(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列番号１で表されるアミノ酸配列からなるペプチド、又はその塩。
【請求項２】
配列番号１で表されるアミノ酸配列を含み、かつ、不活化された遺伝子発現の一過的な再活性化作用を有するペプチド、又はその塩。
【請求項３】
配列番号１で表されるアミノ酸配列からなるペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【請求項４】
配列番号１で表されるアミノ酸配列を含み、かつ、不活化された遺伝子発現の一過的な再活性化作用を有するペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【請求項５】
DNAである請求項３又は４記載のポリヌクレオチド。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のポリヌクレオチドを含有する組換えベクター。
【請求項７】
請求項６記載の組換えベクターを含む形質転換体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活化遺伝子再活性化ペプチドとその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
遺伝子の不活化とは、哺乳細胞染色体ゲノムへ特定の遺伝子の組み替えを行った際に起こる現象である。組み込まれた染色体上の位置により、遺伝子が周囲の凝集（不活性化）クロマチンの影響を受け、遺伝子発現が抑えられる場合のあることが知られている。これは、位置効果と呼ばれている。この不活化の原因は、哺乳細胞における染色体ゲノムの遺伝子発現が、ＤＮＡのメチル化、ヒストン蛋白のメチル化、アセチル化などの修飾を含んだ複雑な生命現象により制御されている事に起因するというものである。その結果、組み込まれた周囲の凝集（不活性化）クロマチンにより、遺伝子発現が著しく抑制されてしまう。この現象は、トリコスタチンＡ（ＴＳＡ）などのヒストン脱アセチル化酵素阻害剤により、活性化した凝集クロマチンの構造が緩むことにより、遺伝子発現の活性が再び増大する、すなわち再活性化が起きることが知られている。
トリコスタチンＡ（ＴＳＡ）によるクロマチン脱凝集は、不活性化された遺伝子を再活性化する作用の他にも、
１）白血球細胞の分化を誘導し、様々の癌細胞の増殖を抑える、
２）癌細胞の放射線感受性化を誘導する（文献１）、
３）クローンマウス作製率向上やＮＴ−ＥＳ細胞の樹立成功率の向上作用もある（文献２）、
などの作用／効能をもたらす。
しかし、ＴＳＡには細胞毒性があるため、抗癌治療、あるいは動物クローン作製又は体細胞核移植によるＥＳ細胞樹立の際に、制御が難しく、また安全に使用することは困難であった。
参照文献
（１）Ｃａｎｃｅｒ  Ｂｉｏｌ  Ｔｈｅｒ．２００５  Ｊｕｌ；４（７）：７８７−９３．Ｅｐｕｂ  ２００５  Ｊｕｌ  １６
（２）Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｖｏｌｕｍｅ  ３４０，Ｉｓｓｕｅ  １，３  Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２００６，Ｐａｇｅｓ  １８３−１８９
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、不活化された遺伝子発現の再活性化作用を持つペプチドとその利用方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、アルギニンモチーフを有するペプチドが不活化された遺伝子発現の再活性化作用を持つことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）不活化された遺伝子発現の再活性化作用を有するペプチド。
（２）以下の（ａ）若しくは（ｂ）のペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
（ａ）配列番号１で表されるアミノ酸配列を含むペプチド
（ｂ）配列番号１で表されるアミノ酸配列において１〜１１個のアミノ酸が欠失、
置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、不活化された遺伝子発現の再活性化作用を有するペプチド
