"SLC41A1変異形の同定または産生のための変異ライブラリーであって、配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質SLC41A1が、細胞Na/Mg2交換体であり、i配列番号1の変異を有するタンパク質であって、配列番号1のアミノ酸の1つが、位置21S>N、25S>Q、73S>N、76S>N、80S>N、89S>N、97S>N、158S>N、309S>N、394S>N、408S>Q、81T>Q、168T>Q、509T>Qもしくは278Y>Nで置換されているタンパク質15の変異タンパク質および配列番号1の変異を有する少なくとも1つのタンパク質であって、複数のこれらの置換が存在するタンパク質またはii配列番号1の膜貫通ドメインの変異およびN-、C-末端変異体を有するタンパク質であって、配列番号1のアミノ酸2-30、31-60、61-90、2-60、2-90もしくは504-513が、欠失しているタンパク質6の変異タンパク質ならびに膜通過ドメインにおいて配列番号1の変異を有するタンパク質であって、アミノ酸96-205、225-279、286-337、348-427もしくは439-503が、欠失しているタンパク質5の変異タンパク質および配列番号1の膜通過ドメインにおいて変異を有するタンパク質であって、アミノ酸99-150、180-241、256-306、317-368、408-459もしくは437-503が、欠失しているタンパク質6の変異タンパク質またはiii配列番号1のロイシンジッパーLZ変異体を有するタンパク質であって、アミノ酸482-503が、欠失しており、ならびに位置482L>V、489L>V、494L>V、496L>V、501L>Vもしくは503L>VにおけるLZドメインにおけるアミノ酸が、置換されているタンパク質7の変異タンパク質またはiv配列番号1の外部ループEL変異体を有するタンパク質であって、アミノ酸128-179、247-254、310-315、369-405もしくは468-478が、欠失しているタンパク質5の変異タンパク質を含む変異ライブラリー。トランスジェニック誘導性コンディショナルノックアウト非ヒト哺乳類であって、ゲノムが、対応するタンパク質SLC41A1が細胞Na/Mg2交換体であるSCL41A1遺伝子の誘導性コンディショナルノックアウトを可能にする構築物において、2つのloxPDNA配列エレメントによって隣接された配列番号4のSCL41A1遺伝子を含む構築物、を含むことを特徴とし、ならびにCreリコンビナーゼまたはリガンド依存性Creリコンビナーゼを発現することを特徴とする、トランスジェニック誘導性コンディショナルノックアウト非ヒト哺乳類。ゲノム中に、請求項1に記載の変異ライブラリーから選択される配列番号1の変異ヒトSLC41A1配列を有する哺乳類ベクターをさらに有する、請求項2に記載のトランスジェニック誘導性コンディショナルノックアウト非ヒト哺乳類由来の細胞。対応するタンパク質SLC41A1が細胞Na/Mg2交換体である、誘導性のコンディショナルにノックアウトされたSCL41A1遺伝子を有するトランスジェニック細胞系であって、ゲノム中に、請求項1に記載の変異ライブラリーから選択される配列番号1の変異ヒトSLC41A1配列を有する哺乳類ベクターを有する、トランスジェニック細胞系。したがって、本発明の目的は、Na/Mg2交換体のコード遺伝子の同定およびタンパク質構造の保護であった。目的は、タンパク質SLC41A1が、細胞Na/Mg2交換体であるという知見によって解決された。タンパク質SLC41A1が、Mg2放出を媒介することが立証され、その作動の様式が明らかになった。以下において、呼称配列番号1は、タンパク質SLC41A1GenBankAccessionNo.NP_776253に関して使用され、呼称配列番号2は、根底にあるSLC41A1のmRNA配列GenBankAccessionNo.NM_173854に関して使用される。cDNA配列は、配列番号3において表される。配列番号4は、マウスムスムスクルスMusmusculus、完全なcds、GenBankAccessionNo.BC116280.1、CDS:802>2340由来のSLC41A1を表し、配列番号5は、関連するタンパク質配列ムスムスクルス、NCBIReferenceSequence:NP_776290.1である。本発明は、細胞、組織、器官および生物レベルでの、新規なSLC41A1機能を同定する方法に関する。部分的に、それは、bSLC41A1関連Na/Mg2交換体活性またはその細胞もしくは組織特異的な発現をモジュレートする、aSLC41A1ポリペプチドに結合する分子を同定することにおいて有用な方法に関連している。したがって、本発明は、SLC41A1変異ライブラリー、SLC41A1特異的抗体およびそれらの産出ならびに誘導性コンディショナルノックアウトマウスモデルおよびコンディショナル誘導性ノックアウト細胞系を含む。SLC41A1変異ライブラリーは、配列番号1のアミノ酸配列の以下の変異クラスターi、ii、iii、ivの少なくとも1つを含む括弧内に示されたものは、配列番号3のcDNAのトリプレット変化である。:i1つの変異ライブラリーは、配列番号1の部位特異的変異体であって、単一アミノ酸aaが、それぞれ、位置:21S、25S、73S、76S、80S、89S、97S、158S、309S、394S、408S、81T、168T、509Tおよび278Yにおいて置換されている変異体を含む。言い換えれば、単一aaセリンS、トレオニンTまたはチロシンYは、配列番号1の以下の位置の1つで別のaaによって置き換えられている:それぞれ、21S>NTCT>AAT、25S>QTCA>CAA、73S>NAGC>AAC、76S>NAGT>AAT、80S>NAGC>AAC、89S>NTCC>AAC、97S>NTCC>AAC、158S>NTCC>AAC、309S>NAGT>AAT、394S>NAGT>AATおよび408S>QTCA>CAA、81T>QACA>CAA、168T>QACA>CAA、509T>QACG>CAGおよび278Y>NTAC>AAC。これらの変異の組合せ、すなわち、配列番号1の少なくとも1つの変異であって、複数2-15のこれらの置換が存在する変異も含まれる。