(57)【要約】  本発明は、クライアントタンパク質を保護するタンパク質の新規なスクリーニング方法と、生理活性タンパク質安定化タンパク質および該タンパク質を利用した医薬組成物の提供を目的とする。本発明によれば、天然変性構造を有するタンパク質の存在下でクライアントタンパク質の安定性を評価する工程を含んでなる、クライアントタンパク質を保護するタンパク質のスクリーニング方法が提供される。本発明によればまた、配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質を有効成分とする生理活性タンパク質安定化剤と、該タンパク質と生理活性タンパク質とを含んでなる、医薬組成物が提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然変性構造を有するタンパク質（候補タンパク質）の存在下でクライアントタンパク質の安定性を評価する工程（評価工程）を含んでなる、クライアントタンパク質を保護するタンパク質のスクリーニング方法。
【請求項２】
前記評価工程において、クライアントタンパク質の安定性をクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度を指標にして評価する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ストレスが、物理的ストレスおよび化学的ストレスからなる群から選択される１種または２種以上である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
クライアントタンパク質が、生理活性タンパク質である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
生理活性タンパク質が、抗体、抗体断片、酵素、ホルモン、サイトカインおよびインターフェロンからなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
生理活性タンパク質の安定化に有用なタンパク質の同定方法である、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
生理活性タンパク質が医薬品の有効成分である、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
生理活性タンパク質の安定性の評価を医薬品の製造承認に求められる安定性試験の条件に従って実施する、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
クライアントタンパク質が、非凝集性タンパク質である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記評価工程において、クライアントタンパク質の安定性をタンパク質の凝集の程度を指標として評価する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
タンパク質の凝集を、フィルタートラップアッセイまたは細胞におけるタンパク質局在、パルス形状解析（ＰｕｌＳＡ）、表現型解析、タンパク質凝集検出色素（チオフランビンＴ（ＴｈＴ））による検出、タンパク質凝集検出試薬（ＰｒｏｔｅｏＳｔａｔ）による検出からなる群から選択される１種または２種以上により測定する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
クライアントタンパク質が、凝集性タンパク質である、請求項１、１０および１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
凝集性タンパク質が、疾患の発症および／または進展の原因となるタンパク質である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
疾患の治療、予防または改善に有効なタンパク質のスクリーニング方法である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
疾患が、タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患が、神経変性疾患である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記候補タンパク質が、哺乳類由来である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記候補タンパク質が、全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が０．５より大きいタンパク質である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記候補タンパク質が、配列全体に対して５０％を超えるアミノ酸残基が、０．３より大きいＩＵＰｒｅｄスコアを有するタンパク質である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記候補タンパク質が、加熱処理後に熱可溶性であるタンパク質である、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
タンパク質集団からタンパク質の天然変性構造を指標として１種または２種以上の候補タンパク質を選択する工程（選択工程）をさらに含んでなる、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
タンパク質集団が哺乳類由来である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記選択工程において、タンパク質の天然変性構造を天然変性領域予測法により評価する、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
天然変性領域予測法を、ＩＵＰｒｅｄ、Ｄ２Ｐ２、ＧｌｏｂＰｌｏｔ、ＧＬＯＢＰＬＯＴ２、ＦｏｌｄＩｎｄｅｘ、ＩｓＵｎｓｔｒｕｃｔ、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ−ＸＴ、ＤｉｓＥＭＢＬ、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ３、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ３Ｈ、ＲＯＮＮ、ＰＯＮＤＲ  ＶＳＬ２Ｂ、ＰＯＮＤＲ  ＶＳＬ２Ｐ、ＳｐｒｉｔｚおよびＳＬＩＤＥＲからなる群から選択されるプログラムを用いて実施する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記選択工程において、タンパク質の天然変性構造をＩＵＰｒｅｄにより評価する、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
ＩＵＰｒｅｄにおいて、対象タンパク質の全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が０．５より大きいタンパク質を候補タンパク質として選択する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記選択工程において、タンパク質の天然変性構造を熱溶解性に基づく分析より評価する、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２８】
加熱処理後に熱可溶性であるタンパク質を候補タンパク質として選択する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質を含んでなる、生理活性タンパク質安定化剤：
（ａ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質、
（ｂ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列をシャッフルしてなるアミノ酸配列を有するタンパク質、
（ｃ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列の断片配列を有するタンパク質、
（ｄ）表１、表２、表３、表４、表５または表６に記載のアミノ酸残基組成比（アミノ酸残基組成比は±５％の範囲を含む）を満たし、かつ、４３アミノ酸残基長以上であるアミノ酸配列を有するタンパク質および
（ｅ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のタンパク質と実質的に同一のタンパク質。
【請求項３０】
請求項２９で定義された（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質と、生理活性タンパク質とを含んでなる、医薬組成物。
【請求項３１】
生理活性タンパク質が、医薬品の有効成分である、請求項２９に記載の安定化剤および請求項３０に記載の医薬組成物。
【請求項３２】
生理活性タンパク質が、抗体、抗体断片、酵素、ホルモン、サイトカインおよびインターフェロンからなる群から選択される、請求項２９または３１に記載の安定化剤および請求項３０または３１に記載の医薬組成物。
【請求項３３】
前記（ｃ）の断片配列が、少なくとも４３アミノ酸残基を有する、請求項２９、３１または３２に記載の安定化剤および請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【請求項３４】
前記（ｃ）のタンパク質が、生理活性タンパク質の安定化活性を有する、請求項２９および３１〜３３のいずれか一項に記載の安定化剤および請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【請求項３５】
前記（ｅ）の実質的に同一のタンパク質が、下記（i）〜（v）からなる群から選択されるタンパク質である、請求項２９、３１または３２に記載の安定化剤および請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の医薬組成物：
（i）請求項２９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列に対して８０％以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、
（ii）請求項２９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義された前記アミノ酸配列において、１または複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および／または付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、
（iii）請求項２９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列をコードする塩基配列と８０％以上の同一性を有する塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、
（iv）請求項２９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列をコードする塩基配列において、１または複数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、および
（v）請求項２９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列をコードする塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドに対してストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされるアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質。
【請求項３６】
生理活性タンパク質を前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質と複合化させた、請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の参照】
【０００１】
本願は、先行する米国特願６２／７３４，３２９（出願日：２０１８年９月２１日）の優先権の利益を享受するものであり、その開示内容全体は引用することにより本明細書の一部とされる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、クライアントタンパク質を保護するタンパク質のスクリーニング方法に関する。本発明はまた、生理活性タンパク質を安定化させるタンパク質および該タンパク質を含む医薬組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
タンパク質は、固有の天然状態の立体構造に折りたたまれることで、その生物学的な機能を発揮する。種々の物理的または化学的要因により、タンパク質の一次構造の変化を伴わずに、二次、三次、四次構造などの立体構造に変化が起こり、タンパク質の物性が変化しうる。このような現象をタンパク質の変性という。変性に伴う変化として、タンパク質の溶解度の減少、生物活性の消失や低下、結晶化傾向の消失などがある。【０００４】
タンパク質は一般的に変性するものと考えられているが、その例外として、極限環境微生物に見られる高親水性および高耐熱性のタンパク質の例が知られている。例えば、緩歩動物であるクマムシにおいて乾燥に耐えるために必要とされる無構造タンパク質（tardigrade disordered protein；ＴＤＰ）が知られている。また、陸上植物、耐放射線性細菌、乾燥耐性動物であるアルテミアおよび線虫などにおいて後期胚発生豊富（ＬＥＡ）タンパク質および関連タンパク質が同定され、これらのタンパク質の発現は脱水、凍結および高塩分等の環境に対する耐性と関連することが知られている。対照的に、哺乳動物を含む中温性生物において熱可溶性タンパク質が報告されているが（非特許文献１、２）、その機能はほとんど明らかにされていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T. D. Kim, H. J. Ryu, H. Il Cho, C. H. Yang, J. Kim, Biochemistry. 39, 14839-14846 (2000)
【非特許文献２】C. A. Galea et al., J. Proteome Res. 8, 211-226 (2009)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、クライアントタンパク質を保護するタンパク質の新規なスクリーニング方法を提供することを目的とする。本発明はまた、生理活性タンパク質を安定化させるタンパク質および該タンパク質を利用した医薬組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは今般、細胞溶解物の上清および煮沸した上清が、タンパク質の非特異的な吸着を抑制すること、タンパク質の機能発現を促進すること、また、タンパク質の活性を乾燥から保護することを見出した。本発明者らはまた、細胞溶解物の煮沸した上清には、天然変性構造を有するタンパク質が豊富に存在することを天然変性領域予測法を用いて見出し、また、これらのタンパク質のアミノ酸組成は従来知られている典型的な天然変性領域とは異なる傾向を有することを見出した。本発明者らはまた、ヒトプロテオームから天然変性領域予測法を用いて天然変性構造を有するタンパク質を選択し、これらのタンパク質が高い耐熱特性を有することを見出し、Ｈｅｒｏ（ＨＥａｔ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｏｂｓｃｕｒｅ）タンパク質と名付けた。本発明者らはまた、Ｈｅｒｏタンパク質がクライアントタンパク質を種々のストレス条件による変性から保護すること、また、凝集性タンパク質の凝集をイン・ビトロおよびイン・ビボにおいて抑制することを見出した。本発明者らはさらに、Ｈｅｒｏタンパク質は断片化しても、また、アミノ酸残基の組成比を維持したままアミノ酸配列をシャッフルしても、その生理活性が維持されることを見出した。本発明は、これらの知見に基づくものである。【０００８】
本発明によれば以下の発明が提供される。
［１］天然変性構造を有するタンパク質（候補タンパク質）の存在下でクライアントタンパク質の安定性を評価する工程（評価工程）を含んでなる、クライアントタンパク質を保護するタンパク質のスクリーニング方法。
［２］前記評価工程において、クライアントタンパク質の安定性をクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度を指標にして評価する、上記［１］に記載の方法。
［３］ストレスが、物理的ストレスおよび化学的ストレスからなる群から選択される１種または２種以上である、上記［２］に記載の方法。
［４］クライアントタンパク質が、生理活性タンパク質である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の方法。
［５］生理活性タンパク質が、抗体、抗体断片、酵素、ホルモン、サイトカインおよびインターフェロンからなる群から選択される、上記［４］に記載の方法。
［６］生理活性タンパク質の安定化に有用なタンパク質の同定方法である、上記［４］または［５］に記載の方法。
［７］生理活性タンパク質が医薬品の有効成分である、上記［４］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［８］生理活性タンパク質の安定性の評価を医薬品の製造承認に求められる安定性試験の条件に従って実施する、上記［４］〜［７］のいずれかに記載の方法。
［９］クライアントタンパク質が、非凝集性タンパク質である、上記［１］〜［８］のいずれかに記載の方法。
［１０］前記評価工程において、クライアントタンパク質の安定性をタンパク質の凝集の程度を指標として評価する、上記［１］に記載の方法。
［１１］タンパク質の凝集を、フィルタートラップアッセイまたは細胞におけるタンパク質局在、パルス形状解析（ＰｕｌＳＡ）、表現型解析、タンパク質凝集検出色素（チオフランビンＴ（ＴｈＴ））による検出、タンパク質凝集検出試薬（ＰｒｏｔｅｏＳｔａｔ）による検出からなる群から選択される１種または２種以上により測定する、上記［１０］に記載の方法。
［１２］クライアントタンパク質が、凝集性タンパク質である、上記［１］、［１０］および［１１］のいずれかに記載の方法。
［１３］凝集性タンパク質が、疾患の発症および／または進展の原因となるタンパク質である、上記［１２］に記載の方法。
［１４］疾患の治療、予防または改善に有効なタンパク質のスクリーニング方法である、上記［１３］に記載の方法。
［１５］疾患が、タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患である、上記［１４］に記載の方法。
［１６］タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患が、神経変性疾患である、上記［１５］に記載の方法。
［１７］前記候補タンパク質が、哺乳類由来である、上記［１］〜［１６］のいずれかに記載の方法。