（３）上記（２）記載のペプチド又はその誘導体を構成するアミノ酸配列の６５％以上を含むペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
（４）アミノ酸配列の一部に化学修飾が施された、（２）記載のペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
（５）以下の（ａ）若しくは（ｂ）のペプチド又はその誘導体をコードするポリヌクレオチド。
（ａ）配列番号１で表されるアミノ酸配列を含むペプチド
（ｂ）配列番号１で表されるアミノ酸配列において１〜１１個のアミノ酸が欠失、
置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、不活化された遺伝子発現の再活性化作用を有するペプチド
（６）ＤＮＡである（５）記載のポリヌクレオチド。
（７）上記（５）又は（６）記載のポリヌクレオチドを含有する組換えベクター。
（８）上記（７）記載の組換えベクターを含む形質転換体。
（９）上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含有してなる医薬組成物。
（１０）腫瘍細胞増殖抑制剤である（９）記載の医薬組成物。
（１１）抗生物質である（９）記載の医薬組成物。
（１２）上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含有してなる実験用試薬。
（１３）細胞工学用試薬である（１２）記載の実験用試薬。
本発明により、不活化遺伝子再活性化ペプチドが提供される。本発明のペプチドは、不活化された遺伝子の再活性化作用を有し、さらに他の抗癌剤、放射線治療と組み合わせ、腫瘍細胞の増殖をより低細胞毒性で抑制することができる。また、本発明のペプチドは細胞毒性がないため、腫瘍および癌に対する医薬組成物として有用である。
ＴＳＡではなく、本発明のペプチドを用いる利点は、天然のアミノ酸を素材にしているので細胞内で自然に分解し、活性を失う点である。本発明のペプチドの作用は４時間で認められ、６〜９時間で最大に達し、２４時間後に消失する。この作用は、一過的であるためＴＳＡの持つような細胞毒性が無い、またはきわめて低い。したがって、一過的にＴＳＡ様効果を示すペプチドとして、特に放射線との併用による抗癌治療又は再生医療分野、例えば動物クローン作製や体細胞核移植によるＥＳ細胞樹立の際に、ＴＳＡよりコントロールしやすくかつ安全に処理することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、用いたペプチドの配列（Ａ）と各種ペプチド処理によるＲ−ｌｕｃ活性の変化（Ｂ）を示す図である。
図２は、ペプチド２（配列番号１および３）によるＲ−ｌｕｃ  ｍＲＮＡ量の増加（Ａ）と活性の増加（Ｂ）を示す図である。
図３は、ペプチド２とＴＳＡによるＲ−ｌｕｃ活性の経時変化を示す図である。
ＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂ細胞を使用した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明を詳細に説明する。しかしながら、本発明の範囲は以下の説明に限定されるものではなく、また、本明細書に開示した実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更されうる。なお、本明細書は、本願優先権主張の基礎となる日本特許出願２００６−１６９６８１号明細書の全体を包含する。また、本明細書に記載した全ての文献および刊行物は、その目的にかかわらず参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。
本発明は、アルギニンに富む３１個のアミノ酸配列を骨格としつつ、かつ不活化遺伝子再活性化作用を有するペプチドであり、当該ペプチドによって腫瘍細胞増殖を抑制させようとするものである。
哺乳細胞の遺伝子の発現活性を制御する因子の一つであるヒストン蛋白には、アルギニンリッチドメインが観察されている。しかし、ヒストン蛋白を化学合成可能なサイズにした上で、不活化遺伝子再活性化を図ったような事例は見られていない。これに対し、本発明において、発明者の鋭意努力の結果、合成されたペプチドが不活化遺伝子再活性化作用を有する事を見出した。
以下に、本発明の実施の形態について、本発明のペプチドの合成、そして、合成されたペプチドについて行った不活化遺伝子の再活性化試験、次に腫瘍細胞増殖抑制試験等について詳細に説明する。
