JP6508969B2 - Evaluation method of test substance - Google Patents
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Description
本発明は、被験物質の評価方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、化粧料などの外用剤の開発などに有用な被験物質の評価方法に関する。 The present invention relates to a method of evaluating a test substance. More specifically, the present invention relates to a method of evaluating a test substance useful for the development of an external preparation such as a cosmetic.
化粧料などの外用剤に清涼化剤、パラベン類、アルカリ剤などが含まれている場合、使用者によっては、前記外用剤を用いたときに、皮膚に不快な刺激を感じることがある。しかしながら、近年、使用者の安全意識の高まりから、このような不快な刺激を与えないか、または不快な刺激が少ない外用剤が好まれる傾向にある。 When the external preparation such as a cosmetic contains a refreshing agent, parabens, an alkaline agent, etc., some users may feel unpleasant irritation on the skin when using the external preparation. However, in recent years, due to an increase in safety awareness of users, external preparations that do not give such unpleasant stimuli or have few unpleasant stimuli tend to be preferred.
皮膚に対する物質の刺激性などの評価は、例えば、ヒトパッチ試験、ヒトによるスティンギング試験などの方法によって行なわれている。しかし、前記方法では、被験者によるバラつきなどが生じやすいため、評価結果に誤差が生じることがある。また、前記方法では、被験者によって、感覚刺激に対する感受性に違いがあるため、皮膚における感覚刺激の程度の違いを十分な感度で評価することができないことがある。したがって、前記方法には、皮膚における感覚刺激を再現性よく高い感度で評価し難いという欠点がある。 The evaluation of the irritant properties of substances to the skin is performed by methods such as human patch test and human stinging test. However, in the above-mentioned method, an error may occur in the evaluation result because the subject is likely to cause a variation or the like. In addition, in the above method, the sensitivity to sensory stimulation varies depending on the subject, so that the difference in the degree of sensory stimulation on the skin may not be evaluated with sufficient sensitivity. Therefore, the method has the disadvantage that it is difficult to evaluate sensory stimuli in the skin with high reproducibility and high sensitivity.
ところで、例えば、清涼化剤、パラベン類、アルカリ剤などは、一過性受容体電位チャネルの1つであるTRPA1を活性化し、活性化されたTRPA1を介して不快な刺激を引き起こすことが、本発明者らによって見出されている(例えば、特許文献1〜4参照)。 By the way, for example, a refreshing agent, parabens, an alkaline agent, etc. activate TRPA1, which is one of the transient receptor potential channels, to cause unpleasant stimulation via the activated TRPA1. They are found by the inventors (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
しかしながら、本発明者らは、現時点では、TRPA1と低浸透圧との関連性や、前記関連性を利用して、被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価する方法を具体的に記載した文献を発見していない。 However, at present, the present inventors have described the literature specifically describing the relationship between TRPA1 and hypotonicity, and a method for evaluating the TRPA1 activating activity of a test substance using the aforementioned relationship. I have not found it.
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、被験物質が有するTRPA1活性化作用を再現性よく高い感度で評価することができる被験物質の評価方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a method for evaluating a test substance which can evaluate TRPAl activating activity of a test substance with high reproducibility and high sensitivity.
本発明は、
(1)被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価する被験物質の評価方法であって、TRPA1発現細胞の細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液と前記被験物質と前記TRPA1発現細胞とを接触させ、前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を測定し、前記生理学的事象に基づき、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価する際に、前記生理学的事象として前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度の変化、前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内の電流の変化またはこれらの組み合わせを用いることを特徴とする被験物質の評価方法、
(2)前記低浸透圧液が、前記細胞内液の浸透圧よりも40〜200mOsm低い浸透圧を有する前記(1)に記載の方法、ならびに
(3)前記生理的事象が、前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる前記TRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度の変化である前記(1)または(2)に記載の方法
に関する。
This onset Ming,
(1) A method of evaluating a test substance for evaluating the activity of activating TRPA1 possessed by the test substance, which is a hypotonic fluid having an osmotic pressure lower than the osmotic pressure of the intracellular fluid of TRPA1-expressing cells, the test substance, and the test substance TRPA1 expressing cells and contacting the said when the hypotonic liquid was measured physiological events triggered through TRPA1, based on the physiological events, assessing the TRPA1 activation activity with the test substance, the Changes in calcium ion concentration in TRPAl -expressing cells caused by TRPA1 by the hypotonic fluid before and after contact with the test substance as physiological events, TRPA1 by the hypotonic fluid before and after contact with the test substance be characterized by using a change or a combination of these currents of TRPA1 expressing cells caused Te Evaluation method of the test substance,
(2) The method according to (1), wherein the hypotonic fluid has an osmotic pressure 40 to 200 mOsm lower than the osmotic pressure of the intracellular fluid, and (3) the physiological event is that of the test substance The method according to (1) or (2), which is a change in calcium ion concentration in the TRPAl -expressing cell caused by TRPRP1 by the hypotonic fluid before and after contact.
本発明の被験物質の評価方法は、被験物質が有するTRPA1活性化作用を再現性よく高い感度で評価することができるという優れた効果を奏する。 The evaluation method of the test substance of the present invention exhibits an excellent effect that the TRPA1 activating activity of the test substance can be evaluated with high reproducibility and high sensitivity.
1.被験物質の評価方法
本発明の被験物質の評価方法は、被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価する被験物質の評価方法であって、TRPA1発現細胞の細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液と前記被験物質と前記TRPA1発現細胞とを接触させ(すなわち、低浸透圧液中で前記被験物質と前記TRPA1発現細胞とを接触させ)、前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を測定し、前記生理学的事象に基づき、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価することを特徴とする。
1. Evaluation method of test substance The evaluation method of a test substance of the present invention is an evaluation method of a test substance for evaluating TRPAl activating activity of a test substance, and the osmotic pressure is lower than the osmotic pressure of intracellular fluid of TRPA1 expressing cells The test substance and the TRPAl -expressing cell are brought into contact with each other (ie, the test substance is brought into contact with the TRPAl -expressing cell in the hypotonic liquid), and the TRPAl is treated with the hypotonic liquid. It is characterized by measuring the physiological event triggered via, and evaluating the TRPA1 activation effect which the said to-be-tested substance has based on the said physiological event.
本発明の被験物質の評価方法は、前記低浸透圧液と前記被験物質と前記TRPA1発現細胞とを接触させ、前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を測定し、前記生理学的事象に基づき、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価するという操作が行なわれている点に1つの大きな特徴を有する。前記低浸透圧液によれば、TRPA1が活性化される。そのため、本発明の被験物質の評価方法によれば、前記操作が行なわれているので、細胞内液と同じ浸透圧を有する等浸透圧液を用いた場合と比べ、TRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を高い感度で測定することができる。したがって、本発明の被験物質の評価方法によれば、前記操作が行なわれているので、被験物質が少量であっても、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を高い感度で評価することができる。また、本発明の被験物質の評価方法によれば、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価する際に、前記TRPA1発現細胞を用いてTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を測定しているので、同一条件下に同時に何回も並行して評価を行なうことができる。したがって、本発明の被験物質の評価方法によれば、被験物質が有するTRPA1活性化作用を再現性よく評価することができる。 The method for evaluating a test substance of the present invention comprises bringing the hypotonic fluid, the test substance and the TRPAl -expressing cell into contact, and measuring the physiological event caused by the hypotonic fluid via TRPAl, the physiology It has one big feature in the point that operation of evaluating the TRPA1 activation effect which the above-mentioned test substance has based on specific event is performed. According to the hypotonic solution, TRPA1 is activated. Therefore, according to the method for evaluating a test substance of the present invention, since the above operation is performed, physiology caused via TRPA1 as compared with the case where an isotonic liquid having the same osmotic pressure as the intracellular fluid is used. Events can be measured with high sensitivity. Therefore, according to the method for evaluating a test substance of the present invention, since the above operation is carried out, even if the test substance is in a small amount, it is possible to evaluate with high sensitivity the TRPA1 activating action of the test substance. . Further, according to the method for evaluating a test substance of the present invention, when evaluating the TRPAl activating effect of the test substance, physiological events triggered via TRPAl are measured using the TRPAl -expressing cells. Therefore, evaluation can be performed simultaneously in parallel many times under the same conditions. Therefore, according to the evaluation method of the test substance of the present invention can be evaluated with good reproducibility for TRPA1 activation operation possessed by the test substance.
前記被験物質としては、例えば、無機化合物、有機化合物、植物抽出物、微生物培養物、微生物抽出物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記被験物質は、そのまま用いてもよく、必要に応じて、溶媒に溶解させて用いてもよい。前記溶媒は、TRPA1発現細胞の生育、TRPA1の生理学的機能の発現に影響を与えない溶媒であるのが望ましい。被験物質を溶解させる溶媒としては、例えば、エタノール、生理的食塩水、水などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the test substance include, for example, inorganic compounds, organic compounds, plant extracts, microorganism cultures, microorganism extracts and the like, but the present invention is not limited to such examples. The test substance may be used as it is, or may be used by being dissolved in a solvent, if necessary. The solvent is preferably a solvent that does not affect the growth of TRPAl -expressing cells and the expression of physiological functions of TRPAl. Examples of the solvent in which the test substance is dissolved include ethanol, physiological saline, water and the like, but the present invention is not limited to such examples.
本明細書において、特に断りのない限り、浸透圧〔mOsm(イオン量換算)〕は、式(I): In the present specification, the osmotic pressure [mOsm (ion amount conversion)] is represented by the formula (I) unless otherwise specified.
〔浸透圧(mOsm)〕
=〔電解質イオン量〕+〔浸透圧調整剤量〕 (I)
[Osmotic pressure (mOsm)]
= [Amount of electrolyte ion] + [amount of osmotic pressure regulator] (I)
(式中、「電解質イオン量」は浸透圧に影響を与える電解質を構成する電解質アニオンおよび電解質カチオンそれぞれのモル数の和、「浸透圧調整剤量」は浸透圧調整剤のモル数を示す)
に基づいて算出される。
(In the formula, “the amount of electrolyte ion” is the sum of the number of moles of each of the electrolyte anion and electrolyte cation that constitute the electrolyte that affects the osmotic pressure, and “the amount of osmotic pressure regulator” indicates the number of moles of osmotic pressure regulator
Calculated based on
前記電解質としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどのハロゲン化アルカリ金属、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどのハロゲン化アルカリ土類金属などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記前記浸透圧調整剤としては、例えば、マンニトール、グルコース、スクロースなどの糖などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the electrolyte include alkali metal halides such as sodium chloride and potassium chloride, and alkaline earth metal halides such as calcium chloride and magnesium chloride, but the present invention is limited to only such examples. is not. Examples of the osmotic pressure adjusting agent include sugars such as mannitol, glucose, and sucrose, but the present invention is not limited to such examples.
