細胞及び生物の寿命を延ばし、ストレス耐性を高めるための方法及び組成物
本発明は、真核及び原核細胞で寿命を調節したり、細胞をヒートショックなどの特定のストレスから防御したりするための方法及び組成物を提供するものである。ある方法は、例えばNPT1、PNC1、NMA1 及び NMA2から成る群より選択される一種以上のタンパク質のレベル又は活性を調節するなどにより、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを調節するステップを含む。別の方法は、細胞内のニコチンアミドのレベルを調節するステップを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを調節するステップを含む、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する方法。
【請求項2】
前記細胞内のNAD+再利用経路を調節するステップが、NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及び NAMPRTから成る群より選択されるタンパク質のレベル又は活性を調節するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記調節が増加させることであり、そして前記方法がNPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及び NAMPRTから成る群より選択されるタンパク質のレベル又は活性を調節するステップを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及びNAMPRTから成る群より選択されるタンパク質をコードする少なくとも一種の核酸を、又は、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させるために充分なその少なくとも一部分を、
前記細胞に導入するステップを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及びNAMPRTから成る群より選択される一種以上のタンパク質をコードする少なくとも5つのヌクレオチド配列を含む少なくとも一種の核酸を、又は、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させるために充分なその少なくとも一部分を、
前記細胞に導入するステップを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及びNAMPRTから成る群より選択される少なくとも一種のタンパク質を、又は、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させるために充分なその少なくとも一部分を、前記細胞内に導入する、又は、前記細胞に接触させる、ステップを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
細胞内のニコチンアミドのレベルを調節するステップを含む、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する方法。
【請求項8】
前記調節が増加させることであり、前記方法が、細胞をニコチンアミド又はその類似体に接触させるステップを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
細胞の寿命が少なくとも約40%、延ばされる、請求項2又は7に記載の方法。
【請求項10】
前記細胞がin vitroにある、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項11】
前記細胞が真核細胞である、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項12】
前記細胞が哺乳動物細胞である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記細胞が酵母細胞である、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項14】
ストレスがヒートショック;浸透圧ストレス;DNA損傷性作用物質;不適切な塩レベル;不適切な窒素レベル;不適切な栄養分レベル;放射線又は毒性化合物への暴露である、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項15】
NAD+再利用経路を通るフラックスを調節するステップが、NAD+及びNADHの定常状態レベルを基本的に変えることなく起きる、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項16】
細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物を同定する方法であって、(i)NPT1、PNC1、NMA1、NMA2、NNMT、NAMPRT、NMNAT-1、及びNMNAT-2から成る群より選択されるたんぱく質を、検査化合物に、前記たんぱく質の活性に影響するのに充分であろう時間量、接触させるステップと、(ii)前記酵素の活性を判定するステップであって、前記検査化合物の存在下の、前記検査化合物の非存在下に比較したときの前記酵素の活性の違いは、前記検査化合物が、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物であることの指標である、ステップと、を含む、方法。
【請求項17】
細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物を同定する方法であって、(i)NPT1、PNC1、NMA1、NMA2、NNMT、NAMPRT、NMNAT-1、及びNMNAT-2から成る群より選択される遺伝子の転写調節性核酸をレポータ遺伝子に作動可能に連鎖させて含む細胞又はライセートを、検査化合物に、前記転写調節性核酸に影響するのに充分であろう時間量、接触させるステップと、(ii)前記レポータ遺伝子のレベル又は活性を判定するステップであって、前記検査化合物の存在下の、前記検査化合物の非存在下に比較したときの前記レポータ遺伝子のレベル又は活性の違いは、前記検査化合物が、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物であることの指標である、ステップと、を含む、方法。
【請求項18】
細胞を検査化合物に接触させるステップと、細胞の寿命又はその対ストレス耐性が調節されたかどうかを判定するステップとを更に含む、請求項17又は18に記載の方法。
【請求項19】
