説明

MTP活性に関する蛍光分析

【課題】自動化及び高処理量スクリーニングに利用できるMTP活性を分析する簡単かつ迅速そして高感度の方法の提供。
【解決手段】(a)その中に配合された蛍光ラベルされた脂質を有する供与体小胞を調製し、(b)受容体小胞を調製し、(c)MTPを含む細胞ホモジネートまたは受容体小胞を含む単離されたMTPの何れかとラベルされた供与体小胞とを、供与体から受容体へのラベルされた脂質の転移中MTPによる蛍光ラベルされた脂質の結合を可能にするのに充分な時間及び条件下でインキュベートし、そして(d)MTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を測定することからなるミクロソームトリグリセリド転移蛋白(MTP)のレベルを測定する方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、MTP活性に関する蛍光分析に関する。
【背景技術】
【0002】
ミクロソームトリグリセリド転移蛋白(MTP)は、アポリポ蛋白B(アポB)リポ蛋白のアセンブリに必要なデディケートシャペロンである(レビューでは非特許文献1−6参照)。MTPは、脂質をナセントアポBへ小胞体中で転移させそして原始的なリポ蛋白粒子を形成することによってそれをセクレチン受容性にすると考えられている(レビューでは非特許文献1−9参照)。アポB分泌におけるMTPの脂質転移活性の重要性は、3つの独立したアプローチにより確立されている。第一に、MTPにおける突然変異は、無βリポ蛋白質血症におけるアポBリポ蛋白の不存在と相関している(非特許文献10、11)。第二に、生体外でMTPの脂質転移活性を阻害する拮抗剤が、生体内でアポB分泌を低下させることを示している(非特許文献12−14)。第三に、アポBとMTPとの共発現は、アポB及びMTPを発現しない細胞内のアポB分泌を助けることが立証されている(非特許文献15、16)。その脂質転移活性に加えて、MTPがアポBと物理的に相互反応することが知られている(非特許文献1、2)。最近、MTPは、サイトゾルから小胞体のルーメンへのトリアシルグリセロール(TAG)の移入に関係している(非特許文献17−19)。従って、MTPが、細胞内オルガネラ内のTAGの輸送及び細胞外へのその分泌に重大な役割をはたしている多機能蛋白(非特許文献2)であると思われる。
【0003】
MTPは、放射性同位元素分析に基づいてWetterau及びZilversmitにより同定かつ精製された(非特許文献20、21)。この分析では、放射能ラベルされたTAGは、ホスファチジルコリン(PC)及びカルジオリピンからなる供与体小胞中に配合される。これらの小胞は、MTPの存在下受容体小胞とともにインキュベートされる。1−3時間のインキュベーション後、カルジオリピン含有供与体小胞は、DE52に結合させられそして遠心分離によって取り出される。上清に残っている放射能活性は、シンチレーション計数により定量される。この方法は、労力を要しそして時間がかかる。負に電荷された脂質例えばカルジオリピンは、MTPの脂質転移活性を阻害することが知られている(非特許文献22)。この方法に含まれる複数の工程のために、自動化するのは難しい。そのため、MTP活性を測定するのに簡単な1工程の方法を有するのが有利と思われる。この方法は、例えばMTP活性を部分的に阻害する化合物を同定するのに有用であろうし、それ故リポ蛋白アセンブリ及び分泌を低下させるだろう。同定された化合物は、血漿コレステロール及び細胞中のトリグリセリドレベルを低下させるための医薬として非常に望ましい。
【0004】
いくつかの製薬企業は、MTP活性を阻害する拮抗剤を同定している(非特許文献12−14、23)。これらの企業によりとられた一般的なアプローチは、HepG2細胞によりアポBの分泌を低下させる化合物を同定しそしてMTP活性を阻害するそれらの能力を決定することである(非特許文献3、23)。アポB分泌の阻害を含む一次スクリーニングの欠点は、多段階放射能活性分析を使用してMTP阻害用の多数の化合物を評価することにあるものと思われていた(非特許文献20、21)。この2段階スクリーニングは、MTP活性を阻害しそしてアポB分泌を低下させる化合物の同定を行うことができる。驚くべきことに、種々の企業により同定された異なる化合物は、構造的に非常に類似している(非特許文献23)。残念ながら、これらの化合物は、細胞中にTAGの顕著な蓄積を生じさせ、そのため選択された化合物がアポB分泌の有能な阻害剤である可能性を生じさせることになる。
【0005】
【非特許文献1】Hussain,M.M.,J.Shi,and P.reizen.Microsomal triglyceride transfer protein and its role in apolipoprotein B−lipoprotein asembly.J.Lipid Res.44:22−32.
【非特許文献2】Hussain,M.M.,J.Iqbal,K.Anwar,P.Rava,and K.Dai.2003.Microsomal triglyceride transfer protein:a multifunctional protein.Front.Biosci.8:S500−S506.
【非特許文献3】Bakillah,A.,and A.El Abbouyi.2003.The role of microsomal triglyceride transfer protein in lipoprotein assembly:an update.Front.Biosci.8:D294−D305.
【非特許文献4】Shelness,G.S.and J.A.Sellers.2001.Very−low−density lipoprotein assembly and secretion.Curr.Opin.Lipidol.12:151−157.
【非特許文献5】Gordon,D.A.and H.Jamil.2000.Progress towards understanding the role of microsomal triglyceride transfer protein in apolipo−protein−B lipoprotein assembly.Biochem.Biophys.Acta.1486:72−83.
【非特許文献6】Wetterau,J.R.,M.C.M.Lin,and H.Jamil.1997.Microsomal triglyceride transfer protein.Biochem.Biophys.Acta.1345:136−150.
【非特許文献7】Hussain,M.M.2000.A proposed model for the assembly of chylomicrons.Atherosclerosis.148:1−15.
【非特許文献8】Davis,R.A.1999.Cell and molecular biology of the assembly and secretion of apolipoprotein B−containing lipoproteins by the liver.Biochem.Biophys.Acta.1440:1−31.
【非特許文献9】Fisher,E.A.,and H.N.Ginsberg.2002.Complexity in the secretory pathway:the assembly and secretion of apolipoprotein B−containing lipoproteins.J.Biol.Chem.277:17377−17380.
【非特許文献10】Wetterau,J.R.,L.P.Aggerbeck,M−E.Bouma,C.Eisenberg,A.Munk,M.Hermier,J.Schmitz,G.Gay,D.J.Rader,and R.E.Gregg.1992.Absence of microsomal triglyceride transfer protein in individuals with abetalipoproteinemia.Science.258:999−1001.
【非特許文献11】Shoulders,C.C.,D.J.Brett,J.D.Bayliss,T.M.E.Narcisi,A.Jarmuz,T.T.Grantham,P.R.D.Leoni,S.Bhattacyarya,R.J.Pease,P.M.Cullen,S.Levi,P.G.H.Byfield,P.Purkiss,and J.Scott.1993.Abetalipoproteinemia is caused by defects of the gene encoding the 97kDa subunit of a microsomal triglyceride transfer protein.Hum.Mol.Genet.2:2109−2116.
【非特許文献12】Jamil,H.,D.A.Gordon,D.C.Eustice,C.M.Brooks,J.K.Dickson,Jr.,Y.Chen,B.Ricci,C−H.Chu,T.W.Harrity,C.P.Ciosek,Jr.,S.A.Biller,R.E.Gregg,J.R.Wetterau.1996.An inhibitor of the microsomal triglyceride transfer protein inhibits apoB secretion from HepG2 cells.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.93:11991−11995.
【非特許文献13】Haghpassand,M.D.Wilder and J.B.Moberly.1996.Inhibition of apolipoprotein B and triglyceride secretion in human hepatoma cells(HepG2).J.Lipid Res.37:1468−1480.
【非特許文献14】Benoist,F.,and T.Grand−Perret.1997.Co−translational degradation of apollpoprotein B100 by the proteasome is prvented by microsomal triglyceride transfer protein−synchronizied translation studies on HepG2 cells treated with an inhibitor of microsomal triglyceride transfer protein.J.Biol.Chem.272:20435−20442.
【非特許文献15】Gordon.D.A.H.Jamil,D.Sharp,D.Mullaney,Z.Yao,R.E.Gregg,and J.Wetterau.1994.Secretion of apolipoprotein B−containing lipoproteins from HeLa cells is dependent on expression of the microsomal triglyceride transfer protein and is regulated by lipid availability.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.91:7628−7632.
【非特許文献16】Leiper,J.M.,J.D.Bayliss,R.J.Pease,D.J.Brett,J.scott,and C.C.Shoulders.1994.Microsomal triglyceride transfer protein,the abetalipoproteinemia gene product,mediates the secretion of apolipoprotein B−containing lipoproteins from heterologous cells.J.Biol.Chem.269:21951−21954.