前記前記浸透圧調整剤としては、例えば、マンニトール、グルコース、スクロースなどの糖などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the osmotic pressure adjusting agent include sugars such as mannitol, glucose, and sucrose, but the present invention is not limited to such examples.
本明細書において、細胞内液の浸透圧(以下、「浸透圧A」ともいう)よりも低浸透圧液の浸透圧(以下、「浸透圧B」ともいう)との差(浸透圧A−浸透圧B)は、低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象をより確実に発生させ、TRPA1活性化作用の評価を容易に、かつ的確に行なう観点から、好ましくは40mOsm(908hPa)以上、より好ましくは80mOsm(1816hPa)以上であり、TRPA1に依存しない細胞の応答を抑制する観点から、好ましくは200mOsm(4540hPa)以下、より好ましくは160mOsm(3632hPa)以下である。前記浸透圧Bは、TRPA1発現細胞の細胞内液の浸透圧などによって異なるので、一概には決定することができないことから、TRPA1発現細胞の細胞内液の浸透圧などに応じて適宜設定することが好ましい。例えば、ヒトの細胞の細胞内液の浸透圧は、通常、280〜320mOsm(25℃での浸透圧:6356〜7264hPa)、好ましくは312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)である。したがって、TRPA1発現細胞がヒトの細胞に由来する場合、前記低浸透圧液の浸透圧は、TRPA1に依存しない細胞の応答を抑制する観点から、好ましくは100mOsm(25℃での浸透圧:2270hPa)以上、より好ましくは140(25℃での浸透圧:3178hPa)mOsm以上であり、低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象をより確実に発生させ、TRPA1活性化作用の評価を容易に、かつ的確に行なう観点から、好ましくは260mOsm(25℃での浸透圧:5902hPa)以下、より好ましくは240mOsm(25℃での浸透圧:5448hPa)以下である。 In the present specification, the difference between the osmotic pressure of the intracellular fluid (hereinafter also referred to as “osmotic pressure A”) and the difference between the osmotic pressure of the low osmotic pressure liquid (hereinafter also referred to as “osmotic pressure B”) (osmotic pressure A − The osmotic pressure B) is preferably 40 mOsm (908 hPa) from the viewpoint of more reliably generating a physiological event triggered by TRPA1 by a hypotonic fluid and evaluating TRPA1 activation activity easily and accurately. The above, more preferably 80 mOsm (1816 hPa) or more, and from the viewpoint of suppressing the response of cells independent of TRPA1, preferably 200 mOsm (4540 hPa) or less, more preferably 160 mOsm (3632 hPa) or less. The osmotic pressure B varies depending on the osmotic pressure of the intracellular fluid of the TRPA1-expressing cells, and can not be determined indiscriminately. Therefore, the osmotic pressure B may be appropriately set according to the osmotic pressure of the intracellular fluid of the TRPA1-expressing cells. Is preferred. For example, the osmotic pressure of the intracellular fluid of human cells is usually 280 to 320 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C: 6356 to 7264 hPa), preferably 312 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C: 7082 hPa). Therefore, when TRPAl -expressing cells are derived from human cells, the osmotic pressure of the hypotonic fluid is preferably 100 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C: 2270 hPa) from the viewpoint of suppressing cell responses not dependent on TRPAl. Or more, more preferably 140 (osmotic pressure at 25 ° C .: 3178 hPa) mOsm or more, which more reliably generates a physiological event triggered by TRPA1 by the hypotonic liquid, and facilitates evaluation of TRPA1 activation action In order to perform accurately and precisely, it is preferably 260 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C: 5902 hPa) or less, more preferably 240 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C: 5448 hPa) or less.
前記TRPA1発現細胞は、一過性受容体電位チャネル(TRPチャネル)の1つであるTRPA1の生理学的機能を発現する細胞である。前記TRPA1の生理学的機能としては、例えば、TRPA1アゴニストによる化学刺激、冷覚刺激、機械刺激などの刺激による細胞外から細胞内へのカルシウムイオン、ナトリウムイオンなどの陽イオンの輸送能;前記刺激による細胞における膜電位の調節能などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記TRPA1のアゴニストとしては、例えば、メントール、エタノール、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコール、アルカリ剤(例えば、アンモニア、モノエタノールアミン、水酸化カリウムなど)、アリルイソチオシアネート、メチルパラベン、アリシン、イシリン、過酸化水素、ブラジキニン、アクロレイン、香油成分(例えば、シトラール、オイゲノール、シンナムアルデヒドなど)などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The TRPAl-expressing cells are cells that express the physiological function of TRPAl, which is one of transient receptor potential channels (TRP channels). Physiological functions of TRPA1 include, for example, the ability to transport cations such as calcium ions and sodium ions from outside to inside of cells by stimulation such as chemical stimulation by cold TRP1 agonist, cold stimulation, mechanical stimulation by TRPAl agonist; Although the ability to control the membrane potential in cells and the like can be mentioned, the present invention is not limited to such examples. Examples of the TRPA1 agonist include menthol, ethanol, 1,3-butylene glycol, propylene glycol, alkaline agents (eg, ammonia, monoethanolamine, potassium hydroxide etc.), allyl isothiocyanate, methyl paraben, allicin, icillin, Although hydrogen peroxide, bradykinin, acrolein, a perfume oil component (eg, citral, eugenol, cinnamaldehyde etc.) and the like can be mentioned, the present invention is not limited to such examples.
前記TRPA1発現細胞は、内因性TRPA1を発現している内因性TRPA1発現細胞であってもよく、TRPA1をコードする核酸が発現可能に宿主細胞に導入されている外因性TRPA1発現細胞であってもよい。前記TRPA1発現細胞のなかでは、TRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を簡便な操作で的確に測定することができる観点から、外因性TRPA1発現細胞が好ましい。 The TRPAl-expressing cell may be an endogenous TRPAl-expressing cell expressing endogenous TRPAl, or an exogenous TRPAl-expressing cell in which a nucleic acid encoding TRPAl has been introduced into a host cell in an expressible manner. Good. Among the TRPAl-expressing cells, exogenous TRPAl-expressing cells are preferable, from the viewpoint of being able to accurately measure physiological events caused via TRPAl by a simple operation.
前記内因性TRPA1発現細胞としては、例えば、感覚神経細胞、内耳細胞などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記内因性TRPA1発現細胞は、ヒトにおける被験物質のTRPA1活性化作用を的確に評価する観点から、好ましくはヒト由来の細胞である。 Examples of the endogenous TRPAl -expressing cells include sensory neurons and inner ear cells, but the present invention is not limited to such examples. The above-mentioned endogenous TRPAl -expressing cell is preferably a human-derived cell from the viewpoint of appropriately evaluating the TRPAl activating action of the test substance in human.
前記外因性TRPA1発現細胞は、宿主細胞に導入された前記核酸が、染色体外要素として存在している細胞であってもよく、宿主細胞に導入された前記核酸が組み込みにより染色体に組み込まれている細胞であってもよい。 The exogenous TRPA1-expressing cell may be a cell in which the nucleic acid introduced into the host cell is present as an extrachromosomal element, and the nucleic acid introduced into the host cell is integrated into the chromosome by integration. It may be a cell.
前記外因性TRPA1発現細胞は、例えば、エレクトロポレーション法、リポフェクション法、トランスフェクション法、パーティクルガン法などの形質転換方法によって、TRPA1をコードする核酸を保持する組換えベクターなどにより宿主細胞を形質転換することにより得られる。 The exogenous TRPA1-expressing cells are transformed with a host cell by a recombinant vector carrying a nucleic acid encoding TRPA1, for example, by a transformation method such as electroporation, lipofection, transfection, particle gun method, etc. It is obtained by
TRPA1をコードする核酸は、ヒトTRPA1をコードする核酸であってもよく、他の動物のTRPA1をコードする核酸であってもよい。ヒトにおける被験物質のTRPA1活性化作用を的確に評価する観点から、前記TRPA1をコードする核酸は、好ましくはヒトTRPA1をコードする核酸である。TRPA1をコードする核酸としては、例えば、配列番号:1に示される塩基配列からなる核酸などが挙げられる。この配列番号:1に示される塩基配列は、アクセッション番号NM_007332としてGenBankに登録されているヒトTRPA1をコードする核酸の塩基配列である。なお、TRPA1をコードする核酸は、前記核酸によりコードされるポリペプチドが前記生理学的機能を発現するのであれば、TRPA1の構造遺伝子の塩基配列の内部または末端に、1または数個のヌクレオチド残基の置換、欠失または挿入を有する変異型核酸であってもよい。前記TRPA1をコードする核酸は、例えば、配列番号:1に示される塩基配列に基づき作成されたプローブを用いるハイブリダイゼーション法、配列番号:1に示される塩基配列に基づき設計され、合成された2種のオリゴヌクレオチドプライマーからなるプライマー対を用いる核酸増幅法などにより得られる。 The nucleic acid encoding TRPAl may be a nucleic acid encoding human TRPA1 or a nucleic acid encoding TRPAl of another animal. From the viewpoint of appropriately evaluating the TRPAl activating activity of the test substance in human, the nucleic acid encoding TRPAl is preferably a nucleic acid encoding human TRPAl. Examples of the nucleic acid encoding TRPAl include a nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the like. The nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the nucleotide sequence of a nucleic acid encoding human TRPA1 registered in GenBank under Accession No. NM — 007332. The nucleic acid encoding TRPAl is one or several nucleotide residues inside or at the end of the nucleotide sequence of the structural gene of TRPAl if the polypeptide encoded by the nucleic acid expresses the above-mentioned physiological function. Or a mutant nucleic acid having a substitution, deletion or insertion of The nucleic acid encoding the TRPAl is, for example, a hybridization method using a probe prepared based on the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, and two types designed and synthesized based on the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 And a nucleic acid amplification method using a primer pair consisting of oligonucleotide primers of
変異型核酸としては、例えば、(A)配列番号:1に示される塩基配列に対して、BLASTアルゴリズムにより、Cost to open gap 11、Cost to extend gap 1、expect value 10、wordsize 11の条件(デフォルト値)下、評価対象の配列をアライメントして算出される配列相同性の値が、TRPA1が有する生理学的機能を十分に発揮させる観点から、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である塩基配列からなり、かつコードされるポリペプチドが、陽イオンを透過させる機能を少なくとも発現するポリペプチドである核酸、
(B)配列番号:2において、1個または数個のアミノ酸残基の置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列をコードし、コードされるポリペプチドが、陽イオンを透過させる機能を少なくとも発現するポリペプチドである核酸、
(C)配列番号:1に示される塩基配列からなる核酸に対する相補鎖核酸とストリンジェントな条件下にハイブリダイズし、コードされるポリペプチドが、陽イオンを透過させる機能を少なくとも発現するポリペプチドである核酸
などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されない。
As a variant type nucleic acid, for example, conditions of Cost to open gap 11, Cost to extend gap 1, expect value 10 and wordsize 11 (default) according to the BLAST algorithm for the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 Value) The sequence homology value calculated by aligning the sequence to be evaluated is preferably 80% or more, more preferably 90% or more from the viewpoint of sufficiently exerting the physiological function of TRPA1. A nucleic acid which is a polypeptide consisting of a base sequence and encoded and which at least expresses a function of permeating cations;
(B) In SEQ ID NO: 2, encoding an amino acid sequence having a substitution, deletion or addition of one or several amino acid residues and the encoded polypeptide at least expresses a function of permeating cations A nucleic acid which is a polypeptide,
(C) a polypeptide which hybridizes under stringent conditions with a complementary strand nucleic acid to a nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 under stringent conditions and the encoded polypeptide at least expresses a function of permeating cations Although a certain nucleic acid etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.