Sir2ファミリ・メンバの活性の阻害剤を同定する方法であって、(i)コンピュータ・モデリング・アプリケーションに、ある分子又は分子複合体の一組の構造座標を供給するステップであって、前記分子又は分子複合体が、Cポケットを含むSir2ファミリ・メンバの少なくとも一部分を含む、ステップと、(ii)前記コンピュータ・モデリング・アプリケーションに、ある化学的実体の一組の構造座標を供給するステップと、(iii)前記化学的実体が前記分子又は分子複合体に結合又は干渉することが予測される阻害剤であるかどうかを判定するステップであって、前記分子又は分子複合体への結合又は干渉は、前記Sir2ファミリ・メンバの活性の潜在的阻害の指標である、ステップと、を含む、方法。
【請求項20】
前記化学的実体がニコチンアミドの類似体である、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
Sir2ファミリ・メンバの活性の阻害剤を同定する方法であって、(i)少なくともCポケットを含むSir2ファミリ・メンバのたんぱく質を、検査化合物に、前記Sir2ファミリのたんぱく質のCポケットに前記検査化合物がおそらくは結合するのに充分な時間、接触させるステップと、(ii)たんぱく質の活性を判定するステップであって、前記検査化合物の非存在下に比較したときに前記検査化合物の存在下におけるたんぱく質の活性がより低いことは、前記検査化合物がSir2ファミリ・メンバの活性の阻害剤であることの指標である、ステップとを含む、方法。
【請求項22】
対象の細胞死又は老化に関連する障害を治療又は防止する方法であって、細胞死又は老化に易罹患性である又は細胞死又は老化の対象である細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させる、あるいは、ニコチンアミド・レベルを減らす、作用物質を、それを必要とする対象に投与するステップを含む、方法。
【請求項23】
細胞の寿命を減らす、あるいは細胞をストレスに感受性にすることが有益であるような障害を治療又は防止する方法であって、前記対象の細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを減少させる、あるいは、ニコチンアミド・レベルを増す、作用物質を、それを必要とする対象に投与するステップを含む、方法。
【請求項24】
ストレス条件から対象を防御する方法であって、NAD+再利用経路を通るフラックスを増す作用物質を前記対象に投与することで、前記対象をストレス条件から防御するステップを含む、方法。
【請求項25】
前記ストレス条件が放射線又は毒性化合物への暴露を含む、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記作用物質が、細胞内のNAMPRTのレベルを増す作用物質である、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
前記作用物質がNAMPRTタンパク質を含む組成物である、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記作用物質がニコチンアミドリボシド又はその類似体もしくはプロドラッグである、請求項22に記載の方法。
【請求項1】
細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを調節するステップを含む、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する方法。
【請求項2】
前記細胞内のNAD+再利用経路を調節するステップが、NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及び NAMPRTから成る群より選択されるタンパク質のレベル又は活性を調節するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記調節が増加させることであり、そして前記方法がNPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及び NAMPRTから成る群より選択されるタンパク質のレベル又は活性を調節するステップを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及びNAMPRTから成る群より選択されるタンパク質をコードする少なくとも一種の核酸を、又は、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させるために充分なその少なくとも一部分を、
前記細胞に導入するステップを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及びNAMPRTから成る群より選択される一種以上のタンパク質をコードする少なくとも5つのヌクレオチド配列を含む少なくとも一種の核酸を、又は、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させるために充分なその少なくとも一部分を、
前記細胞に導入するステップを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
NPT1、PNC1、NMA1、NMA2 及びNAMPRTから成る群より選択される少なくとも一種のタンパク質を、又は、細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させるために充分なその少なくとも一部分を、前記細胞内に導入する、又は、前記細胞に接触させる、ステップを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
細胞内のニコチンアミドのレベルを調節するステップを含む、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する方法。
【請求項8】
前記調節が増加させることであり、前記方法が、細胞をニコチンアミド又はその類似体に接触させるステップを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
細胞の寿命が少なくとも約40%、延ばされる、請求項2又は7に記載の方法。
【請求項10】
前記細胞がin vitroにある、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項11】
前記細胞が真核細胞である、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項12】
前記細胞が哺乳動物細胞である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記細胞が酵母細胞である、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項14】
ストレスがヒートショック;浸透圧ストレス;DNA損傷性作用物質;不適切な塩レベル;不適切な窒素レベル;不適切な栄養分レベル;放射線又は毒性化合物への暴露である、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項15】