【非特許文献17】Raabe,M.,M.M.Vniant,M.A.Sullivan,C.H.Zlot,J.Bjrkegren,L.B.Nielsen,J.S.Wong,R.L.Hamilton,and S.G.Young.1999.Analysis of the role of microsomal triglyceride transfer protein in the liver of tissue−specific knockout mice.J.Clin.Invest.103:1287−1298.
【非特許文献18】Wang,Y.W.,K.Tran,and M.Yao.1999.The activity of microsomal triglyceride transfer protein is essential for accumulation of triglyceride within microsomes in McA−RH7777 cells−a unified model for the assembly of very low density lipoproteins.J.Biol.Chem.274:27793−27800.
【非特許文献19】Kulinski,A.,S.Rustaeus,and J.E.Vance.2002.Microsomal triglycerol transfer protein is required for lumenal accretion of triacylglycerol not associated with ApoB,as well as for ApoB lipidation.J.Biol.Chem.277:31516−31525.
【非特許文献20】Wetterau,J.R.,and D.B.Zilversmit.1984.A triglyceride and cholesteryl ester transfer protein associated with liver microsomes.J.Biol.Chem.259:10863−10866.
【非特許文献21】Wetterau,J.R.,and D.B.Zilversmit.1985.Purification and characterization of microsomal triglyceride and cholesteryl and cholesteryl ester protein from bovine liver microsomes.Chem.Phys.Lipids.38:205−222.
【非特許文献22】Jamil,H.,J.K.Dickson.Jr.,C−H.Chu,M.W.Lago,J.K.Rinehart,S.A.Biller,R.E.Gregg,and J.R.Wetterau.1995.Microsomal triglyceride transfer protein.Specificity of lipid binding and transport.J.Biol.Chem.270:6549−6554.
【非特許文献23】Chang,G.,R.B.Ruggeri,and H.J.Harwood,Jr.2002.Microsomal triglyceride transfer protein(MTP)inhibitors:discovery of clinically active inhibitors using high−throughput screening and parallel synthesis paradigms.Curr.Opin.Drug Discov.Dev.5:562−570.
【非特許文献24】Hussain,M.M.,A.Bakillah,and H.Jamil.1997.Apolipoprotein B binding to microsomal triglyceride transfer protein decreases with increases in length and lipidation:implications in lipoprotein bio−synthesis.Biochemistry.36:13060−13067.
【非特許文献25】Hussain,M.M.,A.Bakillah,N.Nayak,and G.S.Shelness.1998.Amino acids 430−570 in apolipoprotein B are critical for its binding to microsomal triglyceride transfer protein.J.Biol.Chem.273:25612−25615.
【非特許文献26】Bakillah,A.,H.Jamil,and M.H.Hussain.1998.Lysine and arginine residues in the N−terminal 18% of apolipoprotein B are critical for its binding to microsomal triglyceride transfer protein.Biochemistry.37:3727−3734.
【非特許文献27】Bakillah,A.,N.Nayak,U.Saxena,R.M.Medford,and M.M.Hussain.2000.Decreased secretion of apoB follows inhibition of apoB−MTP binding by a novel antagonist.Biochemistry.39:4892−4899.
【非特許文献28】Bakillah,A.,and M.M.Hussain.2001.Binding of microsomal triglyceride ransfer protein to lipids results in increased affinity for apolipoprotein B:Evidence for stable microsomal MTP−lipid complexes.J.Biol.Chem.276:31466−31473.
【非特許文献29】Tietge,U.J.F.,A.Bakillah,C.Maugeais,K.Tsukamoto,M.M.Hussain,and D.J.Rader.1999.Hepatic overexpression of microsomal triglyceride transfer protein(MTP)results in increased in vivo secretion of VLDL triglycerides and apolipoprotein B.J.Lipid Res.40:2134−2139.
【非特許文献30】Wetterau,J.R.,L.P.Aggerbeck,P.M.Laplaud,and L.R.McLean.1991.Structual properties of the microsomal triglyceride−transfer protein complex.Biochemistry.30:4406−4412.
【非特許文献31】Atzel,A.,and J.R.Wetterau.1993.Mechanism of microsomal triglyceride transfer protein catalyzed lipid transport.Biochemistry.32:10444−10450.
【非特許文献32】Atzel,A.,and J.R.Wetterau.1994.Identification of two classes of lipid molecule binding sites on the microsomal triglyceride transfer protein.Biochemistry.33:15382−15388.
【非特許文献33】Bradford,M.M.1976.A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein−dye binding.Anal.Biochem.72:248−254.
【非特許文献34】Chang,T.Y.,J.S.Limaneck,and C.C.chang.1981.A simple and efficient procedure for the rapid homogenization of cultured animal cells grown in monolayer.Anal.Biochem.116.298−302.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
理想的に、MTP活性を阻害するがリポ蛋白分泌には部分的な作用を有する化合物が求められている。この目的のために、MTPの脂質転移活性を阻害する能力に主に関して化合物をスクリーニングできる方法を開発することが望ましい。本発明は、自動化及び高処理量スクリーニングに利用できるMTP活性を分析する簡単かつ迅速そして高感度の方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、MTP活性を測定する方法及び組成物を提供する。本発明の1つの構成では、(a)その中に蛍光ラベルされた脂質を配合された供与体小胞を調製する段階、(b)受容体小胞を調製する段階、(c)供与体小胞から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPと蛍光ラベルされた脂質との結合を可能にするのに充分な時間及び条件下で、受容体小胞及びラベルされた供与体小胞とともにMTP含有細胞ホモジネートまたは単離されたMTPの何れかをインキュベートする段階、そして(d)MTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を測定する段階からなるMTPのレベルを測定する方法が提供される。細胞ホモジネートは、動物(ヒトを含む)、昆虫及び微生物の細胞を含むがこれらに限定されないMTPを発現する肝臓細胞、小腸細胞、心臓細胞または任意の他の細胞からなる。
【0008】
本発明で使用される蛍光ラベルされた脂質は、トリグリセリド、コレステロール