好ましくは、2-5個のaaが置き換えられており、最も好ましくは、2または3個のaaが置き換えられている。言い換えれば、クラスターiの変異ライブラリーは、配列番号1の単一のaa変異を有する15個のペプチドおよび少なくとも1つの変異であって、複数2-15のこれらの置換が存在する変異からなる。ii別の変異ライブラリーは、配列番号1の膜貫通ドメインTMの変異およびN-、C-末端変異体を含む:配列番号1に基づいて、アミノ酸配列のそれぞれの欠失Δが、aN-末端およびC-末端隣接領域:それぞれ、Δaa2-30、Δaa31-60、Δaa61-90およびΔaa2-60、Δaa2-90、Δaa504-5136個の変異タンパク質ならびにb確実性が高いTM10モデルTMPの配列番号1の膜通過ドメイン:それぞれ、Δaa96-205TM1TM2;Δaa225-279T3T4;Δaa286-337TM5TM6;Δaa348-427TM7TM8およびΔaa439-503TM9TM105個の変異タンパク質ならびにc確実性がより低いTM11モデルSOSUIの膜通過ドメイン:それぞれ、Δaa99-150TM1TM2;Δaa180-241T3TM4;Δaa256-306TM5TM6;Δaa317-368TM7T8;Δaa408-459TM9TM10およびΔaa437-503TM10TM116個の変異タンパク質において存在した。全体として、クラスターiiは、17個の変異タンパク質を含む。iii別の変異ライブラリーは、配列番号1のロイシンジッパーLZ変異体を含む:これらのSLC41A1変異体は、配列番号1に対してそれぞれaΔaa482-503の欠失ならびにbそれぞれ、位置482L>VTTG>GTG、489L>VCTT>GTT、494L>VCTA>GTA、496L>VCTC>GTC、501L>VCTC>GTCおよび503L>VCTC>GTC7個の変異タンパク質におけるLZドメインにおけるaa置換を含む。iv別の変異ライブラリーは、配列番号1の外部ループEL変異体を含む:これらのSLC41A1変異体は、配列番号1に対してそれぞれ、ELにおけるアミノ酸配列の欠失Δを含む:それぞれ、Δaa128-179、Δaa247-254、Δaa310-315、Δaa369-405およびΔaa468-4785個の変異タンパク質。クラスターiにおいて記載された変異は、修飾されたリン酸化パターン、したがって、担体の損なわれたまたは改変された機能を示すSLC41A1変異形の同定に有用であると考えられる。膜通過ドメインクラスターiiにおける変異およびEL変異クラスターivは、インビボでのSLC41A1のMg2/Na交換流出機能を維持するために必要な最低限の配列配置およびMg2結合モチーフ/Mg2結合部位の同定に有用であると考えられる。したがって、それらは、より活性があるSLC41A1変異形またはSLC41A1担体の損なわれた機能を有するSLC41A1変異形を産み出すのに役立つことになる。LZドメインは、二量体化において、したがって、担体としてのその正常な機能に必須である、SLC41A1の複合体形成能に関して重大であることが知られているKolisekら、2008。LZドメインクラスターiiiにおける変異は、変化した輸送および調節特徴ならびに/または作用の様式を有するSLC41A1変異形の産生において役立つと考えられている。これらの配列のそれぞれは、本発明の部分である。好ましくは、それらは、変異クラスターiからivの1つの少なくともすべての配列を含む変異ライブラリーにおいて組み合わされる。最も好ましい実施形態は、4つすべての変異クラスターiからivを組み合わせる変異ライブラリーである。変異クラスターi、iiおよびivの期待される成果は、細胞の細胞質膜におけるSLC41A1方向の最終的な確認でもある。Kolisekら2008によって示されるように、10個のTMおよび細胞内に向けられた、N-末端とC-末端との両方を含む予測されたモデルが、最も可能性が高い。それぞれの変異SLC41A1挿入断片クラスターi、ii、iiiおよび/またはivからのは、クローニングベクターpUC19中にクローニングされ、選択されたクローンは、適切な挿入方向に関して制御され、検証目的のために配列決定される。構築されたライブラリーは、どちらも以下でより詳細に記載されることになる、それぞれの哺乳類発現ベクター中にサブクローニングされ、誘導性コンディショナルSLC41A1ノックアウト細胞系における機能的スクリーニングに使用されるまたはトランスジェニックコンディショナルノックアウト動物の細胞中にサブクローニングされる。さらに、本発明は、一態様において、細胞Na/Mg2交換体に対する特異的な抗体の産生および同定のための、1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90、好ましくは少なくとも95、より好ましくは98の配列番号1との同一性を有する、アミノ酸配列配列番号1からなるタンパク質またはそのタンパク質断片の使用に関連している。以下で、少なくとも90の同一性という用語は、これが、タンパク質またはDNAが関係しているかどうかに関わらず、好ましくは少なくとも95の同一性、より好ましくは98の同一性を含むことを常に意味する。細胞Na/Mg2交換体に対する抗体を同定する関連する方法は、-1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1を有するタンパク質またはそのタンパク質断片を、一次抗体とタンパク質またはタンパク質断片との複合体形成を可能にする条件下で一次抗体と接触させるステップおよび-複合体を検出するステップを含む。複合体は、好ましくは、二次抗体によって検出される。好ましい実施形態において、一次および/または二次抗体は、放射性標識、蛍光標識、酵素標識またはビオチン標識の群から選択される標識を含む。本発明の別の態様は、Na/Mg2交換体に対する抗体を同定するためのキットであって、1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質またはそのタンパク質断片を含むキットに関連している。