NAD+再利用経路を通るフラックスを調節するステップが、NAD+及びNADHの定常状態レベルを基本的に変えることなく起きる、請求項1又は7に記載の方法。
【請求項16】
細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物を同定する方法であって、(i)NPT1、PNC1、NMA1、NMA2、NNMT、NAMPRT、NMNAT-1、及びNMNAT-2から成る群より選択されるたんぱく質を、検査化合物に、前記たんぱく質の活性に影響するのに充分であろう時間量、接触させるステップと、(ii)前記酵素の活性を判定するステップであって、前記検査化合物の存在下の、前記検査化合物の非存在下に比較したときの前記酵素の活性の違いは、前記検査化合物が、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物であることの指標である、ステップと、を含む、方法。
【請求項17】
細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物を同定する方法であって、(i)NPT1、PNC1、NMA1、NMA2、NNMT、NAMPRT、NMNAT-1、及びNMNAT-2から成る群より選択される遺伝子の転写調節性核酸をレポータ遺伝子に作動可能に連鎖させて含む細胞又はライセートを、検査化合物に、前記転写調節性核酸に影響するのに充分であろう時間量、接触させるステップと、(ii)前記レポータ遺伝子のレベル又は活性を判定するステップであって、前記検査化合物の存在下の、前記検査化合物の非存在下に比較したときの前記レポータ遺伝子のレベル又は活性の違いは、前記検査化合物が、細胞の寿命又はその対ストレス耐性を調節する化合物であることの指標である、ステップと、を含む、方法。
【請求項18】
細胞を検査化合物に接触させるステップと、細胞の寿命又はその対ストレス耐性が調節されたかどうかを判定するステップとを更に含む、請求項17又は18に記載の方法。
【請求項19】
Sir2ファミリ・メンバの活性の阻害剤を同定する方法であって、(i)コンピュータ・モデリング・アプリケーションに、ある分子又は分子複合体の一組の構造座標を供給するステップであって、前記分子又は分子複合体が、Cポケットを含むSir2ファミリ・メンバの少なくとも一部分を含む、ステップと、(ii)前記コンピュータ・モデリング・アプリケーションに、ある化学的実体の一組の構造座標を供給するステップと、(iii)前記化学的実体が前記分子又は分子複合体に結合又は干渉することが予測される阻害剤であるかどうかを判定するステップであって、前記分子又は分子複合体への結合又は干渉は、前記Sir2ファミリ・メンバの活性の潜在的阻害の指標である、ステップと、を含む、方法。
【請求項20】
前記化学的実体がニコチンアミドの類似体である、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
Sir2ファミリ・メンバの活性の阻害剤を同定する方法であって、(i)少なくともCポケットを含むSir2ファミリ・メンバのたんぱく質を、検査化合物に、前記Sir2ファミリのたんぱく質のCポケットに前記検査化合物がおそらくは結合するのに充分な時間、接触させるステップと、(ii)たんぱく質の活性を判定するステップであって、前記検査化合物の非存在下に比較したときに前記検査化合物の存在下におけるたんぱく質の活性がより低いことは、前記検査化合物がSir2ファミリ・メンバの活性の阻害剤であることの指標である、ステップとを含む、方法。
【請求項22】
対象の細胞死又は老化に関連する障害を治療又は防止する方法であって、細胞死又は老化に易罹患性である又は細胞死又は老化の対象である細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを増加させる、あるいは、ニコチンアミド・レベルを減らす、作用物質を、それを必要とする対象に投与するステップを含む、方法。
【請求項23】
細胞の寿命を減らす、あるいは細胞をストレスに感受性にすることが有益であるような障害を治療又は防止する方法であって、前記対象の細胞内のNAD+再利用経路を通るフラックスを減少させる、あるいは、ニコチンアミド・レベルを増す、作用物質を、それを必要とする対象に投与するステップを含む、方法。
【請求項24】
ストレス条件から対象を防御する方法であって、NAD+再利用経路を通るフラックスを増す作用物質を前記対象に投与することで、前記対象をストレス条件から防御するステップを含む、方法。
【請求項25】
前記ストレス条件が放射線又は毒性化合物への暴露を含む、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記作用物質が、細胞内のNAMPRTのレベルを増す作用物質である、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
前記作用物質がNAMPRTタンパク質を含む組成物である、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記作用物質がニコチンアミドリボシド又はその類似体もしくはプロドラッグである、請求項22に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公表番号】特表2008−529502(P2008−529502A)
【公表日】平成20年8月7日(2008.8.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−554337(P2007−554337)
【出願日】平成18年2月8日(2006.2.8)
【国際出願番号】PCT/US2006/004397
【国際公開番号】WO2006/086454
【国際公開日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【出願人】(592257310)プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ (31)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成20年8月7日(2008.8.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年2月8日(2006.2.8)
【国際出願番号】PCT/US2006/004397
【国際公開番号】WO2006/086454
【国際公開日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【出願人】(592257310)プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ (31)
【Fターム(参考)】
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