PROTEINAS RECEPTORAS HUMANAS SIMILARES A TOLL, REACTIVOS Y METODOS RELACIONADOS.

Una proteína o péptido de DTLR4 sustancialmente puro o recombinante que muestra una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 92% con SEC ID Nº:

8 a lo largo de su longitud completa, donde dicho polipéptido tiene una actividad de receptor similar a Toll

Proteínas receptoras humanas similares a Toll, reactivos y métodos relacionados.

Esta solicitud reivindica la prioridad de las Solicitudes de Patente de Estados Unidos USSN 60/044.293, presentada el 7 de mayo de 1997; USSN 60/072.212, presentada el 22 de enero de 1998; y USSN 60/076.947, presentada el 5 de marzo de 1998.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones y métodos para influir en la fisiología de los mamíferos, incluyendo morfogénesis o función del sistema inmune. En particular, proporciona ácidos nucleicos, proteínas y anticuerpos que regulan el desarrollo y/o el sistema inmune. También se describen los usos de diagnóstico y terapéuticos de estos materiales.

Antecedentes de la invención

La tecnología de ADN recombinante se refiere en general a las técnicas para integrar información genética a partir de una fuente donadora en vectores para procesamiento posterior, tal como a través de la introducción en un hospedador, mediante lo cual la información genética transferida se copia y/o se expresa en el entorno nuevo. Comúnmente, la información genética existe en forma de ADN complementario (ADNc) obtenido del ARN mensajero (ARNm) que codifica un producto de proteína deseado. El portador con frecuencia es un plásmido que tiene la capacidad de incorporar el ADNc para replicación posterior en un hospedador y, en algunos casos, realmente para controlar la expresión del ADNc y, de esa manera, dirigir la síntesis del producto codificado en el hospe- dador.

Durante algún tiempo, se ha sabido que la respuesta inmune de los mamíferos se basa en una serie de interacciones celulares complejas, denominadas la "red inmune". La investigación reciente ha proporcionado nuevos enfoques en el funcionamiento interno de esta red. Si bien sigue siendo claro que mucha de la respuesta inmune, de hecho, se refiere a las interacciones similares a red de los linfocitos, los macrófagos, los granulocitos y otras células, los inmunólogos ahora sustentan en general la opinión de que las proteínas solubles, conocidas como linfoquinas, citoquinas o monoquinas juegan papeles críticos para controlar estas interacciones celulares. Por tanto, existe interés considerable en el aislamiento, la caracterización y los mecanismos de acción de factores moduladores de células, cuya comprensión conducirá a avances de importancia en el diagnóstico y la terapia de numerosas anormalidades médicas, por ejemplo, trastornos del sistema inmune.

Las linfoquinas aparentemente median las actividades celulares de una diversidad de maneras. Se ha demostrado que apoyan la proliferación, el crecimiento y/o la diferenciación de células madre hematopoyéticas pluripotenciales en un gran número de progenitores que comprenden los diversos linajes celulares, que forman un sistema inmune complejo. Son necesarias interacciones apropiadas y equilibradas entre los componentes celulares para una respuesta inmune sana. Los diferentes linajes celulares con frecuencia responden de diferente manera cuando se administran linfoquinas junto con otros agentes.

Los linajes celulares especialmente importantes para la respuesta inmune incluyen dos clases de linfocitos: las células B, que pueden producir y secretar inmunoglobulinas (proteínas con la capacidad de reconocer y unirse a materia extraña para conseguir su eliminación) y las células T de diversos subgrupos que secretan linfoquinas e inducen o suprimen las células B y diversas células diferentes (incluyendo otras células T) que constituyen la red inmunológica. Estos linfocitos interaccionan con muchos tipos de células diferentes.

Otro linaje celular importante son los mastocitos (que no se han identificado positivamente en todas las especies de mamíferos), que son células de tejido conectivo que contienen gránulos, situados próximos a los capilares en todo el cuerpo. Estas células se encuentran en concentraciones especialmente elevadas en los pulmones, la piel y los tractos gastrointestinal y genitourinario. Los mastocitos juegan un papel central en los trastornos relacionados con alergias, en particular la anafilaxia, de la siguiente manera: cuando se entrecruzan antígenos seleccionados con una clase de inmunoglobulinas unidas a receptores presentes en la superficie de los mastocitos, el mastocito se desgranula y libera mediadores, por ejemplo, histamina, serotonina, heparina y protaglandinas, que provocan reacciones alérgicas, por ejemplo, anafilaxia.

La investigación para comprender mejor y tratar diversos trastornos inmunes ha estado obstaculizada por la incapacidad general de mantener células del sistema inmune in vitro. Los inmunólogos han descubierto que se puede conseguir el cultivo de muchas de estas células a través del uso de sobrenadantes de células T y de otras células, que contengan diversos factores de crecimiento, incluyendo muchas de las linfoquinas.