なお、本明細書において、「ストリンジェントな条件」は、配列番号:1に示される塩基配列からなる核酸によりコードされるポリペプチドの生理学的機能と同等またはそれ以上の生理学的機能を有するポリペプチドをコードする核酸を得る観点から、好ましくは配列番号:1に示される塩基配列からなる核酸と、配列番号:1に対する配列相同性が少なくとも80%である塩基配列からなる核酸とが特異的にハイブリダイゼーションする条件である。前記ストリンジェントな条件としては、例えば、配列番号:1に示される塩基配列からなる核酸とハイブリダイゼーション対象の核酸とを、ハイブリダイゼーション用溶液〔組成:6×SSC(組成:0.9M塩化ナトリウム、0.09Mクエン酸ナトリウム、pH7.0)、0.5重量%ドデシル硫酸ナトリウム、5×デンハルト溶液、100μg/ml変性サケ精子DNA、50体積%ホルムアミド〕中、室温以上、よりストリンジェントな条件として42℃以上、さらにストリンジェントな条件として60℃以上の温度で10時間インキュベーションし、つぎに、例えば、2×SSC、よりストリンジェントな条件として0.1×SSCのイオン強度条件下で、かつ室温以上、よりストリンジェントな条件として42℃以上、さらにストリンジェントな条件として60℃以上の温度で洗浄を行なう条件などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 In the present specification, "stringent conditions" refers to a polypeptide having a physiological function that is equivalent to or greater than the physiological function of a polypeptide encoded by a nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 From the viewpoint of obtaining a nucleic acid encoding SEQ ID NO: 1, preferably the nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the nucleic acid consisting of the base sequence having at least 80% sequence homology to SEQ ID NO: 1 are specifically high. Conditions for hybridization. As the stringent conditions, for example, a nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a nucleic acid to be hybridized, a hybridization solution [composition: 6 × SSC (composition: 0.9 M sodium chloride, In 0.09 M sodium citrate, pH 7.0), 0.5 wt% sodium dodecyl sulfate, 5 × Denhardt's solution, 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA, 50% by volume formamide], as a more stringent condition at room temperature or higher Incubate for 10 hours at a temperature of 60 ° C. or higher as 42 ° C. or higher, more stringent condition, and then, for example, 2 × SSC, 0.1 × SSC ionic strength condition as more stringent condition, and room temperature Above, as more stringent conditions, 42 ° C or more, Although conditions under which washing is performed at a temperature of 60 ° C. or higher, and the like may be mentioned as the essential conditions, the present invention is not limited to such examples.
組換えベクターは、前記TRPA1をコードする核酸を、慣用のベクターと連結させることにより得られる。前記ベクターは、調製が容易であり、効率よく宿主細胞に導入することができ、かつ宿主細胞内でTRPA1を効率よく発現させることができるベクターであればよい。ベクターは、形質転換後の細胞のなかからの外因性TRPA1発現細胞の選択が容易であることから、好ましくは選択マーカー遺伝子を有するベクターである。また、ベクターは、必要により、TRPA1を連結させるための部位の上流に、宿主細胞内でTRPA1を発現させるに適した発現プロモーターを有していてもよい。ベクターとしては、例えば、大腸菌のプラスミドベクター、酵母のプラスミドベクターなどのプラスミドベクター;レトロウイルスベクターなどのウイルスベクターなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The recombinant vector can be obtained by ligating the above-mentioned TRPA1-encoding nucleic acid with a conventional vector. The vector may be any vector that is easy to prepare, can be efficiently introduced into host cells, and can efficiently express TRPA1 in the host cells. The vector is preferably a vector having a selectable marker gene because selection of exogenous TRPA1 expressing cells from among transformed cells is easy. In addition, the vector may optionally have an expression promoter suitable for expressing TRPA1 in a host cell, upstream of the site for linking TRPA1. Examples of the vector include plasmid vectors such as E. coli plasmid vectors, yeast plasmid vectors, and viral vectors such as retroviral vectors, but the present invention is not limited to such examples.
前記宿主細胞としては、前記TRPA1をコードする核酸が効率よく発現され、かつ培養が容易なものであればよく、例えば、動物細胞、細菌細胞、植物細胞、昆虫細胞などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの宿主細胞のなかでは、ヒトにおける被験物質のTRPA1活性化作用を的確に評価する観点から、好ましくは動物細胞である。前記動物細胞としては、例えば、HEK293細胞、Hela細胞などのヒト細胞;COS−7細胞などのサル細胞;CHO細胞、NIH3T3細胞などのマウス細胞などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの動物細胞のなかでは、ヒトにおける被験物質のTRPA1活性化作用を的確に評価する観点から、HEK293細胞、CHO細胞、COS−7細胞およびNIH3T3細胞が好ましく、HEK293細胞がより好ましい。 As the host cell, any nucleic acid encoding the TRPA1 can be efficiently expressed and culture can be easily performed, and examples thereof include animal cells, bacterial cells, plant cells, insect cells and the like, but the present invention Is not limited to such an example. Among these host cells, preferred are animal cells from the viewpoint of appropriately evaluating the TRPAl activating action of the test substance in human. Examples of the animal cells include human cells such as HEK 293 cells and Hela cells; monkey cells such as COS-7 cells; mouse cells such as CHO cells and NIH 3T3 cells; It is not limited. Among these animal cells, HEK293 cells, CHO cells, COS-7 cells and NIH3T3 cells are preferable, and HEK293 cells are more preferable, from the viewpoint of appropriately evaluating the TRPAl activating action of the test substance in human.
形質転換後の細胞からの外因性TRPA1発現細胞の選択は、例えば、用いられた組換えベクターが選択マーカー遺伝子を有する場合、選択マーカー遺伝子に応じた選択培地で培養することなどにより行なうことができる。また、得られた細胞が外因性TRPA1発現細胞であることの確認は、例えば、細胞を、1〜10mMパラオキシ安息香酸メチルエステルと接触させ、後述の細胞内カルシウムイオン濃度の測定方法により、接触後の細胞の細胞内カルシウムイオン濃度を測定することにより行なうことができる。細胞が外因性TRPA1発現細胞である場合、接触後の細胞の細胞内カルシウムイオン濃度は、パラオキシ安息香酸メチルエステルと接触させていない細胞の細胞内カルシウムイオン濃度よりも大きくなる。 Selection of exogenous TRPAl -expressing cells from cells after transformation can be carried out, for example, by culturing in a selection medium corresponding to the selection marker gene, etc. if the recombinant vector used has the selection marker gene . In addition, confirmation that the obtained cell is an exogenous TRPA1-expressing cell is carried out, for example, by bringing the cell into contact with 1 to 10 mM parahydroxybenzoic acid methyl ester, and after the contact according to the method for measuring intracellular calcium ion concentration described later. It can be carried out by measuring the intracellular calcium ion concentration of the cells of When the cell is an exogenous TRPAl -expressing cell, the intracellular calcium ion concentration of the cell after contact is higher than the intracellular calcium ion concentration of the cell not in contact with parahydroxybenzoic acid methyl ester.
前記低浸透圧液は、例えば、精製水と電解質とイオン強度に関係しない浸透圧調整剤とを混合することなどによって得ることができる。 The hypotonic solution can be obtained, for example, by mixing purified water, an electrolyte, and an osmotic pressure regulator which is not related to ionic strength.
前記被験物質とTRPA1発現細胞との接触に際して、被験物質の量は、被験物質の種類、TRPA1発現細胞の数などによって異なるので、一概には決定することができないことから、被験物質の種類、TRPA1発現細胞の数などに応じて適宜決定することが望ましい。 Since the amount of the test substance varies depending on the type of the test substance, the number of TRP1-expressing cells, etc. upon contact of the test substance with the TRP1-expressing cells, the type of the test substance can not be determined. It is desirable to determine appropriately according to the number of expressing cells and the like.
前記被験物質とTRPA1発現細胞との接触に際して、1cm2あたりのTRPA1発現細胞の数は、試験データの信頼性の観点から、1×103細胞以上、より好ましくは1×104細胞以上であり、TRPA1発現細胞におけるTRPA1の生理学的機能を十分に発揮させる観点から、1×106細胞以下、より好ましくは5×105細胞以下である。 The number of TRPAl -expressing cells per 1 cm 2 when contacting the test substance with TRPAl -expressing cells is 1 × 10 3 cells or more, more preferably 1 × 10 4 cells or more from the viewpoint of the reliability of test data. From the viewpoint of sufficiently exerting the physiological function of TRPA1 in TRPAl -expressing cells, it is 1 × 10 6 cells or less, more preferably 5 × 10 5 cells or less.
前記生理学的事象としては、例えば、前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度の変化、前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内の電流の変化、これらの組み合わせなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 As the physiological event, for example, a change in calcium ion concentration in TRPAl -expressing cells caused by the hypotonic fluid via TRPA1 before and after the contact with the test substance, and the hypotonic pressure before and after the contact with the test substance The changes in the current in TRPAl -expressing cells caused by TRP1 by the fluid, combinations thereof, and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to such examples.
本発明においては、簡便な操作で、かつ高感度で測定することができる観点から、前記生理学的事象は、前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度の変化であることが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of being able to measure with a simple operation and with high sensitivity, the physiological event is a cell that expresses TRPA1 caused by the hypotonic fluid via TRPA1 before and after contact with the test substance. It is preferable that it is a change of the calcium ion concentration inside.