さらに、本発明は、Na/Mg2交換体に対する抗体、好ましくはモノクローナル抗体を産み出すおよび作製するためにこのタンパク質を使用する方法における、1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質またはそのタンパク質断片の使用に関連している。Na/Mg2交換体に選択的に結合するいくつかの抗体が、提供された。本発明の特別な実施形態は、それぞれが、以下のエピトープの1つを特異的に認識する、7つの抗体に関連している。これらの抗体は、存在、非存在およびまたは量の検出にならびに1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質またはそのタンパク質断片を有する、細胞Na/Mg2交換体との相互作用に使用することができる。抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルとすることができるが、モノクローナル抗体が好ましい。本発明の別の態様は、細胞Na/Mg2交換体と安定なまたは一過性のタンパク質複合体を形成することができる特異的なタンパク質結合パートナーの同定のための、1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質またはそのタンパク質断片の使用に関連している。Na/Mg2交換体に関する特異的なタンパク質複合体パートナーを同定する関連する方法は、-1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、アミノ酸配列配列番号1のタンパク質またはその断片を含有する細胞を、候補物質とこのタンパク質または断片との相互作用を可能にする条件下で、候補物質と接触させるステップ、-遊離もしくは総細胞内Mg2濃度または細胞外Mg2濃度を決定するステップおよび-決定されたMg2濃度を、候補物質の非存在下での、遊離もしくは総細胞内Mg2濃度または細胞外Mg2濃度と比較するステップを含む。本発明の別の態様は、Na/Mg2交換体と安定なまたは一過性のタンパク質複合体を形成する特異的なタンパク質結合パートナーを同定するためのキットであって、1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質またはそのタンパク質断片を含むキットに関連している。特に、以下に一覧表にした物質は、1つまたは複数のアミノ酸が、置換、欠失または付加されており、アミノ酸レベルでの少なくとも90の配列番号1との同一性を有する、配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質またはそのタンパク質断片と同一である、Na/Mg2交換体に関するタンパク質複合体パートナーとして適していると分かっている:3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼOS=ホモサピエンスhomosapiens、UniProtIDQ15125;3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼOS=ラッタスノルベギクスRattusnorvegicus、UniProtIDQ9JJ46;ATP合成酵素サブユニットaOS=クリセツラスグリセウスCricetuiusgriseus、UniProtIDP14413;ATP合成酵素サブユニットaOS=ホモサピエンス、UniProtIDP00846;ATP合成酵素サブユニットaOS=パントログロデュテスPantroglodytes、UniProtIDQ9T9W0;ATP合成酵素サブユニットaOS=タキグロススアキュレアトゥスアキュレアトゥスTachyglossusaculeatusaculeatus、UniProtIDQ8W9G8;B細胞受容体付随タンパク質31OS=ホモサピエンス、UniProtIDP51572;最初期応答3相互作用タンパク質1Immediateearlyresponse3-interactingprotein1OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ9Y5U9;ケラチノサイト付随タンパク質2OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ8N6L1;クニッツ型プロテアーゼ阻害剤2OS=ホモサピエンス、UniProtIDO43291;ペプチジル-プロリルcis-transイソメラーゼBOS=ホモサピエンス、UniProtIDP23284;プロバブルなエルゴステロール生合成タンパク質28Probableergosterolbiosyntheticprotein28OS=ポンゴアベリイPongoabelii、UniProtIDQ5R589;タンパク質ジスルフィド-イソメラーゼA6OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ15084;タンパク質YIPF6OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ96EC8;推定上の特徴づけられていないタンパク質CXorf62OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ8N2A0;シグナルペプチダーゼ複合体サブユニット1OS=ポンゴアベリイ、UniProtIDQ5RF96;ストレス付随小胞体タンパク質1OS=ラッタスノルベギクス、UniProtIDQ9R2C1;トランスロコン付随タンパク質サブユニットガンマOS=ホモサピエンス、UniProtIDQ9UNL2;膜貫通タンパク質147OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ9BVK8;膜貫通タンパク質14AOS=ホモサピエンス、UniProtIDQ9Y6G1;特徴づけられていないタンパク質C10orf35OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ96D05;特徴づけられていないタンパク質C4orf3OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ8WVX3;UPF0414膜貫通タンパク質C20orf30OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ96A57;UPF0480タンパク質C15orf24相同体OS=マカカファスシクラリスMacacafascicularis、UniProtIDQ4R5V2;およびUPF0480タンパク質C15orf24OS=ホモサピエンス、UniProtIDQ9NPA0。