JP2001513991A - Impaired BRCA2 function in cells and non-human transgenic animals - Google Patents

Impaired BRCA2 function in cells and non-human transgenic animals

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Abstract

(57)【要約】 Saccharomyces cerevisiaeのRAD52エピスタシス群のメンバーであるScRAD51は、電離放射線によって引き起こされる遺伝子損傷の修復に用いられる組換え修復経路における主要な構成成分である。ScRad51のマウス相同体であるMmRad51は同様の機能を有すると思われるが、作用の正確な機構はあまり理解されていない。ScRad51に関し、タンパク質:タンパク質連関は機能にとって重要である。したがって、哺乳動物細胞における組換え修復をよりよく理解するために酵母ツーハイブリッド系を用いてMmRad51と関連するタンパク質を単離し、マウスBrca2を単離した。ヒトにおいて、BRCA2は乳癌の病因学における重要な癌抑制遺伝子である。MmRad51およびBrca2欠損の胚および細胞との表現型の比較によって、タンパク質:タンパク質連関がそれらの機能に重要であることが示唆される。MmRad51と同様に、Brca2の機能はγ線照射誘導損傷の修復において重要である。さらに、MmRad51と直接的または間接的に関連するBrca2の小部分のみを除去する巧妙な突然変異により、部分的機能を示唆する表現型が示された。これらのホモ接合性突然変異細胞は、依然として電離放射線に過敏性のままで生存可能であり、早熟複製老化を受ける。細胞およびマウスを、腫瘍発生についてのモデル、遺伝子毒性物質を分析するためのモデルおよび早熟複製老化を研究するための手段として有用であることが判明した減損したBrca2機能を用いて作製した。   (57) [Summary]   ScRAD51, a member of the RAD52 epistasis group of Saccharomyces cerevisiae, is a major component in the recombinant repair pathway used to repair genetic damage caused by ionizing radiation. MmRad51, a mouse homolog of ScRad51, appears to have a similar function, but the exact mechanism of action is poorly understood. For ScRad51, protein: protein coupling is important for function. Therefore, to better understand recombination repair in mammalian cells, the yeast two-hybrid system was used to isolate proteins related to MmRad51 and to isolate mouse Brca2. In humans, BRCA2 is an important tumor suppressor gene in the pathogenesis of breast cancer. Phenotypic comparison with MmRad51 and Brca2-deficient embryos and cells suggests that protein: protein coupling is important for their function. Like MmRad51, the function of Brca2 is important in repairing gamma irradiation induced damage. In addition, clever mutations that remove only a small portion of Brca2, which is directly or indirectly related to MmRad51, showed a phenotype suggesting partial function. These homozygous mutant cells are still viable while still being hypersensitive to ionizing radiation and undergo precocious replication senescence. Cells and mice were generated using a model for tumor development, a model for analyzing genotoxic agents, and impaired Brca2 function that was found to be useful as a tool for studying precocious replication senescence.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】 (1.0. 発明の分野) 本発明は、直接的又は間接的にRad51と関連する能力が減損したBrca2遺伝子(G
enBank受託番号U65594)を遺伝子操作により組み込んだ細胞および非ヒトトラン
スジェニック動物に関する。特に、Rad51またはRad51複合体をコードするドメイ
ン、すなわち相互作用領域を除去するようなBrca2遺伝子の標的破壊によって細 胞におけるBrca2活性を低減させたが、コード配列の残りは無傷のままであり、 発現されるものである。その後、遺伝子操作した細胞を改変型Brca2タンパク質 を産生するトランスジェニック動物の作製に用いた。 【0002】 (2.0. 発明の背景) 細胞DNAは、通常、動的環境に存在している。修復、組換え、複製および細胞 周期調節についての細胞機能が深く絡み合って、ゲノム安定性を維持し、遺伝子