前記被験物質が有するTRPA1活性化作用は、例えば、前記低浸透圧液と前記被験物質とに接触させたときのTRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度と、前記低浸透圧液と接触させたときのTRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度との差;前記低浸透圧液と前記被験物質とに接触させたときのTRPA1発現細胞におけるTRPA1を介する電位と、前記低浸透圧液に接触させたときのTRPA1発現細胞におけるTRPA1を介する電位の差、これらの組み合わせなどを調べることにより測定される。 The TRPAl activating activity of the test substance is, for example, when the calcium ion concentration in TRPAl -expressing cells when the hypotonic liquid and the test substance are brought into contact, and when the hypotonic liquid is brought into contact Difference with calcium ion concentration in TRPA1-expressing cells; TRPA1 mediated potential in TRPAl-expressing cells when contacting with the hypotonic fluid and the test substance, and TRPA1 when contacting with the hypotonic fluid It is measured by examining differences in potentials mediated by TRPAl in expressing cells, combinations thereof and the like.
前記生理学的事象として、前記被験物質の接触前後に前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内のカルシウムイオン濃度の変化を用いる場合、前記低浸透圧液に接触させたTRPA1発現細胞内では、細胞内液の浸透圧と同じ浸透圧を有する等浸透圧液に接触させたTRPA1発現細胞に比べて、TRPA1を介するTRPA1発現細胞外からTRPA1発現細胞内へのカルシウムイオンの流入量が増大する。したがって、前記低浸透圧液と前記被験物質とに接触させたTRPA1発現細胞では、前記等浸透圧液と被験物質とに接触させたTRPA1発現細胞に比べて、被験物質によるTRPA1を介するTRPA1発現細胞外からTRPA1発現細胞内へのカルシウムイオンの流入量が相対的に増大し、細胞内カルシウムイオン濃度の増加の幅が大きくなる。よって、前記低浸透圧液と前記被験物質と前記TRPA1発現細胞との接触により、細胞内カルシウムイオン濃度をより高感度で測定することができる。この場合、前記被験物質がTRPA1活性化作用を有することの判断基準としては、例えば、
(I)前記低浸透圧液と被験物質とに接触させたときの前記TRPA1発現細胞内におけるカルシウムイオン濃度が、前記低浸透圧液に接触させたときの前記TRPA1発現細胞内におけるカルシウムイオン濃度よりも大きいこと、
(II)前記低浸透圧液と被験物質とに接触させたときのTRPA1発現細胞内におけるカルシウムイオン濃度と、細胞内液と同じ浸透圧を有する等浸透圧液と被験物質とに接触させたときのTRPA1発現細胞内におけるカルシウムイオン濃度との差が、前記低浸透圧液とTRPA1の既知のアゴニストとに接触させたときのTRPA1発現細胞内におけるカルシウムイオン濃度と、前記等浸透圧液とTRPA1の既知のアゴニストとに接触させたときのTRPA1発現細胞の細胞内カルシウムイオン濃度との差と同じであるかそれよりも大きいこと
などが挙げられる。
When using a change in calcium ion concentration in TRPAl -expressing cells caused by TRPPA by the hypotonic fluid before and after contact with the test substance as the physiological event, TRPAl expression in contact with the hypotonic fluid Intracellularly, the influx of calcium ion from TRPA1-expressing extracellular cells to TRPA1-expressing cells via TRPA1 compared to TRPA1-expressing cells in contact with iso-osmotic solution having the same osmotic pressure as the intracellular fluid osmotic pressure. Increases. Therefore, in the TRPAl -expressing cells contacted with the hypotonic fluid and the test substance, the TRPAl -expressing cells via TRPAl with the test substance as compared to the TRPAl -expressing cells contacted with the iso-osmotic fluid and the test substance The influx of calcium ions from the outside into TRPAl -expressing cells relatively increases, and the range of increase in intracellular calcium ion concentration increases. Therefore, the intracellular calcium ion concentration can be measured with higher sensitivity by the contact between the hypotonic fluid, the test substance, and the TRPAl -expressing cells. In this case, for example, as a criterion for the test substance to have TRPAl activating activity,
(I) The calcium ion concentration in the TRPA1-expressing cell when contacted with the hypotonic fluid and the test substance is based on the calcium ion concentration in the TRPA1-expressing cell when contacted with the hypotonic fluid Too big,
(II) When the iso-osmotic fluid having the same osmotic pressure as the intracellular fluid and the test substance are brought into contact with the calcium ion concentration in the TRPAl -expressing cell when the hypotonic fluid and the test substance are contacted The difference between the calcium ion concentration in the TRPA1-expressing cells and the calcium ion concentration in the TRPA1-expressing cells when the hypotonic solution and the known agonist of the TRPA1 are in contact with each other, and It may be equal to or greater than the difference from the intracellular calcium ion concentration of TRPAl -expressing cells when contacted with a known agonist.
前記カルシウムイオン濃度は、例えば、カルシウムイオンと特異的に結合するカルシウム指示薬をTRPA1発現細胞に導入し、当該TRPA1発現細胞内のカルシウムイオンに前記カルシウム指示薬を結合させ、カルシウムイオンと結合したカルシウム指示薬を定量する方法などによって測定することができる。 The calcium ion concentration is, for example, introducing a calcium indicator that specifically binds to calcium ion into TRPAl-expressing cells, causing the calcium indicator to bind to calcium ion in the TRPAl-expressing cell, and combining the calcium indicator with calcium ion It can measure by the method of quantifying etc.
前記カルシウム指示薬は、カルシウムイオンと結合したカルシウム指示薬を簡便な操作で定量することができることから、カルシウムイオンとの結合前後の変化を光学的特性の変化などによって検出することができる試薬であることが好ましい。前記光学的特性の変化としては、例えば、蛍光強度の変化、吸光度の変化などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものでない。前記カルシウム指示薬としては、例えば、カルシウムイオンとの結合前後に蛍光強度が変化する蛍光カルシウム指示薬などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記カルシウム指示薬のなかでは、測定が容易であり、かつTRPA1発現細胞内に存在する夾雑物質の動態との区別化が容易である観点から、カルシウムイオンとの結合前後に蛍光強度が変化する蛍光カルシウム指示薬が好ましい。前記蛍光カルシウム指示薬としては、例えば、FURA 2、FURA 2−AM、Fluo−3などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記蛍光カルシウム指示薬は、1種類の励起波長を有していてもよく、2種類以上の励起波長を有していてもよい。前記カルシウム指示薬が前記蛍光カルシウム指示薬である場合、当該蛍光マグネシウム指示薬は、蛍光強度の測定が容易であり、しかも被験物質が有するTRPA1活性化作用の評価の精度をより高めることができることから、2種類の励起波長を有する蛍光マグネシウム指示薬が好ましい。 The calcium indicator is a reagent capable of detecting a change in optical properties before and after binding to a calcium ion, since the calcium indicator bound to a calcium ion can be quantified by a simple operation. preferable. Examples of the change in the optical properties include a change in fluorescence intensity, a change in absorbance, and the like, but the present invention is not limited to such examples. Examples of the calcium indicator include, for example, a fluorescent calcium indicator whose fluorescence intensity changes before and after binding to a calcium ion, but the present invention is not limited to such an example. Among the calcium indicators, fluorescent calcium whose fluorescence intensity changes before and after binding to calcium ions, from the viewpoint of easy measurement and easy differentiation from the dynamics of contaminating substances present in TRPAl -expressing cells. Indicators are preferred. Examples of the fluorescent calcium indicator include FURA 2, FURA 2-AM, Fluo-3 and the like, but the present invention is not limited to such examples. The fluorescent calcium indicator may have one excitation wavelength or may have two or more excitation wavelengths. When the calcium indicator is the fluorescent calcium indicator, the fluorescent magnesium indicator is easy to measure the fluorescence intensity, and can further enhance the accuracy of the evaluation of the TRPA1 activating activity of the test substance, so two types can be used. Preferred are fluorescent magnesium indicators having an excitation wavelength of
カルシウムイオン濃度の測定に際し、1種類の励起波長を有する蛍光マグネシウム指示薬を用いる場合、当該励起波長における蛍光強度に基づき、TRPA1活性化作用を評価することができる。また、カルシウムイオン濃度の測定に際し、2種類以上の励起波長を有する蛍光マグネシウム指示薬を用いる場合、被験物質が有するTRPA1活性化作用の評価の精度をより高める観点から、当該2種類以上の励起波長から選ばれた2種類の励起波長(第1励起波長および第2励起波長)を選択し、第1励起波長および第2励起波長それぞれにおける蛍光強度から算出された蛍光強度比に基づき、TRPA1活性化作用を評価することができる。 In the case of using a fluorescent magnesium indicator having one type of excitation wavelength when measuring the calcium ion concentration, the TRPA1 activating action can be evaluated based on the fluorescence intensity at the excitation wavelength. In addition, in the case of using a fluorescent magnesium indicator having two or more types of excitation wavelengths in the measurement of calcium ion concentration, from the viewpoint of enhancing the accuracy of evaluation of the TRPA1 activation effect of the test substance, from the two or more types of excitation wavelengths The selected two excitation wavelengths (the first excitation wavelength and the second excitation wavelength) are selected, and the TRPA1 activating action is based on the fluorescence intensity ratio calculated from the fluorescence intensity at each of the first excitation wavelength and the second excitation wavelength. Can be evaluated.