これらの中で好ましい分子は、3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼOS=ホモサピエンス、UniProtIDQ15125;B細胞受容体付随タンパク質31OS=ホモサピエンス、UniProtIDP51572;ペプチジル-プロリルcis-transイソメラーゼOS=ホモサピエンス、UniProtIDP23284およびUPF0480タンパク質C15orf24OS=マカカファスシクラリス、UniProtIDQ4R5V2である。これらのSLC41A1複合体形成パートナーは、当技術分野でよく知られているスプリット-ユビキチン法によって、スクリーニングされ、表1において詳細に一覧表にされている。ユビキチンに基づくスプリットタンパク質センサーubiquitin-basedsplitproteinsensorUSPSは、時間の関数として、タンパク質-タンパク質相互作用を、生細胞におけるこれらの相互作用の自然のままの部位で検出およびモニターすることを可能にする方法である。この方法に関する詳細は、JohnssonおよびVarshavsky、1994において見出すことができる。スクリーニングされた分子が、表1において示された一覧表においてより頻繁に出現するほど、SLC41A1に関する結合パートナーであるそれらの能力が高い、すなわちより多くのクローンがSLC41A1との相互作用を明らかにした。表を短縮するために、複数の記載は削除され、出現Occurrenceの頻度のみが、数として示されている。表2において一覧表にされたシングルトンは、最も弱いパートナーである。それらは、最も強いものから最も弱いものへ体系化されている。別のシングルトンは、以下で表2において一覧表にされている。したがって、本発明の別の態様は、Na/Mg2交換体に関するタンパク質複合体パートナーとしての、したがって、その機能を調節または修飾する前記分子の使用に関連している。さらに、これらの特異的なタンパク質結合パートナーは、特に以下表4に言及された疾患の治療のための、治療上の適用における使用を目的とする。上記の表1および2において、下線が引かれた名称は、DUAL膜SU-YTHスクリーンDUALmembraneSU-YTHscreenの大部分において発見された、高度に結合したタンパク質を示す。高度に結合したタンパク質は、シャペロン、ストレス誘導小胞体タンパク質endoplasmaticreticulumprotein、トランスロコン機構の構成成分ならびに膜タンパク質選別および輸送に関与するタンパク質を含む。最も顕著な候補結合パートナーは、デルタ8-ステロールからそれらの対応するデルタ7-異性体への転換を触媒する酵素である、3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼである。スクリーニングにおいて、3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼが、SLC41A1と相互作用する、24のクローンが同定された。3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼにおける欠損は、Conradi-Hunermann-Happle症候群としても知られている、点状軟骨異形成症の原因であるDerryら、1999。同定された他の候補結合パートナーに関しては、SLC41A1と3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ8,デルタ7-イソメラーゼとの間の相互作用の性質は、知られていない。その同定は、哺乳類における妨害されたコレステロール代謝とマグネシウム不足との間のつながりを理解するのに役立つことになる。10のクローンは、SLC41とB細胞受容体付随タンパク質31との間の相互作用を明らかにした。小胞体からGolgiへの膜タンパク質の順輸送における役割を果たすことが推定されている。それは、CASP8媒介アポトーシスにも関与し得る。3番目に強いSLC41A1結合候補は、ペプチジル-プロリルcis-transイソメラーゼおよびUPF0480タンパク質C15orf24であった。1のみより多いクローンにおいて発見された、同定されたSLC41A1結合パートナーの残りは、不十分に特徴づけられたまたは特徴づけられていない膜貫通タンパク質、細胞増殖シグナルへの細胞応答の媒介に関与するタンパク質最初期応答3相互作用タンパク質;SABiosciencesおよび小胞体に位置するプロバブルなエルゴステロール生合成タンパク質28、膜貫通タンパク質147およびnicalin-nomo複合体のAPH-1-類似コア構成成分によって単に表される。1つの興味深い候補は、クニッツ型プロテアーゼ阻害剤2である。機能的でない場合、このタンパク質は、先天性分泌性ナトリウム下痢3型congenitalsecretorysodiumdiarrheatype3DIAR3または先天性ナトリウム下痢CSDと名付けられた、乳児期のまれな、遺伝性の下痢を引き起こす。シングルトンの中で興味深い結合パートナーは、プロバブルな低親和性銅取り込みタンパク質2probablelowaffinitycopperuptakeprotein2、ミトコンドリア担体相同体2知られていない溶質の輸送体、カルシウム放出活性化カルシウムチャネルタンパク質1、亜鉛輸送体ZIP13および小胞体に位置する糖輸送体Uniprotでありそうな、溶質担体ファミリー35メンバーB1である。SLC41A1関連Na/Mg2交換体活性を増加または減少させ、したがってモジュレーターと呼ばれる、さらなる物質は、表3において示されている。