［１８］前記候補タンパク質が、全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が０．５より大きいタンパク質である、上記［１］〜［１７］のいずれかに記載の方法。
［１９］前記候補タンパク質が、配列全体に対して５０％を超えるアミノ酸残基が、０．３より大きいＩＵＰｒｅｄスコアを有するタンパク質である、上記［１］〜［１８］のいずれかに記載の方法。
［２０］前記候補タンパク質が、加熱処理後に熱可溶性であるタンパク質である、上記［１］〜［１９］のいずれかに記載の方法。
［２１］タンパク質集団からタンパク質の天然変性構造を指標として１種または２種以上の候補タンパク質を選択する工程（選択工程）をさらに含んでなる、上記［１］〜［２０］のいずれかに記載の方法。
［２２］タンパク質集団が哺乳類由来である、上記［２１］に記載の方法。
［２３］前記選択工程において、タンパク質の天然変性構造を天然変性領域予測法により評価する、上記［２１］または［２２］に記載の方法。
［２４］天然変性領域予測法を、ＩＵＰｒｅｄ、Ｄ２Ｐ２、ＧｌｏｂＰｌｏｔ、ＧＬＯＢＰＬＯＴ２、ＦｏｌｄＩｎｄｅｘ、ＩｓＵｎｓｔｒｕｃｔ、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ−ＸＴ、ＤｉｓＥＭＢＬ、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ３、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ３Ｈ、ＲＯＮＮ、ＰＯＮＤＲ  ＶＳＬ２Ｂ、ＰＯＮＤＲ  ＶＳＬ２Ｐ、ＳｐｒｉｔｚおよびＳＬＩＤＥＲからなる群から選択されるプログラムを用いて実施する、上記［２３］に記載の方法。
［２５］前記選択工程において、タンパク質の天然変性構造をＩＵＰｒｅｄにより評価する、上記［２１］〜［２４］のいずれかに記載の方法。
［２６］ＩＵＰｒｅｄにおいて、対象タンパク質の全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が０．５より大きいタンパク質を候補タンパク質として選択する、上記［２５］に記載の方法。
［２７］前記選択工程において、タンパク質の天然変性構造を熱溶解性に基づく分析より評価する、上記［２１］または［２２］に記載の方法。
［２８］加熱処理後に熱可溶性であるタンパク質を候補タンパク質として選択する、上記［２７］に記載の方法。
［２９］下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質を含んでなる、生理活性タンパク質安定化剤：
（ａ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質、
（ｂ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列をシャッフルしてなるアミノ酸配列を有するタンパク質、
（ｃ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列の断片配列を有するタンパク質、
（ｄ）表１、表２、表３、表４、表５または表６に記載のアミノ酸残基組成比（アミノ酸残基組成比は±５％の範囲を含む）を満たし、かつ、４３アミノ酸残基長以上であるアミノ酸配列を有するタンパク質および
（ｅ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のタンパク質と実質的に同一のタンパク質。
［３０］上記［２９］で定義された（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質と、生理活性タンパク質とを含んでなる、医薬組成物。
［３１］生理活性タンパク質が、医薬品の有効成分である、上記［２９］に記載の安定化剤および上記［３０］に記載の医薬組成物。
［３２］生理活性タンパク質が、抗体、抗体断片、酵素、ホルモン、サイトカインおよびインターフェロンからなる群から選択される、上記［２９］または［３１］に記載の安定化剤および上記［３０］または［３１］に記載の医薬組成物。
［３３］前記（ｃ）の断片配列が、少なくとも４３アミノ酸残基を有する、上記［２９］、［３１］または［３２］に記載の安定化剤および上記［３０］〜［３２］のいずれかに記載の医薬組成物。
［３４］前記（ｃ）のタンパク質が、生理活性タンパク質の安定化活性を有する、上記［２９］および［３１］〜［３３］のいずれかに記載の安定化剤および上記［３０］〜［３３］のいずれかに記載の医薬組成物。
［３５］前記（ｅ）の実質的に同一のタンパク質が、下記（i）〜（v）からなる群から選択されるタンパク質である、上記［２９］、［３１］または［３２］に記載の安定化剤および上記［３０］〜［３２］のいずれかに記載の医薬組成物：
（i）上記［２９］の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列に対して８０％以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、
（ii）上記［２９］の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義された前記アミノ酸配列において、１または複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および／または付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、
（iii）上記［２９］の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列をコードする塩基配列と８０％以上の同一性を有する塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、
（iv）上記［２９］の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列をコードする塩基配列において、１または複数個（好ましくは１〜１０個、１〜５個、１〜４個、１〜３個、１または２個、１個）の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質、および
（v）上記［２９］の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のいずれかで定義されたアミノ酸配列をコードする塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドに対してストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされるアミノ酸配列を含み、かつ、生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質。
［３６］生理活性タンパク質を前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質と複合化させた、上記［３０］〜［３５］のいずれかに記載の医薬組成物。【０００９】
本発明の方法は、クライアントタンパク質を保護するタンパク質、特に、生理活性タンパク質の安定化に有用なタンパク質や、タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患の治療、予防または改善に有効なタンパク質を選択できる点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、熱可溶性タンパク質がショウジョウバエのアルゴノート２（Ａｇｏ２）タンパク質の分子挙動をイン・ビトロにおいて改善することを示す図である。（Ａ）磁気ビーズ上で免疫精製されたＦＬＡＧ−ＴＥＶ−ＳＮＡＰ−Ａｇｏ２の模式図。（Ｂ）ＦＬＡＧ−ＴＥＶ−ＳＮＡＰ−Ａｇｏ２を抗ＦＬＡＧ抗体を介して磁性ビーズ上に免疫精製し、次いでＦＬＡＧタグをＴＥＶプロテアーゼによって緩衝液、ショウジョウバエＳ２細胞またはヒトＨＥＫ２９３Ｔ細胞からの粗抽出液またはそれらを煮沸した上清中において、ＦＬＡＧタグをＴＥＶプロテアーゼによって切断した。＋ＰＫは、煮沸上清はプロテイナーゼＫによって大部分が事前に除タンパクされていたことを示す。溶出されたＡｇｏ２（上のパネル）およびビーズ上に残っているＡｇｏ２（真ん中のパネル）を、ＳＮＡＰタグに共有結合している赤色蛍光色素によって可視化した。溶出液に含まれる全タンパク質をクマシーブリリアントブルー（ＣＢＢ）染色によって可視化した（下のパネル）。パネル上部の数値は、Ｓ２細胞粗溶解物を用いたものに対して正規化された、溶出されたＡｇｏ２の相対量を示す。煮沸上清中に残存するタンパク質はＡｇｏ２の溶出を促進する作用を有する。
【図２】図２は、熱可溶性タンパク質がショウジョウバエのアルゴノート２（Ａｇｏ２）タンパク質の分子挙動をイン・ビトロにおいて改善することを示す図である。（Ａ）３２Ｐ−放射標識小分子ＲＮＡ二本鎖、Ａｇｏ２、Ｄｉｃｅｒ−２／Ｒ２Ｄ２およびＨｓｐ７０／Ｈｓｐ９０シャペロン装置を含む、再構成系で組み立てられた未成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣおよび成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣの小分子ＲＮＡプルダウンアッセイ。Ｓ２細胞またはＨＥＫ２９３Ｔ細胞からの煮沸上清の添加により、未成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣおよび成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣの両方の形成が促進された。（Ｂ）（Ａ）の結果を定量化して示した。データは３回の独立した実験からの平均値±ＳＤを表す。
【図３】図３は、熱可溶性タンパク質がショウジョウバエのアルゴノート２（Ａｇｏ２）タンパク質の乾燥後に復水した際の乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）活性をイン・ビトロにおいて改善することを示す図である。煮沸上清中の熱可溶性タンパク質は乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）活性を乾燥から保護する。煮沸上清または緩衝液と混合したＬＤＨを一晩乾燥させ、残存するＬＤＨ活性を測定した。データは氷上で一晩インキュベートしたＬＤＨの活性に対して正規化し、３回の独立した実験からの平均値±ＳＤを表す。
【図４】図４は、親水性かつ高度に荷電したタンパク質は煮沸上清に濃縮されることを示す図である。（Ａ、Ｂ）ショウジョウバエおよびヒト由来の細胞溶解物においてＭＳ解析により同定されたタンパク質について、元の粗溶解物中および煮沸上清中のペプチドスペクトルマッチ値（ＰＳＭ）＋１の比率の分布を示す。同定されたタンパク質を、各グループが実質的に同数のタンパク質を含むように、煮沸による喪失または煮沸による濃縮の程度に従って５つのグループに分けた（グループＩ〜Ｖ）。（Ｃ、Ｄ）グループＩ〜Ｖのタンパク質のＩＵＰｒｅｄスコア中央値の分布。各グループの横幅はタンパク質の割合（または相対値）を示す。（Ｅ、Ｆ）グループＩ〜Ｖのタンパク質の親水性アミノ酸または疎水性アミノ酸の比率。（Ｇ、Ｈ）グループＩ〜Ｖのタンパク質のＤＩＯＰＴ（ＤＲＳＣ統合オルソログ予測ツール）スコアの分布。（Ｉ、Ｊ）グループＩ〜Ｖのタンパク質の等電点の分布。各グループの横幅はタンパク質の割合（または相対値）を示す。
【図５】図５は、ヒトタンパク質アトラス母集団および母集団から選択された高いＩＵＰｒｅｄスコアを有するタンパク質におけるＩＵＰｒｅｄスコア中央値の分布（Ａ）および等電点の分布（Ｂ）を示す図である。各グループの横幅はタンパク質の割合（または相対値）を示す。
【図６】図６は、６つの代表的なタンパク質のアミノ酸配列および変性領域の予測を示す図である。（Ａ）は、６つの代表的なタンパク質のアミノ酸配列を示した図である。（Ｂ）はデフォルト設定（Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)）を用いたＩＵＰｒｅｄによる変性領域の予測を示した図である。対照として、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）およびグルタチオン−Ｓ−転移酵素（ＧＳＴ）を使用した。
【図７】図７は、Ｈｅｒｏタンパク質はストレス条件下で様々なタンパク質の活性を保護することを示す図である。選択された６つのＨｅｒｏタンパク質の熱溶解性。各Ｈｅｒｏタンパク質、ＧＦＰまたはＧＳＴをＦＬＡＧタグと融合し、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞で発現させた。細胞抽出液を煮沸して（＋）または煮沸しないで（−）調製し、次いで、溶解物またはそれらの上清中のタンパク質を抗ＦＬＡＧ抗体を用いてウェスタンブロッティング法により検出した。煮沸していない抽出液と比較して２倍量の煮沸した上清をロードした。
【図８】図８は、Ｈｅｒｏタンパク質はストレス条件下で様々なタンパク質の活性を保護することを示す図である。（Ａ）Ｈｅｒｏタンパク質はＬＤＨ活性を乾燥から保護する。Ｈｅｒｏタンパク質または対照と混合したＬＤＨを一晩乾燥させ、残存するＬＤＨ活性を測定した。タンパク質濃度と比較して、はるかに高濃度のアルギニン（５００倍）およびトレハロース（１００倍）が使用されたことに留意されたい。データは氷上で一晩インキュベートしたＬＤＨの活性に対して正規化し、３回の独立した実験からの平均値±ＳＤを表す。（Ｂ）Ｈｅｒｏタンパク質は有機溶媒中でＧＦＰを保護する。Ｈｅｒｏタンパク質または対照と混合したＧＦＰをクロロホルムに曝露し、残存するＧＦＰ蛍光を測定した。データはクロロホルムに暴露していないＧＦＰに対して正規化し、３回の独立した実験からの平均値±ＳＤを表す。（Ｃ）Ｈｅｒｏタンパク質は、熱ショックからルシフェラーゼ活性を保護する。ホタルルシフェラーゼを、各Ｈｅｒｏタンパク質またはシャペロン因子と共にＨＥＫ２９３Ｔ細胞にトランスフェクトし、次いで細胞に熱ショックを与えた。熱ショック後の残存ルシフェラーゼ活性を測定した。データは熱ショックを与えていない細胞のルシフェラーゼ活性に対して正規化し、５回の独立した実験からの平均値±ＳＤを表す。
【図９】図９は、断片化したＨｅｒｏタンパク質が熱ショックからルシフェラーゼ活性を保護することを示す図である。
【図１０】図１０は、Ｈｅｒｏタンパク質は、イン・ビトロで疾患原因タンパク質の凝集を防ぐことを示す図である。  イン・ビトロで形成されたＴＤＰ−４３凝集のフィルタートラップアッセイ。組換えＧＳＴ−ＴＤＰ−４３−ＨＡを各Ｈｅｒｏタンパク質または対照の存在下でインキュベートした。元のサンプルまたは５倍希釈したサンプルをそれぞれ１％ＳＤＳの存在下でセルロースアセテート膜にロードし、捕捉された凝集物を抗ＨＡ抗体でプローブした。抗ＨＡ抗体を用いたウェスタンブロッティングによって検出されるように、ＧＳＴ−ＴＤＰ−４３−ＨＡの総量は変化しないままであった。
【図１１】図１１は、Ｈｅｒｏタンパク質は、細胞内で疾患原因タンパク質の凝集を防ぐことを示す図である。細胞内で発現される凝集しやすいタンパク質のフィルタートラップアッセイ。ＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ、ＨＴＴＱ１０３またはＧＡ５０は、各Ｈｅｒｏタンパク質またはＧＳＴ対照と共に、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞においてＧＦＰ融合形態で発現させた。細胞抽出液の原液、５倍希釈液、２５倍希釈液をフィルタートラップアッセイにかけ、抗ＧＦＰ抗体でプローブした。
【図１２】図１２は、Ｈｅｒｏタンパク質は、細胞内で疾患原因タンパク質の凝集を防ぐことを示す図である。ＧＳＴ（対照）または各Ｈｅｒｏタンパク質と共に、ＧＦＰタグ付きＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ、ＨＴＴＱ１０３またはＧＡ５０をトランスフェクトした細胞におけるＧＦＰシグナルの代表的な顕微鏡像。
【図１３】図１３は、シャッフル化Ｈｅｒｏタンパク質は、細胞内で疾患原因タンパク質の凝集を防ぐことを示す図である。
【図１４】図１４は、Ｈｅｒｏタンパク質はショウジョウバエの眼においてタンパク質凝集体の神経毒性を抑制することを示す図である。（Ａ）Ｈｅｒｏ９、１３、４５、または１１単独の発現は、対照（ＹＦＰ）と同様に、眼の外部（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｅｙｅ）の形態において表現型を示さなかった。オレゴンＲの遺伝子型は、＋／＋；＋／＋であり、対照（ＹＦＰ）、Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４；ＵＡＳ−ＹＦＰ、ＵＡＳ−Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１／ＳＭ６ａ−ＴＭ６Ｂであった。（Ｂ）ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８またはＴＤＰ−４３−ＹＦＰの発現は眼の外部の変性を引き起こした。Ｈｅｒｏ９とＨｅｒｏ１３の発現はＭＪＤｔｒ−Ｑ７８による眼の変性をやや緩和した（上段）。−の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／＋；ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／ＴＭ３であり、対照（ＹＦＰ）の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／＋；ＵＡＳＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／ＵＡＳ−ＹＦＰであり、Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／＋；ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／ＵＡＳ−Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１であった。Ｈｅｒｏ９とＨｅｒｏ４５の二重コピーの発現はＴＤＰ−４３−ＹＦＰによる眼の変性を強く抑制した（下段）。−の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４、ＵＡＳ−ＴＤＰ−４３−ＹＦＰ／＋；ＴＭ３／＋であり、対照（ＹＦＰ）の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４，ＵＡＳ−ＴＤＰ−４３−ＹＦＰ／＋；ＵＡＳ−ＹＦＰ／＋であり、Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４，ＵＡＳ−ＴＤＰ−４３−ＹＦＰ／＋；ＵＡＳ−Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１／＋であった。Ｈｅｒｏ４５（×２）の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４，ＵＡＳ−ＴＤＰ−４３−ＹＦＰ／＋；ＵＡＳ−Ｈｅｒｏ４５／ＵＡＳ−Ｈｅｒｏ４５であった。眼の撮像は、１日齢の成虫において実施した。