１．不活化遺伝子再活性化ペプチド又はその塩
本発明のペプチドは、３１個のアミノ酸配列を含むものであり、その中の３番目から２７番目はアルギニン又はリジンに富むドメイン（「アルギニンリッチドメイン」という）を形成するものである。本発明のペプチドを以下に配列番号１として示す。
ＹＧＲＫＫＲＲＱＲＲＲＭＡＲＲＩＲＲＲＬＲＱＲＡＲＲＲＡＡＡＡ（配列番号１）
本発明はまた、不活化された遺伝子発現の再活性化作用を有するペプチドであれば、配列番号１で表わされるアミノ酸配列の１個又は数個、好ましくは１〜１１個、さらに好ましくは１〜５個のアミノ酸が欠失してもよく、配列番号１で表わされるアミノ酸配列に１個又は数個、好ましくは１〜１１個、さらに好ましくは１〜５個のアミノ酸が付加してもよく、あるいは、配列番号１で表わされるアミノ酸配列の１個又は数個、好ましくは１〜１１個、さらに好ましくは１〜５個のアミノ酸が他のアミノ酸に置換してもよい。
ここで、「不活化された遺伝子発現の再活性化作用」とは、周囲の不活性化クロマチン構造の影響により、エピジェネティックな発現抑制を受けた遺伝子の発現を上昇させる作用を意味し、細胞中での発現量が著しく低い遺伝子の発現量を増加させることを含む。本発明のペプチドは、不活性化された遺伝子近傍領域を含んだ凝集クロマチンの構造を緩めることで遺伝子を再活性化させるものと考えられる。
本発明のペプチドの不活化細胞における再活性化は、特定の遺伝子のｍＲＮＡを哺乳細胞ゲノムに組換えた際に、発現が他の細胞と比べて著しく低い株におけるｍＲＮＡの発現量を測定する事で評価できる。この場合に用いられるｍＲＮＡ発現量の測定手法としては、例えばＲＴ−ＰＣＲ、ノーザンブロット解析などが挙げられる。
このときに、活性化比は、本発明のペプチドで処理後８時間の場合を、未処理の場合と比較して、その発現量が少なくとも３倍（発現量比＝３以上）、好ましくは５倍（発現量比＝５以上）、さらに好ましくは１０倍以上（発現量比＝１０以上）増大している場合に、再活性化が起こったと判断することができる。
また、本発明のペプチドは、アミノ酸配列の一部に化学修飾が施されたものも含む。「化学修飾」とは、化学試薬をタンパク質に反応させ、主にアミノ酸残基側鎖の化学構造を変えることをいう。例えば、本発明のペプチドの活性部位又は活性部位近傍に存在すると予想されるアミノ酸を特異的に修飾する試薬（例えばポリエチレングリコール）を反応させる方法などが採用される。アフィニティラベルを行ってもよい。化学修飾法は、当分野において周知である（大野素徳・金岡祐一・崎山文夫・前田浩  著、生物化学実験法  １２、蛋白質の化学修飾（上）、学会出版センター）。
本発明は、上記ペプチドのほかにその誘導体も含まれる。「誘導体」とは、本発明のペプチドを起源とし、３以上のアミノ酸にまでアミノ酸の数を減らしたり、一部のアミノ酸を非天然物を含んだ他のアミノ酸に置換したりしたものが含まれる。
置換、欠失の根拠として、分子進化的工学やＸ線やＮＭＲなどによる構造解析を行った結果を用いて行う場合などが含まれる。
さらに、本発明は、上記ペプチド（配列番号１）、その変異体、又はその誘導体を構成するアミノ酸配列の６５％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上を含むペプチド、その誘導体又はこれらの塩を提供する。上記６５％の領域としては、例えば配列番号１に示す配列のうち、アルギニンリッチドメインの領域などが挙げられる。
上記のとおり本発明のペプチドのアミノ酸配列が決定されると、その後は、当該アミノ酸配列をコードするＤＮＡを構築し、これを発現させることにより、あるいは上記ペプチドを化学合成することにより、得ることができる。
本発明のペプチドの塩としては、生理学的に許容される酸付加塩又は塩基性塩が好ましい。酸付加塩としては、例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸などの無機酸との塩、あるいは酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などの有機酸との塩が挙げられるがこれらに限定されるものではない。塩基性塩としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化マグネシウムなどの無機塩基との塩、あるいはカフェイン、ピペリジン、トリメチルアミン、ピリジンなどの有機塩基との塩が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