これらの物質は、SLC41A1分子の構造上の構成成分との直接的な相互作用によってまたはSLC41A1タンパク質の修飾をもたらす細胞シグナルカスケードの誘導によってSLC41A1関連Na/Mg2交換体活性をモジュレートする。したがって、これらのモジュレーターのいくつかは、ホルモンまたは細胞シグナルカスケードのエレメントである。翻訳後修飾、したがってSLC41A1関連Na/Mg2交換体活性の調節/モジュレーションに関する主要な部位は、以下であった:-糖鎖付加側:アミノ酸残基N-475-cAMP依存性PKリン酸化側:S-157、S-308、S-393、T-508-PKCリン酸化側:T-80、T-167、T-387、S-407-残基S-317でのカゼインキナーゼIIモチーフ-G-143でのミリストイル化配列特に、イミプラミン、キニジン、環状アデノシン一リン酸cAMP類似体、βアドレナリンおよびα1アドレナリンアゴニスト、ならびにホルモンアンギオテンシンIIおよびインスリンは、強いモジュレート効果を示した。細胞外NaのN-メチル-D-グルタミンNMDGとの置き換えまたは非特異的なNa/Mg2交換体阻害剤イミプラミンおよびキニジンの適用は、SLC41A1媒介流出を強力に減少させることが実証された。また、SLC41A1媒介Mg2流出は、db-環状アデノシン一リン酸db-cAMP、アドレナリン受容体アゴニストおよびホルモンアンギオテンシンIIによって刺激されることが発見された。対照的に、阻害効果は、インスリンの適用後に観察された。細胞代謝、生存能および増殖に対するNa/Mg2交換体活性の重要性を考慮して、我々は、SLC41A1が、これらのプロセスを遮断または刺激する分子を設計および/または同定するための理想的な標的を表すと考える。したがって、上記のモジュレーター表3、特にイミプラミン、キニジン、DIDS、リドカイン、ニフェジピン、ベンザミル、KB-R7943、SEA0400、アミロリド、グルココルチコイドに関する受容体のアゴニストまたはアンタゴニスト、アルドステロン、アンギオテンシンII、インスリン、グルカゴン、PGE2およびカテコールアミンβアドレナリンおよび/またはα1アドレナリン作用薬、cAMPまたはcGMP類似体、タウリン、ゲニステイン、カルホスチンC、ホルボール12,13-ジブチレート、L-NMA、NOR1、ODQ、ホルスコリン、インドメタシン、アラキドン酸、スペルミン、スペルミジン、PhTX-343、アグマチン、強心ステロイド例えばウワバイン、ロスタフロキシン、ブファリン、オレアンドリン、マリノブファゲニン、UNBS-1450ならびにマイトジェン例えばボンベシン、EGF、より好ましくはイミプラミン、キニジン、cAMPおよびその類似体、アドレナリンアゴニストならびにアンギオテンシンIIおよびインスリンの効果を模倣する分子を使用して、Na/Mg2交換体発現細胞の機能、代謝、増殖および成長をモジュレートことができる。上記に挙げたモジュレーターは、治療薬としての使用も目的とする。上記の抗体、タンパク質結合パートナーおよび上記に挙げたモジュレーターもしくはその類似体またはこれらのモジュレーターのアゴニストもしくはアンタゴニストとして働く薬剤は、患者のNa/Mg2交換体発現細胞を通しての増加したまたは減少したMg2流出によって特徴づけられる状態を有する患者を治療するのに有用であると考えられる。妨害されたまたは調節不全にされたNa/Mg2交換体活性のかかる状態は、心血管障害、代謝および内分泌機能異常、神経疾患、癌、子癇前症、子癇、胎児発育遅延ならびに早期分娩などの様々な疾患複合において報告されてきた。本発明が焦点をおいた、これらの疾患複合の中で特別な疾患は、表4において一覧表にされている。本発明が好ましくは焦点をおいた疾患は、高血圧症、虚血性心疾患、心筋梗塞、糖尿病に関連する心血管機能障害、子癇前症、子癇、糖尿病II型、非インスリン依存性糖尿病、嚢胞性線維症、パーキソン病、脳卒中、前立腺癌および攻撃的行動または高いストレス感受性である。これらの疾患は、表4において印をつけられている太字。表4において、疾患が、それらの病因が、Na/Mg2交換体発現細胞を通しての増加したまたは減少したMg2流出に関連しているという本証拠に従って上から下へ一覧表にされている。証拠の有力さは、最後の列における星印によって示されている。心血管疾患は、それらがNa/Mg2交換体に関連しているという最も有力な証拠を有する。したがって、心血管疾患の治療は、本発明に関して、すなわち上記で概要を述べた抗体、特別なタンパク質結合パートナーに関してまたは上記で概要を述べた特異的なモジュレーターに関して最も関連がある適用である。配列番号3のヌクレオチド配列cDNAは、これらの疾患の遺伝子治療に、すなわち心血管疾患、代謝または内分泌機能異常、神経疾患、癌、子癇前症、子癇、胎児発達遅延および早期分娩の群からの疾患の治療に、好ましくは高血圧症、虚血性心疾患、心筋梗塞、糖尿病に関連する心機能不全、子癇前症、子癇、糖尿病I型、非インスリン依存性糖尿病、嚢胞性線維症mukoviszidose、嚢胞性線維症cysticfibrosisII型、パーキソン病parkinsondisease、パーキソン病morbusparkinson、脳卒中、前立腺癌および攻撃的行動または高いストレス感受性の治療に特別に役立つ。同じことが、1つまたは複数のヌクレオチドが、置き換え、欠失または付加されており、さらにヌクレオチドレベルでの少なくとも90の同一性を有する、配列番号3の断片にあてはまる。本発明の別の態様は、SCL41A1遺伝子が、誘導性のコンディショナルにノック可能ノックアウトであることを特徴とする、すなわちそれは、時間例えば、発達の胚、若年または成体段階でまたは組織特異的に特定の器官または細胞型、ノックアウトされることができる、SLC41A1の機能的ノックアウトにつながる誘導性コンディショナルシステムを有する、非ヒト哺乳類、好ましくマウス、すなわち遺伝的に改変されたコンディショナルノックアウト非ヒト哺乳類に基づくモデルである。以下において、マウスが参照される、なぜならこれは、本発明による好ましい非ヒト哺乳類であるからである。マウスモデルは、SLC41A1の遺伝子配列配列番号3、GenBankAccessionNo.NM_173854に基づいて開発された。