カルシウムイオン濃度の測定に際し、例えば、2種類の励起波長を有する蛍光カルシウム指示薬であるFURA 2−AMを用いる場合、第1励起波長における蛍光強度(以下、「第1蛍光強度」ともいう)として340nmにおける蛍光強度および第2励起波長における蛍光強度(以下、「第2蛍光強度」ともいう)として380nmにおける蛍光強度を用いることができる。この場合、前記蛍光強度比は、例えば、式(II): In the case of using, for example, FURA 2-AM, which is a fluorescent calcium indicator having two types of excitation wavelengths, in the measurement of calcium ion concentration, it is 340 nm as the fluorescence intensity at the first excitation wavelength (hereinafter also referred to as "first fluorescence intensity") The fluorescence intensity at 380 nm can be used as the fluorescence intensity at and the fluorescence intensity at the second excitation wavelength (hereinafter also referred to as “second fluorescence intensity”). In this case, the fluorescence intensity ratio is, for example, the formula (II):
蛍光強度比=第1蛍光強度/第2蛍光強度 (II) Fluorescence intensity ratio = 1st fluorescence intensity / 2nd fluorescence intensity (II)
にしたがって求めることができる。この場合、前記被験物質がTRPA1活性化作用を有することの判断基準としては、例えば、
(i)前記低浸透圧液と被験物質とに接触させたときの蛍光強度比〔以下、「蛍光強度(A)」という〕が、前記低浸透圧液に接触させたときの蛍光強度比〔以下、「蛍光強度(B)」という〕よりも大きいこと、
(ii)前記低浸透圧液と被験物質とに接触させたときの蛍光強度比(A)と、前記等浸透圧液と被験物質とに接触させたときの蛍光強度比〔以下、「蛍光強度(C)」という〕との差〔蛍光強度比(A)−蛍光強度比(C)〕が、前記低浸透圧液とTRPA1の既知のアゴニストとに接触させたときの蛍光強度比〔以下、「蛍光強度(D)」という〕と、前記等浸透圧液とTRPA1の既知のアゴニストとに接触させたときの蛍光強度比〔以下、「蛍光強度(E)」という〕との差〔蛍光強度比(D)−蛍光強度比(E)〕と同じであるかそれよりも大きいこと
などが挙げられる。
It can be determined according to In this case, for example, as a criterion for the test substance to have TRPAl activating activity,
(I) The fluorescence intensity ratio (hereinafter referred to as "fluorescence intensity (A)") when the hypotonic solution and the test substance are brought into contact with each other is the fluorescence intensity ratio when the hypotonic solution is brought into contact Hereinafter referred to as "fluorescence intensity (B)"
(Ii) The fluorescence intensity ratio (A) when the hypoosmotic liquid and the test substance are brought into contact, and the fluorescence intensity ratio when the iso-osmotic liquid and the test substance are brought into contact [hereinafter referred to as "fluorescence intensity (C) ”[fluorescence intensity ratio (A) −fluorescence intensity ratio (C)] is the fluorescence intensity ratio when the hypotonic solution and TRPA1 known agonist are in contact with each other [hereinafter, Difference between fluorescence intensity ratio [referred to as “fluorescence intensity (D)”] and fluorescence intensity ratio [hereinafter referred to as “fluorescence intensity (E)”] when said iso-osmotic solution and a known agonist of TRPA1 are brought into contact [fluorescence intensity The same as or larger than the ratio (D) −fluorescence intensity ratio (E)], and the like.
前記生理学的事象として、前記TRPA1を介して引き起こされるTRPA1発現細胞内の電流の変化を用いる場合、前記被験物質がTRPA1活性化作用を有することの判断基準としては、例えば、前記低浸透圧液と被験物質とに接触させたときのTRPA1発現細胞内における一定電位下での電流〔以下、「電流(A)」という〕が、前記低浸透圧液に接触させたときのTRPA1発現細胞内における一定電位下での電流〔以下、「電流(B)」という〕よりも大きいことなどが挙げられる。前記電流の変化の測定方法としては、例えば、パッチクランプ法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 When a change in current in TRPAl-expressing cells caused via TRPAP1 is used as the physiological event, for example, the hypoosmotic fluid may be used as a criterion for TRP1 activating activity of the test substance. The current under constant potential in TRPAl -expressing cells when contacted with a test substance [hereinafter referred to as "current (A)"] is constant in TRPAl -expressing cells when contacted with said hypotonic liquid It may be larger than the current under potential [hereinafter referred to as “current (B)”]. Examples of the method of measuring the change in the current include a patch clamp method and the like, but the present invention is not limited to such an example.
なお、前記低浸透圧液と前記被験物質と前記TRPA1発現細胞とを接触させるに先立って、生理学的機能を発現させるに適した状態にTRPA1発現細胞を維持するために、必要に応じて、TRPA1発現細胞を、任意の時間培養してもよい。TRPA1発現細胞の培養方法は、用いられる細胞の種類に応じた方法であればよく、例えば、単層静置培養法、浮遊培養法、回転培養法、三次元担体培養法などの方法が挙げられる。また、培養温度、培養時間、培養液のpH、二酸化炭素濃度などの培養条件は、用いられる宿主細胞に応じて適宜設定される。TRPA1発現細胞に用いられる宿主細胞がHEK293細胞である場合、TRPA1発現細胞は、細胞を良好に生育させる観点から、通常、5体積%二酸化炭素中、36℃〜38℃、好ましくは36.5℃〜37.5℃で培養される。TRPA1発現細胞の培養に用いられる培地としては、当該TRPA1発現細胞が生育するのに適した成分、例えば、グルコース、アミノ酸、ペプトン、ビタミン、細胞増殖促進因子(例えば、細胞成長因子、ホルモン、結合タンパク質、細胞接着因子、脂質など)、血清(例えば、ウシ胎仔血清など)、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどを成分とする培地であればよい。前記培地は、慣用の基本培地に、前記成分を補った培地であってもよく、市販されている培地であってもよい。基本培地としては、特に限定されないが、MEM培地、DMEM培地、RPMI 1640培地などが挙げられる。TRPA1発現細胞の培養に用いられる培地は、TRPA1発現細胞の種類により培養条件が異なるため、一概に決定することができない。例えば、用いられるTRPA1発現細胞が、HEK293細胞から得られた細胞である場合、TRPA1発現細胞の培養に用いられる培地として、10質量%ウシ胎仔血清含有DMEM培地などが用いられる。 In addition, prior to bringing the hypoosmotic fluid, the test substance, and the TRPAl -expressing cell into contact, in order to maintain the TRPAl -expressing cell in a state suitable for expressing a physiological function, as necessary, TRPAl The expressing cells may be cultured for any time. The method for culturing TRPAl -expressing cells may be any method according to the type of cells used, and examples include methods such as monolayer static culture, suspension culture, rotation culture, and three-dimensional carrier culture. . In addition, culture conditions such as culture temperature, culture time, pH of culture solution, carbon dioxide concentration and the like are appropriately set according to the host cell to be used. When the host cell used for TRPAl-expressing cells is HEK293 cells, TRPAl-expressing cells are usually 36 ° C to 38 ° C, preferably 36.5 ° C, in 5% by volume of carbon dioxide, from the viewpoint of well growing the cells. Incubate at ~ 37.5 ° C. As a medium used for culturing TRPAl-expressing cells, components suitable for growing TRPAl-expressing cells, such as glucose, amino acids, peptones, vitamins, cell growth promoting factors (eg, cell growth factors, hormones, binding proteins, etc. Any medium may be used as long as it contains, for example, cell adhesion factor, lipids, serum, such as fetal calf serum, calcium chloride, magnesium chloride, etc. The medium may be a conventional basic medium supplemented with the components, or may be a commercially available medium. The basic medium is not particularly limited, and examples thereof include MEM medium, DMEM medium, RPMI 1640 medium and the like. The culture medium used to culture TRPAl -expressing cells can not be determined indiscriminately because the culture conditions differ depending on the type of TRPAl -expressing cells. For example, when the TRPAl -expressing cell to be used is a cell obtained from HEK 293 cells, a 10 mass% fetal calf serum-containing DMEM medium or the like is used as a medium to be used for culturing TRPAl -expressing cells.
本発明の被験物質の評価方法に供することによって、TRPA1の活性化物質であることが判明した被験物質は、TRPA1を介して皮膚などに感覚刺激を引き起こす物質であると考えられる。したがって、本発明の被験物質の評価方法によれば、例えば、化粧料などの外用剤などの成分として用いられる化合物などを被験物質として用いることにより、前記化合物などが感覚刺激を引き起こさないかどうかを調べることができる。これにより、感覚刺激を引き起こす物質を予め除外することも可能となる。また、本発明の被験物質の評価方法によれば、感覚刺激を引き起こす物質のスクリーニング、薬理学的評価などを行なうことができる。したがって、本発明の被験物質の評価方法は、皮膚トラブルを生じやすいヒトに適した化粧料などの外用剤などの開発に用いられることが期待されるものである。 It is considered that the test substance found to be an activator of TRPA1 by being subjected to the method for evaluating a test substance of the present invention is a substance that causes sensory irritation to skin etc. via TRPA1. Therefore, according to the method of evaluating a test substance of the present invention, whether or not the compound or the like causes sensory stimulation by using, for example, a compound used as a component of an external preparation such as a cosmetic agent as a test substance It can be examined. This also makes it possible to exclude in advance substances that cause sensory stimulation. In addition, according to the method for evaluating a test substance of the present invention, screening for substances that cause sensory stimulation, pharmacological evaluation and the like can be performed. Therefore, the evaluation method of the test substance of the present invention is expected to be used for the development of external preparations such as cosmetics suitable for human beings who easily cause skin problems.
以下に実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。なお、以下において、バスソリューションの浸透圧(イオン量換算)は、式(I)にしたがって算出された値である。 The present invention will be described in more detail by the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the osmotic pressure (ion amount conversion) of a bath solution is a value calculated according to Formula (I) below.
(製造例1)
ヒトTRPA1をコードするcDNA〔配列番号:1(GenBankアクセッション番号:NM_007332)に示される塩基配列の63位〜3888位のポリヌクレオチド〕を、哺乳動物細胞用ベクター〔インビトロジェン社製、商品名:pcDNA3.1(+)〕のクローニングサイトに挿入し、ヒトTRPA1発現ベクターを得た。得られたヒトTRPA1発現ベクター1μgと、遺伝子導入用試薬〔インビトロジェン社製、商品名:PLUS Reagent(プラスリージェント)、カタログ番号:11514−015〕6μLとを混合し、混合物Iを得た。また、遺伝子導入用カチオン性脂質〔インビトロジェン社製、商品名:リポフェクタミン(登録商標)、カタログ番号:18324−012〕4μLと、血清使用量低減培地〔インビトロジェン社製、商品名:OPTI−MEM(登録商標)I Reduced−Serum Medium(カタログ番号:11058021)〕200μLとを混合し、混合物IIを得た。
(Production Example 1)
A cDNA encoding human TRPA1 [polynucleotide of position 63 to 3888 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 (GenBank accession number: NM — 007332)] is used as a mammalian cell vector [Invitrogen, trade name: pcDNA3]. 1 (+)] was inserted to obtain a human TRPA1 expression vector. A mixture I was obtained by mixing 1 μg of the obtained human TRPA1 expression vector with 6 μL of a gene transfer reagent (manufactured by Invitrogen, trade name: PLUS Reagent (plus reagent), catalog number: 11514-015). In addition, 4 μL of a cationic lipid for gene transfer (manufactured by Invitrogen, trade name: Lipofectamine (registered trademark), catalog number: 18324-012) and a medium for reducing the amount of serum used (manufactured by Invitrogen, trade name: OPTI-MEM (registered trademark) It mixed with 200 microliters of (trademark) I Reduced-Serum Medium (catalog number: 11058021)], and obtained the mixture II.