塩は、塩酸などの適切な酸、あるいは水酸化ナトリウムなどの適切な塩基を用いて調製することができる。例えば、水中、又はメタノール、エタノール若しくはジオキサンなどの不活性な水混和性有機溶媒を含む液体中で、標準的なプロトコルを用いて処理することにより調製し得る。
２．ペプチドの化学合成
本発明のペプチドの化学合成を行う場合は、周知のペプチドの合成方法によって合成できる。例えば、アジド法、酸クロライド法、酸無水物法、混合酸無水物法、ＤＣＣ法、活性エステル法、カルボイミダゾール法、酸化還元法等が挙げられるがこれらに限定されない。また、その合成は、固相合成法及び液相合成法のいずれをも適用することができる。市販のペプチド合成装置（島津製作所製ＰＳＳＭ−８など）を使用してもよい。
反応後は、溶媒抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、再結晶などの通常の精製法を組み合わせて本発明のペプチドを精製することができる。
３．ペプチドをコードするポリヌクレオチド
本発明のペプチドをコードするポリヌクレオチドは、配列番号１に示されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド及び、配列番号１で表されるアミノ酸配列において１〜１１個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、不活化された遺伝子発現の再活性化作用を有するペプチド（変異体ペプチド）をコードするポリヌクレオチドを含む。
本発明のポリヌクレオチドは、本発明のペプチドを遺伝子工学的に設計し、得ることができる。例えば、本発明のペプチドのアミノ酸配列をもとに塩基配列を設計し、合成すればよい。ポリヌクレオチドとしてはＤＮＡ、ＲＮＡなどが挙げられるが、ＤＮＡであることが好ましい。
本発明の変異体ペプチドを遺伝子工学的に得るには、配列番号１アミノ酸配列をコードするポリペプチドを、当分野において周知の部位特異的突然変異誘発法によって変異体を作製することができる。市販の部位特異的突然変異誘発用キットを用いてもよい（例えばＴａＫａＲａ  Ｓｉｔｅ−Ｄｉｒｅｃｔｅｄ  Ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｍｕｔａｎ−Ｋ、Ｍｕｔａｎ−Ｓｕｐｅｒ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  Ｋｍ等：タカラバイオ社製））。
４．組換えベクター、形質転換体及びペプチド
タンパク質発現用組換えベクターは、上記ポリヌクレオチドを適当なベクターに連結することにより得ることができ、形質転換体は、本発明の組換えベクターを、目的遺伝子が発現し得るように宿主中に導入することにより得ることができる（Ｓａｍｂｒｏｏｋ  Ｊ  ａｎｄ  Ｒｕｓｓｅｌ  Ｄ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，ＣＳＨＬ  Ｐｒｅｓｓ，２００１）。
ベクターには、宿主微生物で自律的に増殖し得るファージ又はプラスミドが使用される。プラスミドＤＮＡとしては、大腸菌、枯草菌又は酵母由来のプラスミドなどが挙げられ、ファージＤＮＡとしてはλファージが挙げられる。さらに、動物ウイルス、昆虫ウイルスベクターを用いることもできる。
組換えベクターの作製は、精製されたＤＮＡを適当な制限酵素で切断し、適当なベクターＤＮＡの制限酵素部位等に挿入してベクターに連結すればよい。
形質転換に使用する宿主としては、目的の遺伝子を発現できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、細菌（大腸菌、枯草菌等）、酵母、動物細胞（ＣＯＳ細胞、ＣＨＯ細胞等）、昆虫細胞が挙げられる。
宿主への組換えベクターの導入方法は公知であり、任意の方法（例えばカルシウムイオンを用いる方法、エレクトロポレーション法、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法、リン酸カルシウム法、リポフェクション法等）が挙げられる。
本発明において、本発明のペプチドは、前記形質転換体を培養し、その培養物から採取することにより得ることもできる。「培養物」とは、（ａ）培養上清、（ｂ）培養細胞若しくは培養菌体又はその破砕物のいずれをも意味するものである。