SLC41A1誘導性コンディショナルKOマウスを、129胚幹細胞を使用して、相同組み換えによって開発した。次いで、このマウス系統を、マウスSLC41A1の組織特異的または時間依存性の標的にされた不活性化の産出のために、CreリコンビナーゼCRまたはリガンド依存性CreリコンビナーゼLCR発現マウスと交雑させた。LCRは、Creとステロイド受容体のリガンド結合ドメインLBDとの間の融合タンパク質である。LBDは、それが、その天然リガンドに応答せず、合成リガンドに結合するように変異されている。合成薬物4-ヒドロキシタモキシフェンOHTに特異的に応答するが、β-エストラジオールには応答しない、タモキシフェン活性化CreERTリコンビナーゼ修飾されたパックマンpacman、Creと変異エストロゲン受容体ERLBDとの融合物は、例となり得る。OHTの非存在下で、リコンビナーゼは、細胞質に位置づけられる。OHTのLBDへの結合は、それが、そのloxP基質を組み換えることができる、核中へのリコンビナーゼのトランスロケーションをもたらすFeilR.、2007。LCR系は、時間依存性の設定を有する実験においてだけでなく、組織特異性への要求を有する実験においても、誘導性コンディショナルKOマウスの産出のために広く使用されている。組織特異的にCreERT2リコンビナーゼを発現するマウス系統は、以下に一覧表にされ、新規に開発されたコンディショナルKOSLC41A1マウスは、特異的な実験の必要性に依存して、入手可能なCreERT2マウス系統の1つで繁殖させることができる。特異的な組織においてCreERT2リコンビナーゼを発現するマウス系統の例:骨骨芽細胞Col1a1-CreERT2tgCollagen1α1鎖および象牙芽細胞内皮Tie2-CreERT2tgTie2受容体チロシンキナーゼ上皮:腸上皮Vil-CreERT2tgVillinel内部上皮器官K18-CreERT2tgケラチン18腎上皮KspCad-CreERT2tg腎臓特異的カドヘリンLantinga-van脂肪組織脂肪細胞aP2-CreERT2tg脂肪細胞脂肪酸結合タンパク質肝臓肝細胞SA-CreERT2ki血清アルブミン神経系:星状細胞GFAP-CreERT2tgグリア線維酸性タンパク質GLAST-CreERT2ki星状細胞特異的グルタミン酸輸送体神経幹細胞Nes-CreERT2tgネスチンシュワン細胞およびPLP-CreERT2tgプロテオリピドタンパク質乏突起膠細胞コネキシン32に融合したシュワン細胞P0Cx-CreERT2tgP0皮膚:ケラチノサイトK5-CreERT2tgケラチン5K14-CreERT2tgケラチン14メラニン細胞Tyr-CreERT2tgチロシナーゼTyr-CreERT2tgチロシナーゼ広範なRosa26-CreERT2kiRosa26WidespreadRosa26-CreERT2kiRosa26筋肉:骨格筋HAS-CreERT2tgPAC骨格筋αアクチン平滑筋SM-CreERT2kiSM22αトランスジェニックコンディショナルノックアウトマウスは、ゲノムが、SCL41A1のコンディショナルノックアウトを可能にする構築物を含むことを特徴とする。構築物という用語は、動物のゲノム中に外因的に挿入されたポリヌクレオチドを表す。動物は、ノックアウト遺伝子に関してヘテロ接合性またはホモ接合性とすることができるが、好ましくはホモ接合性である-/-。構築物は、2つのloxPDNA配列エレメントloxP部位によって隣接された、すなわちそれらが、好ましくはSCL41A1遺伝子の3’および5’に位置している、配列番号4マウス遺伝子のSCL41A1遺伝子を含む。様々な組織から単離された細胞は、SCL41A1の機能のさらなる調査を可能にする。したがって、本発明の別の態様は、トランスジェニック誘導性コンディショナルノックアウト細胞または細胞系である。細胞は、トランスジェニック誘導性コンディショナルノックアウト非ヒト哺乳類から採取することができるまたは別々の細胞系に由来することができる。トランスジェニック動物由来の細胞が関係している場合、これらの動物の心臓心筋細胞由来、脈管構造例えば大動脈由来、肝臓肝細胞由来または脳もしくはCNS/小膠細胞由来の初代細胞培養物プライモカルチャーprimocultureを使用することが好ましい。他の起源の細胞または細胞系が関係している場合、誘導性のコンディショナルにノックアウトされたSLC41A1遺伝子を有する安定なヒト細胞系、より好ましくは安定なヒト胚腎細胞系ACC-305/DSMZ、誘導性のコンディショナルにノックアウトされたSLC41A1遺伝子を有するHEK293hSLC41A1-/-または安定なヒトB細胞前駆体白血病細胞系ACC-128/DSMZ、NALM-6hSLC41A1-/-を使用することが好ましい。細胞系は、ShibaharaKei-ichiらによって報告された技法に従って産み出されることになる。誘導性のコンディショナルにノックアウトされたSLC41A1細胞または細胞系を産み出すために、ヒトSLC41A1の変異型を含む哺乳類のベクターは、安定なヒト細胞系のこれらのプライモカルチャーされた細胞中または安定なヒト細胞系の細胞中に導入または電気穿孔され、それらのゲノムにおいて変異ヒトSLC41A1を有する哺乳類ベクターを有する細胞をもたらす。ヒトSLC41A1の変異型は、変異ライブラリーに関して上記のとおりである、すなわちこれらの変異配列のそれぞれは、ベクターにおいて存在することができる。材料および方法:HEK293-FLAG-SLC41A1細胞系;成長培地および培養条件テトラサイクリン-tet-誘導性HEK293-FLAG-SLC41A1細胞系の調製クローニングプロトコールおよび培養条件は、Kolisekら[2008]によってこれまでに報告された。ウエスタンブロット分析非誘導-tetおよび誘導tet、15-18hHEK293-FLAG-SLC41A1細胞107細胞ml-1は、1TritonX-100Bio-Radおよびプロテアーゼ阻害剤Perbio-ThermoFisherを含有するTris緩衝液pH7.5において4°Cで30分間溶解された。