また、5体積%二酸化炭素雰囲気中、37℃に維持された直径35mmのシャーレ上の10質量%FBS含有DMEM培地中において、5×105細胞のHEK293細胞を70%のコンフルエンシーになるまで培養した。 In addition, 5 × 10 5 HEK293 cells are cultured to 70% confluency in DMEM medium containing 10 mass% FBS on a 35 mm diameter petri dish maintained at 37 ° C. in a 5 vol% carbon dioxide atmosphere. did.
得られた細胞培養物に、前記混合物Iと混合物IIとを添加することにより、HEK293細胞に前記ヒトTRPA1発現ベクターを導入し、TRPA1発現細胞を得た。 The human TRPA1 expression vector was introduced into HEK293 cells by adding the mixture I and the mixture II to the obtained cell culture, to obtain TRPA1 expressing cells.
(製造例2)
塩化ナトリウム、マンニトール、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、グルコースおよび2−[4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−イル]エタンスルホン酸緩衝液(以下、「HEPES緩衝液」ともいう)(pH7.4)を、下記組成:60mM塩化ナトリウム、160mMマンニトール、5mM塩化カリウム、2mM塩化マグネシウム、2mM塩化カルシウム、10mMグルコースおよび10mM HEPES緩衝液となるように混合し、細胞内液の浸透圧と同じ浸透圧を有するバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)〕を得た。
(Production Example 2)
Sodium chloride, mannitol, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, glucose and 2- [4- (2-hydroxyethyl) piperazin-1-yl] ethanesulfonic acid buffer (hereinafter also referred to as “HEPES buffer”) pH 7.4) is mixed to the following composition: 60 mM sodium chloride, 160 mM mannitol, 5 mM potassium chloride, 2 mM magnesium chloride, 2 mM calcium chloride, 10 mM glucose and 10 mM HEPES buffer, and the same as the osmotic pressure of the intracellular fluid A bath solution having an osmotic pressure [osmotic pressure (ion amount conversion): 312 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 7082 hPa)] was obtained.
(製造例3)
製造例2において、マンニトールの濃度を160mMに設定する代わりに、マンニトールの濃度を80mMに設定したことを除き、製造例2と同様の操作を行ない、細胞内液の浸透圧との差が80mOsm(1816hPa)であるバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):232mOsm(25℃での浸透圧:5266hPa)〕を得た。
(Production Example 3)
In Production Example 2, the same procedure as in Production Example 2 is carried out except that the concentration of mannitol is set to 80 mM instead of setting the concentration of mannitol to 160 mM, and the osmotic pressure of the intracellular fluid is 80 mOsm ( A bath solution [osmotic pressure (ion amount conversion): 232 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 5266 hPa)] which is 1816 hPa) was obtained.
(製造例4)
製造例2において、マンニトールの濃度を160mMに設定する代わりに、マンニトールの濃度を40mMに設定したことを除き、製造例2と同様の操作を行ない、細胞内液の浸透圧との差が120mOsm(2724hPa)であるバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):192mOsm(25℃での浸透圧:4358hPa)〕を得た。
(Production Example 4)
In Production Example 2, the same procedure as in Production Example 2 is carried out except that the concentration of mannitol is set to 40 mM instead of setting the concentration of mannitol to 160 mM, and the difference with the osmotic pressure of the intracellular fluid is 120 mOsm ( A bath solution [osmotic pressure (ion amount conversion): 192 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 4358 hPa)] which is 2724 hPa) was obtained.
(製造例5)
製造例2において、マンニトールの濃度を160mMに設定する代わりに、マンニトールの濃度を0mMに設定したことを除き、製造例2と同様の操作を行ない、細胞内液の浸透圧との差が160mOsm(3632hPa)であるを有するバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):152mOsm(25℃での浸透圧:3450hPa)〕を得た。
(Production Example 5)
In Production Example 2, the same procedure as in Production Example 2 is performed except that the concentration of mannitol is set to 0 mM instead of setting the concentration of mannitol to 160 mM, and the difference with the osmotic pressure of the intracellular fluid is 160 mOsm ( A bath solution [osmotic pressure (ion amount conversion): 152 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 3450 hPa)] having 3632 hPa) was obtained.
(試験例1)
(1)低浸透圧刺激と細胞面積上昇率との関係の評価
製造例1で得られたTRPA1発現細胞(5×104細胞)を循環チャンバー〔ワーナーインストゥルメンツ製、商品名:RC−26〕に入れた。その後、チャンバー中のTRPA1発現細胞を、浸透圧(イオン量換算):312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)を有する標準バスソリューション〔組成:140mM塩化ナトリウム、5mM塩化カリウム、2mM塩化マグネシウム、2mM塩化カルシウム、10mMグルコースおよび10mM HEPES緩衝液(pH7.4)〕で洗浄した。洗浄後のTRPA1発現細胞をデジタルカメラで撮影した。得られた画像と、画像処理ソフトウェアImage J〔アメリカ国立衛生研究所のウェブページhttp://imagej.nih.gov/ij/にて提供〕とを用い、細胞内液と同じ浸透圧を有する等浸透圧液と接触させたときの細胞の面積(以下、「細胞面積A0」ともいう)を求めた。
(Test Example 1)
(1) Evaluation of relationship between hypotonic stimulation and cell area increase rate TRPA1-expressing cells (5 × 10 4 cells) obtained in Production Example 1 were added to a circulating chamber [Warner Instruments, trade name: RC-26 I put it in]. Thereafter, a standard bath solution having an osmotic pressure (in terms of ion amount): 312 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 7082 hPa) in the chamber [composition: 140 mM sodium chloride, 5 mM potassium chloride, 2 mM magnesium chloride, 2 mM Washed with calcium chloride, 10 mM glucose and 10 mM HEPES buffer (pH 7.4). The washed TRPA1 expressing cells were photographed with a digital camera. The obtained image and the image processing software Image J [US National Institutes of Health web page http: // imagej. nih. cell surface area (hereinafter also referred to as “cell area A 0 ”) when contacted with an iso-osmotic fluid having the same osmotic pressure as the intracellular fluid.
つぎに、洗浄後のTRPA1発現細胞が入ったチャンバーに、製造例2〜5で得られたバスソリューションを添加した。前記バスソリューションの添加後の細胞をデジタルカメラで撮影した。得られた画像と、画像処理ソフトウェアImage Jとを用い、細胞内液よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液と接触させたときの細胞の面積(以下、「細胞面積A1」ともいう)を求めた。 Next, the bath solution obtained in Production Examples 2 to 5 was added to the chamber containing the washed TRPAl -expressing cells. The cells after addition of the bath solution were photographed with a digital camera. The area of the cells (hereinafter also referred to as “cell area A 1 ”) when they are brought into contact with a low osmotic pressure fluid having an osmotic pressure lower than that of the intracellular fluid using the obtained image and the image processing software Image J I asked for.
つぎに、細胞面積A0および細胞面積A1を用い、式(III):
細胞面積上昇率
=(細胞面積A1−細胞面積A0)/細胞面積A0 (III)
Next, using cell area A 0 and cell area A 1 , formula (III):
Cell area increase rate = (cell area A 1 -cell area A 0 ) / cell area A 0 (III)
に基づいて細胞面積上昇率を求めた。 The cell area increase rate was determined based on.
試験例1において、細胞内液の浸透圧との差と細胞面積上昇率との関係を調べた結果を図1に示す。 The results of examining the relationship between the difference between the osmotic pressure of the intracellular fluid and the cell area increase rate in Test Example 1 are shown in FIG.
図1に示された結果から、細胞内液の浸透圧との差が大きいほど、細胞面積上昇率が高いことがわかる。 From the results shown in FIG. 1, it can be seen that the cell area increase rate is higher as the difference with the osmotic pressure of the intracellular fluid is larger.
(2)低浸透圧刺激とTRPA1発現細胞におけるTRPA1活性化度との関係の評価
製造例1で得られたTRPA1発現細胞を標準バスソリューション〔組成:140mM塩化ナトリウム、5mM塩化カリウム、2mM塩化マグネシウム、2mM塩化カルシウム、10mMグルコースおよび10mM HEPES緩衝液(pH7.4)〕にて洗浄した。つぎに、TRPA1発現細胞を製造例2、製造例3、製造例4または製造例5で得られたバスソリューションに曝露した。曝露後1分間経過後に、溶液B〔組成:140mM塩化カリウム、5mMグリコールエーテルジアミン四酢酸および10mM HEPES緩衝液(pH7.4)〕を含む電極の先端を前記TRPA1発現細胞に接触させ、電流記録ソフトウェア〔モルキュラーデバイス社製、商品名:pCLAMP10〕と電流記録装置〔モルキュラーデバイス社製、商品名:Axopatch 200B Amplifier〕とを用い、電圧を60mVに固定したときの電流変化を測定した。
(2) Evaluation of relationship between hypotonic stimulation and degree of activation of TRPA1 in TRPA1-expressing cells Standard bath solution [composition: 140 mM sodium chloride, 5 mM potassium chloride, 2 mM magnesium chloride, TRPA1-expressing cells obtained in Production Example 1 The cells were washed with 2 mM calcium chloride, 10 mM glucose and 10 mM HEPES buffer (pH 7.4). Next, TRPAl -expressing cells were exposed to the bath solution obtained in Production Example 2, Production Example 3, Production Example 4 or Production Example 5. One minute after exposure, the tip of an electrode containing solution B (composition: 140 mM potassium chloride, 5 mM glycol ether diamine tetraacetic acid and 10 mM HEPES buffer (pH 7.4)) is brought into contact with the TRPAl -expressing cells, and current recording software The change in current when the voltage was fixed at 60 mV was measured using [Molecular Device, Inc., trade name: pCLAMP10] and a current recording device [Molecular Device, Inc., trade name: Axopatch 200B Amplifier].
算出された開口確率(Po)と、TRPA1発現細胞におけるTRPA1の数とを用い、式(IV): Using the calculated open probability (Po) and the number of TRPAl in TRPAl expressing cells, Formula (IV):
TRPA1活性化度(NPo)
=TRPA1発現細胞におけるTRPA1の数(N)×開口確率(Po) (IV)
TRPA1 activation degree (NPo)
= Number of TRPA1 in TRPA1-expressing cells (N) × opening probability (Po) (IV)
にしたがって、TRPA1活性化度を求めた。 The degree of TRPA1 activation was determined according to
試験例1において、細胞内液の浸透圧との差とTRPA1活性化度との関係を調べた結果を図2に示す。 The results of examining the relationship between the difference between the osmotic pressure of the intracellular fluid and the degree of activation of TRPA1 in Test Example 1 are shown in FIG.