エステル(CE)または燐脂質を含むがこれらに限定されない。蛍光ラベルされたトリアシルグリセロールの例は、1、2 ジオレオイル3−NBDグリセロール(NBD−TAG)である。小胞は、好ましくは、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポB−リポ蛋白小胞、他のリポ蛋白またはホスファチジルコリン(PC)小胞である。
【0009】
本発明は、またMTPの脂質転移活性をモジュレートする化合物を同定する方法を提供する。方法は、(a)供与体小胞中に蛍光ラベルされた脂質を配合する段階、(b)受容体小胞を調製する段階、(c)受容体小胞及びラベルされた供与体小胞の分割量とテスト化合物とを混合し、テスト化合物はMTPの周知または未知のモジュレーターである段階、(d)MTPを含む細胞ホモジネートまたは単離されたMTPを、供与体小胞、受容体小胞及びテスト化合物を含む混合物に添加する段階、(e)供与体から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPとの蛍光ラベルされた脂質の結合を可能にするのに充分な時間及び条件下、受容体小胞、ラベルされた供与体小胞、テスト化合物及びMTPの初めの分割量をインキュベートする段階、(f)供与体から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPとの蛍光ラベルされた脂質の結合を可能にするのに充分な時間及び条件下、受容体小胞、ラベルされた供与体小胞、テスト化合物及びMTPの第二の分割量をインキュベートする段階、(g)工程(e)及び(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を測定する段階、そして(h)工程(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を比較するとき、MTPの脂質転移活性を増大する化合物の同定を、工程(e)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光の増大と相関させ、一方工程(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を比較するとき、MTPの脂質転移活性を低下する化合物の同定を、工程(e)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光の低下と相関させる段階からなる。
【0010】
本発明は、またMTPの脂質転移活性を測定するためのキットを提供する。キットは、受容体小胞及び蛍光ラベルされた供与体小胞からなる。好ましくは、キットの蛍光ラベルされた供与体小胞は、トリグリセリド、コレステロールエステルまたは燐脂質からなる。キットに含まれる小胞は、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞である。キットに含まれる小胞は、好ましくは、適切な緩衝液と混合されそしてまた安定剤例えばBSAを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
MTP活性は、従来では、精製されたMTPまたは細胞ホモジネートを放射能ラベルされた脂質を含む供与体小胞とともに1−3時間インキュベートし、供与体小胞を沈澱させ、そして受容体小胞に転移した放射能活性を測定することにより測定される。
【0012】
本発明によれば、MTPに関する新規な簡単かつ迅速そして高感度の蛍光分析が提供される。この分析では、単離及び/または精製されたMTPまたは細胞ホモジネートは、クエンチングされた蛍光ラベルされた脂質(例えばトリグリセリド、コレステロールエステル及び/または燐脂質)を含む供与体小胞及び異なるタイプの受容体小胞とともにインキュベートされる。細胞ホモジネートは、MTPを発現する任意の細胞から製造できる。好ましくは、細胞は、動物の肝臓細胞、小腸細胞または心臓細胞である。好ましくは、動物の細胞は、哺乳動物例えばラット、マウス、モンキーまたはヒトからである。細胞ホモジネートは、また昆虫または微生物からの細胞からなる。
【0013】
本発明によれば、蛍光ラベルされた脂質は、トリグリセリド、コレステロールエステル(CE)または燐脂質を含むことができるが、これらに限定されない。本発明で使用されるトリグリセリドの例は、トリアシルグリセロール(TAG)である。本発明で使用される燐脂質の例は、ホスファチジルエタノールアミンである。
【0014】
脂質をラベルするのに使用できる異なるタイプの蛍光化合物の例は、7−ニトロベンズ−2−オキサ−1、3−ジアゾール(NBD)、ピレンまたはボジパイ(bodipy)を含むがこれらに限定されない。これらの蛍光化合物によりリピドをラベルする方法は、当業者では周知でありそして製造された蛍光ラベルされた脂質も容易に入手できる。本発明で使用するには、脂質は、任意の位置に少なくとも1つの蛍光ラベルを含むことができる。例えば、トリアシルグリセロールは、任意の位置に少なくとも1つのNBDを含むことができるが、一方他の位置に脂肪酸を有する。
【0015】
ピレンラベルされた脂質の例は、以下のものを含み、それらは、Molecular Probes,Inc(Eugene,OR)から入手でき、そしてかれらのオン・ラインカタログに以下のようにリストされている。
【0016】
B−3782
1、2−ビス−(1−ピレンデカノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホコリン
C−212
コレステリル 1−ピレンブチラート
D−6562
1、2−ジオレオイル−3−(1−ピレンドデカノイル)−rac−グリセロール
【0017】
H−361
1−ヘキサデカノイル−2−(1−ピレンデカノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−py−C10−HPC)
H−3784
1−ヘキサデカノイル−2−(1−ヘキサデカノイル−2−(1−ピレンデカノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(β−py−C10−HPE)
H−3809
【0018】
1−ヘキサデカノイル−2−(1−ピレンデカノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホグリセロール、アンモニウム塩(β−py−C10−PG)
H−3810
1−ヘキサデカノイル−2−(1−ピレンデカノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホメタノール、ナトリウム塩(β−py−C10−HPM)
【0019】
H−3818
1−ヘキサデカノイル−2−(1−ピレンヘキサノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−py−C−HPC)
P−58
N−(1−ピレンスルホニル)−1、2−ジヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン、トリエチルアンモニウム塩(pyS DHPE)
【0020】
BODIPYラベルされた脂質の例は、以下のものを含み、それらはMolecular Probes,Inc.から入手できそしてそれらのオン・ラインカタログに以下のようにリストされている。
【0021】
B−7701
1、2−ビス−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジメチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ウンデカノイル)−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(ビス−BODIPY(商標)FLC11−PC)
【0022】
B−3794
2−(5−ブチル−4、4−ジフルオロ−4−ボラ−ジアザ−s−インダセン−3−ノナノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−C−BODIPY(商標)500/510C−HPC)
【0023】
C−3927
コレステリル 4、4−ジフルオロ−5、7−ジメチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ドデカノエート(コレステリルBODIPY(商標)FLC12
【0024】
C−12680
コレステリル 4、4−ジフルオロ−5−(4−メトキシフェニル)−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ウンデカノエート(コレステリルBODIPY(商標)542/563C11
【0025】
C−12681
コレステリル 4、4−ジフルオロ−5−(2−ピロリル)−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ウンデカノエート(コレステリルBODIPY(商標)576/589C11
【0026】
D−3792
2−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジメチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ドデカノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−BODIPY(商標)FLC12−HPC)
【0027】
D−3803
2−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジメチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ペンタノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−BODIPY(商標)FLC−HPC)
【0028】
D−3800
N−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジメチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−プロピオニル)−1、2−ジヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン、トリエチルアンモニウム塩(BODIPY(商標)FL DHPE)
【0029】
D−12656