総溶解物タンパク質は、10SDS-PAGEによって分解され、フッ化ポリビニリデン膜へ転写され、HRPInvitrogenに結合した抗FLAG抗体またはGAMHRP連結抗体JacksonImmunoResearchLaboratories、WestGrove、PAにコンジュゲートしたアクチンに対する抗体AbCam、Cambridge、UKで免疫装飾immunodecorateされた。同じ試料は、M2抗FLAGSigmaまたはアイソタイプ対照によって免疫沈降され、10SDS-PAGEによって分解され、フッ化ポリビニリデン膜へ転写された。膜は、M2抗FLAGSigmaおよびGAM-_-HRPSBA、Birmingham、ALで免疫ブロットされた。膜は、増強された化学発光enhancedchemicalluminescenceECLAmershamBiosciencesによって展開された。mag-fura2FF-蛍光分析法による、tetおよび-tetHEK293-SLC41A1細胞における遊離の細胞内Mg2の決定非誘導-tetおよび誘導tetHEK293-SLC41A1細胞は、氷冷の、二価を全く含まないDulbeccoリン酸緩衝食塩水DPBSで2回すすがれ、HytasePerbioScience、Bonn、Germanyの使用によって分離され、遠心分離され、10mmol.l-1HEPESおよび1.36mmol.l-1L-グルタミンCMF-HBSで補われた、Ca2およびMg2を全く含まないHankバランス溶液CMF-HBS、PANBiotech、Aidenbach、Germanyにおいて2回洗浄され、最後に同じ溶液に再懸濁された。7.5μmol.l-1mag-fura2AMMolecularProbes、Eugene、ORUSAでの細胞の投入は、投入促進物PluronicF-127Molecularprobesの存在下で37°Cで30分間行われた。CMF-HBSにおいて洗浄された後、細胞は、37°Cでさらに30分間インキュベートされて、蛍光プローブの完全なエステル分解を可能にし、CMF-HBSにおいて2回洗浄されて、細胞外mag-fura2を除去し、Mg2流出容量の測定前にMg2が投入されるまで、10mmol.l-1HEPES、5mmol.l-1グルコースおよび0.4mmol.l-1Mg2で補われたCMF-HBSにおいて保管された。後者は、20分間にわたって細胞内Mg2濃度[Mg2]i減少として決定された。流出実験の直前に、-tetおよびtetHEK293-SLC41A1は、0、2、5または10mmol.l-1Mgを含有するCMF-HBSにおける20分間のインキュベーションによってMgを投入された。10mmol.l-1の細胞外Mg2濃度[Mg2]eは、すべてのさらなる実験に関して選択された。投入後、残っている細胞外Mg2は、細胞をCMF-HBSにおいて2回洗浄することによって除去され、細胞をCMF-HBSに再懸濁した後、測定が開始された。変動する細胞外[Na]の影響を決定するために、測定溶液は、145mMNaを含有するCMF-HBSを、適切な体積のNaおよびMg2を全く含まないPBSで希釈することによって調製された。Mg2流出に及ぼすHCO3-の効果を調査するために、Mg投入および測定中に、Hank0.35g/lNaHCO3またはEarl2.2g/lNaHCO3塩を有する10mmol.l-1HEPESおよび1.36mmol.l-1L-グルタミンCMF-M199で完成されたCa2およびMg2を全く含まない培地199が、使用された。安定なpH値を確実にするために、高HCO3-培地は、95空気-5CO2で前もって平衡化された。測定は、撹拌下で、2mlの細胞懸濁液10のサイトクリットcytocritを有するCMF-HBSまたはCMF-M199を含有する3mlキュベットにおいて37°Cで行われた。[Mg2]iは、蛍光が、340および380nmでの励起ならびに515nmでの発光で20msの間隔で測定されることを可能にするファストフィルターアクセサリーfastfilteraccessoryを使用することによって、蛍光光度計LS50-B、PerkinElmerLifeScience、Wellesley、MAUSAにおいて、プローブ投入細胞の蛍光を測定することによって決定された。[Mg2]i値は、Grynkiewiczら1981の式に従って、ソフトウェアFLWinLabバージョン4.0PerkinElmerLifeScienceを使用することによって、340/380nm比から計算された。mag-fura2/Mg2複合体に関する1.5mmol.l-1の解離定数が、計算に使用された;最小Rminおよび最大Rmax比が、ジギトニンを使用することによって、各実験の終わりに決定された。Rmaxは、Ca2の非存在下での25mmol.l-1MgCl2の添加によって見出され、他方、Rminは、50mmol.l-1EDTA、pH7.2の添加によって得られ、すべてのMg2を溶液から除去した。データ評価のために、各10秒データセットは、測定の始め、次いで常に50秒後に平均された。最終[Mg2]iは、測定の最後10秒の平均[Mg2]iとして決定された。したがって、任意の所与の[Mg2]iの計算に関して、500のデータポイントが使用された。言明されない場合、データは、平均値±標準誤差SEとして提示されている。結果-tetおよびtetHEK293-SLC41A1細胞の[Mg2]iMag-Fura2投入-tetおよびtet15hrHEK293-SLC41A1細胞の基本[Mg2]iは、Mgを全く含まないがNaを含有する培地において同じ溶液における20分間のプレインキュベーション後に測定された表7。-tet細胞0.26±0.05mMと比較して、テトラサイクリン誘導HEK293-SLC41A1細胞は、62低い[Mg2]i0.10±0.02mMを有した。我々の以前の結果[Kolisekら、2008]と一致して、これらのデータは、SLC41A1を過剰発現しているHEK293細胞の増加した流出容量を指し示している。これを試験するために、Mgが異なるように投入された-tetおよびtet細胞の流出容量が、決定された。Mgが異なるように投入された-tetおよびtetHEK293-SLC41A1細胞における[Mg2]i変化[Mg2]iは、Mg2流出活性に影響することがよく知られているので、実験は、Mg含有溶液における実際の測定前にすべての調製および保管手順プローブ投入を除いてを行うことによって、SLC41A1関連Mg2遊離を支持するように設計された。