多様性を生じさせている(このことはPetesら, 1991, 酵母における組換え(Reco
mbination in yeast), 酵母Saccharomycesの分子および細胞生物学(Molecular a
nd Cellular Biology of the Yeast Saccharomyces)(J.R.Boach, J.R.Pringle,
およびE.W.Jones編), pp.407-521, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Co
ld Spring Harbor, New York; Drapkinら, 1994, Cell, 77:9-12; Kuhnら, 1995
, Genes Dev. 9:193-203; Friedbergら, 1995, DNA修復および突然変異誘発(DNA
repair and mutagenesis), pp.147-192, ASM Press Washington, D.C.; Liら,
1995, Cell 83:1079-1089)に概説されている)。その産物がこれらのプロセスの
いずれかにとって重要である遺伝子の突然変異により、神経学的障害、免疫欠損
、および癌への素因を含む種々の臨床的な徴候が生じ得る。 【0003】 修復および組換えの分子機構を理解することはこれらのプロセスにおける欠陥
によって引き起こされる病気の病因を理解するのに有益である。マウスはDNAの 動的性質を研究するのに理想的である。イントロン−エキソンの範囲および調節
エレメントの位置、ならびに相同遺伝子の空間的転写調節などのヒトとマウスの
ゲノム構造の類似性は顕著である(LyonおよびSearle, 1989, 実験用マウスの遺 伝子変異体および株(Genetic variants and strains of the laboratory mouse)
, 第2版, Oxford University Press, Oxford)。さらに、マウスとヒトとの間に
は解剖学的類似性があるので直接的な生理学的比較の機会がある。p53腫瘍サプ レッサー(Donehowerら, 1992, Nature 356:215-221)、不適性塩基対修復タンパ
ク質(Bakerら, 1995, Cell 82:309-319; de Windら, 1995, Cell 82:321-330)お
よび色素性乾皮症相補群(Sandsら, 1995, Nature 377:169-173; de Vriesら, 19
95, Nature 377:169-173; Nakaneら, 1995, Nature 377:165-168)のようなタン パク質産物をコードする遺伝子の標的破壊により、ヒトにおける遺伝障害との著
しい類似点が判明した。 【0004】 いくつかの異なるDNA修復経路が種々の特異的DNA病変の修正を担当している。
これらの経路としては、ヌクレオチド除去修復、不適性塩基対修復および二本鎖
破壊(DSB)修復が挙げられる。ヌクレオチド除去修復および不適性塩基対修復を 担当する機構はかなり十分に理解されており、これらのプロセスに影響を及ぼす
突然変異が特性付けられている(これはFriedberg, 1992, Cell 71:887-889; Cl
eaver, 1994, Cell 76:1-4に概説されている)。しかしながら、DSBの修復を担 当する機構についての理解は低いままである。哺乳類のいくつかの遺伝障害は、
電離放射線に対する過敏性および免疫欠損と関連するDSBの修復の欠損を特徴と する。これらには、ヒトにおける毛細血管拡張性運動失調(AT)(LehmannおよびCa
rr, 1995, Trends in Genet. 11:375-377に概説)ならびにマウス(Rothら, 1992
, Cell 70:983-991)およびウマ(Wilerら, 1995, Proc. Natl. Acad. Sci. 92:
11485-11489)における常染色体劣性scid(重症複合型免疫不全)が含まれる。 【0005】 ScRad51はSaccharomyces cerevisiaeにおけるRAD52エピスタシス群のメンバー
であり、酵母DSB修復経路(相同的組換えによる);組換え修復と呼ばれる経路 における主要な成分である(Friedberg, ら, 1995, DNA修復および突然変異誘発
, pp.523-594, ASM Press Washington, D.C.に概説)。この経路は電離放射線に
よって引き起こされる遺伝子損傷を修復する。ScRad51のマウス相同体であるMmR
ad51は、同様の機能を有すると思われるが(Shinoharaら, 1993, Nature Genet.
4:239-243; LimおよびHasty 1996, Mol. Cell. Biol. 16:7133-7143)、作用の
正確な機構はあまり理解されていない。ScRad51については、タンパク質:タン パク質連関が機能にとって重要である。したがって、哺乳動物細胞における組換
え修復をよりよく理解するために酵母ツーハイブリッド系を用いてMmRad51と関 連するタンパク質が単離され、マウスBrca2が単離された(Sharanら, 1997, Natu
re, 386:804-810)。MmRad51およびBrca2欠損の胚および細胞の表現型の比較に より、タンパク質:タンパク質連関がそれらの機能にとって重要であるというこ
とが示唆される。MmRad51と同様、Brca2機能は初期の胚の発達、細胞増殖または
生存可能性およびγ線誘導損傷の修復に重要である。 【0006】 Brca2に突然変異を有する人々は乳癌に罹患しやすい(Woosterら, 1994, Natu
re 265:2088-2090; Smithら, Nature Genet. 2:128-131; Eastonら, 1993, A.J.