N−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジメチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−プロピオニル)−1、2−ジヘキサノイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン、トリエチルアンモニウム塩(BODIPY(商標)FLジカプロイル PE)
【0030】
D−3813
2−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジフェニル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ドデカノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(β−BODIPY(商標)530/550C12−HPE)
【0031】
D−3815
2−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジフェニル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ペンタノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−BODIPY(商標)530/550C−HPC)
【0032】
D−3799
N−(4、4−ジフルオロ−5、7−ジフェニル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−プロピオニル)−1、2−ジヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン、トリエチルアンモニウム塩(BODIPY(商標)530/550 DHPE)
【0033】
D−3793
2−(4、4−ジフルオロ−5−メチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ドデカノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−BODIPY(商標)500/510C12−HPC)
【0034】
D−3795
2−(4、4−ジフルオロ−5−オクチル−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ペンタノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−BODIPY(商標)500/510C−HPC)
【0035】
D−3806
2−(4、4−ジフルオロ−5−(4−フェニル−1、3−ブタジエニル)−4−ボラ−3a、4a−ジアザ−s−インダセン−3−ペンタノイル)−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(β−BODIPY(商標)581/591C−HPC)
【0036】
NBDラベルされた脂質は、またMolecular Probes,Inc.によりカスタム合成でき、例えば、D−16408:1、3−ジオレイン、2−NBD−Xエステルのカスタム合成またはB−1800:NBDラベルされたコレステロールオレエート(コレステロールエステル)のカスタム合成がある。
【0037】
さらに、以下の化合物は、Molecular Probes,Inc.から入手でき、そしてカスタム合成を要しない。
N−00360(NBD−PE)N−(7−ニトロベンズ−2−オキサ−1、3−ジアゾール−4−イル)−1、2−ジヘキサデカノイル−sn−グリセロール−3−ホスホエタノールアミン、トリエチルアンモニウム;
【0038】
N−03786(NBD C6−HPC)2−(6−(7−ニトロベンズ−2−オキサ−1、3−ジアゾール−4−イル)アミノ)ヘキサノイル−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン;及び
【0039】
N−03787(NBD C12−HPC)2−(12−(7−ニトロベンズ−2−オキサ−1、3−ジアゾール−4−イル)アミノドデカノイル−1−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン。
【0040】
本発明で使用できる小胞の例は、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞を含む。本明細書で使用されそして当業者の理解とも一致するが、「単層小胞」は、1つの燐脂質二分子層を有する小胞(リポソーム)を意味する。「多重ラメラ小胞」は、いくつかの燐脂質二分子層を有する小胞(リポソーム)を意味する。図8は、二脂質(bilipid)膜に埋め込まれたラベルされたトリグリセリド、NBD−TGを有する単層小胞を概略的に画いている。受容体小胞を製造する方法は周知である。例えば、非特許文献20、21及び30−32参照。供与体小胞を製造する方法も周知である。例えば、非特許文献20、21、30−32参照。本発明によれば、目的とする供与体小胞を製造するとき、カルジオリピンを除くものであり、そして放射能ラベルされたTAGは、蛍光ラベルされたTAGにより置換される。
【0041】
供与体小胞及び受容体小胞の両者は、好ましくは、pH約7.4で適切な緩衝液例えばトリス−HClと混合される。供与体小胞及び受容体小胞は、別々に貯蔵できる。別に、小胞は、供与体/受容体の小胞の混合物が本発明の分析またはキットで直接使用できるように、ともに貯蔵できる。供与体小胞及び受容体小胞がともに貯蔵されるとき、供与体小胞対受容体小胞の比は、好ましくは、約1:4(供与体:受容体)から約1:10(供与体:受容体)の範囲内にある。最も好ましくは、供与体対受容体の比は、約1:6である。小胞の調製物は、さらにそれぞれ約150mM及び1mg/mLの最終濃度へのNaCl及びBSAの添加によって安定化できる。
【0042】
MTPは、周知の方法を使用して異なる源から単離され精製できる。例えば非特許文献20及び21参照。例えば、MTPは、前記のようにウシの肝臓から単離できる(非特許文献20及び21)。ヒトのMTPは、非特許文献15に記載されているように、MTPに関するコーディング配列からなる発現ベクターにより培養細胞をトランスフェクトすることにより調製できる。これらの文献及び他の引用した参考文献の記述は、もし充分に述べられているならば、本明細書において参考として引用される。
【0043】
本発明によれば、MTP媒介脂質転移による蛍光の増大は、短時間の後に測定できる。本発明の方法は、MTP発現プラスミドによりトランスフェクトされたCOS細胞及びHepG2、Caco−2細胞のMTP活性を測定するのに使用して成功した。その上、本発明の方法は、その拮抗剤による細胞MTP及び精製されたMTPの阻害を研究するのに有用である。方法は、自動化に使用でき、そして大規模な処理量のスクリーニングに容易に採用できる。
【0044】
さらに、本発明は、種々の目的例えば同定、モジュレーション、診断などに任意のサンプル中のMTPを分析するのに使用できる方法を提供する。例えば、方法は、精製されたMTPサンプル、細胞のライン、組織などに存在するMTPの活性を分析するのに使用できる。本発明により提供される分析は、非常に多面的であり、そして蛍光ラベルを含むMTPによる任意の脂質の転移を測定できる。さらに、MTP活性を測定する本発明の方法は、簡単かつ迅速である。それらは、供与体小胞と受容体小胞との間の脂質の転移中に生ずるMTPと発蛍光団との結合による蛍光の増大の測定に基づく。
【0045】
本発明の方法は、MTPを発現することが知られている細胞中の細胞活性を忠実に測定し、そしてMTPを発現しない細胞中の活性は測定しない(図1)。その上、方法は、従来技術の放射性同位元素分析を使用して同定された拮抗剤の同様な阻害性を発揮する(図7)。MTPは、受容体小胞の存在下の顕著に高い活性を示す(図4)。受容体小胞の不存在下のMTPの低い脂質結合活性は、脂質転移工程中の異なる受容体小胞の役割を理解する独特な機会をもたらす。
【0046】
従って、本発明は、MTP活性の測定に簡単かつ迅速な蛍光分析を提供する。新しい方法の利点は、容易さ、迅速さ、高感度、負に電荷した脂質の使用の回避、精製した細胞MTPによる異なる脂質転移活性の研究における多様性、拮抗剤の阻害活性を測定する能力並びに放射能活性の使用の先行性を含む。本発明による蛍光分析は、容易に自動化されそして大規模の処理量のスクリーニングに使用できる。このアプローチは、MTP活性を部分的に阻害する化合物を同定しそして恐らく細胞中のTAG蓄積に関係する望ましくない副作用を最低にするために有用である。MTPが、デディケートされたリポ蛋白アセンブリシャペロンである以外の機能を有すると思われる多機能の蛋白であることが明らかになってきている。本発明による蛍光分析に基づくスクリーニングによって同定された化合物は、リポ蛋白アセンブリ及び分泌に無関係なMTPの他の機能の同定に有用であろう。
【0047】
本発明によれば、MTP分析は、基本的に、3つのコンポーネントすなわち供与体小胞、受容体小胞及びMTPからなる。本発明の方法は、分析混合物のすべての3つのコンポーネント及び時間と一次的な関係を示す(図1−4)。
【0048】
代表的な分析は、以下に概説するように行うことができる。以下にリストされた異なる化合物の量は、もちろん、異なる化合物間の比が比較的同じである限り、変化できる。4つの異なる条件(ブランク、総計、正のコントロール及びテスト)が、各分析に勧められる。すべての分析では、反応は、MTP源の最後の添加により開始する。受容体小胞及び供与体小胞のそれぞれの約3μLをピペットで蛍光ミクロタイター(ブランク)プレートに注ぐ。2mMのEDTAを含む10mMトリスpH7.4の約10μL、及び1.5MのNaCl中の1%BSAストックの10μLを添加する。本明細書で記載された分析に使用される小胞の正確な数は、日常的に定量するのは難しい。しかし、小胞を定量するより容易な方法は、異なる小胞調製物中に存在する燐脂質及びトリグリセリドを測定することができる。従って、3μLの供与体小胞は、1mLあたり約450nモルのホスファチジルコリン(PC)及び約14nモルのトリグリセリドに相関する。供与体小胞の濃度の範囲は、使用できる。好ましい範囲は、例えば約200−約600nモルのホスファチジルコリン(PC)及び7−20nモルのトリグリセリドからの任意のものである。3μLの受容体小胞は、約2400nモルPC/mLに相当する。しかし、小胞の濃度の範囲が使用でき、例えば約1400−約3400nモルPC/mLからの任意のものである。