加えて、流出実験の直前に、-tetおよびtetHEK293-SLC41A1細胞は、2、5または10mmol.l-1Mgを含有する培地における20分間のインキュベーションによってMgを異なるように投入された。その後、Mg2流出容量は、Mgを全く含まない培地において20分間にわたって測定された[Mg2]i減少として決定された。表6において、測定期間の始めおよび終わりに決定された[Mg2]i値は、すべての条件に関して示されている。-tetHEK293-SLC41A1細胞は、0.25±0.02mMの安定な[Mg2]iを有し、Mg投入またはMgを全く含まない培地におけるインキュベーション後に、増加または減少は観察されなかったことを理解することができる。対照的に、増加する細胞外Mg2濃度でのプレインキュベーションは、tetHEK293-SLC41A1細胞における約3から4倍の[Mg2]iの上昇を誘導した表7。Mg2を全く含まない培地に再懸濁された場合、これらの細胞は、細胞からのMg2遊離を反映する連続的な[Mg2]i減少図1Aを示す。投入条件2、5または10mM細胞外Mgに依存して、このMg2流出は、それぞれの開始レベルと比較して、終点[Mg2]iの48、53および65の減少をもたらす表7。-tetおよびtet15hrHEK293-SLC41A1細胞に関する結果は、図1Bにおいて要約されている。非誘導-tetHEK293-SLC41A1細胞と比較して、5または10mMMg2を前もって投入されたtetHEK293-SLC41A1細胞が、Mgを含まない培地に再懸濁された場合、有意なMg2放出が起こった。測定期間中の[Mg2]i減少は、それぞれ、2、5および10mMのMgを前もって投入した後、20分当たり133±33、224±51および257±44μmol.l-1に達した図1B。現在まで、仮定されたNaまたは陰イオン依存性Mg2流出系は、分子レベルで同定されていない。したがって、次のステップは、SLC41A1関連Mg2放出の輸送特徴を定義するための実験の実行であった。hSLC41A1からのMg2流出は、細胞外Naに依存し、非特異的なNa/Mg2交換体阻害剤イミプラミンおよびキニジンによって阻害される。第1に、Mg2放出に及ぼす細胞外[Na]の効果は、Mg投入10mM-tetおよびtetHEK293-SLC41A1細胞で試験された。後者は、145mMNaを含有するMgを全く含まない培地にまたは同じであるが有機非浸透性陽イオンNMDGによってすべてのNaが等浸透圧的に置き換えられた培地に懸濁され、[Mg2]iは、20分間にわたって測定された図2A。-tet対照細胞において、0.45±0.03mMの安定な[Mg2]iが、決定された。対照的に、Na含有培地においてインキュベートされたtet細胞の[Mg2]iは、0.74±0.07から0.29±0.04mMまで減少し、SLC41A1関連Mg2放出図2Bを実証した。このMg2流出は、細胞外Naに明らかに依存していた図2。それは、145-Na培地における358±69μΜ/20minから0-NaNMDG培地における55±26μΜ/20minまで減少し図2C、82±5の減少を反映した。これらの結果は、SLC41A1関連Mg2流出のNa依存性機構を、明らかに指し示している。したがって、我々は、Na/Mg2交換体の知られている非特異的阻害剤の適用が、SLC41A1媒介Mg2流出の変化をもたらすかどうかを次に評価した。Mg2投入20min、10mMtetHEK293-SLC41A1細胞は、それぞれ、250μΜイミプラミン図3Aまたは100μΜキニジン図3Cを有するまたは有さない、145mMの[Na]eを有するMg2を全く含まない培地においてインキュベートされ、[Mg2]iは、20分間測定された。分子の漏れやすさmolecularleakinessを補正するために、対照測定が、-tet細胞で行われた。図3Aにおいて示されるように、イミプラミンの適用は、SLC41A1関連Mg2流出を少なくした。データは、図3Bにおいて要約され、図3Bは、阻害剤適用が、Mg2流出を、64±9に相当する、341±35から129±32μM/20minまで減少させたことを示している。図3Cは、SLC41A1媒介Mg2流出に及ぼす100μΜキニジンの阻害効果の要約を示している。それは、38±7の減少に相当する、327±71μΜ/20minから176±0.5μΜ/20minまで減少した。hSLC41A1媒介Mg2流出は、dB-cAMPおよびアンギオテンシンIIによって刺激されるが、インスリンによって阻害される。投入条件、したがって、細胞内Mg2状態に依存して、dB-cAMPの適用は、SLC41A1関連Mg2流出を17減少させる10mM-Mg2溶液における投入またはそれを、それぞれ、13および36増加させる2mM-および0mM-Mg2投入溶液における投入図4。興味深いことに、成長しているSLC41A1過剰発現細胞へのdB-cAMPの適用は、それらの増殖の刺激につながった図5。対照的に、Na/Mg2交換体阻害剤イミプラミンは、対照と比較して、かかる細胞の増殖を減少させた図5。さらに、アンギオテンシンIIは、SLC41A1関連Mg2流出を19、5刺激した。図6において示されるように、インスリンは、SLC41A1媒介Mg2流出を、それぞれ、38200μU7mlおよび68400μU/ml減少させた。Ca2チャネル阻害剤ベラパミルは、hSLC41A1媒介Mg2流出に及ぼす効果を有さない。心筋細胞において、ベラパミルは、知られていない機構によってNa依存性Mg2流出を果たすことが示されたHandyら、1996。したがって、我々は、tetHEK293-SLC41A1細胞からのMg2流出に及ぼすこのL型Ca2チャネル阻害剤の効果を試験した。我々は、それぞれ、100μΜおよび200μΜベラパミルの比較的高濃度を使用したが、我々は、SLC41A1媒介Mg2放出に及ぼす阻害剤の効果を発見しなかった。観察された[Mg2]i減少は、対照条件下で344±41μΜ/20minに達し、100μMまたは200μΜのベラパミルの適用後386±45μM/20minまたは326±58μΜ/20minに達した。参考文献"