培養法は、当分野において周知である（前記Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇを参照）。
培養後、目的ペプチドが菌体内又は細胞内に生産される場合には、菌体又は細胞を破砕することによりタンパク質を抽出する。また、目的タンパク質が菌体外又は細胞外に生産される場合には、培養液をそのまま使用するか、遠心分離等により菌体又は細胞を除去する。その後、タンパク質の単離精製に用いられる一般的な生化学的方法、例えば硫酸アンモニウム沈殿、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を単独で又は適宜組み合わせて用いることにより、目的のペプチドを単離精製することができる。
本発明においては、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ翻訳によるペプチド合成を採用することができる。この場合は、ＲＮＡを鋳型にする方法とＤＮＡを鋳型にする方法（転写／翻訳）の２通りの方法を用いることができる。鋳型ＲＮＡとしては、前記３に記載のポリヌクレオチドが挙げられ、鋳型ＤＮＡとしては、翻訳開始点の上流にプロモーターとリボゾーム結合部位を有している上記ポリヌクレオチド、あるいは翻訳開始点の上流に転写に必要なプロモーター等が組み込まれたポリヌクレオチドが挙げられる。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ翻訳システムは、市販のシステム、例えばＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＴＭシステム（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）、ＰＵＲＥＳＹＳＴＥＭ（登録商標；ポストゲノム研究所）、ＴＮＴシステム（登録商標；Ｐｒｏｍｅｇａ社）などを用いることができる。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ翻訳システムによるペプチド合成後は、上記の一般的な生化学的方法を単独又は組み合わせることにより、目的のペプチドを単離精製することができる。
５．ペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む医薬組成物
本発明のペプチド、その誘導体又はこれらの塩（以下、本発明のペプチドと称する。）を腫瘍細胞の増殖抑制剤として使用する場合は、がん治療を特異目的として用いることができる。本発明において対象となる腫瘍は、特に限定されるものではないが、例えば以下の群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる：
脳腫瘍（神経膠腫、髄膜種、髄芽腫等）、舌癌、歯肉癌、鼻癌、咽頭癌、食道癌、十二指腸癌、胃癌、膵臓癌、胆管癌、胆嚢癌、小腸癌、大腸癌（結腸癌、直腸癌）、肛門癌、肝臓癌、前立腺癌、腎臓癌、膀胱癌、肺癌、乳癌、子宮頸癌、子宮体癌、卵巣癌、外陰癌、腟癌、横紋筋肉腫、線維肉腫、骨肉腫、各種白血病（急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病等）、悪性リンパ腫（リンパ肉腫、細網肉腫、ホジキン病）、多発性骨髄腫、皮膚癌、悪性黒色腫。
また、本発明のペプチドを抗生物質として使用する場合は、感染症などの疾患を対象とすることができる。
これらの疾患は、単独であっても、併発したものであっても、上記以外の他の疾病を併発したものであってもよく、いずれも本発明のペプチドを使用する対象とすることができる。
さらに、健常者に対して、感染予防の目的で使用することも可能である。
本発明の医薬組成物は、経口又は非経口的に全身又は局所投与することができる。本発明の医薬組成物を経口投与する場合は、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、丸剤、トローチ剤、内用水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤等のいずれのものであってもよく、使用する際に再溶解させる乾燥生成物にしてもよい。また、本発明の医薬組成物を非経口投与する場合は、静脈内注射（点滴を含む）、筋肉内注射、腹腔内注射、皮下注射、坐剤などの製剤形態を選択することができ、注射用製剤の場合は単位投与量アンプル又は多投与量容器の状態で提供される。