【0049】
ブランクでは、コントロール緩衝液(正のコントロール及びテストサンプルのMTP源を含む)の必要量が添加され、そして容量を水により約100μLにする。正のコントロールでは、周知の量のMTP源を添加し、そして容量を水により約100μLにする。テストでは、未知のサンプルを添加し、そして最終の分析の容量にする。総計では、約3μLの供与体小胞及び約97μLのイソプロパノールのみを添加する。混合物を約30分間約37℃でインキュベートする。蛍光単位は、それぞれ460−470nm及び530−550nmの励起波長及び発光波長を使用して測定される。低い転移活性の場合には、インキュベーション時間は、延長できる。事実、同じタイタープレートは、時間による蛍光の増加を測定するために数回使用できる。しかし、発蛍光団は、長時間ではイソプロパノール中で不安定である。従って、30分より長い時間では、30分以内で測定される読み取りからの合計量が使用されるべきである。小胞及び正のコントロールを含む分析の成分は、本明細書で記述したように製造され、そしてまたChylos、Inc.(Woodbury,NY)から入手できる。
【0050】
本発明の好ましい態様では、供与体小胞及び受容体小胞は、前述のように混合されて、ともに貯蔵されそして使用される。この態様では、分析が行われるとき、小胞(供与体及び受容体の両者)の唯一のピペット使用の段階が必要とされる。
【0051】
小胞は、好ましくは、約7.4のpHで、適切な緩衝液例えばトリスHClと混合される。他の緩衝液も使用でき、例えばホスフェート緩衝液及びHEPESが使用できる。好ましい態様では、NaClを添加して約150mMの最終濃度にする。NaClストック溶液(例えば3M)を製造しそして次に希釈して最終濃度にする。他の塩例えばKCl及びMgClも使用できる。好ましくは、BSAは、小胞を安定化するために、添加して約1mg/mLの最終濃度にする。ストック溶液(例えば20mgBSA/mL)を作り、次に希釈して最終濃度にする。なお他の態様では、インキュベーション段階を室温で行うことができる。
【0052】
蛍光脂質を含む供与体小胞及び受容体小胞は、実施例1で記載したように調製される。好ましい態様では、等容量の供与体小胞及び受容体小胞が混合される。代表的な分析方法は、以下の通りである。
【0053】
i)以下の表に記載されたように、3検体の小胞を蛍光ミクロタイター(ブランク)プレートにピペットで加える。
ii)水、サンプルなどを加える。5分間待って成分を室温にする。
iii)コントロール及びテストでMTPを加えることにより反応を開始しそして総計にイソプロパノールを加える。
iv)室温で30分間インキュベートする。
【0054】
【表1】

【0055】
MTP活性の測定:それぞれ460−470nm及び530−550nmの励起波長及び発光波長を使用して蛍光単位(FU)を測定する。
MTP活性の計算:
コントロール(C)中の転移%:[コントロール(FU)−ブランク(FU)]/[(総計(FU)−ブランク(FU)]×100
テストサンプル(D)中の転移%:[テスト(FU)−ブランク(FU)]/[(総計(FU)−ブランク(FU)]×100
【0056】
MTPの脂質転移活性をモジュレートする化合物を同定する方法は、また本発明により提供される。方法は、(a)供与体小胞中に蛍光ラベルされた脂質を配合する段階、(b)受容体小胞を調製する段階、(c)テスト化合物と受容体小胞及びラベルされた供与体小胞の分割量とを混合し、テスト化合物はMTPの周知または未知のモジュレーターである段階、(d)MTPを含む細胞ホモジネートまたは単離されたMTPを、供与体小胞、受容体小胞及びテスト化合物を含む混合物に添加する段階、(e)供与体小胞から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPとの蛍光ラベルされた脂質の結合を可能にするのに充分な時間及び条件下、受容体小胞、ラベルされた供与体小胞、テスト化合物及びMTPの初めの分割量をインキュベートする段階、(f)供与体小胞から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPとの蛍光ラベルされた脂質の結合を可能にするのに充分な時間及び条件下、受容体小胞、ラベルされた供与体小胞、テスト化合物及びMTPの第二の分割量をインキュベートする段階、(g)工程(e)及び(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を測定する段階、そして(h)工程(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を比較するとき、MTPの脂質転移活性を増大する化合物の同定を、工程(e)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光の増大と相関させ、一方工程(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を比較するとき、MTPの脂質転移活性を低下する化合物の同定を、工程(e)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光の低下と相関させる段階からなる。
【0057】
本発明の他の構成では、MTPの脂質転移活性を測定するためのキットが提供される。キットは、前述のように、受容体小胞及び蛍光ラベルされた供与体小胞からなる。好ましくは、蛍光ラベルされた供与体小胞は、トリグリセリド、コレステロールエステルまたは燐脂質からなる。他の好ましい態様では、トリグリセリドは、NBDラベルを含む任意のトリグリセリド例えば1、2、ジオレイル 3−NBDグリセロール(NBD−TAG)である。他の好ましい態様では、燐脂質は、ホスファチジルエタノールアミンである。
【0058】
小胞は、好ましくは、約7.4のpHのトリスHClと混合される。他の緩衝液も使用でき、例えばホスフェート緩衝液及びHEPESがある。
キットの一部を形成する受容体及び/または供与体の小胞は、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞を含むことできる。小胞は、HSAの添加により安定化される。
【0059】
以下の実施例は、本発明をさらに説明しそして本発明の範囲を制限することを決して意味しない。
【0060】
(実施例)
実施例 1(材料及び方法)
材料
MTPを放射能活性分析(非特許文献20、21)を使用してウシの肝臓から精製し、そして既に使用されている(非特許文献24−29)。PC及びTAGはAvanti Lipids(Alabaster,AL)から入手した。蛍光(ニトロベンゾオキサジアゾール)ラベルされたTAGは、Molecular Probes(Eugene,OR)から入手した。蛍光ラベルされたコレステリルエステル(CE)及び燐脂質(PL)を含む小胞は、それぞれRoar Biomedical,Inc.(New York,NY)及びCardiovascular Target,Inc.(New York,NY)から入手した。イソプロパノール及び他の化学品は、Sigma Chemical Co.(St.Louis,MO)から入手した。受容体小胞は、Wetterau及び協力者により記載されたように調製した(非特許文献20、21、30−32)。供与体小胞もそれらの製造方法に従って作られるが、ただしカルジオリピンは省かれそして放射能ラベルされたTAGは、蛍光ラベルされたTAGにより置換された。既知量の蛍光脂質をイソプロパノールで希釈して標準曲線を作り、そして小胞中のラベルされた脂質の量は、イソプロパノールによるそれらの破壊後に決定された。小胞中のトリオレインの量は、比色定量分析(Infinity(商標)Triglyceride Reagent Kit;Sigma)により定量した。MTP阻害剤BMS200150(ジフェニル−プロピル−ピペリジニル−ジヒドロイソ−インドール)は記述されており(非特許文献12)、そしてBristol−Myers−Squibb(Princeton,NJ)のHaris Jamil博士からの貴重な贈り物である。
【0061】
転移分析
分析は、Microfluor(商標)2 Black“U”Bottom Micro−titer(商標)プレート(Thermo Labsystems,Franklin,MA)で行われた。穴に、3Lの供与体小胞(1mLあたり450nモルのPC及び14nモルのTAG)、3Lの受容体小胞(2400nモルPC/mL)、10Lの10mMトリス−HCl緩衝液、pH7.4、2mMのEDTA、150mMのNaCl、蒸留水(添加して最終の分析容量を100Lにする)、そして3検体の精製したMTP(0.1−1.5g)を加えた。いくつかの実験では、NaCl及びBSAを加えてそれぞれ150mM及び1mg/mLの最終濃度とした。プレートを異なる時間37℃または室温でインキュベートし、そして460nmの励起波長及び530nmの発光波長を使用して蛍光プレートリーダー(7620Microplate Fluorimeter;Cambridge Technology,Watertown,MA)により読みとった。ブランク値を決定するために、MTPを穴から除いた。供与体小胞の総計蛍光は、3μLの供与体小胞へ97μLのイソプロパノールを加えることにより決定した。MTP阻害を検討するために、異なる濃度のBMS200150を、MTPの添加前に反応混合物に添加した。MTP活性(転移%)は、以下の式により計算した。転移%(分析穴中の任意の蛍光単位−ブランク値)/(総計蛍光単位−ブランク値)×100。比活性は、毎時1ミクロgあたりの転移%として示される。
【0062】
Cos−7細胞のトランスフェクション