Hum. Genet. 52:678-701)。新形成は腫瘍における非突然変異対立遺伝子のヘテ
ロ接合性の喪失と関連しており、これはBrca2が腫瘍サプレッサーであることを 示唆するものである。Brca2は、任意のその他の遺伝子と有意な相同性を持たな い3,418個のアミノ酸タンパク質である。マウスBrca2タンパク質は3,328個のア ミノ酸であり、マウスとヒトのBrca2の全体の同一性は58%である(Sharanら, 1
997, Genomics 40:234-241)。 【0007】 (3.0. 発明の概要) Brca2は腫瘍サプレッサーであり、Rad51機能を仲介する。したがって、Brca2 が欠如するとRad51機能が不安定化または低下し、次いで突然変異誘発性になる 可能性がある。これらの突然変異のいくつかは癌を促進し得る。マウスおよび細
胞を、Brca2とマウスRad51(MmRad51)との直接的または間接的関連を阻害する巧 妙な突然変異により作製した。ここに記載されたデータは、MmRad51と直接的ま たは間接的に関連するBrca2の小部分のみを除去する巧妙な突然変異が、部分的 機能を示唆する表現型を示すということを証明するものである。これらのbrca2 突然変異細胞は電離放射線に対して過敏性のまま生存可能であり、これはそれら
がDNAの二本鎖破壊の修復が欠損しているということを示唆するものである。さ らに、胚繊維芽細胞が早熟複製老化を受け、Ku自己抗原が不十分な細胞と同様に
(1996年8月8日に出願された米国特許出願第08/695,866号)、別のタンパク質が
二本鎖破壊の修復に関与した。 【0008】 本発明の課題は、MmRad51と直接的または間接的に関連する能力が減損したBrc
a2の改変型を発現する動物細胞を提供することである。 【0009】 本発明のさらなる課題は、MmRad51と直接的または間接的に関連する能力が減 損したBrca2の改変型を発現する、哺乳動物、好ましくはマウスの胚または哺乳 動物、好ましくはマウスを提供することである。 【0010】 本発明の詳細な説明から明白な本発明のこれらの課題およびその他の課題を、
Brca2遺伝子の2個の染色体対立遺伝子を含むマウス細胞で説明する。ここで、前
記対立遺伝子の少なくとも1個はMmRad51と直接的または間接的に関連する能力が
減損したBrca2を産生する突然変異を含む。 【0011】 本発明の別の実施形態は、遺伝子操作によってMmRad51と直接的または間接的 に関連する能力が減損されたBrca2を産生する突然変異マウス胚である。 【0012】 (5.0. 発明の詳細な説明) 本発明は、Brca2減損細胞およびBrca2減損非ヒト動物の製造に関する。本発明
が意図する非ヒトトランスジェニック動物には、一般的に、Brca2相同体をコー ドする、任意の脊椎動物、好ましくは哺乳類が含まれる。そのような非ヒトトラ
ンスジェニック動物としては、例えば、トランスジェニックブタ、トランスジェ
ニックラット、トランスジェニックウサギ、トランスジェニックウシ、トランス
ジェニックヤギ、および当技術分野で公知のその他のトランスジェニック動物種
、特に哺乳動物種が挙げられ得る。さらに、ウシ、ヒツジおよびブタ種、げっ歯
科の動物、例えばラット、ならびにウサギおよびモルモット、およびチンパンジ
ーのような非ヒト霊長類が本発明の実施に用いられ得る。特に好ましい動物はラ
ット、ウサギ、モルモットであり、最も好ましくはマウスである。 【0013】 酵母とマウスDSBの修復機構間に明白な類似性が示されているので、本明細書 で利用したマウスBrca2配列は、広範な種類の動物種のいずれかから対応遺伝子 を同定し、単離するための異種プローブとして用いることができる。典型的には
、ハイブリダイゼーション条件はプローブと標的配列の関連によって調整される
。例えば、cDNAライブラリー(または標的配列)が、標識化配列が誘導された生
物の種類とは異なる生物から誘導される場合、ハイブリダイゼーション/洗浄条
件は低緊縮度からなるべきである。Brca2相同体のマウスBrca2プローブを用いた
クローニングに関して、例えば、ハイブリダイゼーションは、例えばChurch's緩
衝液(7%SDS、250mM NaHPO4 、2μM EDTA、1%BSA)中で65℃にて一晩行われ得る
。洗浄は、2×SSC、0.1%SDSを用いて65℃で、ついで0.1×SSC、0.1%SDSで65℃
にて行うことができる。 【0014】 低緊縮条件は当業者に周知であり、予想どおり、ライブラリーおよび標識配列
が誘導される特定の生物に依存して変化する。そのような条件に関する手引きに
ついては、例えば、Sambrookら, 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manu
al, Cold Springs Harbor Press, N.Y.; およびAusaubelら, 1989, Current Pro
tocols in Molecular Biology, Green Publishing Associates and Wiley Inter
science, N.Y.を参照されたい。 【0015】 一方、標識されたBrca2ヌクレオチドプローブを用いて、再度、適度に緊縮な 条件を用いて目的の生物から誘導されたゲノムライブラリーをスクリーニングし