図2に示された結果から、細胞内液の浸透圧との差が大きいほど、TRPA1活性化度(NPo)が大きいことがわかる。これらの結果から、細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液により、TRPA1発現細胞のTRPA1がより活性化されることがわかる。したがって、これらの結果から、ヒトにおいて、細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液によってTRPA1の活性が増強されることにより、痛覚が引き起こされることが示唆される。また、これらの結果から、例えば、ヒトの眼に低浸透圧液が接触したときにヒトが知覚する眼刺激感は、細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液によってTRPA1の活性が増強されることにより、引き起こされることが示唆される。 From the results shown in FIG. 2, it can be seen that the degree of TRPA1 activation (NPo) increases as the difference with the osmotic pressure of the intracellular fluid increases. From these results, it is understood that a hypotonic fluid having an osmotic pressure lower than that of the intracellular fluid more activates TRPA1 in the cells expressing TRPA1. Therefore, these results suggest that, in humans, hypotensive fluid having an osmotic pressure lower than that of the intracellular fluid enhances the activity of TRPA1 to cause pain. In addition, from these results, for example, when a hypotonic solution comes into contact with human eyes, the eye irritation perceived by humans is TRPA1 with a hypotonic solution having an osmotic pressure lower than the osmotic pressure of the intracellular fluid. It is suggested that this is caused by the enhanced activity of
(3)細胞面積上昇率とTRPA1活性化度の変化との関係の評価
試験例1(1)において、製造例2、製造例3または製造例5で得られたバスソリューションを用いる代わりに、種々の浸透圧を有するバスソリューションを用いたことを除き、試験例1(1)と同様の操作を行ない、細胞面積上昇率を求めた。また、試験例1(2)において、製造例2〜5で得られたバスソリューションを用いる代わりに、前記種々の浸透圧を有するバスソリューションを用いたことを除き、試験例1(2)と同様の操作を行ない、TRPA1活性化度(NPo)を求めた。つぎに、各バスソリューションを用いたときの細胞面積上昇率と、TRPA1活性化度(NPo)とを、x軸が細胞面積上昇率であり、y軸がTRPA1活性化度(NPo)である2次元座標上にプロットした。
(3) Evaluation of relationship between cell area increase rate and change in activation degree of TRPA1 In Test Example 1 (1), various methods are used instead of using the bus solution obtained in Production Example 2, Production Example 3 or Production Example 5. The cell area increase rate was determined in the same manner as in Test Example 1 (1) except that a bath solution having an osmotic pressure of was used. In addition, in Test Example 1 (2), the same as Test Example 1 (2) except that the bus solutions having various osmotic pressures are used instead of using the bus solutions obtained in Production Examples 2 to 5. The following procedure was performed to determine the degree of TRPA1 activation (NPo). Next, cell area increase rate and TRPA1 activation degree (NPo) when each bath solution is used, x axis is cell area increase rate, y axis is TRPA1 activation degree (NPo) 2 Plotted on dimensional coordinates.
また、前記において、種々の浸透圧を有するバスソリューションを用いる代わりに、1μMTRPA1アゴニスト(アリルイソチオシアネート)を含有し、かつ種々の浸透圧を有するバスソリューションを用いたことを除き、前記と同様の操作を行ない、細胞面積上昇率およびTRPA1活性化度(NPo)を求めた。つぎに、各バスソリューションを用いたときの細胞面積上昇率と、TRPA1活性化度(NPo)とを、x軸が細胞面積上昇率であり、y軸がTRPA1活性化度(NPo)である2次元座標上にプロットした。 Also, in the above, instead of using the bath solution having various osmotic pressure, the same operation as the above except using the 1 μM TRPAl agonist (allyl isothiocyanate) and using the bath solution having various osmotic pressure To determine the cell area increase rate and the degree of TRPA1 activation (NPo). Next, cell area increase rate and TRPA1 activation degree (NPo) when each bath solution is used, x axis is cell area increase rate, y axis is TRPA1 activation degree (NPo) 2 Plotted on dimensional coordinates.
試験例1において、低浸透圧液を接触させたときの細胞面積上昇率と低浸透圧液を接触させたときのTRPA1活性化度(NPo)との関係を調べた結果を図3(A)、TRPA1アゴニストの存在下での細胞面積上昇率とTRPA1アゴニストの存在下でのTRPA1活性化度(NPo)との関係を調べた結果を図3(B)に示す。図中、Rは相関係数を示す。 The results of examining the relationship between the cell area increase rate when the hypotonic fluid was contacted and the TRPA1 activation degree (NPo) when the hypotonic fluid was contacted in Test Example 1 are shown in FIG. 3 (A). FIG. 3 (B) shows the results of examining the relationship between the cell area increase rate in the presence of TRPAl agonist and the degree of TRPAl activation (NPo) in the presence of TRPAl agonist. In the figure, R shows a correlation coefficient.
図3(A)および(B)に示された結果から、低浸透圧液を接触させたときの細胞面積上昇率と低浸透圧液を接触させたときのTRPA1活性化度(NPo)との間およびTRPA1アゴニストの存在下での細胞面積上昇率とTRPA1アゴニストの存在下でのTRPA1活性化度(NPo)との間の両方において、相関係数Rが0.51であることがわかる。したがって、これらの結果から、低浸透圧液を接触させたときの細胞面積上昇率と低浸透圧液を接触させたときのTRPA1活性化度(NPo)との間には、TRPA1アゴニストの存在下での細胞面積上昇率とTRPA1アゴニストの存在下でのTRPA1活性化度(NPo)との間の場合と同様に正の相関がみられることがわかる。これらの結果から、低浸透圧液による細胞の膨張と、細胞内カルシウム濃度の増加とが関連していることがわかる。したがって、これらの結果から、低浸透圧によって細胞が膨張することにより、TRPA1の活性が増大することが示唆される。 From the results shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), it can be seen that the cell area increase rate when the hypotonic fluid is in contact and the degree of TRPA1 activation (NPo) when the hypotonic fluid is in contact The correlation coefficient R is found to be 0.51 both between the increase in cell area between and in the presence of the TRPAl agonist and the degree of TRPAl activation (NPo) in the presence of the TRPAl agonist. Therefore, based on these results, it is understood that in the presence of a TRPA1 agonist, the cell area increase rate when the hypotonic solution is in contact and the TRPA1 activation degree (NPo) when the hypotonic solution is in contact. It can be seen that there is a positive correlation as in the case between the cell area elevation rate in and the degree of TRPAl activation (NPo) in the presence of TRPAl agonist. From these results, it can be seen that cell expansion by hypotonic fluid is associated with an increase in intracellular calcium concentration. Therefore, these results suggest that expansion of cells by hypotonic pressure increases the activity of TRPA1.
(製造例6)
アリルイソチオシアネート、塩化ナトリウム、マンニトール、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、グルコースおよびHEPES緩衝液(pH7.4)を、下記組成:1μMアリルイソチオシアネート、60mM塩化ナトリウム、160mMマンニトール、5mM塩化カリウム、2mM塩化マグネシウム、2mM塩化カルシウム、10mMグルコースおよび10mM HEPES緩衝液となるように混合し、細胞内液の浸透圧と同じ浸透圧を有するバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)〕を得た。
(Production Example 6)
Allyl isothiocyanate, sodium chloride, mannitol, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, glucose and HEPES buffer (pH 7.4), the following composition: 1 μM allyl isothiocyanate, 60 mM sodium chloride, 160 mM mannitol, 5 mM potassium chloride, 2 mM Mix so that it becomes magnesium chloride, 2mM calcium chloride, 10mM glucose and 10mM HEPES buffer solution, and bath solution with the same osmotic pressure as intracellular liquid [Osmotic pressure (ion amount conversion): 312mOsm (at 25 ° C] Osmotic pressure: 7082 hPa)] was obtained.
(製造例7)
製造例6において、マンニトールの濃度を160mMに設定する代わりに、マンニトールの濃度を80mMに設定したことを除き、製造例6と同様の操作を行ない、細胞内液の浸透圧との差が80mOsm(1816hPa)であるバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):232mOsm(25℃での浸透圧:5266hPa)〕を得た。
(Production Example 7)
In Production Example 6, the same procedure as in Production Example 6 is carried out except that the concentration of mannitol is set to 80 mM instead of setting the concentration of mannitol to 160 mM, and the difference between the osmotic pressure of the intracellular fluid and the osmotic pressure is 80 mOsm ( A bath solution [osmotic pressure (ion amount conversion): 232 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 5266 hPa)] which is 1816 hPa) was obtained.
(製造例8)
製造例6において、マンニトールの濃度を160mMに設定する代わりに、マンニトールの濃度を40mMに設定したことを除き、製造例6と同様の操作を行ない、細胞内液の浸透圧との差が120mOsm(2724hPa)であるバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):192mOsm(25℃での浸透圧:4358hPa)〕を得た。
Production Example 8
In Production Example 6, the same procedure as in Production Example 6 is carried out except that the concentration of mannitol is set to 40 mM instead of setting the concentration of mannitol to 160 mM, and the difference with the osmotic pressure of the intracellular fluid is 120 mOsm ( A bath solution [osmotic pressure (ion amount conversion): 192 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 4358 hPa)] which is 2724 hPa) was obtained.
(製造例9)
製造例6において、マンニトールの濃度を160mMに設定する代わりに、マンニトールの濃度を0mMに設定したことを除き、製造例6と同様の操作を行ない、細胞内液の浸透圧との差が160mOsm(3632hPa)であるバスソリューション〔浸透圧(イオン量換算):152mOsm(25℃での浸透圧:3450hPa)〕を得た。
Production Example 9
In Production Example 6, the same procedure as in Production Example 6 is performed except that the concentration of mannitol is set to 0 mM instead of setting the concentration of mannitol to 160 mM, and the difference with the osmotic pressure of the intracellular fluid is 160 mOsm ( A bath solution [osmotic pressure (ion amount conversion): 152 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 3450 hPa)] which is 3632 hPa) was obtained.
(実施例1)
製造例1で得られたTRPA1発現細胞を、細胞内カルシウムイオン測定用試薬であるFURA 2−AM(インビトロジェン社製)を最終濃度5μMで含む10質量%ウシ胎仔血清含有DMEM培地中、室温で60分間インキュベーションすることにより、前記TRPA1発現細胞にFURA 2−AMを導入し、FURA 2−AM導入TRPA1発現細胞を得た。
Example 1
The TRPA1-expressing cells obtained in Production Example 1 were treated at 60 ° C. in DMEM medium containing 10% by weight of fetal calf serum containing FURA 2-AM (manufactured by Invitrogen) as a reagent for measuring intracellular calcium ions at a final concentration of 5 μM. By incubation for a minute, FURA 2-AM was introduced into the TRPA1-expressing cells to obtain FURA 2-AM-introduced TRPA1-expressing cells.