Cos−7細胞を、10%ウシ胎児血清及び1%抗菌−抗かび剤(antibiotic−antimycotic)(Life Technologies,Rockville,MD)を補足したDMEM(Cellgro Mediatech,Inc.Herndon,VA)中で培養した(37℃、5%CO、含湿チェンバー)。細胞(1×10)を、トランスフェクションの24時間前に75cmフラスコに入れた。トランスフェクションのときに、細胞は約50−60%密集生長していた。MTP発現ベクター(非特許文献15)pRc−hMTP(7g;サイトメガウイルスプロモーターのコントロール下ヒトMTPを発現する)を、21LのFuGENE−6 Transfection Reagent(Roche Diagostics,Indianapolis,IN)により複合されたCos−7細胞中に導入した。細胞を約72時間7mLの媒体中で37℃及び5%COに維持した。Cos−7細胞は、またFuGENE−6単独により処理され(偽トランスフェクション)、そしてコントロールとして使用された。
【0063】
細胞ホモジネートにおけるMTP活性の測定
細胞ホモジネートにおけるMTP活性は、Jamilら(非特許文献12)に記載されたように測定された。密集成長した細胞単層を氷冷した滅菌PBS、pH7.4により洗い、5mLのPBSにかきとり、15mL容の円錐管に移し、そして遠心分離(2500rpm、10分、室温)によりペレット化した。この点で、細胞のペレットを70℃で貯蔵した。ホモジネーションのために、750μLのホモジネーション緩衝液(50mMトリス−HCl、pH7.4、50mMKCl、及び5mMEDTA)及び7.5μLのプロテアーゼ阻害剤反応混液(カタログナンバーP2714、Sigma)を細胞のペレットに添加した。細胞を次に3mLの注射器に付けた針(29G、11/2インチ)を通る吸引の繰り返しにより懸濁し、そしてボールベアリングホモジナイザー(クリアランス0.253インチ、10パス)で氷上でホモジナイズした。細胞ホモジネートを氷蔵し、そして蛋白濃縮物をCoomassie Plus Reagent(Pierce,Rockford,IL)を使用してBradford法(非特許文献33)により測定し、そしてBSAを標準として使用した。細胞ホモジネートを、1.5mg/mLの蛋白濃度になるようにホモジネーション緩衝液により希釈した。MTPをデオキシコレート処理(非特許文献12)によりミクロソームから解離した。この目的のために、細胞ホモジネートを、10分の1容量の0.54%ナトリウムデオキシコレート、pH7.4の添加により0.054%デオキシコレートに調節し、そしてときどき撹拌しつつ30分間氷上に放置した。細胞膜を次に10℃で1時間50000rpmでSW55 Tiローターでの遠心分離によって除いた。上清を15mMトリスHCl、pH7.4、40mMNaCl、1mMEDTA及び0.02%NaN3に対して12−14kDaカットオフ透析バッグで透析し、1時間後の第一のチェンジそして2時間後の第二のチェンジそして1晩の透析を行った。細胞ホモジネートを透析バッグから取り出し、そして蛋白の測定及びMTP分析に使用した。阻害の研究のために、HepG2細胞を24時間異なる濃度のMTP阻害剤BMS200150とインキュベートし、そして細胞から得られた細胞ホモジネートをMTP分析に使用した。
【0064】
細胞MTPを分析するさらに迅速な方法を開発するために、Chang、Limanek及びChang(非特許文献34)により記載された方法を細胞の破壊について評価した。この方法では、細胞はまず低張緩衝液に曝し、次にプレートからかきとった。低張緩衝液への曝露は、細胞の膨脹を生じさせ、そしてかきとりはこれらの細胞を破壊した。細胞の単層を4℃で、2回氷冷のPBSにより洗い、そして1回5mLの1mMトリスHCl、pH7.6、1mMEGTA及び1mMMgClで洗った。細胞を次に5mLの氷冷の1mMトリスHCl、pH7.6、1mMEGTA及び1mMMgCl中で室温で2分間インキュベートした。緩衝液を吸引し、そして0.5mLの同じ緩衝液を細胞に添加した。細胞をかきとり、そして氷冷した管に集め、撹拌し、遠心分離(SW55 Tiローター、50000rpm、10℃、1時間)し、そして上清をMTP分析及び蛋白の測定に使用した。
【0065】
ラット肝臓ミクロソームにおけるMTP活性の測定
ラットの肝臓のミクロソームを、僅かに改変したWetterau及びZilversmit(非特許文献20、21)により記述されたように調製した。簡単に、2gのラット肝臓を細片に切断し、そして2回氷冷のPBSにより洗った。細片を次にPolytronホモジナイザーを使用して2mLの50mMトリスHCl、pH7.4、5mMEDTA、250mMスクロース及び0.02%ナトリウムアジド中でホモジナイズし、そして遠心分離(Beckmanミクロ遠心分離器、10900rpm、30分、4℃)した。上清を保持しそして濃HClによりpH5.1に調節し、30分間冷却して撹拌し、そして遠心分離(Beckmanミクロ遠心分離器、13000rpm、30分、4℃)した。ペレットを2mLの1mMトリスHCl、pH7.6、1mMEGTA及び1mMMgCl中に懸濁し、撹拌しそして超遠心分離(SW55 Tiローター、50000rpm、10℃、1時間)し、そして上清をMTP分析及び蛋白の測定に使用した。
【0066】
実施例 2
分析条件の最適化
MTPに関する蛍光分析を標準化するために、TAGを小単層PC小胞(供与体小胞)中に配合した。封入が発蛍光団のクエンチングを生ずることが予想された。事実、イソプロパノールによる増加した量の供与体小胞の破壊は、増加した測定可能な蛍光を生じた(図1A、総計)。これは、小胞中に存在する全量の蛍光を表す。破壊の前に、この蛍光は、それは小胞でクエンチされるために、検出できない。また、供与体小胞が安定でありそしてMTPの不存在下発蛍光団を解離しないと思われた。安定性を測定するために、供与体小胞は受容体小胞と混合され、そしてMTPの不存在下の蛍光を30分間後に測定した(図1A、ブランク)。ブランクの蛍光値は、総計の13%及び19%[15.7±2.7%(平均SD;n=3)]に及んだ。ブランクの値は、おそらく、発蛍光団の小さい漏洩を表す。転移のためのMTPによる供与体小胞からのTAGの抽出が、増加した検出可能な蛍光を表すものと仮定された。増加した量の供与体小胞とともに一定量のMTP及び受容体小胞をインキュベートすることは、蛍光の増加した検出を生じ、MTPによるTAGの転移を示した(図1A、転移)。「転移」は、小胞間でMTPにより転移されるTAGの量を表す。転移の間、MTPに結合した発蛍光団は、水性の環境に最も露出されたようであり、蛍光計により検出できるようになる。蛍光単位は、ブランク値より40−47%高かった。次に、データを使用してTAGの転移%を計算した(図1B)。転移活性の%は供与体小胞の2μLまで増加し(20pモルのTAG)、そしてその後飽和するように見える。次に、異なる濃度の受容体小胞の作用が検討された。これらの実験では、一定量のMTP及び供与体小胞が異なる容量の受容体小胞とともにインキュベートされた(図1C)。転移されたTAGの量は、増大した量の受容体小胞とともに増加し、そして2μLで飽和した。低濃度の受容体小胞での転移の増加は、これらの小胞が分析条件において制限されたことを示した。しかし、2μL以上では、分析は受容体小胞の濃度に無関係になった。注意すべきことは、増大した濃度の受容体小胞による検出可能な蛍光の低下がないことであった。これは、MTPが小胞間で脂質を転移しそして受容体小胞への脂質の一方向溶着を生じさせないことを示す。これらの条件下では、MTPは、供与体小胞に存在する全TAGの20%を転移する方法であった(図1D)。次の検討では、3μLの受容体小胞を使用した。
【0067】
分析内変量係数(CV)を測定するために、転移分析は、0.5gのMTP、3μLの供与体小胞及び3μLの受容体小胞を使用して10本の管で行われた。観察された転移%は、19.9±1.8(平均±SD;n=10)であり、そして分析内CVは0.09であった。同様に、分析内変量を評価した。1μgのMTPを使用する3検体で行われた7つの異なる独立した測定の比較は、0.19の分析内CVを示した。これらの実験で観察された転移%は、34.5±3.0であった。
【0068】
図1は、ミクロソームトリグリセリド転移蛋白(MTP)によるトリグリセリド(TAG)の転移に対する供与体小胞及び受容体小胞の異なる量の効果を示す。A:総計。異なる指示された容量の供与体小胞を、100μLのイソプロパノールの添加により破壊し、そして蛍光単位を直ぐに測定した。注意すべきことは、この値が小胞に存在する発蛍光団の全量を表し、そして「ブランク」及び「転移」値の単純な合計ではないことである。ブランク:異なる容量の供与体小胞及び3μLの受容体小胞を、実施例1の材料及び方法に記載されたように分析緩衝液(100μL)でインキュベートし、そして蛍光単位を37℃のインキュベーションの30分後に測定した。C。転移。インキュベーションは、ブランクについて記述されたのと同じであるが、ただしこれらのサンプルは、また0.5gの精製したMTPを含んだ。これは、所定の時間MTPにより移動される脂質の量を表す。転移中、MTP結合蛍光脂質は、水性環境に最も露出されるようであり、そして蛍光計により検出される。B:Aからのデータは、材料及び方法に記載されたようにTAGの転移%を計算するのに使用された。供与体小胞中のTAG濃度は、14pモル/mLであった。C:供与体小胞(3μL)を、0.5gの精製したMTPとともに異なる容量の受容体小胞とインキュベート(30分間、37℃)した。蛍光単位は、分析管で観察された単位からブランクの蛍光単位を減ずることにより得られた。D:Cからのデータを使用して実施例1、材料及び方法に記載されたように転移%を計算した。この目的のため、ブランク及び総計の蛍光単位は、実施例1、材料及び方法に記載されたように、同時に3検体で測定された。線グラフ及び誤差のバーは、平均±SD(n=3)を表す。
【0069】
実験を次にMTP活性に必要な時間、温度及びNaCl濃度の効果を測定するのに行った(図2)。異なる指示された量のMTPを、実施例1、材料及び方法に記載されたように受容体小胞及び供与体小胞とインキュベートした。適切な総計及びブランクを実施例1、材料及び方法に記載されたように含んだ。蛍光の読みは、ミクロプレートリーダーを使用して3検体で指示された時間で測定された。TAGの転移%は、時間に対してプロットされる。B:温度。実験は、2枚の異なるミクロタイタープレートで行われた。精製されたMTP(0.25g/穴)を、3検体で受容体小胞及び供与体受容体とインキュベートした。1枚のプレートは37℃でインキュベートされ、そして他のものは室温(RT)で放置した。蛍光の読みは、室温(22℃)で異なる時点でなされた。C:NaClの効果。供与体小胞(3μL)、受容体小胞(3μL)及びMTP(1μg)を、種々の指示された濃度のNaClの存在下1mMトリスHCl、pH7.4及び2mMEDTA中で30分間3検体でインキュベートした。線グラフ及び誤差のバーは平均±SDを表す。