これらの各種製剤は、製剤上通常用いられる賦形剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、潤滑剤、界面活性剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、溶解補助剤、防腐剤、矯味矯臭剤、無痛化剤、安定化剤、等張化剤等などを適宜選択し、常法により製造することができる。
上記各種製剤は、医薬的に許容される担体又は添加物を共に含むものであってもよい。このような担体及び添加物の例として、水、医薬的に許容される有機溶剤、コラーゲン、アルギン酸ナトリウム、水溶性デキストラン、カルボキシメチルスターチナトリウム、ペクチン、キサンタンガム、アラビアゴム、カゼイン、ゼラチン、寒天、グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ワセリン、パラフィン、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミン、マンニトール、ソルビトール、ラクトースなどが挙げられる。使用される添加物は、本発明の剤型に応じて上記の中から適宜又は組み合わせて選択される。
本発明の医薬組成物の投与量は、投与対象の年齢、投与経路、投与回数により異なり、広範囲に変えることができる。本発明のペプチドの有効量と適切な希釈剤及び薬理学的に使用し得る担体との組合せとして投与される有効量は、一回につき体重１ｋｇあたり１０〜１０００ｍｇ／ｂｏｄｙ、好ましくは５０〜５００ｍｇ／ｂｏｄｙの範囲の投与量を選ぶことができ、１日１回から数回に分けて１日以上投与される。
６．細胞工学用試薬
本発明のペプチド、その誘導体又はこれらの塩（以下、本発明のペプチドと称する。）は、前記トリコスタチンＡ（ＴＳＡ）様の作用を持つため、実験用試薬、特には、細胞工学用試薬として利用することができる。特に、本発明のペプチドは、再生医療などの現場における分化誘導試薬として使用することができる。
例えば、幹細胞と本発明のペプチドとを反応させ、白血球細胞への誘導を行う事ができる。また、同様に胚細胞と反応させて、当該細胞の全能性を回復させる試薬としても利用する事ができる。これにより、クローンマウス作製率を向上させることができ、ＮＴ−ＥＳ細胞の樹立成功率を向上させることができる。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０００６】
〔実験方法〕
１）細胞
ＨｅＬａ細胞へ、ＣＭＶプロモーターの下流にウミシイタケ由来ルシフェラーゼ遺伝子（Ｒ−ｌｕｃ）を含むベクター、ｐＲＬ−ＣＭＶをピューロマイシン耐性遺伝子をコードするプラスミドベクター、ｐＰＧＫｐｕｒｏと共導入し、ピューロマイシンを用いた選択により、安定形質導入細胞クローンとしてＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ａ及びＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂを得た。ＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ａは中程度〜高いレベルのＲ−ｌｕｃを発現する細胞であり、ＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂは非常に低いレベルのＲ−ｌｕｃを発現する細胞であった（図１Ｂ、コントロール参照）。
２）細胞のペプチド処理
細胞をディッシュに播種して２４時間経過後、血清を含まないＯＰＴＩ−ＭＥＭ培地に培地交換し、ペプチドを添加して細胞を３０分間インキュベートした。用いたペプチドは、Ｐｅｐｔｉｄｅ１（配列番号２）、Ｐｅｐｔｉｄｅ２（配列番号３）、Ｐｅｐｔｉｄｅ１−ＴＡＴ（配列番号４）およびＰｅｐｔｉｄｅ２−ＴＡＴ（配列番号５）の４種類である（図１Ａ）。このうち、Ｐｅｐｔｉｄｅ１は、陰性対照ペプチドであり、Ｐｅｐｔｉｄｅ２は、本発明のペプチドである。また、Ｐｅｐｔｉｄｅ１および２は、細胞内へ浸透するＴＡＴ配列を付加してある。Ｐｅｐｔｉｄｅ１−ＴＡＴおよびＰｅｐｔｉｄｅ２−ＴＡＴは、上記ペプチドよりＴＡＴ配列を除いたペプチドである。３０分後にペプチドを含む培地を除去し、血清を含む通常の培地（ＭＥＭ培地、１０％仔牛血清）に交換した。一定時間培養後に細胞を回収し、ルシフェラーゼアッセイ、ＲＮＡ分離を行った。
