター配列の下流にレポーター遺伝子を配置することにより、ヒトＣｂＡＰ４０の発現を検出して定量化可能な系を構築し、ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子の発現調節機構を調べた。
配列番号１７および１８に示す一対のプライマーを設計した。これらのプライマーを用いてヒトゲノムＤＮＡ（クロンテック社）を鋳型とし、ＰＣＲ法（ＤＮＡポリメラーゼ（ＬＡ Ｔａｑ ＤＮＡ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ；宝酒造社）により、ヒトＣｂＡＰ４０のプロモーター配列を含むポリヌクレオチドの増幅を試みた。ＰＣＲの反応条件は、９８℃（５分）の後、９６℃（３０秒）、５５℃（３０秒）、７２℃（９０秒）のサイクルを３５回繰り返した後７２℃で７分加温した。その結果約３．１ｋｂｐのポリヌクレオチドの増幅に成功した。次に該ポリヌクレオチドがヒトＣｂＡＰ４０の発現を制御するプロモーターを含むことを示すため、このＰＣＲによって得られたＤＮＡ断片を制限酵素ＸｈｏＩおよびＢａｍＨＩ（宝酒造社）で処理し、同様に制限酵素ＸｈｏＩおよびＢｇｌＩＩで処理したルシフェラーゼレポーターベクター（ｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクター；プロメガ社）に連結してＣｂＡＰ４０遺伝子プロモーター連結レポーターベクター（ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ）を構築した。
ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐに挿入した３．１ｋｂｐのポリヌクレオチドは、配列番号１７及び１８に示すプライマー並びにｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクターのマルチクローニングサイトの前後に結合する配列番号１９及び２０に示すＤＮＡプライマー（プロリゴ社）を用いて塩基配列を部分的に決定した。さらに決定した塩基配列情報をもとに設計した配列番号２１、２２、２３、及び２４に示す４種類のＤＮＡプライマー（プロリゴ社）を用いてさらに該ポリヌクレオチドの全長の塩基配列を決定した。その結果、該ポリヌクレオチドは配列番号３に示す３１１９ｂｐのポリヌクレオチドであることを明らかにした。
次に同塩基配列情報をもとに上述のｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを制限酵素ＨｉｎｄＩＩＩ処理し、続いてライゲーション反応により同プラスミドを連結して配列番号３に示すポリヌクレオチドから１２３１番目から３１１９番目の塩基までの配列を除去したプラスミドｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］を作製した。さらにｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを制限酵素ＳｍａＩ及びＨｉｎｄＩＩＩで処理して配列番号３に示すポリヌクレオチドの１３６４番目から３１１９番目の塩基に相当するＤＮＡ断片を切り出し、同断片を制限酵素ＳｍａＩ及びＨｉｎｄＩＩＩで処理したｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクターに連結してｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］を作製した。さらに配列番号１８及び２３、配列番号１８及び２４の２対のプライマーを用いて、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを鋳型として上述実施例７（１）に示した条件と同様のＰＣＲ反応により配列番号３に示すポリヌクレオチドの２１２５から３１１９番目の塩基を含むＤＮＡ断片及び同２５６９から３１１９番目の塩基を含むＤＮＡ断片をそれぞれ抽出した。これらのＤＮＡ断片をそれぞれ制限酵素ＳａｃＩ及びＢａｍＨＩで処理し、同様に制限酵素ＳａｃＩおよびＢｇｌＩＩで処理したｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃベクターに連結してｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］及び、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］をそれぞれ構築した。これらｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］及びｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］はいずれも上述の配列番号１９及び２０に示すＤＮＡプライマーを用いて挿入配列の塩基配列を決定した。その結果いずれも配列番号３に示すポリヌクレオチドの部分断片を有しており、各プラスミド名の括弧内に記した数値に相当する該ポリヌクレオチドの塩基配列部分を含むことを確認した。
（２）ヒトＣｂＡＰ４０プロモーターの転写誘導活性を利用した化合物のスクリーニング系の構築
ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐを上述の実施例２（１）に示した方法に従ってＣＯＳ−１細胞にトランスフェクトし、空ベクターｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃ Ｖｅｃｔｏｒをトランスフェクトした場合と比較することにより、該ポリヌクレオチドのプロモーターとしての発現誘導活性をルシフェラーゼの活性を指標に測定した。細胞へのトランスフェクション効率の補正及びルシフェラーゼアッセイの詳細は以下の方法に従った。培養細胞２９３細胞（セルバンク社）は１２ウェル培養プレート（ウェル直径２２ｍｍ）の培養皿に各ウェル１ｍｌの１０％牛胎児血清（シグマ社）を含む最少必須培地ＤＭＥＭ（ギブコ社）を加えて７０％コンフルエントの状態になるまで培養した。この細胞にリポフェクタミン法（ＬＩＰＯＦＥＣＴＡＭＩＮＥＴＭ２０００；インビトロジェン社）を用いて、添付のプロトコールに従い上述のｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐあるいはｐＧＬ３−Ｂａｓｉｃ Ｖｅｃｔｏｒ（０．８μｇ／ウェル）を、一過性にトランスフェクトした。ピオグリタゾン（ｐｉｏｇｌｉｔａｚｏｎｅ、（＋）−５−［４−［２−（５−エチル−２−ピリジニル）エトキシ］ベンジル］−２，４−チアゾリジンジオン）０．１μＭあるいは１．０μＭ、あるいは１０μＭを培地に添加して２４時間培養した後、培地を除去し、細胞をＰＢＳで洗浄した後にウェルあたり０．１ｍｌの細胞溶解液（１００ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ７．８）、０．２％トリトンＸ−１００）を添加して細胞を溶解した。ピオグリタゾンは特許１８５３５８８号明細書の方法に従って合成した。
この細胞溶解液１００μｌにルシフェラーゼ基質溶液１００μｌ（ピッカジーン社）を添加し、ＡＢ−２１００型化学発光測定装置（アトー社）を用いて１０秒間の発光量を測定した。ルシフェラーゼレポーター遺伝子と同時にβ−ガラクトシダーゼ発現遺伝子をもつプラスミドｐＣＨ１１０（アマシャムファルマシアバイオテク社）０．１μｇ／ウェルを細胞にコトランスフェクトし、β−ガラクトシダーゼ活性検出キットＧａｌａｃｔｏ−Ｌｉｇｈｔ ＰｌｕｓＴＭｓｙｓｔｅｍ（アプライドバイオシステム社）を用いてβ−ガラクトシダーゼ活性を測定及び数値化した。これを導入遺伝子のトランスフェクション効率として上述のルシフェラーゼ活性を各ウェル毎に補正した。
結果を図４に示す。図の値は平均±ＳＥを示している。ヒトＣｂＡＰ４０遺伝子上流配列の存在に依存した有意なプロモーター活性が確認された。さらにこのプロモーター活性はインスリン抵抗性改善薬であるチアゾリジン誘導体の一種ピオグリタゾン０．１−１０μＭを加えた場合に抑制されることが明らかになった。さらに、同じ実験をｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐに替えて上述で作製したｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］、ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］、あるいはｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］に置き換えて実施した。ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１３６４−３１１９］又はｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２１２５−３１１９］を用いた場合は、プロモーター活性が検出され、その活性はピオグリタゾンにより抑制された。ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［２５６９−３１１９］を用いた場合には、プロモーター活性は検出されたが、ピオグリタゾンによる抑制効果は観察されなかった。ｐＧＬ３−ＣｂＡＰ４０ｐ［１−１２３１］を用いた場合には、プロモーター活性は検出されなかった。従って、プロモーター活性の発現には配列番号３のポリヌクレオチドの第２１２５〜３１１９番の塩基配列が含まれていれば良いことがわかった。また、ピオグリタゾンによるプロモーター活性の抑制作用は配列番号３のポリヌクレオチドの第２１２５〜２５６９番の塩基までのＤＮＡ配列の存在に依存して引き起こされることが明らかになった。すなわち、配列番号３、配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番及び第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドにはヒトＣｂＡＰ４０の発現を制御するプロモーター配列が含まれており、このプロモーターはインスリン抵抗性を低減させるピオグリタゾンなどのＰＰＡＲγリガンドによって負に制御されることを示された。この事実から、インスリン抵抗性を低減させるチアゾリジン誘導体によってＣｂＡＰ４０の発現が抑制されることによりインスリン抵抗性の低減が引き起こされていることが予想された。
したがって本実施例におけるヒトＣｂＡＰ４０のプロモーターアッセイは、ＰＰＡＲγ蛋白質あるいはその応答配列を利用せずにＰＰＡＲγリガンドあるいはインスリン抵抗性改善薬をスクリーニングするために利用できる。
さらに、ピオグリタゾンによるプロモーター活性の抑制作用は上述のとおり配列番号３の第２１２５〜２５６９番の塩基配列の存在に依存して引き起こされることから、この配列部分を含むポリヌクレオチドを、ＣｂＡＰ４０以外の遺伝子の、転写誘導に必要なＴＡＴＡボックスを含む最低限の長さのプロモーター配列の上流に配置することによって、同様にＰＰＡＲγ蛋白質あるいはその応答配列を利用せずにＰＰＡＲγリガンドあるいはインスリン抵抗性改善薬をスクリーニングするために利用することができる。