【0070】
使用されるMTPのすべての異なる濃度で、TAG転移活性は、30分まで時間とともに増大した(図2A)。その時間後、転移活性は飽和し始めた。転移活性に対する温度の効果が検討された(図2B)。MTPの脂質転移活性は、室温(22℃)及び37℃で同じであり、活性に対する温度の顕著な効果がないことを示していた。これらの結果は、MTPが22℃で最適に活性であることを示しているものと思われる。MTP活性に対するNaClの効果(図2C)も測定された。NaClを150mMまで濃度を増加させると、MTP活性は増大した。より高い濃度のNaClは、転移活性を阻害するように思われる。それゆえ、30分間のインキュベーション及び150mMNaClがMTP活性を測定するのに最適であると結論される。
【0071】
次に、TAG転移に対する異なる濃度の精製MTP及びBSAを使用する分析の特異性を検討した(図3)。図3Aに示される結果は、供与体[3μL;1mLあたり450nモルのホスファチジルコリン(PC)及び14nモルのTAG]及び受容体(3μL;2400nモルPC/mL)の小胞を30分間3検体で異なる指示された量のMTPまたはBSAとともにインキュベートした後に得られた。蛍光単位は、分析管からブランクを減じた後に得られた。MTPに関するこれらの結果からのデータ(図3A)を使用して転移活性%を測定した。BSAでは、これらの値は負でありプロットされなかった。分析は、また種々の指示された量の精製されたMTPを使用してBSA(0.1%)の存在または不存在下行われた(図3C)。線グラフ及び誤差バーは平均±SDを表す。
【0072】
増加した量の添加するMTPの量を増加させると、検出可能な蛍光を増加させた(図3A)。対照的に、BSAの存在は、検出可能な蛍光の量を減少させ、そしてBSAにより解離された蛍光のクエンチングまたはBSAによる供与体小胞の安定化の何れかを表し、基礎的なTAGの漏洩を防ぐ。図3Bでは、データは、小胞間で転移を行うTAGの%を測定するために転換された。実験の条件下、転移されるTAGの量は、2μgのMTPで飽和に達する。飽和では、全TAGの40%は、転移の工程であり、そしておそらくMTPの最大の結合容量を示した。
【0073】
BSAがブランクサンプルにおいて蛍光単位を低下させたため、それがMTP分析に正の効果を有するものと考えられた。その上、BSAの存在は、管の表面への吸着によるMTP及び小胞の損失を低下させるだろう。この仮定をテストするために、BSA(1mg/mL)を分析に使用した。図3Cに示されるように、BSAの存在下測定された活性は、BSAの不存在下で観察されたもののほとんど2倍であった。これは、BSAの存在下のブランク値の低下に主として起因する。BSAの存在及び不存在下のブランク値は、総計の12.5±0.7%及び18.5±0.5%(n=3)であった。従って、BSAの包含は、おそらく供与体小胞からの発蛍光団の漏洩を防ぐことによって、分析の感度を改善する。
【0074】
次に、放射能ラベル及び蛍光分析により測定されるMTPの比活性を比較した。放射能ラベル分析を使用する種々の調製物の比活性(毎時1ミクロgあたりの転移%)は、12.5±2.4(n=27)であった。BSAの不存在下の蛍光法による比活性は、92.6±19.7(n=20)であったが、一方BSAの存在下で測定された比活性は、204.4±33.1(n=7)であった。従って、蛍光分析により測定される比活性は、放射能分析を使用して観察されるのよりも高かった。高い比活性は、分析の高い感度に起因するだろう。相違に関する他の理由は、これらの2つの分析に使用される異なるパラメーターであろう。放射能分析では、受容体小胞に転移するTAGの量が測定される。対照的に、本実施例で記載された蛍光分析は、MTPにより転移されるTAGの量を測定する。
【0075】
【表2】

【0076】
受容体小胞の役割
MTP分析は、3つの成分すなわち供与体小胞、受容体小胞及びMTPからなる。明らかに、供与体小胞及びMTPが必要である。MTPが供与体小胞間で脂質を転移でき、そして受容体小胞が活性の測定に必要としないと考えられた。この仮定をテストするために、異なる量の供与体小胞(1mLあたり450nモルのPC及び14nモルのTAG)を、分析緩衝液(100μL)中の受容体小胞及びMTPなしで(DVのみ)、0.5gの精製したMTPとともに(DV+MTP)、3μLの受容体小胞とともに(DV+AV)または3μLの受容体小胞(2400nモルPC/mL)及び0.5gの精製したMTPとともに(DV+AV+MTP)インキュベートした。蛍光単位を37℃のインキュベーション30分後に測定した。このデータを図4Aでプロットされる。
【0077】
図4Aに示されるデータを使用して、材料及び方法に記載されたように転移%を計算した。線グラフ及び誤差バーは平均±SDを示す。
受容体小胞とともに(DV+AV)または受容体小胞なしで(DVのみ)供与体小胞の増加した量のインキュベーションは、同様な蛍光の読みを与え、MTPの不存在下ではTAGの転移がほとんどないことを示した(図4A)。これらのデータは、図1Aにおけるブランクと一致する。MTPとともに(DV+MTP)供与体小胞の増加した量のインキュベーションは、蛍光がいくらか増加し、脂質のある程度の転移を示した。対照的に、蛍光の顕著な増加は、受容体小胞が反応混合物に含まれるとき(DV+AV+MTP)、観察された。データを次に使用してTAGの転移%を計算した。受容体小胞の不存在では(DV+MTP)、TAGの転移は、4%と16%との間に及んだ。しかし、受容体小胞の存在では(DV+AV+MTP)、MTPは供与体小胞に存在するTAGのほとんど40%を転移するのに関係した。これらのデータは、受容体小胞の存在が転移工程を非常に助けることを立証する。
【0078】
MTPによる種々の受容体への異なる脂質の転移
MTPによる種々の脂質の転移に対する異なるタイプの受容体小胞の効果を検討した。まず、PCまたはPC及び/またはTAG小胞を受容体として使用した。これらの受容体による3検体で観察された転移%は、それぞれ33±2.6及び30.9±1.3であり、受容体小胞におけるTAGの不存在が転移活性に顕著な効果を有しないことを示した。
【0079】
MTPは、TAG以外に他の脂質を転移することが知られている(非特許文献20)。従って、実験は、この分析の適合性を評価するために行われ、TAGに加えてCE及びPLの転移を検討した(図5)。この実験では、小単層小胞(PC/TAG小胞)、アポBリポ蛋白(VLDL及びLDLの両者を含んだ)及びHDLを、受容体として使用し、そして転移を4時間にわたって検討した。この実験は、図2に記載された条件の最適化前に行われた。これらの最初の実験では、インキュベーションは、転移活性の測定前に長時間行われた。
【0080】
TAG(A−C)、コレステリルエステル(D−F)または燐脂質(G−I)を含む3つの異なるタイプの供与体小胞を使用した。受容体小胞(3μL;2400nモルPC/mL)は、小単層小胞(PC/TAG小胞;A、D及びG)、アポリポ蛋白B(アポB)リポ蛋白(VLDL及びLDL;B、E及びH)並びにHDL(10mg蛋白/mL;C、F及びI)であった。異なる供与体及び受容体の小胞は、指示された時間3検体で1μgno精製したMTP(MTP)とともにまたはそれなしでインキュベートし、そして蛍光を材料及び方法に記載されたように測定した。線グラフ及び誤差バーは平均±SDを表す。
【0081】
結果は、供与体小胞が小単層PC/TAG小胞(図5A)及びアポBリポ蛋白(図5B)とともにインキュベートしたときTAGを転移したが、HDLとともにインキュベートしたときにはそうでなかった(図5C)。転移は、4時間のインキュベーション後蛍光単位を109−172%増加させた(図5A、B)。同様に、MTPは、PC/TAG小胞(図5D)及びアポBリポ蛋白(図5E)の存在下でCEを転移したが、HDL(図5F)の存在下ではそうではなかった。MTPは、供与体小胞がPC/TAG小胞とともにインキュベートしたとき、PLを転移でき、蛍光における増加は4時間で186%であった(図5G)。しかし、受容体としてのアポBリポ蛋白の存在下のMTPによるPLの転移の検討は、解釈するのが困難であった(図5H)。これは、供与体小胞がMTPの不存在下アポBリポ蛋白とインキュベートされたとき、バックグラウンド蛍光における顕著な増大に起因した(図5Gのコントロールを比較;またこれらのパネルの異なるy値に注意すること)。また、MTPは、HDLが受容体として使用されたとき、PLを転移しなかった(図5I)。これらの検討は、小単層小胞及びアポBリポ蛋白が受容体として使用されるとき、MTP活性が中性の脂質両者、TAG及びCEを転移することを示す。
【0082】
細胞のMTP活性の測定
次の問題は、この分析が細胞のMTP活性を測定するのに使用できるかどうかを決めることであった(表2)。ミクロソームMTPは、Jamilら(非特許文献12)により記述されたデオキシコレート処理によって解離した。Cos−7細胞は、トランスフェクトされたかまたはMTP発現ベクターなしで、MTP分析の特異性を測定した(秒2)。予想されたように、どんなMTPも偽トランスフェクトされたCos−7細胞で検出できなかった。しかし、MTP発現ベクターによるトランスフェクションは、他の研究(非特許文献15、29)と一致して、Cos−7細胞における増大したMTPを生じた。同様に、MTP活性は、HepG2及び判別(differentiated)Caco−2細胞の細胞ホモジネートで測定できた。これらの検討は、新しい方法が細胞MTP活性を測定するのに使用できることを示す。デオキシコレート法は面倒であり、いくつかの段階を含み、そして少なくとも2日を要する。この方法を単純化するために、Chang、Limanek及びChangの方法(非特許文献34)を評価したが、それは低張緩衝液による細胞の破壊を含みそして分析のための細胞抽出物を調製する時間は、はるかに短い。
【0083】
ラット肝臓ミクロソームを低張緩衝液で処理し、そして解離した内容物をMTP活性測定に使用した。肝臓ミクロソーム内容物のMTPの比活性(毎時1ミクロgあたり転移%)は、0.498±0.09(平均±SD、n=9)であった。