３）ルシフェラーゼアッセイ
ルシフェラーゼ活性の測定には、試薬として東洋インキ社のピッカジーンデュアル・シーパンジーキットを用い、ルシフェラーゼの作用による反応基質の発光量をアトー社のルミノメーター、ＡＢ−２２００で定量した。活性は、単位細胞数あたりの任意の値（ＲＬＵ，ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｕｎｉｔ）で示した。
４）ＲＴ−ＰＣＲ
細胞をＰＢＳで洗浄後、キアゲン社のＲＮＡ分離キット、ＲＮＡｅａｓｙ  ＭｉｎｉＫｉｔを用いて全ＲＮＡを抽出した。全ＲＮＡを鋳型として、オリゴｄＴプライマーを用いて逆転写反応により一本鎖ｃＤＮＡを合成した。このｃＤＮＡを鋳型としてＲ−ｌｕｃ遺伝子の発現量の半定量をＰＣＲにより行った。図２では、Ｒ−ｌｕｃ遺伝子は３０回の増幅、コントロールとして用いたＧＡＰＤＨ遺伝子は１８回の増幅反応を行った。
増幅遺伝子産物をアガロース電気泳動、エチジウムブロミド染色により可視化し、染色したＤＮＡバンドの濃さをコンピューターで半定量した。
〔結果・考察〕
Ｐｅｐｔｉｄｅ１および２は、細胞内へ浸透するＴＡＴ配列を付加してある。これら２種類のペプチドの細胞内移行は、蛍光標識ペプチドを用いて確認済みである。ＴＡＴ配列を持つペプチドおよび上記ペプチドよりＴＡＴ配列を除いたペプチドの４種類それぞれで細胞を処理した６時間後にＲ−ｌｕｃの活性を調べた。Ｐｅｐｔｉｄｅ２で処理したときに、Ｒ−ｌｕｃの活性増大が認められた。特に、発現量の低いＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂで１０倍以上の活性増大が見られた（図１Ｂ）。
この活性増大は、発現量の増加とペプチドによる酵素活性化の２通りが考えられる。しかし、酵素活性化の場合、発現している蛋白質に作用するので、クローンが異なっても活性増大の割合は同じにならなければならず、今回のケースは該当しない。したがって、Ｐｅｐｔｉｄｅ２（本発明のペプチド）による活性増大は、発現量変化が関与しているといえる。そこで、Ｒ−ｌｕｃ  ｍＲＮＡ量がＰｅｐｔｉｄｅ２処理により変化するか調べた。期待通り、Ｐｅｐｔｉｄｅ２処理６時間後には、Ｒ−ｌｕｃｍＲＮＡ量が増大した（図２Ａ）。
しかもその増大は、Ｒ−ｌｕｃ活性の増大と相関していた（図２Ｂ）。なお、図２Ｂ中においては、２つの独立した実験結果（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ１および２）をしめした。
以上の結果より、Ｐｅｐｔｉｄｅ２は、導入されたＲ−ｌｕｃの発現量を、特に活性の低いＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂ細胞で激しく活性化することが示された。
さらに、ＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂでｐｅｐｔｉｄｅ２の遺伝子再活性化能の経時変化を調べたところ、４時間で活性化が見られ、８時間でピークを迎えた。さらに、ｐｅｐｔｉｄｅ２の遺伝子再活性化能は、２４時間後にほぼ消失した。一方、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンＡ（ＴＳＡ）を１μＭの濃度で処理すると、１２時間以降に活性が増大した（図３）。このことから、ＨｅＬａ／Ｒ−ｌｕｃ＿Ｂ細胞では染色体に組み込まれたＲ−ｌｕｃ遺伝子が周囲の凝集クロマチンにより不活性化を受けている（位置効果）可能性が示唆された。このＰｅｐｔｉｄｅ２はＴＳＡと同様に不活性化された遺伝子を再活性化する作用を有することを示す。また、このＰｅｐｔｉｄｅ２はＴＳＡと同様に、不活性化した凝集クロマチンの構造を緩め、様々なＴＳＡ様効果を示すと考えられる。さらに、Ｐｅｐｔｉｄｅ２の遺伝子再活性化能は、２４時間後にほぼ消失し、一過的であるため、細胞毒性のあるＴＳＡと異なり、Ｐｅｐｔｉｄｅ２の細胞毒性はきわめて低いと考えられる。
【配列表フリーテキスト】
【０００７】
配列番号１：合成ペプチド
配列番号２：合成ペプチド
配列番号３：合成ペプチド
配列番号４：合成ペプチド
配列番号５：合成ペプチド
［配列表］
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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