得られたFURA 2−AM導入TRPA1発現細胞を循環定温チャンバー付蛍光測定装置〔浜松ホトニクス(株)製、商品名:ARGUS−50〕の各チャンバーに入れた。その後、チャンバー中のFURA 2−AM導入TRPA1発現細胞を、溶液A〔組成:140mM塩化ナトリウム、5mM塩化カリウム、2mM塩化マグネシウム、2mM塩化カルシウム、10mMグルコースおよび10mM HEPES緩衝液(pH7.4)〕で洗浄した。 The obtained FURA 2-AM-introduced TRPA1-expressing cells were placed in the chambers of a fluorescence measuring apparatus with a circulating constant temperature chamber (manufactured by Hamamatsu Photonics K.K., trade name: ARGUS-50). Then, FURA 2-AM introduced TRPA1 expressing cells in the chamber were treated with solution A [composition: 140 mM sodium chloride, 5 mM potassium chloride, 2 mM magnesium chloride, 2 mM calcium chloride, 10 mM glucose and 10 mM HEPES buffer (pH 7.4)]. It was washed.
つぎに、洗浄後のFURA 2−AM導入TRPA1発現細胞が入ったチャンバーに、製造例2〜9で得られたバスソリューションを添加した。なお、製造例2で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)、製造例3で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は232mOsm(25℃での浸透圧:5266hPa)、製造例4で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は192mOsm(25℃での浸透圧:4358hPa)、製造例5で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は152mOsm(25℃での浸透圧:3450hPa)、製造例6で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)、製造例7で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は232mOsm(25℃での浸透圧:5266hPa)、製造例8で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は192mOsm(25℃での浸透圧:4358hPa)、製造例9で得られたバスソリューションとTRPA1発現細胞とを含む混合物の浸透圧(イオン量換算)は152mOsm(25℃での浸透圧:3450hPa)であった。 Next, the bath solution obtained in Production Examples 2 to 9 was added to a chamber containing FURA 2-AM-introduced TRPA1-expressing cells after washing. The osmotic pressure (ion amount conversion) of the mixture containing the bath solution obtained in Production Example 2 and TRPA1 expressing cells is 312 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 7082 hPa), and the bath solution obtained in Production Example 3 The osmotic pressure (ion amount conversion) of the mixture containing TRPA1-expressing cells is 232 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 5266 hPa), and the osmotic pressure of the mixture containing the bath solution obtained in Production Example 4 and TRPA1-expressing cells (ion Amount conversion) is 192 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C: 4358 hPa), and the osmotic pressure (ion amount conversion) of the mixture containing the bath solution obtained in Production Example 5 and TRPA1 expressing cells is 152 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C.) : 3450 hPa), a mixture containing the bath solution obtained in Production Example 6 and TRPA1 expressing cells The osmotic pressure (ion amount conversion) of the mixture is 312 mOsm (osmotic pressure at 25.degree. C .: 7082 hPa), and the osmotic pressure (ion amount conversion) of the mixture containing the bath solution obtained in Production Example 7 and TRPA1 expressing cells is Osmotic pressure at 5 ° C .: 5266 hPa), Osmotic pressure (in terms of ion amount) of the mixture containing the bath solution obtained in Production Example 8 and TRPAl-expressing cells is 192 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 4358 hPa), Production Example 9 The osmotic pressure (ion amount conversion) of the mixture containing the bath solution obtained in and the cells containing TRPA1 was 152 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 3450 hPa).
その後、チャンバーにおいて、励起波長340nmにおけるTRPA1発現細胞に導入され、かつ細胞内のカルシウムイオンに結合したFURA 2−AMに基づく蛍光の強度(以下、「蛍光強度340nm」という)および励起波長380nmにおけるTRPA1発現細胞に導入されたFURA 2−AMに基づく蛍光の強度(以下、「蛍光強度380nm」という)を測定した。 Thereafter, in the chamber, the intensity of fluorescence based on FURA 2-AM introduced into TRPAl-expressing cells at an excitation wavelength of 340 nm and bound to intracellular calcium ions (hereinafter referred to as "fluorescence intensity 340 nm ") and TRPAl at an excitation wavelength of 380 nm The intensity of the fluorescence based on FURA 2-AM introduced into the expressing cells (hereinafter referred to as "fluorescence intensity 380 nm ") was measured.
測定された蛍光強度340nmおよび蛍光強度380nmを用い、式(V):
蛍光強度比=蛍光強度340nm/蛍光強度380nm (V)
に基づいて蛍光強度比を求めた。
Using the measured fluorescence intensity 340 nm and fluorescence intensity 380 nm , the formula (V):
Fluorescence intensity ratio = fluorescence intensity 340 nm / fluorescence intensity 380 nm (V)
The fluorescence intensity ratio was determined based on.
実施例1において、細胞内液の浸透圧との差と蛍光強度比との関係を調べた結果を図4に示す。図中、黒色バーは被験物質として既知のTRPA1アゴニストであるアリルイソチオシアネートを含有するバスソリューション(製造例6〜9のバスソリューション)を用いたときの蛍光強度比、白色バーはアリルイソチオシアネートを含有しないバスソリューション(製造例1〜5のバスソリューション)を用いたときの蛍光強度比を示す。 FIG. 4 shows the result of examining the relationship between the difference between the osmotic pressure of the intracellular fluid and the fluorescence intensity ratio in Example 1. In the figure, the black bars indicate the fluorescence intensity ratio when using a bath solution (bath solutions of Preparation Examples 6 to 9) containing allyl isothiocyanate which is a known TRPA1 agonist as a test substance, and the white bars contain allyl isothiocyanate. The fluorescence intensity ratio at the time of using the bus solution (the bus solution of manufacture examples 1-5) is shown.
図4に示された結果から、バスソリューションの浸透圧が低いほど、細胞内液と同じ浸透圧〔浸透圧(イオン量換算):312mOsm(25℃での浸透圧:7082hPa)〕を有するバスソリューションを用いたときの蛍光強度比と比べ、蛍光強度比が大きいことがわかる。また、TRPA1アゴニストであるアリルイソチオシアネートを含有するバスソリューションを用いたときの蛍光強度比は、アリルイソチオシアネートを含有しないバスソリューションを用いたときの蛍光強度比と比べ、著しく高いことがわかる。これらの結果から、細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液と被験物質とTRPA1発現細胞とを接触させたときの生理学的事象であるカルシウムイオン流入の度合いが、細胞内液と同じ浸透圧を有する等浸透圧液(製造例2のバスソリューション)下に被験物質とTRPA1発現細胞とを接触させたときの生理学的事象であるカルシウム流入の度合いと比べ、より顕著になっていることがわかる。 From the results shown in FIG. 4, it is found that the lower the osmotic pressure of the bath solution, the bath solution having the same osmotic pressure as the intracellular fluid [osmotic pressure (ion amount conversion): 312 mOsm (osmotic pressure at 25 ° C .: 7082 hPa)]. It can be seen that the fluorescence intensity ratio is larger than the fluorescence intensity ratio when using. In addition, it can be seen that the fluorescence intensity ratio when using a bath solution containing allyl isothiocyanate which is a TRPA1 agonist is significantly higher than the fluorescence intensity ratio when using a bath solution not containing allyl isothiocyanate. From these results, it is understood that the degree of calcium ion influx, which is a physiological event when a test substance is brought into contact with a test substance and a cell with TRPA1 expression, which has an osmotic pressure lower than that of the intracellular fluid, Compared with the degree of calcium influx, which is a physiological event when the test substance is brought into contact with the TRPA1-expressing cells under an isotonic pressure solution (bath solution of Production Example 2) having the same osmotic pressure as that of the solution. Know that
したがって、これらの結果から、細胞内液の浸透圧よりも低い浸透圧を有する低浸透圧液と前記被験物質とTRPA1発現細胞とを接触させ、前記低浸透圧液によってTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を測定し、前記生理学的事象に基づき、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価することにより、被験物質が少量であっても、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を高い感度で評価することができることがわかる。また、前記被験物質が有するTRPA1活性化作用を評価する際に、前記TRPA1発現細胞を用いてTRPA1を介して引き起こされる生理学的事象を測定する場合、同一条件下に同時に何回も並行して評価を行なうことができることから、前記操作を行なうことにより、被験物質が有するTRPA1活性化作用を再現性よく評価することができることがわかる。 Therefore, based on these results, the hypotensive fluid having an osmotic pressure lower than the osmotic pressure of the intracellular fluid is brought into contact with the test substance and the TRPAl -expressing cells, and the physiology caused by the hypotonic fluid via TRPAl Chemical substances are measured, and based on the physiological events, by evaluating the TRPAl activating effect of the test substance, the TRP1 activating effect of the test substance can be highly sensitive even if the test substance is in a small amount It can be seen that it can be evaluated. In addition, when evaluating the TRPA1 activation activity of the test substance, when measuring a physiological event triggered via TRPA1 using the TRPAl-expressing cells, evaluation is performed simultaneously under the same conditions many times simultaneously from it can be performed, by performing the operation, it is understood that it is possible to evaluate good reproducibility for TRPA1 activation operation possessed by the test substance.
以上説明したように、本発明の被験物質の評価方法に供することによって、TRPA1の活性化物質であることが判明した被験物質は、TRPA1を介して皮膚などに感覚刺激を引き起こす物質であると考えられる。したがって、本発明の被験物質の評価方法によれば、例えば、化粧料などの外用剤などの成分として用いられる化合物などを被験物質として用いることにより、前記化合物などが感覚刺激を引き起こさないかどうかを調べることができる。また、本発明の被験物質の評価方法によれば、感覚刺激を引き起こす物質のスクリーニング、薬理学的評価などを行なうことができる。したがって、本発明の被験物質の評価方法は、皮膚トラブルを生じやすいヒトに適した化粧料などの外用剤などの開発に用いられることが期待されるものである。 As described above, it is considered that the test substance found to be an activator of TRPA1 by being subjected to the method for evaluating a test substance of the present invention is a substance that causes sensory irritation to skin etc. via TRPA1. Be Therefore, according to the method of evaluating a test substance of the present invention, whether or not the compound or the like causes sensory stimulation by using, for example, a compound used as a component of an external preparation such as a cosmetic agent as a test substance It can be examined. In addition, according to the method for evaluating a test substance of the present invention, screening for substances that cause sensory stimulation, pharmacological evaluation and the like can be performed. Therefore, the evaluation method of the test substance of the present invention is expected to be used for the development of external preparations such as cosmetics suitable for human beings who easily cause skin problems.
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