【図１５】図１５は、Ｈｅｒｏタンパク質はショウジョウバエの眼においてタンパク質凝集体の神経毒性を抑制することを示す図である。（上段）−の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／＋であり、対照（Ｐｉｗｉ）の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／ＵＡＳ−ＫＫ（Ｐｉｗｉ）であり、Ｈｓｃ７０−４、ＣＧ１７９３１、ＣＧ１４８１８またはＶｉｇ２の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／ＵＡＳ−ＫＫ（Ｈｓｃ７０−４）、ＫＫ（ＣＧ１７９３１）、ＫＫ（ＣＧ１４８１８）またはＫＫ（Ｖｉｇ２）であった。また、ＣＧ１２３８４またはＣＧ１１４４４の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／ＵＡＳ−ＫＫ（ＣＧ１２３８４）またはＫＫ（ＣＧ１１４４４）であった。Ｈｓｃ７０−４またはＣＧ１７９３１（ヒトＨｅｒｏ７のショウジョウバエホモログ）のノックダウンにより、眼の変性表現型が観察された。（中段）−の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／＋；ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／＋であり、および対照（Ｐｉｗｉ）の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／ＵＡＳ−ＫＫ（Ｐｉｗｉ）；ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／＋であり、Ｈｓｃ７０−４、ＣＧ１７９３１、ＣＧ１４８１８またはＶｉｇ２の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／ＵＡＳ−ＫＫ（Ｈｓｃ７０−４）、ＫＫ（ＣＧ１７９３１）、ＫＫ（ＣＧ１４８１８）またはＫＫ（Ｖｉｇ２）；ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／＋であった。また、ＣＧ１２３８４またはＣＧ１１４４４の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４／ＵＡＳ−ＫＫ（ＣＧ１２３８４）またはＫＫ（ＣＧ１１４４４）；ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８／＋であった。ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８の過剰発現による眼の表現型は、ＣＧ１７９３１、ＣＧ１４８１８、Ｖｉｇ２、ＣＧ１２３８４およびＣＧ１１４４４をＲＮＡｉにより欠損させることにより悪化した。（下段）−の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４；ＵＡＳ−ＴＤＰ４３−ＹＦＰ／＋であり、対照（Ｐｉｗｉ）の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４；ＵＡＳ−ＴＤＰ４３−ＹＦＰ／ＵＡＳ−ＫＫ（Ｐｉｗｉ）であり、Ｈｓｃ７０−４、ＣＧ１７９３１、ＣＧ１４８１８、またはＶｉｇ２の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４；ＵＡＳ−ＴＤＰ４３−ＹＦＰ／ＵＡＳ−ＫＫ（Ｈｓｃ７０−４）、ＫＫ（ＣＧ１７９３１）、ＫＫ（ＣＧ１４８１８）またはＫＫ（Ｖｉｇ２）であった。また、ＣＧ１２３８４またはＣＧ１１４４４の遺伝子型は、ＧＭＲ−ＧＡＬ４；ＵＡＳ−ＴＤＰ４３−ＹＦＰ／ＵＡＳ−ＫＫ（ＣＧ１２３８４）またはＫＫ（ＣＧ１１４４４）であった。眼の撮像は、１日齢の雌の成虫において実施した。ＴＤＰ−４３−ＹＦＰの過剰発現による眼の表現型は、ＣＧ１７９３１、ＣＧ１４８１８、Ｖｉｇ２、ＣＧ１２３８４およびＣＧ１１４４４をＲＮＡｉにより欠損させることにより悪化した。
【図１６】図１６は、ＴＤＰ４３ΔＮＬＳと各Ｈｅｒｏタンパク質とを融合させて発現させた場合のＨｅｒｏタンパク質による凝集抑制効果を示す図である。
【発明の具体的説明】
【００１１】
＜＜定義＞＞
本発明において「クライアントタンパク質」は、ストレス等から保護する対象となるタンパク質をいう。クライアントタンパク質としては、生理活性タンパク質が挙げられる。本発明において「生理活性タンパク質」は特に限定されず、例えば、抗体、抗体断片、酵素、ホルモン、サイトカイン、インターフェロン等が挙げられる。本発明において生理活性タンパク質は、医薬品の有効成分またはその候補とすることができる。
【００１２】
クライアントタンパク質としてはまた、凝集性タンパク質が挙げられる。本発明において「凝集性タンパク質」は、疾患の発症および／または進展の原因となるタンパク質から選択することができる。
【００１３】
本発明において「候補タンパク質」は、哺乳類（好ましくはヒト）由来のタンパク質とすることができる。本発明において「タンパク質集団」は、哺乳類（好ましくはヒト）由来のタンパク質集団とすることができる。本明細書において「タンパク質」は、ペプチドおよびポリペプチドを含む意味で用いられる。
【００１４】
本発明において「天然変性構造」（intrinsically disordered structure）とは、天然状態では一定の立体構造を持たない構造をいい、「本質的に不規則な構造」と同義である。ここで「天然変性」（intrinsically disordered）とは「本質的に構造を持たない」（intrinsically unstructured）と同義である。また、「天然変性構造」を有するタンパク質は天然変性タンパク質（intrinsically disordered protein）いう。
【００１５】
本発明において「ポリヌクレオチド」には、ＤＮＡおよびＲＮＡが含まれ、さらには、これらの修飾体や人工核酸が含まれるが、好ましくはＤＮＡである。また、ＤＮＡには、ｃＤＮＡ、ゲノムＤＮＡおよび化学合成ＤＮＡが含まれる。
【００１６】
本発明において「スクリーニング方法」とは、候補物質に関する評価結果に基づいて所定の特性を有する物質を選びだす方法を意味し、候補物質は１種であっても２種以上であってもよい。本発明の「スクリーニング方法」は候補物質を所定の特性を有する物質として同定する「同定方法」を含む。本発明の「スクリーニング方法」はイン・ビトロのスクリーニング方法とすることができる。
【００１７】
＜＜スクリーニング方法＞＞
＜評価工程／工程（Ｂ）＞
候補タンパク質
本発明のスクリーニング方法は、天然変性構造を有するタンパク質を候補タンパク質とし、該タンパク質の存在下でクライアントタンパク質の安定性を評価する工程（本明細書において「評価工程」または「工程（Ｂ）」ということがある）を含むことを特徴とする。
【００１８】
工程（Ｂ）で評価に供される候補タンパク質は、天然変性構造を有するタンパク質であれば特に限定されないが、天然変性領域（intrinsically unstructured/disordered regions/domains）予測法により天然変性構造を有するとされるタンパク質を用いることができる。例えば、ＩＵＰｒｅｄ（Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)）により天然変性構造を有するとされるタンパク質を候補タンパク質として工程（Ｂ）に供することができ、好ましくは、全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が０．５より大きいタンパク質を候補タンパク質とすることができる。あるいは、配列全体に対して５０％を超える（好ましくは６０％を超える、７０％を超える、７５％を超える、または８０％を超える）アミノ酸残基が、０．３より大きい（好ましくは０．４より大きい、０．５より大きい、または０．６より大きい）ＩＵＰｒｅｄスコアを有するタンパク質を候補タンパク質として工程（Ｂ）に供することができる。
【００１９】
本発明のスクリーニング方法においてはまた、熱溶解性に基づく分析により天然変性構造を有するとされるタンパク質を候補タンパク質として工程（Ｂ）に供することができ、好ましくは、加熱処理後に熱可溶性であるタンパク質を候補タンパク質とすることができる。
【００２０】
工程（Ｂ）は、候補タンパク質の非存在下でのクライアントタンパク質の安定性の評価、あるいは対照タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質の安定性の評価を併せて実施してもよい。対照タンパク質は、クライアントタンパク質を保護するタンパク質ではないタンパク質から選択することができ、例えば、生化学分野で対照タンパク質として汎用されている、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）、グルタチオン  Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）等のタンパク質を使用することができる。
【００２１】
工程（Ｂ）では、例えば、候補タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質の安定性の程度が、該候補タンパク質の非存在下での安定性の程度あるいは対照タンパク質の存在下での安定性の程度を上回る場合に（好ましくは有意差をもって上回る場合に）、候補タンパク質がクライアントタンパク質の安定化に寄与していると判定することができる。すなわち、本発明のスクリーニング方法は、工程（Ｂ）の後に、（Ｃ）前記候補タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質の安定性の程度が、該候補タンパク質の非存在下での安定性の程度あるいは対照タンパク質の存在下での安定性の程度を上回る場合に（好ましくは有意差をもって上回る場合に）、候補タンパク質を、クライアントタンパク質を保護するタンパク質であると決定する工程をさらに含んでいてもよい。
【００２２】
工程（Ｂ）は、クライアントタンパク質の安定性への候補タンパク質の効果を評価できる限りその態様に制限はないが、例えば、アミノ酸配列情報に基づいて公知の方法に従って候補タンパク質の組換えタンパク質を調製して評価工程を実施してもよく、あるいは、塩基配列情報に基づいて候補タンパク質を細胞内または個体内で強制発現させるか、ノックダウンまたはノックアウトして評価工程を実施してもよい。あるいは候補タンパク質を抗体などで機能阻害する等して候補タンパク質の効果を検証することができる。また、塩基配列情報に基づいて候補タンパク質を細胞内または個体内で強制発現またはノックダウンした試料から抽出液を作成して、リコンビナントタンパク質として精製することなく、粗抽出液そのものを用いて工程（Ｂ）を実施してもよい。工程（Ｂ）の安定性の評価工程は、これらの方法のいずれの方法を用いてもよく、これらの方法を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
ストレスからの保護の評価
本発明のスクリーニング方法では、評価工程において、クライアントタンパク質の安定性をクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度を指標にして評価することができる。クライアントタンパク質のストレスからの保護は、ストレス条件下におけるクライアントタンパク質の変性からの保護とすることができる。
【００２４】
評価工程において、クライアントタンパク質の安定性をクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度を指標にして評価する場合、クライアントタンパク質として生理活性タンパク質あるいは非凝集性タンパク質を選択することができる。この場合、本発明のスクリーニング方法は、生理活性タンパク質の安定化に有用なタンパク質のスクリーニング方法とすることができる。
【００２５】
本発明において「ストレス」とは、タンパク質に対するストレスであり、具体的にはタンパク質を変性させるストレスであり、このようなストレスとしては物理的ストレスおよび化学的ストレスが挙げられる。物理的ストレスとしては、例えば、加熱、常温保存、凍結、解凍、低温、熱ショック、乾燥、圧力、吸着、攪拌、超音波、希釈、濃縮、日常光線、紫外線、Ｘ線が挙げられる。化学的ストレスとしては、酸、アルカリ、尿素、塩酸グアニジン、尿素、有機溶媒、界面活性剤等の変性剤による処理や、プロテアーゼ等の酵素による処理が挙げられる。
【００２６】
工程（Ｂ）では、例えば、候補タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度が、該候補タンパク質の非存在下での保護の程度あるいは対照タンパク質の存在下での保護の程度を上回る場合に（好ましくは有意差をもって上回る場合に）、候補タンパク質がクライアントタンパク質のストレスからの保護に寄与していると判定することができる。すなわち、本発明のスクリーニング方法は、工程（Ｂ）の後に、（Ｃ１）前記候補タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度が、該候補タンパク質の非存在下での保護の程度あるいは対照タンパク質の存在下での保護の程度を上回る場合に（好ましくは有意差をもって上回る場合に）、候補タンパク質を、クライアントタンパク質をストレスから保護するタンパク質（あるいはクライアントタンパク質の安定化に有用なタンパク質）であると決定する工程をさらに含んでいてもよい。
【００２７】
クライアントタンパク質が生理活性タンパク質である場合、クライアントタンパク質のストレスからの保護の程度は、該生理活性タンパク質の活性を指標に評価することができる。例えば、ストレス負荷前の生理活性に対するストレス負荷後の残存生理活性の割合（百分率）に基づいてクライアントタンパク質のストレスからの保護の程度を評価することができ、ストレス負荷後の残存生理活性率が高いほどストレスからの保護の程度が高いといえる。
【００２８】
生理活性タンパク質に対して保護効果があるタンパク質のスクリーニングに当たっては、工程（Ｂ）において、候補タンパク質の存在下における生理活性タンパク質の医薬品としての安定性（例えば、保存安定性、光安定性）を評価することができる。この場合、評価試験は、工程（Ｂ）を医薬品の製造承認に求められる安定性試験の条件に従って実施してもよい。例えば、保存安定性であれば、医薬品の製造承認申請に求められる長期保存試験、中間的試験または加速試験の条件下で安定性の評価試験を実施することができる。工程（Ｂ）を医薬品の製造承認に求められる安定性試験の条件に従って実施した場合には、工程（Ｂ）の後に、（Ｃ２）前記候補タンパク質の存在下での生理活性タンパク質（好ましくは医薬品の有効成分である生理活性タンパク質）の安定性の程度が、該候補タンパク質の非存在下での安定性の程度あるいは対照タンパク質の存在下での安定性の程度を上回る場合に（好ましくは有意差をもって上回る場合に）、候補タンパク質を、生理活性タンパク質の安定化に有用なタンパク質であると決定する工程をさらに含んでいてもよい。この場合、本発明のスクリーニング方法は生理活性タンパク質の安定化（好ましくは医薬品の有効成分である生理活性タンパク質の医薬品としての安定化）に有用なタンパク質の同定方法とすることができる。
【００２９】
凝集抑制の評価
本発明のスクリーニング方法ではまた、工程（Ｂ）において、クライアントタンパク質の安定性をタンパク質の凝集の程度を指標として評価することができる。
【００３０】
工程（Ｂ）において、クライアントタンパク質の安定性をタンパク質の凝集の程度を指標にして評価する場合、クライアントタンパク質は凝集性タンパク質とすることができ、前述の通り、凝集性タンパク質は、疾患の発症および／または進展の原因となるタンパク質から選択することができる。
【００３１】
工程（Ｂ）において、クライアントタンパク質の安定性を凝集性タンパク質の凝集の程度を指標にして評価し、クライアントタンパク質が疾患の発症および／または進展の原因となる凝集性タンパク質である場合、本発明のスクリーニング方法は、疾患の治療、予防または改善に有効なタンパク質またはその候補のスクリーニング方法とすることができる。
【００３２】
上記疾患としては、例えば、タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患が挙げられ、具体的には、神経変性疾患、筋疾患、アミロイド沈着による疾患が挙げられる。神経変性疾患としては、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、ポリグルタミン病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、前頭側頭型認知症（ＦＴＤ）、プリオン病が挙げられる。神経変性疾患としてはまた、αシヌクレイノパシー、セルピノパシー、脊髄小脳変形症（例えば、脊髄小脳変形症１型（ＳＣＡ１）、脊髄小脳変形症２型（ＳＣＡ２）、脊髄小脳変形症６型（ＳＣＡ６）、脊髄小脳変形症７型（ＳＣＡ７）、脊髄小脳変形症１７型（ＳＣＡ１７））、タウオパシー、二次（ＡＡ）アミロイドーシス、球脊髄性筋萎縮症（ＳＢＭＡまたはケネディー病）、第１７染色体に関連する前頭側頭型認知症／パーキンソニズム、ピック病、びまん性レヴィ小体認知症（ＤＬＢＤ）、多系統萎縮症（ＭＳＡ）、筋緊張性異栄養症、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症（ＤＲＰＬＡ）、フリードライヒ失調症、脆弱性Ｘ症候群、脆弱性ＸＥ精神遅滞、Ｍａｃｈａｄｏ−Ｊｏｓｅｐｈ病（ＭＪＤまたはＳＣＡ３）、神経セルピン封入体を有する家族性脳症（ＦＥＮＩＢ）、大脳皮質基底核変性症（ＣＢＤ）、進行性核上麻痺（ＰＳＰ）、筋萎縮性側索硬化症／パーキンソニズム認知症複合型、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、ウィルソン病、神経線維腫症２型、脱髄性末梢性ニューロパシー、網膜色素変性症、好銀性顆粒認知症、大脳皮質基底核変性症、石灰化を伴うびまん性神経原線維変化、ハレルフォルデン・スパッツ病、ニーマン・ピック病Ｃ型、亜急性硬化性全脳炎、感染性海綿状脳症（ＴＳＥ）、透析関連アミロイドーシス、脳アミロイド血管症、封入体筋炎、前頭側頭型認知症−ＦＵＳ（ＦＴＤ−ＦＵＳ）、クロイツフェルト・ヤコブ病、家族性アミロイドーシス、脳血管βアミロイドアンギオパシー、緑内障における網膜神経節細胞変性、トリヌクレオチドリピート病、家族性イギリス認知症、家族性デンマーク痴呆、アミロイドーシス、皮質下梗塞と白質脳症を伴う常染色体優性脳動脈症（ＣＡＤＡＳＩＬ）、アレキサンダー病、セイピノパシー、家族性アミロイドニューロパシーおよび老人性全身性アミロイドーシスが挙げられる。タンパク質の異常な凝集により発症および／または進展する疾患としてはまた、例えば、白内障、嚢胞性線維症、ＩＩ型糖尿病、慢性肝臓疾患、溶血性貧血、マルファン症候群、気腫、特発性肺線維症、ダウン症候群、加齢黄斑変性症、軽鎖（ＡＬ）アミロイドーシス（原発性全身性アミロイドーシス）、重鎖（ＡＨ）アミロイドーシス、大動脈内側アミロイドーシス、ＡｐｏＡＩアミロイドーシス、ＡｐｏＡＩＩアミロイドーシス、ＡｐｏＡＩＶアミロイドーシス、フィンランド型家族性アミロイドーシス（ＦＡＦ）、リゾチームアミロイドーシス、フィブリノーゲンアミロイドーシス、透析アミロイドーシス、封入体筋炎／ミオパチー、ロドプシン変異を伴う網膜色素変性症、甲状腺髄様がん、心房性アミロイドーシス、下垂体プロラクチノーマ、遺伝性格子角膜ジストロフィー、皮膚苔癬アミロイドーシス、マロリー体、角膜ラクトフェリンアミロイドーシス、肺胞蛋白症、��原性（Ｐｉｎｄｂｏｒｇ）腫瘍アミロイド、精嚢アミロイド、アポリポタンパク質Ｃ２アミロイドーシス、アポリポタンパク質Ｃ３アミロイドーシス、Ｌｅｃｔ２アミロイドーシス、インスリンアミロイドーシス、ガレクチン−７アミロイドーシス（原発性限局性皮膚アミロイドーシス）、角質デスモシンアミロイドーシス、エンフビルチドアミロイドーシスおよび鎌状赤血球症が挙げられる。