本スクリーニング方法により得られる化合物には、従来のＰＰＡＲγ蛋白質を介在させるスクリーニング方法によって得られたチアゾリジン誘導体などの典型的なＰＰＡＲγリガンドとは異なる構造的特徴を有するものが含まれうる。すなわち、チアゾリジン誘導体に見られる浮腫や脂肪重量増加などの副作用を付帯しない２型糖尿病改善剤を得ることが可能である。
［実施例８］マウスＣｂＡＰ４０のクローニング
（１）マウスＣｂＡＰ４０のクローニング
前述実施例５で作製した糖尿病モデルマウスの筋肉由来ｍＲＮＡを鋳型とした１本鎖ＤＮＡのライブラリーを用いて、公知の方法によりこれを鋳型としてさらにＰＣＲを行って２本鎖ＤＮＡからなるｃＤＮＡライブラリーを作製した。これを鋳型とし、配列番号２７及び配列番号２８に示す一対のプライマーを用いて、前述の実施例１（３）と同様のＰＣＲ法により、ＣｂＡＰ４０マウスオルソログ遺伝子全長ｃＤＮＡの増幅を試みた。その結果得られた約１．４ｋｂｐのＤＮＡ断片を、実施例１と同様の方法に従い塩基配列を決定したところ、配列番号２５に示す１４０４ｂｐからなる遺伝子の全長ｃＤＮＡが含まれることを確認した。該ｃＤＮＡは配列番号２６に示すポリペプチドをコードする新規の遺伝子である。公知の登録遺伝子ＧｅｎＢａｎｋ ＮＭ＿１７２７０８及びＡＫ０４４４４５は、該新規遺伝子と部分的に同一の配列を有するが、ｃＤＮＡの３’端が異なっており、コードするポリペプチドはカルボキシル末端長および配列が全く異なる分子である。対照的に該新規遺伝子はヒトＣｂＡＰ４０とほぼ同一のＣ末端構造を有しており、配列番号１に示すヒトＣｂＡＰ４０遺伝子と７５．６％、コードするポリペプチドは配列番号２に示すヒトＣｂＡＰ４０蛋白質と７１．１％の高い相同性をそれぞれ示す。この知見から該新規遺伝子は本発明ヒトＣｂＡＰ４０のマウスオルソログ遺伝子であり、ヒトＣｂＡＰ４０とマウスＣｂＡＰ４０は同じ機能を有するといえる。
（２）マウスＣｂＡＰ４０発現ベクターの作製
前述の実施例１（４）に示した方法と同様の方法により上記マウスＣｂＡＰ４０ｃＤＮＡをｐｃＤＮＡ３．１−Ｖ５−ＴＯＰＯ（インビトロジェン社）にクローニングした。クローニングに際してマウスＣｂＡＰ４０の停止コドンを除いてタグを融合させるため、配列番号２９及び配列番号２７に示すプライマーを用いてＰＣＲおよびベクターへのリクローニングを行った。作製した該発現ベクターをｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０と名付けた。
（３）マウスＣｂＡＰ４０発現細胞の作製、およびマウスＣｂＡＰ４０蛋白質の検出
前述実施例２の（１）に示した方法に従い、ｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０を２９３細胞にリン酸カルシウム法を用いて一過性に導入した。３０時間培養した後、培地を除去し、細胞をＰＢＳで洗浄した後にウェルあたり０．１ｍｌの細胞溶解液（１００ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ７．８）、０．２％トリトンＸ−１００）を添加して細胞を溶解した。続いて前述実施例２（２）に示した方法に従い、ポリアクリルアミド電気泳動による分離と抗Ｖ５抗体を用いたウエスタンブロットでマウスＣｂＡＰ４０蛋白質の検出を行った。その結果、４５アミノ酸からなるＣ末端側のタグを含む合計５１２アミノ酸からなるマウスＣｂＡＰ４０−Ｖ５−Ｈｉｓ６融合蛋白質を示す約６０ｋＤａの蛋白質が発現ベクターｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０の細胞導入に依存して検出されることを確認した。これにより、培養細胞中でクローニングした前述のマウスＣｂＡＰ４０は、遺伝子の全長領域が確かに発現し、蛋白質として安定な構造をとりうることが明らかになった。
［実施例９］ヒトおよびマウスＣｂＡＰ４０とｃ−Ｃｂ１の相互作用の検証
（１）ＧＳＴ融合ｃ−Ｃｂ１発現プラスミドの作製
マウスｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡをＧＳＴ融合発現ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１（アマシャムバイオサイエンス社）に挿入するため、実施例１（１）で得られたマウスｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡを鋳型として配列番号３０および３１で表されるＤＮＡオリゴプライマー（プロリゴ社）を用いたＰＣＲ反応により、ｃＤＮＡの両末端に末端にそれぞれ制限酵素ＥｃｏＲＶサイトとＸｈｏＩサイトを付加した。なおＰＣＲ反応は実施例１（１）で述べた条件で行った。このｃＤＮＡ断片を制限酵素ＥｃｏＲＶ及びＸｈｏＩで、ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１を制限酵素ＳｍａＩ及びＸｈｏＩでそれぞれ切断し、直鎖状にした。両者を混合したものをＤＮＡ ｌｉｇａｓｅ液（ＤＮＡ ｌｉｇａｔｉｏｎ ｋｉｔ ＩＩ；宝酒造社）と混合して１６℃で３時間処理し、ｐＧＥＸ−６Ｐ−１のマルチクローニングサイトにｃ−Ｃｂ１ ｃＤＮＡが挿入されたプラスミド（以下ｐＧＥＸ−Ｃｂ１と略称する）を作製した。配列番号３２に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとして、シーケンシングキット（アプライドバイオシステム社）及びシーケンサー（ＡＢＩ ３７００ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｒアプライドバイオシステムズ社）を用いて塩基配列の決定を行い、ｃ−Ｃｂ１のｃＤＮＡのコード領域とｐＧＥＸベクターのＧＳＴタグ翻訳フレームが一致して挿入されているものを選択した。