La familia de proteínas interleuquina-1 incluye IL-1a, IL-1ß, IL-1RA y, recientemente la IL-1? (denominada también Factor Inductor de Interferón Gamma, IGIF). Esta familia de genes relacionada ha estado implicada en una gama variedad de funciones biológicas. Véase Dinarello (1994) FASEB J., 8: 1314-1325; Dinarello (1991) Blood, 77: 1627-1652 y Okamura et al. (1995) Nature, 378: 88-91.

Además existen diversos factores de crecimiento y reguladores que modulan el desarrollo morfogenético. Estos incluyen, por ejemplo, los ligandos Toll, que señalizan por medio de unión a receptores que comparten elementos estructurales y mecanísticos, característicos de los receptores IL-1. Véase, por ejemplo, Lemaitre et al. (1996) Cell 86: 973-983 y Belvin y Anderson (1996) Ann. Rev. Cell & Devel. Biol., 12: 393-416.

A partir de lo anterior, es evidente que el descubrimiento y el desarrollo de nuevas proteínas solubles y sus receptores, incluyendo las similares a linfoquinas, debe contribuir a nuevas terapias para una amplia variedad de afecciones degenerativas o anormales que están relacionadas directa o indirectamente con el desarrollo, la diferenciación o la función, por ejemplo, del sistema inmune y/o de células hematopoyéticas. En particular, el descubrimiento y la comprensión de receptores novedosos para moléculas similares a linfoquina que mejoren o potencien las actividades beneficiosas de otras linfoquinas serán altamente provechosos. La presente invención proporciona receptores nuevos para ligandos que muestran similitud con las composiciones similares a interleuquina-1 y compuestos relacionados y métodos para su uso.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una comparación esquemática de las arquitecturas de proteína de los DTLR de Drosophila y humana y su relación con los receptores IL-1 de vertebrados y proteínas vegetales de resistencia a enfermedades. Tres DTLR de Drosophila (Dm) (Toll, 18w, y el fragmento ORF de Mst) (Morisato y Anderson (1995) Ann. Rev. Genet., 29: 371-399; Chiang y Beachy (1994) Mech. Develop., 47: 225-239; Mitcham et al. (1996) J. Biol Chem., 271: 6777-5783; y Eldon et al. (1994) Develop., 120: 885-899) están dispuestos al lado de cuatro receptores completos (DTLR 1-4) y un receptor parcial (DTLR5) humanos (Hu). Los LRR individuales en los ectodominios del receptor, que están marcados con PRINTS (Attwood et al. (1997) Nucleic Acids Res., 25: 212-217) se indican explícitamente mediante recuadros; los grupos "superior" e "inferior" con alto contenido en Cys que flanquean los extremos C- o N- terminal de las series de LRR están dibujados respectivamente mediante semicírculos yuxtapuestos. La pérdida de la región con alto contenido en Cys interna en los DTLR 1-5, representa en gran medida sus ectodominios más pequeños (558, 570, 690 y 652 aminoácidos (aa), respectivamente), en comparación con las extensiones de 784 y 977 aa de Toll y 18w. Las hebras incompletas de DmMst y HuDTLR5 (ectodominios de 519 y 153 aa, respectivamente), están representadas por líneas de puntos. El módulo de señalización intracelular común para los DTLR, los receptores de tipo IL-1 (IL-1R), la proteína intracelular Myd88 y el producto del gen N de resistencia a la enfermedad (DRgN) del tabaco están indicados debajo de la membrana. Véase, por ejemplo, Hardiman et al. (1966) Oncogene (13: 2467-2475); y Rock et al. (1998) Proc. Nat'l. Acad. Sci USA, 95: 588-. Otros dominios incluyen el trío de módulos similares a Ig en IL-1R (bucles enlazados por disulfuro);...

1. Una proteína o péptido de DTLR4 sustancialmente puro o recombinante que muestra una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 92% con SEC ID Nº: 8 a lo largo de su longitud completa, donde dicho polipéptido tiene una actividad de receptor similar a Toll.

2. El polipéptido de la reivindicación 1, donde dicho polipéptido muestra una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 95% con SEC ID Nº: 8.

3. Un polipéptido sustancialmente puro o recombinante que comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº: 8.

4. Un a proteína de fusión que comprende el polipéptido de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3.

5. Un anticuerpo o fragmento de anticuerpo que se une específicamente al polipéptido de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4.

6. Un ácido nucleico que codifica el polipéptido de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4.

7. Un vector de expresión que comprende el ácido nucleico de la reivindicación 6.

8. Una célula hospedadora que comprende el vector de la reivindicación 7.

9. Un proceso para producir de forma recombinante un polipéptido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4 que comprende cultivar la célula hospedadora de la reivindicación 8 en condiciones en las cuales se expresa el polipéptido.