【００３３】
前述の通り、クライアントタンパク質は、疾患の発症および／または進展の原因となる凝集性タンパク質とすることができる。疾患の発症および／または進展の原因となる凝集性タンパク質としては、例えば、アルツハイマー病の原因タンパク質であるアミロイドβ、パーキンソン病の原因タンパク質であるαシヌクレインおよびパーキン、ハンチントン舞踏病の原因タンパク質であるハンチンチン、ポリグルタミン病の原因タンパク質であるポリグルタミン配列、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）および前頭側頭型認知症（ＦＴＤ）の原因タンパク質である４３ｋＤａのＴＡＲ  ＤＮＡ結合タンパク質（ＴＤＰ−４３）、スーパーオキシドディスムターゼ、ＦＵＳ（Ｆｕｓｅｄ  ｉｎ  ｓａｒｃｏｍａ）、Ｃ９ＯＲＦ７２およびユビキリン２、プリオン病の原因タンパク質であるプリオン、ＥＷＳＲ、ｈｎＲＮＰＡ１、Ａ２、ＦＵＳおよびアミロイド、αシヌクレイノパシーの原因タンパク質であるαシヌクレイン、セルピノパシーの原因タンパク質であるセルピン、白内障の原因タンパク質であるクリスタリン、脊髄小脳変形症の原因タンパク質であるアタキシン３、タウオパシーの原因タンパク質である微小管結合タンパク質タウ、二次（ＡＡ）アミロイドーシスの原因タンパク質であるアミロイドＡタンパク質、嚢胞性線維症の原因タンパク質である嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質、ＩＩ型糖尿病の原因タンパク質である膵島アミロイドポリペプチド（ＩＡＰＰ；アミリン）、球脊髄性筋萎縮症の原因タンパク質であるアンドロゲン受容体、前頭側頭型認知症−ＦＵＳ（ＦＴＤ−ＦＵＳ）の原因タンパク質であるＦＵＳ（Ｆｕｓｅｄ  ｉｎ  ｓａｒｃｏｍａ）、クロイツフェルト・ヤコブ病の原因タンパク質であるプリオン、家族性アミロイドーシスの原因タンパク質であるトランスサイレチン、脳血管βアミロイドアンギオパシーの原因タンパク質であるアミロイドβ、緑内障における網膜神経節細胞変性の原因タンパク質であるアミロイドβ、トリヌクレオチドリピート病の原因タンパク質であるタンデムグルタミン伸長を有するタンパク質、家族性イギリス認知症の原因タンパク質であるＡＢｒｉ、家族性デンマーク痴呆の原因タンパク質であるＡＤａｎ、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血の原因タンパク質であるシスタチンＣ、皮質下梗塞と白質脳症を伴う常染色体優性脳動脈症（ＣＡＤＡＳＩＬ）の原因タンパク質であるＮｏｔｃｈ３、アレキサンダー病の原因タンパク質であるグリア線維性酸性蛋白（ＧＦＡＰ）、セイピノパシーの原因タンパク質であるセイピン、家族性アミロイドニューロパシー、老人性全身性アミロイドーシスの原因タンパク質であるトランスサイレチン、軽鎖（ＡＬ）アミロイドーシス（原発性全身性アミロイドーシス）の原因タンパク質であるモノクローナル免疫グロブリン軽鎖、重鎖（ＡＨ）アミロイドーシスの原因タンパク質である免疫グロブリン重鎖、大動脈内側アミロイドーシスの原因タンパク質であるメダン（ラクタドヘリン）、ＡｐｏＡＩアミロイドーシスの原因タンパク質であるアポリポタンパク質ＡＩ、ＡｐｏＡＩＩアミロイドーシスの原因タンパク質であるアポリポタンパク質ＡＩＩ、ＡｐｏＡＩＶアミロイドーシスの原因タンパク質であるアポリポタンパク質ＡＩＶ、フィンランド型家族性アミロイドーシス（ＦＡＦ）の原因タンパク質であるゲルゾリン、リゾチームアミロイドーシスの原因タンパク質であるリゾチーム、フィブリノーゲンアミロイドーシスの原因タンパク質であるフィブリノゲン、透析アミロイドーシスの原因タンパク質であるベータ２ミクログロブリン、封入体筋炎／ミオパチーの原因タンパク質であるアミロイドβペプチド（Ａβ）、ロドプシン変異を伴う網膜色素変性症の原因タンパク質であるロドプシン、甲状腺髄様がんの原因タンパク質であるカルシトニン、心房性アミロイドーシスの原因タンパク質である心房性ナトリウム利尿因子、下垂体プロラクチノーマの原因タンパク質であるプロラクチン、遺伝性格子角膜ジストロフィーの原因タンパク質であるケラトエピテリン、皮膚苔癬アミロイドーシスの原因タンパク質であるケラチン、マロリー体の原因タンパク質であるケラチン中間径フィラメントタンパク質、角膜ラクトフェリンアミロイドーシスの原因タンパク質であるラクトフェリン、肺胞蛋白症の原因タンパク質である界面活性剤プロテインＣ（ＳＰ−Ｃ）、歯原性（Ｐｉｎｄｂｏｒｇ）腫瘍アミロイドの原因タンパク質である歯原性アメロブラスト関連タンパク質、精嚢アミロイドの原因タンパク質であるセメノジェリンＩ、アポリポタンパク質Ｃ２アミロイドーシスの原因タンパク質であるアポリポタンパク質Ｃ２（ＡｐｏＣ２）、アポリポタンパク質Ｃ３アミロイドーシスの原因タンパク質であるアポリポタンパク質Ｃ３（ＡｐｏＣ３）、Ｌｅｃｔ２アミロイドーシスの原因タンパク質である白血球走化性因子−２（Ｌｅｃｔ２）、インスリンアミロイドーシスの原因タンパク質であるインスリン、ガレクチン−７アミロイドーシス（原発性限局性皮膚アミロイドーシス）の原因タンパク質であるガレクチン−７（Ｇａｌ７）、角質デスモシンアミロイドーシスの原因タンパク質である角質デスモシン、エンフビルチドアミロイドーシスの原因タンパク質であるエンフビルチドおよび鎌状赤血球症の原因タンパク質であるヘモグロビンが挙げられる。
【００３４】
工程（Ｂ）では、例えば、工程（Ａ）により選択された候補タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質の凝集の程度が、該候補タンパク質の非存在下での凝集の程度あるいは対照タンパク質の存在下での凝集の程度を下回る場合に（好ましくは有意差をもって下回る場合に）、候補タンパク質がクライアントタンパク質の凝集抑制に寄与していると判定することができる。すなわち、本発明のスクリーニング方法は、工程（Ｂ）の後に、（Ｃ３）前記候補タンパク質の存在下でのクライアントタンパク質の凝集の程度が、該候補タンパク質の非存在下での凝集の程度あるいは対照タンパク質の存在下での凝集の程度を下回る場合に（好ましくは有意差をもって下回る場合に）、候補タンパク質を、クライアントタンパク質の凝集を抑制するタンパク質（あるいは疾患の治療、予防または改善に有効なタンパク質またはその候補）であると決定する工程をさらに含んでいてもよい。
【００３５】
クライアントタンパク質が凝集性タンパク質である場合、クライアントタンパク質の凝集の程度は、公知の測定手段により測定することができ、例えば、フィルタートラップアッセイ、細胞におけるタンパク質局在分析、パルス形状解析（ＰｕｌＳＡ）、表現型解析により凝集物を定量的に測定することができる。本発明のスクリーニング方法では、凝集物の生成量に基づいてクライアントタンパク質の凝集の程度を評価することができ、凝集物の生成量が少ないほどクライアントタンパク質の凝集を抑制する効果が高いといえる。
【００３６】
＜選択工程／工程（Ａ）＞
本発明のスクリーニング方法は工程（Ｂ）の前に、タンパク質集団からタンパク質の天然変性構造を指標として候補タンパク質を選択する工程（本明細書において「選択工程」または「工程（Ａ）」ということがある）を含んでいてもよい。工程（Ａ）は、天然変性領域予測法を用いて実施することができる。
【００３７】
本発明において「天然変性領域予測法」とは、天然変性領域予測法を用いたプログラムおよびシステムを含む意味であり、公知のものを利用することができる。このようなプログラムおよびシステムとしては、例えば、ＩＵＰｒｅｄ（Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)、ＵＲＬ：https://iupred2a.elte.hu/）、Ｄ２Ｐ２（ＵＲＬ：http://d2p2.pro/）、ＧＬＯＢＰＬＯＴ（ＵＲＬ：http://globplot.embl.de）、ＧＬＯＢＰＬＯＴ２（ＵＲＬ：http://globplot.embl.de）、ＦｏｌｄＩｎｄｅｘ（ＵＲＬ：https://fold.weizmann.ac.il/）、ＩｓＵｎｓｔｒｕｃｔ（ＵＲＬ：http://bioinfo.protres.ru/IsUnstruct/）、ＤｉｓＥＭＢＬ（ＵＲＬ：http://dis.embl.de/）、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ−ＸＴ（ＵＲＬ：http://www.pondr.com）、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ３（ＵＲＬ：http://www.dabi.temple.edu/disprot/predictor.php）、ＰＯＮＤＲ  ＶＬ３Ｈ（ＵＲＬ：http://www.dabi.temple.edu/disprot/predictor.php）、ＰＯＮＤＲ  ＶＳＬ２Ｂ（ＵＲＬ：http://www.dabi.temple.edu/disprot/predictor.php）、ＰＯＮＤＲ  ＶＳＬ２Ｐ（ＵＲＬ：http://www.dabi.temple.edu/disprot/predictor.php）、ＲＯＮＮ（ＵＲＬ：http://www.bioinformatics.nl/~berndb/ronn.html）、ＥＳｐｒｉｔｚ（ＵＲＬ：http://protein.bio.unipd.it/espritz/）、ＳＬＩＤＥＲ（ＵＲＬ：http://biomine.cs.vcu.edu/servers/SLIDER/）が挙げられる。
【００３８】
天然変性領域予測法による、タンパク質の天然変性構造を評価する指標としては、各予測法における特徴および基準に基づいて適宜定めることができ、例えば、配列全体（配列長）に対する天然変性構造領域の比率、天然変性構造を示すスコアの中央値（平均値等）、天然変性構造領域のアミノ酸組成、天然変性構造領域の長さ、アミノ酸組成における疎水性および親水性アミノ酸の比率および天然変性構造領域の電荷（ｐＩ値）が挙げられる。
【００３９】
例えば、ＩＵＰｒｅｄについて、所与の位置のアミノ酸残基のスコアが０．５以上であることは該アミノ酸残基が変性領域の一部である可能性が高いことを示す（Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)）。従って、タンパク質の天然変性構造をＩＵＰｒｅｄにより評価する場合、対象タンパク質について、全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が、例えば、０．５より大きい場合、好ましくは０．６より大きい場合に、該タンパク質を候補タンパク質と判定することができる。また、対象タンパク質について、配列全体におけるＩＵＰｒｅｄスコアが高い場合に、該タンパク質を候補タンパク質と判定することができ、例えば、配列全体に対して５０％を超える（好ましくは６０％を超える、７０％を超える、７５％を超える、または８０％を超える）アミノ酸残基が、０．３より大きい（好ましくは０．４より大きい、０．５より大きい、または０．６より大きい）ＩＵＰｒｅｄスコアを有するタンパク質を候補タンパク質と判定することができる。
【００４０】
工程（Ａ）を上述のように構造予測プログラムを使用して実施するときは、タンパク質集団はヒトプロテオームおよびその配列データとすることができ、例えば、ヒトゲノムの遺伝子産物データベースや、ヒトタンパク質データベース（ＵｎｉＰｒｏｔヒトプロテオーム；ＵＰ０００００５６４０、ヒトタンパク質アトラス）のタンパク質の配列データが挙げられる。
【００４１】
また、等電点（ｐＩ値）に基づいて対象タンパク質の天然変性構造を評価する場合、対象タンパク質について、ｐＩが６以下または８以上である場合に候補タンパク質と判定することができ、好ましくはｐＩが５以下または９以上であるとき、より好ましくはｐＩが４．５以下または１０以上であるとき、さらに好ましくは、ｐＩが４以下または１１以上であるとき、特に好ましくはｐＩが３．５以下または１２以上であるときに候補タンパク質と判定することができる。
【００４２】
本発明のスクリーニング方法の工程（Ａ）はまた、熱溶解性に基づく分析により実施し、天然変性構造を有するタンパク質を候補タンパク質として選択することができる。工程（Ａ）は、天然変性領域予測法のみにより、あるいは、熱溶解性に基づく分析のみにより実施することができるが、天然変性領域予測法と、熱溶解性に基づく分析とを組み合わせて実施してもよい。
【００４３】
熱可溶性に基づく分析は、例えば、対象タンパク質を水溶液中で加熱（好ましくは煮沸）した場合に、加熱後において、対象タンパク質が沈澱することなく上清中に存在する現象を指標として実施することができる。すなわち、対象タンパク質を水溶液中で加熱（好ましくは煮沸）した場合に、加熱後において、沈澱することなく上清中に存在する対象タンパク質を候補タンパク質として選択することができる。加熱した上清において可溶性であるタンパク質（すなわち、熱可溶性タンパク質）は、生理的条件下で天然変性構造を有している可能性が高いと考えられる。加熱条件は、典型的な高次構造を有するタンパク質を変性し得る限り特に限定されることはなく、例えば、８０〜１００℃において５〜２０分、好ましくは８５℃〜１００℃において１０〜２０分、より好ましくは９０〜９７℃において１５分とすることができる。本発明の好ましい態様では、加熱した上清として、煮沸した上清（本明細書において、単に「煮沸上清」ということがある）を使用することができる。
【００４４】
工程（Ａ）を熱可溶性に基づく分析により実施する場合、タンパク質集団はヒトの細胞、組織、体液、ヒト以外の動物、植物、細菌、ウイルス等由来とすることができ、例えば、ヒトの上皮細胞、神経組織が挙げられる。また本発明のスクリーニング方法により同定されたタンパク質保護作用を有するタンパク質は後述のように医薬品の安定化剤として利用しうるものであるため、タンパク質集団はヒトの正常細胞、正常組織、正常器官等や、健常人の体液等を由来とすることができる。
【００４５】
工程（Ａ）を熱可溶性に基づく分析により実施する場合、熱可溶性タンパク質の調製は以下のようにして実施することができる。例えば、タンパク質集団が細胞由来の場合には、細胞を溶解し、溶解物（細胞粗溶解物）を加熱し、遠心分離により上清を回収し、該上清に含まれているタンパク質を熱可溶性タンパク質として得ることができる。また、タンパク質集団が各種生体組織に存在する場合には、破砕、懸濁処理を実施し、遠心分離により上清を回収し、その上清を加熱し、遠心分離によりさらなる上清を回収し、該上清に含まれているタンパク質を熱可溶性タンパク質として得ることができる。
【００４６】
回収された上清中に存在する熱可溶性タンパク質の同定は、例えば、高速液体クロマトグラフィー質量分析法（ＬＣ／ＭＳ）により実施することができ、これらのタンパク質を候補タンパク質として選択することができる。
【００４７】
工程（Ａ）を天然変性領域予測法を用いて実施した場合には、候補タンパク質のアミノ酸配列情報や塩基配列情報に基づいて、候補タンパク質を工程（Ｂ）の安定性の評価工程に供することができる。工程（Ａ）を熱溶解性に基づく分析により実施した場合には、得られた候補タンパク質をそのまま工程（Ｂ）の安定性の評価工程に供することができる。但し、工程（Ａ）で熱溶解性に基づく分析を実施し、候補タンパク質が２種以上得られた場合には、候補タンパク質それぞれの特性を見極める観点から、質量分析法等により個々の候補タンパク質を同定し、同定情報に基づいて、候補タンパク質を工程（Ｂ）の安定性の評価工程に供することができる。
【００４８】
＜＜生理活性タンパク質安定化剤および医薬組成物＞＞
後記実施例に記載の通り、本発明のスクリーニング方法を実施することにより、配列番号１〜６のアミノ酸配列を有するタンパク質が、生理活性タンパク質をストレスから保護するタンパク質として同定された。従って、本発明の別の側面によると、（ａ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質（以下「本発明の安定化タンパク質」という）を有効成分として含んでなる、生理活性タンパク質安定化剤が提供される。本発明の安定化剤は、好ましくは生理活性タンパク質を有効成分とする医薬品の安定化剤として用いることができる。
【００４９】
後記実施例に記載の通り、アミノ酸残基の組成比を維持しつつアミノ酸配列をシャッフルしたＨｅｒｏタンパク質や、Ｈｅｒｏタンパク質の断片について、元のＨｅｒｏタンパク質と同様にクライアントタンパク質を保護する活性が認められた。従って、本発明においては、（ａ）配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質に加えて、前記（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）のタンパク質も本発明の安定化タンパク質に含まれる。前記（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）のタンパク質は、非天然由来のタンパク質であっても、哺乳類（好ましくはヒト）由来のタンパク質であってもよい。
【００５０】
本発明においてアミノ酸配列の「シャッフル」とは、元のアミノ酸配列を構成するアミノ酸残基の組成比を維持しつつ、並び順をランダムに入れ替えることを意味する。従って、前記（ｂ）の配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列をシャッフルしてなるアミノ酸配列を有するタンパク質は、元のアミノ酸配列を構成するアミノ酸残基の組成比を維持しつつ、並び順をランダムに入れ替えてなるアミノ酸配列を有するタンパク質を意味する。Ｈｅｒｏタンパク質のアミノ酸残基の組成比は後記の表１〜６を参照することができるが、上記（ｂ）のタンパク質は元のアミノ酸配列のアミノ酸残基の個数が維持されるため、配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列のアミノ酸残基の個数および種類を維持しつつ、並び順をランダムに入れ替えてなるアミノ酸配列を有するタンパク質と言い換えることができる。アミノ酸配列のシャッフルは公知の手法に従って行うことができ、例えば、ランダムなタンパク質配列を生成するソフトウエア（例えば、Random protein sequence generator、ＲａｎｄＳｅｑ、https://web.expasy.org/randseq/）を用いてシャッフルされたアミノ酸配列を得ることができる。得られたシャッフル化アミノ酸配列が与えられれば公知のペプチド合成方法等の手法に従って該アミノ酸配列を有するタンパク質を合成することができる。前記（ｂ）のタンパク質は、生理活性タンパク質の安定化活性を有するものとすることができる。