（２）ＧＳＴ融合ｃ−Ｃｂ１タンパク質の精製
上述の（１）で得られたプラスミドｐＧＥＸ−Ｃｂ１を用いて、実施例３と同様に、ＧＳＴ−Ｃｂ１を精製した。コントロールとしてｐＧＥＸ−６Ｐ−１で形質転換した大腸菌ＢＬ２１からＧＳＴ部分のみの蛋白質（以下ＧＳＴ蛋白質と略記する）を上述と同様に発現誘導して精製した。公知の方法に従ってＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法による分離及びクーマジーブリリアントブルー染色を行い、期待される分子量の蛋白質（ＧＳＴ−Ｃｂ１；１００ｋＤａ、ＧＳＴ蛋白質；２６ｋＤａ）が精製されていることを確認した。
（３）ｃ−Ｃｂ１蛋白質とヒト又はマウスＣｂＡＰ４０蛋白質との生化学的結合の確認
上述（２）で作製したＧＳＴ−Ｃｂ１蛋白質を用いて、ヒトおよびマウスＣｂＡＰ４０蛋白質とｃ−Ｃｂ１蛋白質の直接の相互作用の有無をＧＳＴ−ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ法（実験工学、Ｖｏｌ１３、Ｎｏ．６、１９９４年 ５２８頁 松七五三ら）によって確認した。まず上述実施例１（４）で作製したｐｃＤＮＡ−ＣｂＡＰ４０あるいは上述実施例８（２）で作製したｐｃＤＮＡ−ｍＣｂＡＰ４０の０．５μｇをそれぞれ鋳型としてＴＮＴ ｋｉｔ（ＴＮＴＲＱｕｉｃｋ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；プロメガ社）４０μｌおよびラジオアイソトープ（ｒｅｄｉｖｕｅ Ｐｒｏ−ｍｉｘ Ｌ−［３５Ｓ］；アマシャム）１．３ＭＢｑを用いて添付のプロトコールに従いｉｎ ｖｉｔｒｏでの転写・翻訳によりラジオアイソトープラベルされたヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質を調製した。このヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質調製液各１５μｌと上述（２）でグルタチオンビーズ上に精製したＧＳＴ蛋白質あるいはＧＳＴ−Ｃｂ１各又は１μｇを混合し、０．３ｍｌのＢｕｆｆｅｒ Ａ（５０ｍＭトリス塩酸（ｐＨ７．５）、１０％グリセロール、１２０ｍＭ ＮａＣｌ、１ｍＭ ＥＤＴＡ、０．１ｍＭ ＥＧＴＡ、０．５ｍＭ ＰＭＳＦ、０．５％ＮＰ−４０）を添加して４℃で１時間振盪した。その後遠心分離によりビーズ上のＧＳＴ蛋白質あるいはＧＳＴ−Ｃｂ１に結合する蛋白質を共沈殿させた。これを上述のＢｕｆｆｅｒ ＡのＮａＣｌ濃度を１００ｍＭに置換した緩衝液０．５ｍｌでけん濁し、再度遠心分離により共沈殿させた。この操作を４回繰り返したのち、沈殿物中の蛋白質を公知の方法に従ってＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分離し、オートラジオグラフィによりヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０蛋白質を検出した。その結果、ＧＳＴ蛋白質を混合した場合には検出されないバンドがＧＳＴ−Ｃｂ１を混合した場合に検出された。これにより、本発明のポリペプチドの一つであるヒトあるいはマウスＣｂＡＰ４０は、同様にｃ−Ｃｂ１蛋白質と相互作用することが明らかになり、これらヒト、マウスのＣｂＡＰ４０は両動物種で互いに同一の機能を担うカウンターパートであることが裏付けられた。従って本発明のマウスＣｂＡＰ４０は、本発明のヒトＣｂＡＰ４０と同様にｃ−Ｃｂ１蛋白質との相互作用を介してインスリン抵抗性の惹起に関与することがわかった。
【産業上の利用可能性】
ＣｂＡＰ４０はインスリンシグナルに関わる新たな新規分子であり、本発明のポリペプチド、ポリヌクレオチド、発現ベクター及び細胞は、２型糖尿病改善薬、特にインスリン抵抗性改善薬若しくは糖代謝改善薬の同定及びスクリーニングに有用である。本発明のスクリーニング方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングすることができる。また、本発明のポリペプチド及び該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは糖尿病の診断に有用である。
【配列表フリーテキスト】
以下の配列表の数字見出し＜２２３＞には、「Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」の説明を記載する。具体的には、配列表の配列番号８，９，１１，１９，２０，３０，３１，３３，３４の配列で表される各塩基配列は、人工的に合成したプライマー配列である。
以上、本発明を特定の態様に沿って説明したが、当業者に自明の変形や改良は本発明の範囲に含まれる。
【配列表】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）（ｉ）配列番号３で表される塩基配列、（ｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（ｉｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（ｉｖ）前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、及び／又は挿入された塩基配列を含み、配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド
を含む発現ベクターで形質転換された細胞と試験物質とを接触させる工程、及び（２）プロモーター活性を検出する工程
を含む、試験物質が前記（ｉ）乃至（ｉｖ）のポリヌクレオチドのプロモーター活性を阻害するか否かを分析する方法。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の方法による分析工程、及び
プロモーター活性を阻害する物質を選択する工程
を含む、請求の範囲１に記載のポリペプチドの発現を抑制する物質をスクリーニングする方法。
【請求項３】
請求の範囲２に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
【請求項４】
（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、挿入、及び／又は付加された塩基配列からなり、請求の範囲１に記載のポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド。
【請求項５】
（１）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、（２）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列、あるいは（３）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドとｃ−Ｃｂ１と試験物質とを接触させる工程、及び
前記ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出する工程
を含む、試験物質が前記結合を阻害するか否かを分析する方法。
【請求項６】
請求の範囲５に記載の方法による分析工程、及び
結合を阻害する物質を選択する工程
を含む、請求の範囲５に記載のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合阻害物質をスクリーニングする方法。
【請求項７】
請求の範囲６に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
【請求項８】
配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、あるいは配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチド。
【請求項９】
配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。
【請求項１０】
配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び／若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【請求項１１】
請求の範囲４又は請求の範囲１０に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
【請求項１２】
請求の範囲１１に記載の発現ベクターで形質転換された細胞。
【請求項１３】
（１）請求の範囲８に記載のポリペプチド、（２）請求の範囲８に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）請求の範囲８のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞からなる２型糖尿病改善薬スクリーニングツール。
【請求項１４】
（１）請求の範囲８に記載のポリペプチド、（２）請求の範囲８に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）請求の範囲８のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用。
【請求項１】
（１）（ｉ）配列番号３で表される塩基配列、（ｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（ｉｉｉ）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（ｉｖ）前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、及び／又は挿入された塩基配列を含み、配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド
を含む発現ベクターで形質転換された細胞と試験物質とを接触させる工程、及び（２）プロモーター活性を検出する工程
を含む、試験物質が前記（ｉ）乃至（ｉｖ）のポリヌクレオチドのプロモーター活性を阻害するか否かを分析する方法。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の方法による分析工程、及び
プロモーター活性を阻害する物質を選択する工程
を含む、請求の範囲１に記載のポリペプチドの発現を抑制する物質をスクリーニングする方法。
【請求項３】
請求の範囲２に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
【請求項４】