【0084】
転移分析のために、40−50gの細胞蛋白を3検体で使用し、そして活性は1時間まで測定された。図6及び10に示されるように、両方の方法は、同様のMTP活性を与えた。従って、低張性の処理は、時間が短くそして処理が少ないために、細胞MTP活性を測定するのにより良い方法である。
【0085】
MTP活性の阻害
実験を、次にその活性に対するMTP拮抗剤の効果を測定するために行った(図7)。この目的のために、Jamilら(非特許文献12)により記述されたMTP阻害剤BMS200150を使用した。精製したMTP(1g)を、指示された濃度のMTP阻害剤BMS200150の存在下30分間供与体及び受容体の小胞とインキュベートした。図7Aに示されるように、増大した濃度のBMS200150は、精製したMTP活性の投与量依存の阻害を生じた。IC50は、0.08Mであり、そして他のもの(非特許文献12)により報告された範囲内にあった。
【0086】
次に、HepG2細胞を24時間異なる濃度の阻害剤とインキュベートし、そしてホモジネートをデオキシコレート法(非特許文献12)を使用して調製しそしてMTP活性について分析した。細胞を洗い、そしてライゼートを、材料及び方法に記載されたデオキシコレート法を使用して調製した。転移分析には、40−50gの細胞蛋白を3検体で使用した。図7Bに示されるように、増加した濃度のBMS200150は、低下した細胞MTP活性を生じた。〜1.3MのIC50値は、発表された研究(非特許文献12)と一致する。精製したMTP及び細胞ライゼートについて得られたIC50値の相違は、阻害剤と相互反応しそしてその有効性を低下させると思われる細胞ライゼート中の他の蛋白の存在に起因するだろう。これらの検討は、分析がMTP活性及び拮抗剤によるその阻害を測定するのに有用であることを示す。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】ミクロソームトリグリセリド転移蛋白(MTP)によりトリアシルグリセロール(TAG)に対する異なる量の供与体及び受容体の小胞の効果をグラフで示す。線グラフ及び誤差バーは、平均±SD(n=3)を示す。
【図2】MTPのTAG転移活性に対する時間、温度及びNaClの効果をグラフで示す。線グラフ及び誤差バーは、平均±SDを示す。
【図3】TAG転移活性の特異性をグラフで示す。
【図4】MTPによる脂質転移における受容体小胞の役割を画くグラフである。線グラフ及び誤差バーは、平均±SDを示す。
【図5】異なる受容体の存在下の種々の脂質の転移をグラフで示す。線グラフ及び誤差バーは、平均±SDを示す。
【図6−A】細胞ホモジネートにおけるMTP活性を測定するための2つの方法の活性を比較するグラフである。線グラフ及び誤差バーは、平均±SDを示す。
【図6−B】細胞ホモジネートにおけるMTP活性を測定するための2つの方法の比活性を比較するグラフである。線グラフ及び誤差バーは、平均±SDを示す。
【図7】BMS200150によるMTP活性の阻害を画くグラフである。線グラフ及び誤差バーは、平均±SDを示す。
【図8】二脂質膜に埋め込まれたラベルされたトリグリセリド、NBD−TAGを有する単層小胞の概略図である。









【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)その中に蛍光ラベルされた脂質を配合する供与体小胞を調製し、
(b)受容体小胞を調製し、
(c)供与体小胞から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPと蛍光ラベルされた脂質との結合を可能にするのに充分な時間及び条件下で、受容体小胞及びラベルされた供与体小胞とともにMTP含有細胞ホモジネートまたは単離されたMTPの何れかをインキュベートし、そして
(d)MTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を測定する
ことからなることを特徴とするミクロソームトリグリセリド転移蛋白(MTP)のレベルを測定する方法。
【請求項2】
細胞ホモジネートが、MTPを発現する動物細胞を含む請求項1の方法。
【請求項3】
細胞ホモジネートが、MTPを発現する昆虫または微生物からの細胞を含む請求項1の方法。
【請求項4】
蛍光ラベルされた脂質が、トリグリセリド、コレステロールエステル(CE)または燐脂質である請求項1の方法。
【請求項5】
トリグリセリドがトリアシルグリセロール(TAG)である請求項4の方法。
【請求項6】
蛍光ラベルされたTAGが、任意の位置で少なくとも1つのNBDを含み、そして脂肪酸がTAGの他の位置に位置する請求項5の方法。
【請求項7】
蛍光ラベルされたトリアシルグリセロールが、1、2 ジオレオイル3−NBDグリセロール(NBD−TAG)である請求項5の方法。
【請求項8】
蛍光ラベルされたCEがNBD−CEである請求項4の方法。
【請求項9】
燐脂質が少なくとも1つのNBDを含む請求項4の方法。
【請求項10】
受容体小胞が、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞である請求項1の方法。
【請求項11】
供与体小胞が、NBDラベルされた脂質を含むホスファチジルコリン(PC)小胞である請求項1の方法。
【請求項12】
(a)供与体小胞中に蛍光ラベルされた脂質を配合し、
(b)受容体小胞を調製し、
(c)受容体小胞及びラベルされた供与体小胞の分割量とテスト化合物とを混合し、テスト化合物はMTPの周知または未知のモジュレーターであり、
(d)MTPを含む細胞ホモジネートまたは単離されたMTPを、供与体小胞、受容体小胞及びテスト化合物を含む混合物に添加し、
(e)供与体小胞から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPと蛍光ラベルされた脂質との結合を可能にするのに充分な時間及び条件下、受容体小胞、ラベルされた供与体小胞、テスト化合物及びMTPの初めの分割量をインキュベートし、
(f)供与体小胞から受容体小胞へのラベルされた脂質の転移中MTPとの蛍光ラベルされた脂質の結合を可能にするのに充分な時間及び条件下、受容体小胞、ラベルされた供与体小胞、テスト化合物及びMTPの第二の分割量をインキュベートし、
(g)工程(e)及び(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を測定し、そして
(h)MTPの脂質転移活性を増大する化合物の同定により、工程(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を比較するとき、工程(e)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光の増大を相関させ、一方MTPの脂質転移活性を低下する化合物の同定により、工程(f)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光を比較するとき、工程(e)で得られたMTPに結合した蛍光ラベルされた脂質の蛍光の低下を相関させる
ことからなることを特徴とするMTPの脂質転移活性をモジュレートする化合物を同定する方法。
【請求項13】
トリグリセリドが、NBD(TAG)を含むトリアシルグリセロールである請求項4または5の方法。
【請求項14】
燐脂質が、NBDを含む任意の燐脂質である請求項4の方法。
【請求項15】
受容体小胞が、小単層小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞である請求項1の方法。
【請求項16】
供与体小胞が、NBDラベルされた脂質を含む小単層小胞である請求項1の方法。
【請求項17】
細胞ホモジネートが、MTPを発現する動物細胞を含む請求項12の方法。
【請求項18】
細胞ホモジネートが、MTPを発現する昆虫または微生物からの細胞を含む請求項12の方法。
【請求項19】
蛍光ラベルされた脂質が、トリグリセリド、コレステロールエステルまたは燐脂質である請求項12の方法。
【請求項20】
トリグリセリドが、任意のNBDラベルされたトリアシルグリセロールである請求項12の方法。
【請求項21】
燐脂質がホスファチジルエタノールアミンである請求項18の方法。
【請求項22】
受容体小胞が、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞である請求項12の方法。
【請求項23】
供与体小胞が、ホスファチジルコリン(PC)小胞、小単層小胞または多重ラメラ小胞である請求項12の方法。
【請求項24】
受容体小胞及び蛍光ラベルされた供与体小胞からなることを特徴とするMTPの脂質転移活性を測定するためのキット。
【請求項25】
蛍光ラベルされた供与体小胞が、トリグリセリド、コレステロールエステルまたは燐脂質からなる請求項24のキット。
【請求項26】
トリグリセリドが、NBDラベルを含む任意のトリアシルグリセロールである請求項25のキット。
【請求項27】
トリアシルグリセロールが、1、2、ジオレオイル3−NBDグリセロール(NBD−TAG)である請求項26のキット。
【請求項28】
燐脂質がホスファチジルエタノールアミンである請求項25のキット。
【請求項29】
受容体小胞が、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞である請求項24のキット。
【請求項30】
供与体小胞が、小単層小胞、多重ラメラ小胞、アポBリポ蛋白小胞またはホスファチジルコリン(PC)小胞である請求項24のキット。
【請求項31】
小胞がBSAの添加により安定化されている請求項24のキット。

【図8】
image rotate


【公表番号】特表2007−521007(P2007−521007A)
【公表日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−517692(P2006−517692)
【出願日】平成16年6月25日(2004.6.25)
【国際出願番号】PCT/US2004/020542
【国際公開番号】WO2005/043110
【国際公開日】平成17年5月12日(2005.5.12)
【出願人】(504317695)ザ リサーチ ファンデーション オブ ステイト ユニバーシティ オブ ニューヨーク (2)
【Fターム(参考)】