【００５１】
前記（ｃ）のタンパク質は、配列番号１〜６のいずれかのアミノ酸配列の断片配列を有するタンパク質である。該タンパク質は、元のアミノ酸配列の任意の断片配列を有するタンパク質を意味する。前記断片配列のアミノ酸残基長は、元のアミノ酸配列の全アミノ酸残基長の３分の１以上（３３％以上）とすることができ、好ましくは全アミノ酸残基長の５分の２以上（４０％以上）、２分の１以上（５０％以上）、３分の２以上（６７％以上）、４分の３以上（７５％以上）または５分の４以上（８０％以上）とすることができる。前記断片配列のアミノ酸残基長の下限値は、例えば、４３アミノ酸残基、５０アミノ酸残基、６０アミノ酸残基、７０アミノ酸残基、８０アミノ酸残基、９０アミノ酸残基とすることができる。前記（ｃ）のタンパク質は、生理活性タンパク質の安定化活性を有するものとすることができる。
【００５２】
前記（ｄ）のタンパク質は、Ｈｅｒｏタンパク質のアミノ酸残基の組成比を満たし、かつ、４３アミノ酸残基長以上であるアミノ酸配列を有するタンパク質である。該タンパク質は、元のアミノ酸配列のアミノ酸残基の組成比を満たし、かつ、所定のアミノ酸残基長である限り、アミノ酸残基の並び順は限定されない。前記アミノ酸配列のアミノ酸残基長の下限値は、例えば、４３アミノ酸残基、５０アミノ酸残基、６０アミノ酸残基、７０アミノ酸残基、８０アミノ酸残基、９０アミノ酸残基とすることができ、上限値は、例えば、５０００アミノ酸残基、２０００アミノ酸残基、１０００アミノ酸残基、７００アミノ酸残基、５００アミノ酸残基、４０８アミノ酸残基、３００アミノ酸残基、２００アミノ酸残基、１１０アミノ酸残基とすることができる。これらの下限値および上限値はそれぞれ任意に組み合わせることができ、前記（ｄ）のアミノ酸配列は、例えば、５０〜１０００アミノ酸残基長、７０〜７００アミノ酸残基長、９０〜５００アミノ酸残基長を有するものとすることができる。
【００５３】
前記（ｄ）のタンパク質において規定されるＨｅｒｏタンパク質のアミノ酸残基の組成比は以下の通りである。前記（ｄ）のタンパク質をアミノ酸残基組成比で特定する場合、下記表１〜６のアミノ酸残基の組成比は、その±５％（好ましくは±４％、±３％、±２％、±１％または±０．５％）の範囲を含むものとする。例えば、Ｈｅｒｏ７のアミノ酸残基組成比（表１）においてＡｒｇの組成比は、１１．９％の±５％、すなわち、６．９％〜１６．９％の範囲を取り得る。
【００５４】
【表１】
2020059228.tif 000003
【００５５】
【表２】
2020059228.tif 000004
【００５６】
【表３】
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【００５７】
【表４】
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【００５８】
【表５】
2020059228.tif 000007
【００５９】
【表６】
2020059228.tif 000008
【００６０】
前記（ｄ）のタンパク質は、生理活性タンパク質の安定化活性を有するものとすることができる。前記（ｄ）のタンパク質の具体的な態様としては、前記（ｂ）のタンパク質が挙げられる。
【００６１】
本発明においては、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）のタンパク質に加えて、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のタンパク質と実質的に同一のタンパク質（（ｅ）のタンパク質）も本発明の安定化タンパク質に含まれる。この実質的に同一のタンパク質は前記（i）〜（v）からなる群から選択されるタンパク質である。
【００６２】
前記（i）において、「同一性」は「相同性」を含む意味で用いられる。ここで「同一性」は、例えば、比較する配列同士を適切に整列（アライメント）させたときの同一性の程度であり、前記配列間のアミノ酸の正確な一致の出現率（％）を意味する。同一性については、例えば、配列におけるギャップの存在およびアミノ酸の性質が考慮される（Wilbur, Natl. Acad. Sci. U.S.A. 80:726-730（1983））。前記アライメントは、例えば、任意のアルゴリズムの利用により行うことができ、具体的に、ＢＬＡＳＴ（Basic local alignment search tool)（Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990））、ＦＡＳＴＡ（Peasron et al., Methods in Enzymology 183:63-69 (1990）)、Ｓｍｉｔｈ−Ｗａｔｅｒｍａｎ（Meth. Enzym., 164, 765 (1988））などの相同性検索ソフトウエアを使用することができる。また、同一性の算出は、例えば、前記のような公知の相同性検索プログラムを用いて行うことができ、例えば、米国国立生物工学情報センター（ＮＣＢＩ）の相同性アルゴリズムＢＬＡＳＴ（https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi）において、デフォルトのパラメーターを用いることによって算出することができる。
【００６３】
前記（i）における同一性は、例えば、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上または９９％以上である。
【００６４】
前記（ii）において、「アミノ酸配列において、１個または複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および／または付加された」とは、例えば、部位突然変異誘発法などの公知の方法により生じる程度の数のアミノ酸、または、天然に生じる程度の数のアミノ酸が、欠失、置換、挿入および／または付加によって改変されたことを意味する。前記置換などにより改変されるアミノ酸の個数は、例えば、１〜２０個、１〜１０個、１〜５個、１〜４個、１〜３個、１〜２個、または１個である。前記アミノ酸配列において、前記改変は、例えば、連続して生じてもよいし、不連続に生じてもよい。
【００６５】
前記（ii）におけるアミノ酸の挿入としては、例えば、アミノ酸配列の内部への挿入が挙げられる。さらに、前記（ii）におけるアミノ酸の付加は、例えば、アミノ酸配列のＮ末端もしくはＣ末端への付加であっても、Ｎ末端およびＣ末端の両末端への付加であってもよい。
【００６６】
前記（ii）におけるアミノ酸の置換は、アミノ酸配列を構成するアミノ酸残基が別の種類のアミノ酸残基に置き換えられることを意味する。前記（ii）におけるアミノ酸の置換は、例えば、保存的置換であってもよい。「保存的置換」は、タンパク質の機能を実質的に改変しないように、１個または複数個のアミノ酸を、別のアミノ酸および／またはアミノ酸誘導体に置換することを意味する。保存的置換において、置換されるアミノ酸と置換後のアミノ酸とは、例えば、性質および／または機能が類似していることが好ましい。具体的には、疎水性および親水性の指標、極性、電荷などの化学的性質、あるいは二次構造などの物理的性質が類似していることが好ましい。このように、性質および／または機能が類似するアミノ酸またはアミノ酸誘導体は、当該技術分野において公知である。例えば、非極性アミノ酸（疎水性アミノ酸）としては、例えば、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニンなどが挙げられる。極性アミノ酸（中性アミノ酸）は、グリシン、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、システインなどが挙げられる。陽電荷を有するアミノ酸（塩基性アミノ）酸は、アルギニン、ヒスチジン、リジンなどが挙げられ、負電荷を有するアミノ酸（酸性アミノ酸）は、アスパラギン酸、グルタミン酸などが挙げられる。
【００６７】
前記（iii）、（iv）および（v）において、「アミノ酸配列をコードする塩基配列」とは、特定のアミノ酸配列が与えられることによって、遺伝暗号（すなわち、コドン）に基づいて特定することができる。
【００６８】
前記（iii）、（iv）および（v）において、「塩基配列によりコードされるアミノ酸配列」および「ポリヌクレオチドによりコードされるアミノ酸配列」は、特定の塩基配列または特定の塩基配列を有するポリヌクレオチドが与えられることによって、遺伝暗号（すなわち、コドン）に基づいて特定することができる。
【００６９】
前記（iii）において、「同一性」は「相同性」を含む意味で用いられる。ここで、「同一性」は、前記（i）において述べたのと同様に、比較する配列同士を適切に整列（アライメント）させたときの同一性の程度であり、前記配列間の塩基の正確な一致の出現率（％）を意味する。同一性については、例えば、配列におけるギャップの存在および塩基の性質が考慮される（Wilbur, Natl. Acad. Sci. U.S.A. 80:726-730 (1983））。前記アライメントは、例えば、任意のアルゴリズムの利用により行うことができ、例えば、前述した、ＢＬＡＳＴ、ＦＡＳＴＡ、Ｓｍｉｔｈ−Ｗａｔｅｒｍａｎなどの相同性検索ソフトウエアが使用することができる。また、同一性の算出は、例えば、前記のような公知の相同性検索プログラムを用いて行うことができ、例えば、前記相同性アルゴリズムＢＬＡＳＴ（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/）において、デフォルトのパラメーターを用いることによって算出することができる。
【００７０】
前記（iii）における同一性は、例えば、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上または９９％以上である。
【００７１】
前記（iv）において、「塩基配列において、１または複数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された」は、例えば、部位突然変異誘発法などの公知の方法により生じる程度の数の塩基（ヌクレオチド）、または、天然に生じる程度の数の塩基が、欠失、置換、挿入および／または付加によって改変されたことを意味する。前記置換などにより改変される塩基の個数は、例えば、１〜５０個、１〜２０個、１〜１０個、１〜６個、１〜数個、１〜３個、１〜２個または１個である。前記欠失、挿入および／または付加される塩基は、例えば、連続する３つの塩基からなるコドンが好ましく、コドンの数は、例えば、１〜２０個、１〜１０個、１〜５個、１〜４個、１〜３個、１〜２個または１個である。前記塩基配列において、前記改変は、連続して生じてもよいし、不連続に生じてもよい。
【００７２】
また、前記（iv）における塩基の挿入としては、例えば、塩基配列の内部への挿入が挙げられる。さらに、前記（iv）における塩基の付加は、例えば、塩基配列の５’末端もしくは３’末端への付加であっても、５’末端および３’末端の両末端への付加であってもよい。
【００７３】
前記（v）において、「ハイブリダイズする」とは、あるポリヌクレオチドが標的となるポリヌクレオチドと相補的なそれぞれの塩基同士の水素結合により二本鎖を形成することをいう。「ハイブリダイズ」は、各種ハイブリダイゼーションアッセイにより検出することができる。ハイブリダイゼーションアッセイとしては、例えば、サザンハイブリダイゼーションアッセイ、コロニーハイブリダイゼーションアッセイなどの公知の方法が挙げられる。
【００７４】
前記（v）において、「ハイブリダイズ」あるいは「ハイブリダイゼーション」は、ストリンジェントな条件下で実施することができ、例えば、ハイブリダイゼーション緩衝液中でハイブリダイゼーション反応を行った後、洗浄緩衝液で洗浄することにより実施することができる。ここで「ストリンジェントな条件」は、ある塩基配列とその相補鎖との二重鎖のＴｍ（℃）および必要な塩濃度などに依存して決定することができ、アミノ酸配列をコードする塩基配列を選択した後にそれに応じたストリンジェントな条件を設定することは当業者に周知の技術である（例えば、J. Sambrook, E. F. Frisch, T. Maniatis; Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory(1989)参照）。ストリンジェントな条件としては、例えば、ハイブリダイゼーションに通常用いられる適切な緩衝液（例えば、ＳＳＣ溶液）中で、塩基配列によって決定されるＴｍよりわずかに低い温度（例えば、Ｔｍよりも０〜５℃低い温度あるいはＴｍよりも０〜２℃低い温度）においてハイブリダイゼーション反応を実施することが挙げられる。ストリンジェントな条件としてはまた、ハイブリダイゼーション反応後の洗浄を高濃度低塩濃度溶液で実施することが挙げられる。
【００７５】
本発明において、「生理活性タンパク質の安定化活性」は、クライアントタンパク質である生理活性タンパク質を安定化する活性である。従って、「生理活性タンパク質の安定化活性を有するタンパク質」であるか否かは、例えば、候補タンパク質を後述する実施例に記載の保護効果確認試験や凝集抑制効果確認試験に付し、候補タンパク質についてこれらの効果を判定することができる。
【００７６】
また、本発明のさらに別の側面によると、１種または２種以上の本発明の安定化タンパク質を含んでなる医薬組成物が提供される。本発明の医薬組成物は有効成分として生理活性タンパク質を含んでいてもよく、本発明の安定化タンパク質は有効成分の安定化剤として作用する。すなわち、本発明の医薬組成物は、有効成分の安定化に有効な量で本発明の安定化タンパク質を含むことができる。
【００７７】
本発明の医薬組成物は、薬学上許容される製剤用添加剤をさらに含んでいてもよい。製剤形態に適した製剤用添加剤は当業者に自明であり、製剤形態に応じて適宜選択することができる。本発明の医薬組成物の製剤形態は特に限定されず、液剤、固形製剤等の任意の製剤形態を取ることができるが、好ましくは液剤である。
【００７８】
本発明の医薬組成物では、生理活性タンパク質を本発明の安定化タンパク質と複合化させた態様で提供してもよく、好ましくは、生理活性タンパク質を本発明の安定化タンパク質と遺伝子工学的に融合させた態様で提供してもよい。本発明の安定化タンパク質の複合化あるいは遺伝子工学的な融合化は公知の手段で実施することができる。また、本発明の安定化タンパク質は１つのみ複合化あるいは融合化しても、複数個で（例えば、タンデム状または散在状に）複合化あるいは融合化してもよく、生理活性タンパク質の末端または内部に複合化あるいは融合化してもよい。
【００７９】
本発明のさらに別の側面によると、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質と生理活性タンパク質とを接触させる工程を含んでなる、生理活性タンパク質の安定化方法が提供される。本発明の安定化方法は、本発明のスクリーニング方法、本発明の安定化剤および本発明の医薬組成物に関する記載に従って実施することができる。
【００８０】
本発明のさらに別の側面によると、生理活性タンパク質の安定化剤の製造のための、生理活性タンパク質の安定化剤としての、あるいは、生理活性タンパク質の安定化のための、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）からなる群から選択されるタンパク質の使用が提供される。本発明の使用は、本発明のスクリーニング方法、本発明の安定化剤および本発明の医薬組成物に関する記載に従って実施することができる。
【００８１】
本発明の方法および使用は非治療的態様で実施することができる。「非治療的」とはヒトを手術、治療又は診断する行為（すなわち、ヒトに対する医療行為）を含まないことを意味し、具体的には、医師又は医師の指示を受けた者がヒトに対して手術、治療又は診断を行う方法を含まないことを意味する。
【実施例】
【００８２】
以下の例に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。【００８３】
例１：煮沸上清がクライアントタンパク質に与える影響の分析
（１）   一般的な方法
ショウジョウバエＳ２細胞は、１０％ウシ胎児血清（Ｇｉｂｃｏ社製）およびＡｎｔｉｂｉｏｔｉｃ−Ａｎｔｉｍｙｃｏｔｉｃ（Ｇｉｂｃｏ社製）を添加したＳｃｈｎｅｉｄｅｒ’ｓ  Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ培地（Ｇｉｂｃｏ社製）で、２７℃で培養した（以下の例においても同様）。ＨＥＫ２９３Ｔ細胞は、１０％ＦＢＳを添加したダルベッコ改変イーグル培地（Ｓｉｇｍａ社製）で５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で維持した（以下の例においても同様）。【００８４】
溶解緩衝液（３０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ−ＫＯＨ  ｐＨ７．４、１００ｍＭ  ＫＯＡｃ、２ｍＭ  Ｍｇ（ＯＡｃ）２）、洗浄緩衝液（１％ＴｒｉｔｉｏｎＸ−１００および８００ｍＭ  ＮａＣｌを含有する溶解緩衝液）および低張溶解緩衝液（１０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ−ＫＯＨ  ｐＨ７．４、１０ｍＭ  ＫＯＡｃ、１．５ｍＭ  Ｍｇ（ＯＡｃ）２、１×完全ＥＤＴＡフリープロテアーゼ阻害剤カクテル（Ｒｏｃｈｅ社製）および５ｍＭ  ＤＴＴ）を細胞溶解物の調製に使用した（以下の例においても同様）。【００８５】
Ｓ２細胞またはＨＥＫ２９３Ｔ細胞から溶解物を調製するために、細胞を収集し、ＰＢＳで１回洗浄した。細胞ペレットを等量の低張溶解緩衝液で再懸濁し、１５分間インキュベートし、１５秒間ボルテックスし、１７，０００×ｇで２０分間遠心分離した。上清をチューブに回収し、液体窒素で急速冷凍し−８０℃で保存した。煮沸するために、溶解物を９５℃で１５分間加熱し、氷上で１分間保持し、次いで２０，０００×ｇで５分間遠心分離して凝集を除去した（以下の例においても同様）。【００８６】
（２）   クライアントタンパク質（アルゴノート）溶出アッセイ
ア  プラスミドの構築
ｐＣＡＧＥＮ−ＦｌａｇＴｅｖＳｎａｐ−ＤＥＳＴは、下記のようにして作製した。Ｎ末端ＦＬＡＧタグ、ＴＥＶプロテアーゼ認識配列およびＳＮＡＰタグ、とそれに続くＧａｔｅｗａｙ  ａｔｔＲ部位を含むＤＮＡ断片を、ＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡアセンブリマスターミックス（ＮＥＢ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮに挿入して作製した。ｐＣＡＧＥＮ−ＦｌａｇＴｅｖＳｎａｐ−Ａｇｏ２（野生型）は、下記のようにして作製した。ｐＥＮＴＲ／Ｄ−Ａｇｏ２（K. Tsuboyama, H. Tadakuma, Y. Tomari, Mol. Cell. 70, 722-729.e4 (2018)）においてコドン最適化ショウジョウバエＡｇｏ２  ＣＤＳ配列を含むＤＮＡ断片を、Ｇａｔｅｗａｙ  ＬＲ  Ｃｌｏｎａｓｅ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮ−ＦｌａｇＴｅｖＳｎａｐ−ＤＥＳＴに挿入して作製した。【００８７】
イ  方法
ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において発現させたＦＬＡＧ−ＴＥＶ−ＳＮＡＰ−Ａｇｏ２をＳＮＡＰ−Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６４７（ＮＥＢ社製）で標識し、Ｄｙｎａｂｅａｄｓ  ＰｒｏｔｅｉｎＧ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）上にコンジュゲートした抗ＦＬＡＧ抗体によって免疫精製した。ビーズを洗浄緩衝液で３回洗浄し、２ｍＭのＡＴＰを含む洗浄緩衝液で３回洗浄し、溶解緩衝液ですすいだ。ビーズを２Ｕ／μＬのＴｕｒｂｏＴＥＶプロテアーゼ（Ａｃｃｅｌａｇｅｎ社製）を含む溶解緩衝液、粗溶解物またはそれらの煮沸上清と共に室温で１時間インキュベートした。プロテイナーゼＫで処理した上清を調製するために、上清を２ｍｇ／ｍＬプロテイナーゼＫと混合し、３７℃で１時間インキュベートし、９５℃で１５分間再煮沸させてプロテイナーゼＫを失活させた。ＳＮＡＰタグに共有結合させた赤色蛍光染料は、Ｌｕｍｉｎａｔｅ  Ｆｏｒｔｅ  Ｗｅｓｔｅｒｎ  ＨＲＰ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ（ミリポア社製）を用いて化学発光検出法により検出した。画像はＡｍｅｒｓｈａｍ  Ｉｍａｇｅｒ  ６００（ＧＥヘルスケア社製）によって取得した。【００８８】
ウ  結果
結果は、図１Ｂに示した通りであった。アルゴノート（Ａｒｇｏｎｏｔｅ２；Ａｇｏ２）タンパク質に関する研究の過程で、抗ＦＬＡＧ磁気ビーズを使用してショウジョウバエＡｇｏ２をＴＥＶプロテアーゼで切断可能なＦＬＡＧタグと融合させて免疫精製した場合（図１Ａ参照）、ＦＬＡＧタグをＴＥＶプロテアーゼで除去した後でさえビーズからＡｇｏ２タンパク質を溶出できないという奇妙な現象を観察した（図１Ｂ）。このことから、精製された遊離のＡｇｏ２タンパク質は不安定でありビーズに非特異的に吸着する傾向があると考えた。驚くべきことに、ＴＥＶプロテアーゼ処理中にショウジョウバエＳ２細胞粗溶解物を添加することにより、Ａｇｏ２の効率的な溶出が促進された。この効果の原因がタンパク質であるかどうかを検証するために、Ｓ２細胞粗溶解液を９５℃で１５分間煮沸し、沈殿したタンパク質を遠心分離によって除去した。細胞粗溶解物中の全タンパク質濃度の約４．３％しか含まない熱変性溶解物の上清は、元の溶解物と同様にＡｇｏ２を溶出するのに適していた。煮沸した上清をプロテイナーゼＫ（ＰＫ）で消化し、続いて２回目の加熱によってその不活性化を行ったところ、Ａｇｏ２溶出の活性は半分になった。ショウジョウバエＡｇｏ２の溶出は、ヒトＨＥＫ２９３Ｔ細胞からの粗溶解物およびその煮沸上清（元のタンパク質濃度の約６％）によって同様に促進され、溶出の効率はプロテイナーゼＫ処理によって半減したことが確認された。これらの結果から、Ｓ２細胞またはＨＥＫ２９３Ｔ細胞粗溶解物の煮沸上清中に含まれるいくつかの熱可溶性タンパク質がビーズからの遊離のＡｇｏ２の溶出を促進することが示された。【００８９】
（３）小分子ＲＮＡ（ｓｍａｌｌ  ＲＮＡ）プルダウンアッセイ
ア  プラスミドの構築
ｐＣｏｌｄ−Ｈｓｃ７０−４、Ｈｓｐ８３、Ｈｏｐ、Ｄｒｏｊ２およびｐ２３はS. Iwasaki et al., Nature. 521, 533-536 (2015)に記載されている。ｐＣＡＧＥＮ−ＦｌａｇＴｅｖＳｎａｐ−Ａｇｏ２（野生型）は、上記（２）アの記載に従って作製した。ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−ＧＳＴは、Ｎ末端にＦＬＡＧタグを有するＧＳＴを含むＤＮＡ断片を、ＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡアセンブリマスターミックス（ＮＥＢ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮに挿入して作製した。【００９０】
イ  タンパク質精製
Ｈｓｃ７０−４、Ｈｓｐ８３、Ｈｏｐ、Ｄｒｏｊ２、ｐ２３およびＤｉｃｅｒ−２／Ｒ２Ｄ２ヘテロ二量体の組換えタンパク質を、以前に記載されたように発現させ精製した（S. Iwasaki et al., Nature. 521, 533-536 (2015)）。【００９１】
ウ  方法
未成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣ（ＲＮＡ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ  ｃｏｍｐｌｅｘ、ＲＩＳＣ）および成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣ形成を検出するための小分子ＲＮＡプルダウンは、Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)にわずかな変更を加えて行った。Ｓ２細胞で発現させたＦＬＡＧ−ＴＥＶ−Ｈａｌｏ−Ａｇｏ２を、Ｄｙｎａｂｅａｄｓ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｇ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）にコンジュゲートした抗ＦＬＡＧ抗体によって免疫精製した。ビーズを洗浄緩衝液で３回洗浄し、２ｍＭのＡＴＰを含む洗浄緩衝液で３回洗浄し、最後に溶解緩衝液ですすいだ。次いで、Ａｇｏ２−コンジュゲートビーズを、再構成システム、３２Ｐ放射標識スモールＲＮＡ二本鎖、ＡＴＰ再生システム（１ｍＭ  ＡＴＰ、２５ｍＭクレアチンモノホスフェート（シグマ社製）、０．０３Ｕ／μＬクレアチンキナーゼ（Ｃａｌｂｉｏｃｈｅｍ社製）、０．１Ｕ／μＬのＲＮａｓｉｎ  Ｐｌｕｓ  ＲＮａｓｅ阻害剤（Ｐｒｏｍｅｇａ社製））および各３．５μＬの各煮沸上清と共に、１０μｌの溶解緩衝液中で２５℃、６０分間インキュベートした。再構成システムは、２０ｎＭのＤｉｃｅｒ−２／Ｒ２Ｄ２、６００ｎＭのＤｒｏｊ２、１．８μＭのＨｓｃ７０−４、１．５μＭのＨｏｐ、３μＭのＨｓｐ８３および３μＭのｐ２３を含んでいた。全ての場合において、全タンパク質濃度はグルタチオン−Ｓ−転移酵素（本明細書において、単に「ＧＳＴ」ということがある）の添加によって調整した。インキュベーション後、ビーズを洗浄緩衝液で４回洗浄し、次いで結合したＲＮＡをプロテイナーゼＫ処理によって抽出し、ネイティブＰＡＧＥによって分析した。【００９２】
エ  結果
結果は、図２Ａおよび図２Ｂに示した通りであった。ショウジョウバエＡｇｏ２−ＲＩＳＣの組み立てには、スモールＲＮＡ二本鎖およびＡｇｏ２自体だけでなく、Ｄｉｃｅｒ−２／Ｒ２Ｄ２ヘテロ二量体およびＨｓｐ７０／９０シャペロン装置も必要とされる（S. Iwasaki et al., Nature. 521, 533-536 (2015)）。これらの因子はすべてＳ２細胞粗溶解物に存在し、磁気ビーズ上に固定化されたＦＬＡＧタグ付きＡｇｏ２と、３２Ｐ放射性標識スモールＲＮＡ二本鎖およびＳ２細胞溶解物とのインキュベーションにより、二本鎖の両方の鎖を含む未成熟体ＲＩＳＣおよび一本鎖ガイドのみを含む成熟体ＲＩＳＣが効率的に組み立てられることが確認された。Ｓ２粗溶解物と比較して、高濃度の精製Ｈｓｐ７０／９０シャペロン装置およびＤｉｃｅｒ−２／Ｒ２Ｄ２を用いたＡｇｏ２−ＲＩＳＣ集合体の再構成は、未成熟体Ａｇｏ２−ＲＩＳＣを効率的に形成したが、成熟Ａｇｏ２−ＲＩＳＣへの変換は非効率的であった。シャペロンなしでは上清自体は再構成活性を示さなかったが、熱変性したＳ２細胞またはＨＥＫ２９３Ｔ細胞溶解物の上清をシャペロン存在下で添加すると、未成熟体および成熟体の両方のＡｇｏ２−ＲＩＳＣの形成が強く促進された。したがって、ショウジョウバエＳ２細胞またはヒトＨＥＫ２９３Ｔ細胞の煮沸上清は、Ｄｉｃｅｒ−２／Ｒ２Ｄ２によるＡｇｏ２−ＲＩＳＣとシャペロン装置の集合を促進することができる。これらの結果から、煮沸上清中の因子が、その遊離型（図１Ａおよび図１Ｂ）またはＲＩＳＣ集合体（図２Ａおよび図２Ｂ）のいずれにおいても、Ａｇｏ２の分子挙動を種の境界を超えて改善することが示された。【００９３】
（４）クライアントタンパク質（乳酸脱水素酵素）の乾燥からの保護効果
ア  方法
ウサギ筋肉由来の精製乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）（Ｒｏｃｈｅ社製）を５倍希釈した、Ｓ２細胞またはＨＥＫ２９３Ｔ細胞からの煮沸上清で５μｇ／ｍＬに希釈した。サンプルをＳｐｅｅｄＶａｃ真空濃縮機（Ｔｈｅｒｍｏ社製）中で加熱せずに１６時間乾燥させた。正規化のために、同じ条件下で同じ量のＬＤＨを乾燥の場合と同じ期間、氷上に保った。乾燥試料をＰＢＳで再水和し、細胞傷害性ＬＤＨアッセイキット−ＷＳＴ（同仁化学研究所社製）を用いてＬＤＨ活性を測定した。【００９４】
イ  結果
結果は、図３に示した通りであった。ウサギ筋肉由来の精製ラクテートデヒドロゲナーゼ（ＬＤＨ）を室温で一晩蒸発乾固させると、その活性は元のレベルの約２０％まで低下したが、乾燥前にＳ２細胞またはＨＥＫ２９３Ｔ細胞からの煮沸上清を添加することにより、ＬＤＨ活性の約６０〜７０％が維持されることが確認された。該効果は上清をプロテイナーゼＫ処理することにより低下したことから、熱可溶性のショウジョウバエおよびヒトタンパク質がＬＤＨの活性を乾燥から保護できることが示された。【００９５】
例２：煮沸した細胞粗溶解物に含まれる可溶性タンパク質の同定
（１）   方法
ア  熱可溶性タンパク質の質量分析による同定
熱は一般に、疎水性領域を露出させることによってタンパク質構造を変性させる。したがって、煮沸上清中で可溶性のままであるタンパク質は、親水性であり、本質的に不規則である可能性が高い。この考えを検証するために、ショウジョウバエＳ２細胞およびヒトＨＥＫ２９３Ｔ細胞溶解物およびこれらの煮沸上清をＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析に供し、タンパク質を同定した。具体的には、下記のようにして質量分析を実施した。【００９６】
細胞溶解物およびこれらの煮沸上清中のタンパク質をトリプシン処理し、Ｄｉｎａ−２ＡナノフローＬＣシステム（ＫＹＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）と組み合わせたＬＴＱ−Ｏｒｂｉｔｒａｐ  Ｖｅｌｏｓ質量分析計（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いてナノ液体クロマトグラフィータンデム質量分析（ｎａｎｏＬＣ−ＭＳ／ＭＳ）分析を常法に従って実施した。次いで、同定された熱可溶性タンパク質の相対アミノ酸頻度を分析するため、ＭＳ／ＭＳシグナルを、Ｍａｓｃｏｔアルゴリズム（バージョン２．５．１；Ｍａｔｒｉｘ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）を使用して、ＵｎｉＰｒｏｔヒトプロテオーム（Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ；ＵＰ０００００５６４０）およびショウジョウバエプロテオーム（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ  ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ；ＵＰ００００００８０３）に対して処理した。タンパク質同定は、閾値を超えたマスコットスコアに基づいた（誤発見率［ＦＤＲ］＜０．０１）。タンパク質量と相関する、すべてのペプチドスペクトルマッチ（ＰＳＭ）値に１を加え（ゼロを避けるため）、元の粗溶解物中の（ＰＳＭ＋１）と煮沸上清中の（ＰＳＭ＋１）との間の比率を算出した。次に、同定されたタンパク質を、各グループが実質的に同数のタンパク質を含むように、煮沸による喪失または濃縮の程度（グループＩ「最も喪失」からグループＶ「最も濃縮」）に従って５つのグループに分けた。各グループは煮沸による濃縮または喪失の程度に従って、実質的に同数のタンパク質を含んでいた。【００９７】
イ  構造的に不規則なドメインの予測
上記（１）で同定されたタンパク質の全体的な特徴を調べるために、本質的に不規則な領域（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ  ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ  Ｒｅｓｉｏｎｓ；ＩＤＲｓ）の予測法であるＩＵＰｒｅｄ（Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)）を利用した。ＩＵＰｒｅｄにおける０．５以上のスコアは所与の位置のアミノ酸残基が変性領域の一部である可能性が高いことを示す（Z. Dosztanyi, V. Csizmok, P. Tompa, I. Simon, J. Mol. Biol. 347, 827-839 (2005)）。具体的には、下記のようにして変性（ｄｉｓｏｒｄｅｒ）の度合いを予測した。【００９８】
アミノ酸配列は、ＵｎｉＰｒｏｔヒトプロテオーム（Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ；ＵＰ０００００５６４０）およびショウジョウバエプロテオーム（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ  ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ；ＵＰ００００００８０３）から収集した。また、上記（１）で同定されたタンパク質のアミノ酸配列を用いた。これらの配列をＩＵＰｒｅｄ法に供し、全アミノ酸残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値を各タンパク質に割り当て、それらの分布をバイオリンプロットにプロットした。【００９９】
ウ  オルソログ予測
オルソログ予測は、ＤＩＯＰＴ、ＤＲＳＣ（ショウジョウバエＲＮＡｉスクリーニングセンター）統合オルソログ予測ツール（Integrative Ortholog Prediction Tool）によって行われた。ショウジョウバエとヒトとの間で最もよく一致したタンパク質のスコアをプロットした。【０１００】
（２）結果
結果は、図４に示した通りであった。ショウジョウバエＳ２細胞およびヒトＨＥＫ２９３Ｔ細胞溶解物およびこれらの煮沸上清をＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析に供することにより、Ｓ２細胞について９１０個およびＨＥＫ２９３Ｔ細胞について９８０個のタンパク質を高い信頼性で同定した（ＦＤＲ［偽の発見率］＜０．０１）。同定されたタンパク質を、各グループが実質的に同数のタンパク質を含むように、煮沸による喪失または濃縮の程度（グループＩ「最も喪失」からグループＶ「最も濃縮」）に従って５つのグループに分けた（図４Ａおよび図４Ｂ）。ショウジョウバエまたはヒトの両方において、煮沸により濃縮されたタンパク質は、煮沸により喪失したタンパク質と比較して、はるかに高いＩＵＰｒｅｄスコアの中央値の分布を示した（図４Ｃおよび図４Ｄ）。さらに、煮沸により濃縮されたタンパク質において、親水性アミノ酸は過剰に存在したが、疎水性アミノ酸は少数しか存在しなかった（図４Ｅおよび図４Ｆ）。このように、構造的に不規則な親水性タンパク質が煮沸上清中に濃縮された。
また、ＬＥＡタンパク質に関連するモチーフは、煮沸上清中に同定されたタンパク質の中には見出されず、同定されたタンパク質の一次配列の間に共通または保存されたモチーフは検出されなかった。さらに、ショウジョウバエとヒトを比較するための１５の異なるオルソログ予測ツールを統合したＤＩＯＰＴ（ＤＲＳＣ統合オルソログ予測ツール）スコア（Hu et al., BMC Bioinformatics, 12 (2011)）は、煮沸による濃縮が増加するにつれて徐々に減少したことから、可溶性タンパク質は、通常の熱に弱いタンパク質よりも一次アミノ酸配列が進化的に保存されていないことが示された（図４Ｇおよび図４Ｈ）。これらの結果から、熱可溶性タンパク質は、全体として、従来の配列および相同性に基づく分類によっては定義することができないことが示唆された。また、煮沸により濃縮されたタンパク質の等電点（ｐＩ）は、酸性（約ｐＨ５）または塩基性（約ｐＨ１０）領域に集中し、中性（約ｐＨ７〜８）領域を避けて二峰性分布を示した（図４Ｉおよび図４Ｊ）。したがって、耐熱性タンパク質は、生理的ｐＨ下では、非常に負に帯電しているか、または非常に正に帯電している傾向があることが確認された。【０１０１】
例３：構造的に不規則なタンパク質の選択
ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析は本質的な偏りがあり、また、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞で発現されるタンパク質しか検出できない可能性がある。このため、例２におけるＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析で同定したタンパク質リストとは無関係に、ＩＵＰｒｅｄスコア自体を利用して、さらなる機能分析のためにヒトプロテオーム全体からタンパク質を選択することとした。【０１０２】
（１）方法
ヒトタンパク質アトラス（M. Uhlen et al., Science. 347, 1260419 (2015)）を母集団として、配列全体において高いＩＵＰｒｅｄスコアを有し（ＩＵＰｒｅｄスコアが０．４より小さい残基数が２５％を超える局所構造化タンパク質を除く、全ての残基のＩＵＰｒｅｄスコアの中央値が０．６より大きい）、かつ、高発現レベル（ＲＰＫＭ中央値が２５より大きい）であるタンパク質をヒトタンパク質アトラス（M. Uhlen et al., Science. 347, 1260419 (2015).）から選択した。【０１０３】
（２）結果
約４５０個のヒトタンパク質が同定された（図５Ａ）。また、これらのタンパク質も二峰性の等電点（ｐＩ）分布を示した（図５Ｂ）。これらのうち、６つの代表的なタンパク質、すなわち、ＳＥＲＦ２（Ｐ８４１０１）、Ｃ９ｏｒｆ１６（Ｕｎｉｐｒｏｔ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；Ｑ９ＢＵＷ７）、Ｃ１９ｏｒｆ５３（Ｑ９ＵＮＺ５）、ＢＥＸ３（Ｑ００９９４）、Ｃ１１ｏｒｆ５８［ＳＭＡＰ］（Ｏ００１９３）およびＳＥＲＢＰ１（Ｑ８ＮＣ５１）をさらなる分析のために選択した（図６Ａ）。なお、これらのうち４つ（Ｃ９ｏｒｆ１６、Ｃ１１ｏｒｆ５８、ＳＥＲＢＰ１およびＳＥＲＦ２）は例２におけるＬＣ−ＭＳ／ＭＳによって検出されたタンパク質であった。これら６つのタンパク質について、ＩＵＰｒｅｄを用いて天然変性構造が予測された（図６Ｂ）。６つのタンパク質の等電点（ｐＩ）は、それぞれ４．１３（Ｃ９ｏｒｆ１６）、４．５７（Ｃ１１ｏｒｆ５８）、５．３１（ＢＥＸ３）、８．６６（ＳＥＲＢＰ１）、１０．４４（ＳＥＲＦ２）および１１．５５（Ｃ１９ｏｒｆ５３）であった。【０１０４】
例４：代表的なＨｅｒｏタンパク質の機能の解析
（１）Ｈｅｒｏタンパク質の熱溶解性分析
ア  プラスミドの構築
ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７または１１は、下記のようにして作製した。Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７または１１（それぞれＣ９ｏｒｆ１６、ＢＥＸ３、Ｃ１１ｏｒｆ５８、ＳＥＲＢＰ１、ＳＥＲＦ２またはＣ１９ｏｒｆ５３）を含むＤＮＡ断片をＨＥＫ２９３Ｔ細胞  ｃＤＮＡからＰＣＲにより増幅し、ｐＥＮＴＲ／Ｄ−ＴＯＰＯ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）にクローニングし、続いてＧａｔｅｗａｙ  ＬＲ  Ｃｌｏｎａｓｅ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−ＤＥＳＴで再結合した。ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−ＧＳＴおよびｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−ＧＦＰは、Ｎ末端にＦＬＡＧタグを有するＧＳＴまたはＧＳＴを含むＤＮＡ断片を、ＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡアセンブリマスターミックス（ＮＥＢ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮに挿入して作製した。【０１０５】
イ  方法
対照である緑色蛍光タンパク質（本明細書において、単に「ＧＦＰ」ということがある）およびＧＳＴと共に、例３で選択した６つの候補タンパク質の熱溶解性を分析した。ＨＥＫ２９３Ｔ細胞においてＦＬＡＧタグタンパク質として上記アで作製したプラスミドを発現させて、９５℃で１５分間細胞溶解物を煮沸した後、上清を抗ＤＤＤＤＫ抗体（Ｍ１８５、ＭＢＬ社製）を１：１００００希釈で用いて、ウェスタンブロッティング法により分析した。画像はＡｍｅｒｓｈａｍ  Ｉｍａｇｅｒ  ６００（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）によって取得した。【０１０６】
ウ  結果
結果は図７に示した通りであった。６つのタンパク質の全てが、煮沸後の可溶性上清中で容易に検出可能であったのに対して、ＧＦＰおよびＧＳＴは煮沸した上清においてほとんど検出されなかった。この並外れた耐熱性と構造化されていない性質に基づいて、我々はこのタンパク質クラスをＨＥａｔ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｏｂｓｃｕｒｅ（Ｈｅｒｏ）タンパク質と呼び、ヒートショックタンパク質（例：Ｈｓｐ７０）の命名規則に従って各タンパク質を区別するために分子量を加えた。ＳＥＲＦ２、Ｃ９ｏｒｆ１６、Ｃ１９ｏｒｆ５３、ＢＥＸ３、Ｃ１１ｏｒｆ５８、ＳＥＲＢＰ１をそれぞれＨｅｒｏ７（配列番号１）、Ｈｅｒｏ９（配列番号２）、Ｈｅｒｏ１１（配列番号３）、Ｈｅｒｏ１３（配列番号４）、Ｈｅｒｏ２０（配列番号５）およびＨｅｒｏ４５（配列番号６）と称することとした。【０１０７】
例５：Ｈｅｒｏタンパク質の精製および機能の解析
（１）乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の乾燥に対するＨｅｒｏタンパク質の保護効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣｏｌｄ  Ｉ−ＧＦＰ、ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ９、Ｈｅｒｏ２０、Ｈｅｒｏ１３、Ｈｅｒｏ４５、Ｈｅｒｏ７またはＨｅｒｏ１１−ＦｌａｇＨｉｓは、下記のようにして作製した。各Ｈｅｒｏタンパク質のＣＤＳおよびＣ末端のＦＬＡＧおよびＨｉｓタグを含むＤＮＡ断片を、ＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡアセンブリマスターミックス（ＮＥＢ社製）によってｐＣｏｌｄ  Ｉに挿入して作製した。Ｈｅｒｏ１３およびＨｅｒｏ４５は、コドン最適化ＤＮＡ断片（Ｅｕｒｏｆｉｎｓ社製）を合成し鋳型として利用した。【０１０８】
イ  Ｈｅｒｏタンパク質の精製
ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７および１１の組み換えタンパク質は、大腸菌Ｒｏｓｅｔｔａ２（ＤＥ３）株においてＣ末端Ｈｉｓタグ化タンパク質として発現させた。典型的には、細胞をアンピシリンと共に３７℃で０．４〜０．６のＯＤ６００まで培養し、次いで１  ｍＭイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトシド（ＩＰＴＧ）と共に１５℃で一晩増殖させた。細胞ペレットを、ＥＤＴＡを含まない１×プロテアーゼインヒビターカクテル（Ｒｏｃｈｅ社製）を含有するＨｉｓ  Ａ緩衝液（３０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ−ＫＯＨ  ｐＨ７．４、２００ｍＭ  ＫＯＡｃ、２ｍＭ  Ｍｇ（ＯＡｃ）２、５％グリセロール）中に再懸濁し、超音波処理し、１０，０００×ｇで５分間、２回遠心分離した。上清をｃＯｍｐｌｅｔｅ  Ｈｉｓ−Ｔａｇ精製樹脂（Ｒｏｃｈｅ社製）のスラリーに添加し、室温で１時間または４℃で２時間インキュベートし、次にＨｉｓ  Ｂ緩衝液（４００ｍＭイミダゾールを含有するＨｉｓ  Ａ緩衝液）で溶出した。溶離液を集め、ＰＤ−１０（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）を用いて緩衝液をＰＢＳに交換した。【０１０９】
ウ  方法
５μｇ／ｍＬのウサギ筋肉由来の精製乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）（Ｒｏｃｈｅ社製）を４μｇ／ｍＬのＢＳＡ、上記イで調製したＧＳＴもしくは各Ｈｅｒｏタンパク質を含むＰＢＳ、４００μｇ／ｍＬのトレハロースまたは２ｍｇ／ｍＬのアルギニンで５μｇ／ｍＬに希釈した以外は、例１（４）アに記載の方法に従って、ＬＤＨ活性を測定した。【０１１０】
エ  結果
結果は、図８Ａに示した通りであった。図８Ａの結果から、煮沸した上清の結果（図３参照）と同様に、６つの全てのＨｅｒｏタンパク質はＬＤＨ活性を約５０％保護し、この効果はＢＳＡ、ＧＳＴまたは従来のタンパク質安定剤であるアルギニン若しくはトレハロースと比較してはるかに強い効果であることが確認された。【０１１１】
（２）強化緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ）の有機溶媒による変性に対するＨｅｒｏタンパク質の保護効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣｏｌｄ  Ｉ−ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ９、Ｈｅｒｏ２０、Ｈｅｒｏ１３、Ｈｅｒｏ４５、Ｈｅｒｏ７またはＨｅｒｏ１１−ＦｌａｇＨｉｓは、上記（１）アの記載に従って作製した。【０１１２】
イ  タンパク質精製
タンパク質精製は、上記（１）イの記載に従って行った。ＥＧＦＰの組換えタンパク質は、S. Iwasaki et al., Nature. 521, 533-536 (2015)に記載された手順に従って発現させ精製した。【０１１３】
ウ  方法
１０μｇ／ｍＬの強化緑色蛍光タンパク質（本明細書において、単に「ＥＧＦＰ」ということがある）を５０μｇ／ｍＬのＢＳＡ、上記イで調製したＧＳＴまたは各Ｈｅｒｏタンパク質と混合し、続いて同量のクロロホルムを添加した。試料を室温で３０分間連続的に振盪し、１０，０００×ｇで１分間遠心分離した。上清中（すなわち、水相中）のＥＧＦＰ強度を測定した。【０１１４】
エ  結果
結果は、図８Ｂに示した通りであった。ＥＧＦＰをクロロホルムに曝すと、その蛍光強度は天然の状態の約１０％に減少した。対照的に、６つのＨｅｒｏタンパク質のうちの４つは、ＥＧＦＰ活性の６０％より多くを維持した。驚くべきことに、Ｈｅｒｏ４５の存在下では、クロロホルム中でさえもＥＧＦＰ蛍光は減少しないままであることが確認された。これは、メタクリル酸エステル系ランダムヘテロポリマー（ＲＨＰ）がトルエン中のセイヨウワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）活性を保持する（B. Panganiban et al., Science. 359, 1239-1243 (2018)）能力を思い起こさせる。これらの結果から、天然のＨｅｒｏタンパク質は、過酷な条件に対してもタンパク質を安定化させるための分子シールドとして機能することが示された。【０１１５】
（３）クライアントタンパク質の熱ショックに対するＨｅｒｏタンパク質の保護効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７または１１は、例４（１）アの記載に従って作製した。ｐＣｏｌｄ−Ｈｓｃ７０−４およびＨｓｐ８３は、S. Iwasaki et al., Nature. 521, 533-536 (2015)に記載されている。ｐＣＡＧＥＮ−ＦＬｕｃは、ホタルルシフェラーゼを、ＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡアセンブリマスターミックス（ＮＥＢ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮに挿入して作製した。ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−ＤＥＳＴは、S. Iwasaki et al., Nature. 521, 533-536 (2015)に記載されている。【０１１６】
イ  方法
ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において６つのＨｅｒｏタンパク質、Ｈｓｐ７０またはＨｓｐ９０のそれぞれと共にホタルルシフェラーゼを発現させた後、熱ショックを与えた。具体的には、９６ウェルプレート中のＨＥＫ２９３Ｔ細胞に、リポフェクタミン３０００（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いて、上記アで調製した１０ｎｇのｐＣＡＧＥＮ−ＦＬｕｃおよび９０ｎｇの空のｐＣＡＧＥＮまたはｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７または１１をトランスフェクトした。約４８時間後、４ｍＭシクロヘキシミドを培地に添加し、細胞を３７℃で１０分間インキュベートし、次いで４５℃で８分間熱ショックに供した。細胞をＰａｓｓｉｖｅ  Ｌｙｓｉｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社製）で溶解し、室温で１５分間インキュベートし、溶解物を集めた。ＦＬｕｃのルシフェラーゼ活性は、センシライトエンハンストフラッシュルミネッセンス（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社製）を用いて測定した。【０１１７】
ウ  結果
結果は、図８Ｃに示した通りであった。熱ショックにより、ルシフェラーゼ活性は元のレベルの約１０％に低下した。既知のシャペロンであるＨｓｐ７０またはＨｓｐ９０の過剰発現により、ルシフェラーゼ活性の約１５〜３０％が維持された。Ｈｅｒｏタンパク質は、ルシフェラーゼをシャペロンと同様にまたはそれ以上に熱ショックから保護し、Ｈｅｒｏ７タンパク質はルシフェラーゼ活性の約５０％を保護することが確認された。例４と例５の結果を併せて、Ｈｅｒｏタンパク質はイン・ビトロおよび細胞内においても様々なタンパク質を安定化させる効果を有することが確認された。【０１１８】
（４）クライアントタンパク質の熱ショックに対する断片化したショウジョウバエＨｅｒｏタンパク質の保護効果
ア  プラスミドの構築
ＣＧ１９４３、ＣＧ１２３８４およびＣＧ１４８１８については、ハエＳ２細胞由来のｃＤＮＡライブラリーよりクローニングし、ｐＣＡＧＥＮ−Ｆベクターへと挿入した。ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｈｅｒｏ９または２０は、例４（１）アの記載に従って作製した。断片化タンパク質については、インバースＰＣＲを用いて不要な配列を削除した。【０１１９】
イ  方法
上記アで調製したプラスミドを用いた以外は、上記（３）イの記載と同様にして行った。なお、各全長Ｈｅｒｏタンパク質を全アミノ酸配列長の中央で分割した断片のＮ末側断片を断片１といい、Ｃ末側断片を断片２とした。各タンパク質の配列は、ＣＧ１９４３の全長タンパク質（配列番号７）、断片１（配列番号８）および断片２（配列番号９）であり、ＣＧ１２３８４の全長タンパク質（配列番号１０）、断片１（配列番号１１）および断片２（配列番号１２）であり、ＣＧ１４８１８の全長タンパク質（配列番号１３）、断片１（配列番号１４）および断片２（配列番号１５）であり、Ｈｅｒｏ９の断片１（配列番号１６）および断片２（配列番号１７）であり、Ｈｅｒｏ２０の断片１（配列番号１８）および断片２（配列番号１９）である。【０１２０】
ウ  結果
結果は、図９に示した通りであった。熱ショックにより、ルシフェラーゼ活性は元のレベルの約１０％に低下した。既知の熱ショックタンパク質であるＨｓｐ７０またはＨｓｐ９０の過剰発現により、ルシフェラーゼ活性の約１５〜３０％が維持された。ショウジョウバエおよびヒトのＨｅｒｏタンパク質を半分に分割したＨｅｒｏタンパク質断片は、各全長Ｈｅｒｏタンパク質と同様にまたはそれ以上にルシフェラーゼ活性を熱ショックから保護することが確認された。上記（３）の結果と併せて、Ｈｅｒｏタンパク質は断片化してもタンパク質を安定化させる効果を有することが確認された。【０１２１】
例６：凝集性タンパク質の凝集に対するＨｅｒｏタンパク質の抑制効果（１）
タンパク質の不安定性は、病気、特に神経変性疾患にしばしば関連し、例えば、４３ｋＤａのＴＡＲ  ＤＮＡ結合タンパク質（ＴＤＰ−４３）の凝集は、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）の実質的に全ての場合および前頭側頭型認知症（ＦＴＤ）の約半分の場合に観察される（M. Neumann et al., Science. 314, 130-133 (2006).）。タンパク質を安定化させるＨｅｒｏタンパク質の強力な活性（図１〜９参照）を考慮して、Ｈｅｒｏタンパク質がＴＤＰ−４３の病原性凝集を防ぐことができるかどうかを試験した。【０１２２】
（１）イン・ビトロにおけるクライアントタンパク質の凝集に対するＨｅｒｏタンパク質の抑制効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣｏｌｄ  Ｉ−ＧｓｔＴｅｖ−ＴＤＰ−４３−ＨＡは、下記のようにして作製した。Ｎ末端ＧＳＴタグおよびＴＥＶプロテアーゼ認識配列を含むＤＮＡフラグメントをｐＣｏｌｄ  Ｉ（タカラ社製）に挿入し、続いてＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡアセンブリマスターミックス（ＮＥＢ社製）によってＣ末端２×ＨＡタグを含むＤＮＡフラグメントを挿入した。最後に、ＴＤＰ−４３を含むＤＮＡ断片をＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｍｉｘ（ＮＥＢ社製）によりｐＣｏｌｄ  Ｉ−ＧｓｔＴｅｖ−ＨＡに挿入して作製した。ｐＣｏｌｄ  Ｉ−ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ９、Ｈｅｒｏ２０、Ｈｅｒｏ１３、Ｈｅｒｏ４５、Ｈｅｒｏ７またはＨｅｒｏ１１−ＦｌａｇＨｉｓは、例５（２）アの記載に従って作製した。【０１２３】
イ  タンパク質精製
ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７および１１の組み換えタンパク質精製は、例５（２）イの記載に従って行った。ＧＳＴ−ＴＥＶ−ＴＤＰ−４３−ＨＡの組換えタンパク質を大腸菌Ｒｏｓｅｔｔａ  ２（ＤＥ３）株で発現させた。典型的には、１Ｌ培養中の細胞をアンピシリンと共に３７℃で０．４〜０．６のＯＤ６００まで培養し、次に１ｍＭイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトシド（ＩＰＴＧ）と共に１５℃で一晩増殖させた。細胞ペレットを０．５ＭのＮａＣｌ、０．１％のトリトン、１０ｍｇ／ＬのＲＮａｓｅＡ（ナカライテスク社製）およびＥＤＴＡを含まない１×プロテアーゼ阻害剤カクテル（Ｒｏｃｈｅ社製）（L. Guo et al., Cell. 173, 677-692 (2018)）を含有するＰＢＳ中に再懸濁し、超音波処理し、１０，０００×ｇで５分間、２回遠心分離した。上清をグルタチオンセファロース４ファーストフロー（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）のスラリーに添加し、４℃で２時間インキュベートし、次いでＧＳＴ溶出緩衝液（１００ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ  ｐＨ８．０、２０ｍＭグルタチオン、１００ｍＭ  ＮａＣｌ）で溶出した。溶出液を回収し、ＰＤ−１０（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）を用いて緩衝液をＰＢＳに交換した。【０１２４】
ウ  方法
上記イで作製したＧＳＴ−ＴＥＶ−ＴＤＰ−４３−ＨＡの組換えタンパク質をＢＳＡ（１００μｇ／ｍＬ）、上記イで作製したＧＳＴ（１００μｇ／ｍＬ）および各Ｈｅｒｏタンパク質（１００μｇ／ｍＬ）、アルギニン（２ｍｇ／ｍＬ）またはトレハロース（５００μｇ／ｍＬ）と混合し、３７℃で１６時間インキュベートした。続いて、５倍容量の１％ＳＤＳを含むＰＢＳを添加し、次いで１％ＳＤＳを含むＰＢＳ中でインキュベートしておいた０．２μｍ孔径のセルロースアセテート膜（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）にロードした。１％ＳＤＳで洗浄後、抗ＨＡ抗体（Ｍ１８０、ＭＢＬ社製）を１：１００００希釈で用いて凝集物を検出した。画像はＡｍｅｒｓｈａｍ  Ｉｍａｇｅｒ  ６００（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）により取得した。【０１２５】
エ  結果
結果は、図１０に示した通りであった。驚くべきことに、煮沸したＨＥＫ２９３Ｔ上清と同様に、試験した６つのヒトＨｅｒｏタンパク質のうち５つがＴＤＰ−４３凝集をほぼ完全に阻害したが、ＢＳＡ、ＧＳＴおよび従来のタンパク質安定剤であるアルギニンおよびトレハロースは凝集を阻害しないことが確認された。【０１２６】