（１）配列番号３で表される塩基配列、（２）配列番号３で表される塩基配列の第１３６４〜３１１９番で表される塩基配列、又は（３）配列番号３で表される塩基配列の第２１２５〜３１１９番で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、あるいは（４）前記（１）〜（３）で表される塩基配列において、１〜１０個の塩基が欠失、置換、挿入、及び／又は付加された塩基配列からなり、請求の範囲１に記載のポリペプチドのプロモーター活性を有するポリヌクレオチド。
【請求項５】
（１）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、（２）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列、あるいは（３）配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列との相同性が９０％以上であるアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドとｃ−Ｃｂ１と試験物質とを接触させる工程、及び
前記ポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合を検出する工程
を含む、試験物質が前記結合を阻害するか否かを分析する方法。
【請求項６】
請求の範囲５に記載の方法による分析工程、及び
結合を阻害する物質を選択する工程
を含む、請求の範囲５に記載のポリペプチドとｃ−Ｃｂ１との結合阻害物質をスクリーニングする方法。
【請求項７】
請求の範囲６に記載の方法により２型糖尿病改善薬をスクリーニングする方法。
【請求項８】
配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列、あるいは配列番号２又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において、１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、及び／若しくは挿入されたアミノ酸配列を含み、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチド。
【請求項９】
配列番号２若しくは配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。
【請求項１０】
配列番号２６で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
又は配列番号２６で表されるアミノ酸配列において１〜１０個のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び／若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつｃ−Ｃｂ１と結合及び／若しくは過剰発現により糖取り込みを阻害するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【請求項１１】
請求の範囲４又は請求の範囲１０に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
【請求項１２】
請求の範囲１１に記載の発現ベクターで形質転換された細胞。
【請求項１３】
（１）請求の範囲８に記載のポリペプチド、（２）請求の範囲８に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）請求の範囲８のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞からなる２型糖尿病改善薬スクリーニングツール。
【請求項１４】
（１）請求の範囲８に記載のポリペプチド、（２）請求の範囲８に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチド、あるいは（３）請求の範囲８のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は請求の範囲１の（ｉ）乃至（ｉｖ）に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換された細胞の２型糖尿病改善薬スクリーニングのための使用。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１４８１３
【国際公開日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【発行日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１３０１６（Ｐ２００５−５１３０１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１１５８５
【国際出願日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【出願人】（０００００６６７７）アステラス製薬株式会社 (274)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【発行日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１１５８５
【国際出願日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【出願人】（０００００６６７７）アステラス製薬株式会社 (274)
【Ｆターム（参考）】
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