（２）細胞におけるクライアントタンパク質の凝集に対するＨｅｒｏタンパク質の抑制効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＴＤＰ４３ΔＮＬＳは、下記のようにして作製した。ＴＤＰ−４３を含むＤＮＡ断片をＰＣＲによりＨＥＫ２９３Ｔ細胞ｃＤＮＡから増幅し、ｐＥＮＴＲ／Ｄ−ＴＯＰＯ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）にクローニングし、続いてＧａｔｅｗａｙ  ＬＲ  Ｃｌｏｎａｓｅ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＤＥＳＴと組み換えた。ＴＤＰ−４３のＮＬＳ欠失（７８〜９９）は、ＰＣＲに基づく部位特異的突然変異誘発により行った。ｐＣＡＧＥＮ−ＨＴＴＱ１０３−ＧＦＰは、下記のようにして作製した。ＨＴＴ１０３Ｑ−ＧＦＰを含むＤＮＡ断片をｐ４２６  １０３Ｑ  ＧＰＤ（Ａｄｄｇｅｎｅ＃１１８４；S. Krobitsch, S. Lindquist, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 1589-94 (2000)）から増幅し、ＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｍｉｘ（ＮＥＢ社製）を用いてｐＣＡＧＥＮに挿入した。ｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＧＡ５０は、下記のようにして作製した。ＧＡ  ５０を含むＤＮＡ断片をｐＡＧ３０３−Ｇａｌ−ＧＡ  ５０（Ａｄｄｇｅｎｅ＃８４９０７；A. Jovicic et al., Nat. Neurosci. 18, 1226-1229 (2015)）から増幅し、ＧＦＰを含むＤＮＡ断片をＮＥＢｕｉｌｄｅｒ  ＨｉＦｉ  ＤＮＡ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｍｉｘ（ＮＥＢ社製）によってｐＣＡＧＥＮに挿入した。ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７または１１は、例４（１）アの記載に従って作製した。【０１２７】
イ  方法
凝集しやすいタンパク質を、６つのヒトＨｅｒｏタンパク質のそれぞれまたは対照としてのＧＳＴと共に、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞においてＧＦＰ融合として発現させた。具体的には、１２ウェルプレート中のＨＥＫ２９３Ｔ細胞に、１００ｎｇのｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＨＴＴＱ１０３、１００ｎｇのｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＧＡ５０または２００ｎｇのｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＴＤＰ４３ΔＮＬＳおよび９００ｎｇ（ＨＴＴＱ１０３およびＧＡ５０の場合）または８００ｎｇ（ＴＤＰ４３ΔＮＬＳの場合）のｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｈｅｒｏ９、２０、１３、４５、７または１１をＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ  ３０００（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いてトランスフェクトした。約４８時間後、細胞を１×完全ＥＤＴＡフリープロテアーゼ阻害剤カクテル（ロシュ社製）を含有する２００μＬのＰＢＳに再懸濁し、Ｂｉｏｒｕｐｔｏｒ  ＩＩ（ＢＭＢｉｏ社製）によって超音波処理した。総タンパク質濃度を調整した後、１％ＳＤＳを加えた。サンプルを上記（１）ウの記載に従ってフィルタートラップアッセイにかけ、凝集物を抗ＧＦＰ抗体（ｓｃ−９９９６、Ｓａｎｔａ  Ｃｒｕｚ社製）を１：１００００希釈で用いて検出した。画像はＡｍｅｒｓｈａｍ  Ｉｍａｇｅｒ  ６００（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）により取得した。なお、ＨＴＴＱ１０３は、ハンチントン病を引き起こすハンチンチン変異体に見られる異常なＣＡＧ拡大に由来する１０３のポリグルタミン残基のストレッチからなる（S. Krobitsch, S. Lindquist, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 1589-94 (2000).）。また、ＧＡ５０（５０グリシン−アラニンリピート）は、ＡＬＳを引き起こすＣ９ｏｒｆ７２イントロンに見られる異常なＧＧＧＧＣＣリピートに由来する（K. Mori et al., Science. 339, 1335-8 (2013)）。核局在化シグナル（ＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ）を欠くＴＤＰ−４３は強制的に細胞質局在化されるため野生型よりも凝集しやすい（Nonaka T et al., Hum Mol Genet.,18(18):3353-64(2009)）。【０１２８】
ウ  結果
結果は、図１１に示した通りであった。Ｈｅｒｏ４５、７および１１は、ＴＤＰ−４３ΔＮＬＳの細胞における凝集を強く抑制した。また、ＨＴＴＱ１０３およびＧＡ５０の凝集も、Ｈｅｒｏ９（ＨＴＴＱ１０３）、Ｈｅｒｏ４５（ＧＡ５０）および他のいくつかのＨｅｒｏタンパク質によって著しく減少することが確認された。【０１２９】
（３）顕微鏡観察によるクライアントタンパク質の凝集に対するＨｅｒｏタンパク質の抑制効果
ア  プラスミドの構築
プラスミドの構築は、上記（２）アの記載に従って行った。【０１３０】
イ  方法
上記（２）イの記載に従って、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞をトランスフェクトし培養した。細胞の画像は、２０倍対物レンズ（ＵＣＰＬＦＬＮ２０倍、０．７ＮＡ、オリンパス社製）を用いて倒立型顕微鏡（ＩＸ８３、オリンパス社製）により取得した。【０１３１】
ウ  結果
結果は、図１２に示した通りであった。図１２の結果から、ＧＦＰタグ付きＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ、ＨＴＴＱ１０３およびＧＡ５０の凝集並びにＨｅｒｏタンパク質の同時発現によるそれらの抑制は、顕微鏡レベルで明らかに観察された。【０１３２】
（４）凝集性タンパク質の凝集に対するシャッフル化Ｈｅｒｏタンパク質の抑制効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−Ｓｈｕｆｆｌｅｄ１００（ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ７、Ｈｅｒｏ１１またはＨｅｒｏ４５）は、ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ７、Ｈｅｒｏ１１またはＨｅｒｏ４５のアミノ酸残基の組成比を有しつつ、アミノ酸配列がシャッフルされた１００アミノ酸残基配列を含むＤＮＡ断片をｐＣＡＧＥＮ−Ｆｌａｇ−ＤＥＳＴベクターに挿入して作製した。ｐＣＡＧＥＮ−ｓｕｐｅｒＦｌａｇ−Ｓｈｕｆｆｌｅｄ４２（ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ７、Ｈｅｒｏ１１またはＨｅｒｏ４５）は、Ｎ末端スーパーフラッグ（Layton et al., 2019）と、ＧＳＴ、Ｈｅｒｏ７、Ｈｅｒｏ１１またはＨｅｒｏ４５のアミノ酸残基の組成比を有しつつ、アミノ酸配列がシャッフルされた４２アミノ酸残基配列を含むＤＮＡ断片をｐＣＡＧＥＮ−ｓｕｐｅｒＦｌａｇ−ＤＥＳＴベクターに挿入して作製した。タンパク質のシャッフルは、ランダムなタンパク質配列を生成するソフトウエア（Random protein sequence generator、ＲａｎｄＳｅｑ、https://web.expasy.org/randseq/）を用いて行った。シャッフル化Ｈｅｒｏタンパク質のアミノ酸配列は、Ｈｅｒｏ７の１００アミノ酸残基配列（配列番号２０〜２２）および４２アミノ酸残基配列（配列番号２３、２４）、Ｈｅｒｏ１１の１００アミノ酸残基配列（配列番号２５〜２７）および４２アミノ酸残基配列（配列番号２８、２９）、Ｈｅｒｏ４５の１００アミノ酸残基配列（配列番号３０〜３２）および４２アミノ酸残基配列（配列番号３３、３４）、ＧＳＴの元の配列（配列番号３５）、１００アミノ酸残基配列（配列番号３６〜３８）および４２アミノ酸残基配列（配列番号３９、４０）である。【０１３３】
イ  方法
フィルタートラップアッセイは、ｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＴＤＰ４３ΔＮＬＳを用いて、上記（２）イの記載に従って行った。【０１３４】
ウ  結果
結果は、図１３に示した通りであった。ＴＤＰ−４３ΔＮＬＳの細胞凝集を阻害したＨｅｒｏ４５、７、および１１（図１１参照）は、高い割合で塩基性アミノ酸残基を有し（アルギニンとリシンを合わせた割合が、それぞれ１８．４％、３２．２％、２７．３％）、非常に高い正電荷（それぞれｐＩ＝８．６６、１０．４４および１１．５５）を有することが示された。これらの正電荷を帯びた特性が、ＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ凝集を阻害するＨｅｒｏタンパク質の機能にとって重要であるという可能性を確認するために、Ｈｅｒｏタンパク質の元のアミノ酸残基の組成比（すなわち、全アミノ酸残基数に対する各アミノ酸残基の割合）を維持し、かつ、総アミノ酸数を１００アミノ酸または４２アミノ酸に固定して、Ｈｅｒｏ７、１１、および４５、および対照としてのＧＳＴのアミノ酸配列をランダムにシャッフルした。アミノ酸１００残基では３つの異なるシャッフル配列を作製し、アミノ酸４２残基では２つの異なるシャッフル配列を作製した。Ｈｅｒｏタンパク質をシャッフル化した１００アミノ酸残基配列は、元のＨｅｒｏタンパク質と同程度またはさらに高い効率でＴＤＰ−４３ΔＮＬＳの凝集を阻害した。また、Ｈｅｒｏタンパク質をシャッフル化した４２アミノ酸残基配列は、ＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ凝集を阻害しないことが確認された。これらの結果から、Ｈｅｒｏタンパク質のアミノ酸配列それ自体ではなく、アミノ酸組成および長さ（すなわち、それらの分子的性質である、長く親水性かつ高度に荷電した「ポリマー」であること）が、クライアントタンパク質（少なくともＴＤＰ−４３ΔＮＬＳ）の凝集に影響することが示された。【０１３５】
例７：凝集性タンパク質の凝集に対するＨｅｒｏタンパク質の抑制効果（２）
ショウジョウバエの眼は、神経変性疾患を研究するための有用なモデルシステムとして使用されている。キイロショウジョウバエの眼を用いてイン・ビボにおけるＨｅｒｏタンパク質の凝集防止効果を評価した。【０１３６】
ア  プラスミドの構築
ｐＵＡＳｇ−ＨＡ．ａｔｔＢ−Ｈｅｒｏ９、１３、４５または１１の作製は下記のようにして作製した。ｐＥＮＴＲ中にＨｅｒｏ９、１３、４５、７または１１を含むＤＮＡ断片を、Ｇａｔｅｗａｙ  ＬＲ  Ｃｌｏｎａｓｅ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）を用いてｐＵＡＳｇ−ＨＡ−ａｔｔＢ（ＤＧＲＣ＃１４２３）に挿入して作製した。ショウジョウバエの飼育および交配は２５℃で行った（以下、同様）。【０１３７】
イ  方法
すべての一般的なショウジョウバエのストックはブルーミントンおよび京都ショウジョウバエストックセンターから入手した（以下、同様）。ｐＵＡＳｇ．ａｔｔＢ−Ｈｅｒｏ９、１３、４５、および１１の導入遺伝子を保有するショウジョウバエは、標準的なｐｈｉＣ３１インテグラーゼ媒介性導入（Ｂｅｓｔｇｅｎｅ  Ｉｎｃ．社製）により作製した。導入遺伝子を網膜において発現させるためにＧＭＲ−Ｇａｌ４を使用した。ＵＡＳ−ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８（J. M. Warrick et al., Cell. 93, 939-949 (1998)）、ＵＡＳ−ＴＤＰ−４３−ＹＦＰおよびＵＡＳ−ＹＦＰ系統（A. C. Elden et al., Nature. 466, 1069-1075 (2010)）は、Ｎａｎｃｙ  Ｂｏｎｉｎｉ博士から提供された（以下、同様）。【０１３８】
ウ  結果
結果は、図１４に示した通りであった。図１４Ａの結果から、網膜においてＨｅｒｏ９、１３、４５または１１を発現するトランスジェニックショウジョウバエを作製し、ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８およびＴＤＰ−４３−ＹＦＰを発現する系統に遺伝子を導入したところ、ＹＦＰもトランスジェニックＨｅｒｏタンパク質も単独では正常な眼の形態に検出可能な変化を引き起こさなかった。図１４Ｂ（上段）の結果から、ショウジョウバエの網膜の分化中の光受容体ニューロンにおいて、７８個のグルタミン反復配列（ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８）の病原性拡大を含むヒトＡｔａｘｉｎ３を過剰発現すると強力な網膜変性が引き起こされる（J. M. Warrick et al., Cell. 93, 939-949 (1998)）が、Ｈｅｒｏ９または１３を共発現することにより、眼の色素形成の欠陥が部分的に救済された。また、図１４Ｂ（下段）の結果から、ＹＦＰと融合したヒトＴＤＰ−４３の発現（ＴＤＰ−４３−ＹＴＰ）によっても眼における神経発生障害が引き起こされる（A. C. Elden et al., Nature. 466, 1069-1075 (2010)）が、Ｈｅｒｏ９を共発現することによりほぼ完全に抑制された。また、Ｈｅｒｏ４５によるＴＤＰ−４３−ＹＦＰの救済の効果は中程度であったが、導入遺伝子のコピー数を２倍にすることによって救済効果が増強された。これらの結果から、イン・ビトロおよび細胞における結果（図１０および１１参照）と一致して、Ｈｅｒｏタンパク質が生きているショウジョウバエの神経系における疾患原因タンパク質の凝集を抑制できることが示された。【０１３９】
例８：凝集性タンパク質の神経毒性に対するＨｅｒｏタンパク質の抑制効果
ア  方法
ＲＮＡｉ系統は、ウィーンショウジョウバエリソースセンター（Vienna Drosophila Resource Center）から入手した（Barinova et al., Nature 448:151-156 (2007)）。ＧＭＲ−Ｇａｌ４系統は、網膜における導入遺伝子の発現および／または長いヘアピンによるＲＮＡｉの誘導するために使用した。ＲＮＡｉ系統は、ＵＡＳ−ＫＫ（Ｐｉｗｉ）、ＫＫ（Ｈｓｃ７０−４）、ＫＫ（ＣＧ１７９３１）、ＫＫ（ＣＧ１４８１８）、ＫＫ（Ｖｉｇ２）、ＫＫ（ＣＧ１２３８４）およびＫＫ（ＣＧ１１４４４）を使用した。【０１４０】
イ  結果
結果は、図１５に示した通りであった。最も豊富で構成的に発現されるＨｓｐ７０シャペロンであるＨｓｃ７０−４がキイロショウジョウバエの正常な眼の発達に必要であることが知られている（Chang et al., J. Cell Biol. 159, 477-487 (2002); Hagedorn et al., J. Cell Biol. 173, 443-452 (2006); Kumar and Tiwari, Mol. Neurobiol. 55, 4345-4361 (2018)）。図１５の結果から、ＧＭＲ−Ｇａｌ４ドライバーを用いた分化中の光受容体細胞におけるＨｓｃ７０−４のノックダウンにより、眼の形態において中程度であるが検出可能な障害を示すことが確認された。一方、生殖細胞系列特異的なＰｉｗｉ（モック）を欠損させても眼の異常は観察されなかった（図１５の上段）。ヒトＨｅｒｏ７の遠いショウジョウバエホモログであるＣＧ１７９３１を眼特異的にノックダウンさせると、Ｈｓｃ７０−４のノックダウンと同様な眼の変性表現型を示した。これらの結果から、古典的シャペロンだけでなく、Ｈｅｒｏタンパク質もハエの眼の発達において重要な役割を果たすことが示された。７８個のグルタミン反復の病原性拡大を含むヒトアタキシン３（ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８）のＧＭＲ駆動性の過剰発現により、網膜変性が引き起こされることが知られている（Warrick et al., Cell 93, 939-949 (1998)；図１５の中段）。また、眼の神経発達障害は、ＹＦＰと融合したヒトＴＤＰ−４３（ＴＤＰ−４３−ＹＦＰ）の発現によっても引き起こされる（Elden et al., Nature 466, 1069-1075 (2010)；図１５の下段）。これら凝集性タンパク質の過剰発現による障害は、Ｐｉｗｉ（ネガティブコントロール）の同時ノックダウンと比較して、ＣＧ１７９３１（ヒトＨｅｒｏ７の遠いホモログであり、相同性７８％、同一性５８％）を同時にノックダウンすることによって著しく悪化した（図１５の中段および下段）。また、ＭＪＤｔｒ−Ｑ７８およびＴＤＰ−４３−ＹＦＰの過剰発現による眼の表現型は、他の内因性ショウジョウバエＨｅｒｏタンパク質であるＣＧ１４８１８（ヒトＨｅｒｏ９の弱いホモログであり、相同性４０％、同一性２３％）およびＶｉｇ２（ヒトＨｅｒｏ４５の弱いホモログであり、相同性４１％、同一性３０％）並びにＣＧ１２３８４およびＣＧ１１４４４（これらはハエに特有の可能性が高い）を欠損させた場合においても明らかに悪化した（図１５の中段および下段）。以上の結果から、イン・ビトロおよび細胞内の結果（図７〜図１３参照）と一致して、Ｈｅｒｏタンパク質が、生きているハエにおいて、凝集性タンパク質の凝集に関連する眼の変性を抑制する効果を有することが示された。なお、上記において同一性および相同性の値はDIOPT（https://www.flyrnai.org/diopt）により算出した。【０１４１】
例９：凝集性タンパク質とＨｅｒｏタンパク質との融合による凝集抑制効果
ア  プラスミドの構築
ｐＣＡＧＥＮ−ＧＦＰ−ＴＤＰ４３ＤｅｌＮＬＳのＣ末端に、Ｐ２Ａ  ｐｅｐｉｔｉｄｅ配列およびｍＲｕｂｙ３配列を付加した。次いで、Ｐ２Ａ配列のすぐ上流にＧＳＴ、Ｈｅｒｏ９、１３、２０、４５、９または１１配列を付加した。【０１４２】
イ  方法
上記アで調製したプラスミドを用いた以外は、例６（２）イの記載と同様にして行った。また、ＧＳＴは抗凝集作用を有し、ＧＳＴを融合させたタンパク質は可溶化が促進される（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16781139）。ポジティブコントロールとして、ＧＳＴタグ化ＴＤＰ４３ΔＮＬＳを用いた。【０１４３】
ウ  結果
結果は、図１６に示した通りであった。凝集性タンパク質であるＴＤＰ４３ΔＮＬＳと各Ｈｅｒｏタンパク質とを融合させて発現させた場合のＨｅｒｏタンパク質による凝集抑制効果を観察した。非タグ化ＴＤＰ４３ΔＮＬＳ（ネガティブコントロール）では、凝集が抑制されなかった。ＧＳＴを融合させたＴＤＰ４３ΔＮＬＳ（ポジティブコントロール）は、凝集がある程度抑制された。Ｈｅｒｏタンパク質を融合させたＴＤＰ４３ΔＮＬＳでは、ＴＤＰ４３ΔＮＬＳの凝集がＧＳＴに比べてもさらに強く抑制されることが確認された。以上の結果から、凝集性タンパク質にＨｅｒｏタンパク質を融合させることにより、凝集性タンパク質の凝集が抑制されることが確認された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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