得る。 【0016】 さらに、本明細書で利用したBrca2配列からデザインした2つのオリゴヌクレ オチドを用いてPCRを行うことによって、Brca2遺伝子相同体を目的の生物の核酸
から単離し得る。反応用の鋳型は、例えば、Brca2遺伝子対立遺伝子を発現する ことが公知であるか、または疑われている脈絡叢のようなヒトまたは非ヒト細胞
系または組織から調製されるmRNAの逆転写によって得られるcDNAであり得る。 【0017】 PCR産物をサブクローニングし、配列決定することにより、増幅した配列がBrc
a2遺伝子の配列を示すものであることを確認し得る。次いで、PCR断片を用いて 種々の方法により全長cDNAクローンを単離し得る。例えば、増幅断片を標識し、
バクテリオファージcDNAライブラリーのようなcDNAライブラリーのスクリーニン
グに用いることができる。一方、標識した断片はゲノムライブラリーのスクリー
ニングによるゲノムクローンの単離に用いられ得る。 【0018】 また、PCR技術を全長cDNA配列の単離に用いることもできる。例えば、標準操 作にしたがって、RNAを、適当な細胞または組織起源(すなわち、例えば脈絡叢 または脳組織のようなobR遺伝子を発現することが公知であるか、疑われている もの)から単離し得る。逆転写反応は、第1の鎖の合成のプライミング(priming)
用の増幅断片の5'末端に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーを用いてRNA上 で行い得る。次いで、標準ターミナルトランスフェラーゼ反応を用いて、得られ
たRNA/DNAハイブリッドにグアニンを「末端付けする(tail)」ことができ、ハイ ブリッドはRNAアーゼHで消化し得るものであり、次に第2の鎖の合成をポリCプラ
イマーでプライミングし得る。よって、増幅断片の上流のcDNA配列を容易に単離
し得る。用いられ得るクローニング戦略の概説については、例えば、Sambrookら
, 1989,(上記のとおり)を参照されたい。 【0019】 実質的に任意の動物細胞を利用することにより本発明を実施し得るものである
が、本発明の好ましい実施形態は、Brac2遺伝子の2個の染色体対立遺伝子を含む
二倍体マウス細胞、マウス胚およびマウスを含み、ここで、Brca2の対立遺伝子 の少なくとも一つは、前記細胞が、MmRad51と直接的または間接的に関連するそ の機能が減損しているいくつかのBrca2タンパク質を産生するような突然変異を 含む。そのようなBrca2減損細胞およびマウスは、特に、治療剤の分析および試 験ならびに放射線および化学的突然変異原のような突然変異誘発性の刺激の効果
用のための病気モデルとして有用であると考えられる。 【0020】 複製または細胞老化は、その末期分裂停止に誘導し、恐らく腫瘍形成に対する
制御手段として機能する細胞に一般的なプロセスであり、生物の老化を反映し得
るものである(Campisi 1996, Cell 84: 497-500)。Brca2減損細胞、およびこ とによると動物は、加速老化の特徴を示すことが示されているので、ここで記載
した細胞および動物も、生物学的老化、およびそれを遅延させるための作動薬の
研究に有用であると考えられる。 【0021】 特に、Brca2減損細胞と関連した増殖および/または老化異常を部分的または 完全に救う化合物、条件、または代償性突然変異のスクリーニングのための方法
が企図される。そのような条件としては、例えば、限定するものではないが、内
因性遺伝子のトランスフェクト遺伝子の過剰発現、または遺伝子の突然変異誘発
などが挙げられる。そのような化合物としては、例えば、ペプチド、ペプチド類
似体、アンチセンスまたはアプタマーオリゴヌクレオチド、プロスタグランジン
などの有機分子が挙げられる。 【0022】 上記のように、本発明の一つの実施形態としては、Brca2遺伝子の2つの染色 体対立遺伝子を含むマウス細胞が挙げられ、ここで、該対立遺伝子の少なくとも
一つは、前記細胞がMmRad51と関連する能力が減損したBrca2を産生するような突
然変異を含む。本発明のさらなる実施形態としては、Brca2減損細胞を組み込ん だ非ヒト動物胚および非ヒトトランスジェニック動物が挙げられる。 【0023】 本明細書で用いられる場合、「brca2減損」とは、2つの野生型Brca2染色体対
立遺伝子の少なくとも一つが、MmRad51またはMmRad51と関連する任意のその他の
タンパク質と直接的または間接的に関連する能力が減損しているBrca2をコード するように突然変異されていることを意味するものである。Brca2減損産物は、 標準分子生物学的技術を用いて容易に測定することができる。例えば、逆転写酵
素ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)を用いることによって変更型Brca2メッセンジ
ャーRNAレベルを測定することができる。したがって、brca2減損という用語は、
ホモ接合性、ならびにヘテロ接合性遺伝子型も含むが、ホモ接合性遺伝子型が好
ましい。 【0024】 Brca2遺伝子における突然変異は、好ましくは、MmRad51との直接的または間接
的な関連を仲介するドメインをコードするヌクレオチドの一部または全部を除去
する欠失突然変異であるが、置換突然変異、フレームシフト突然変異、および/
または挿入突然変異も本発明の範囲に含まれる。置換突然変異は、Hastyら, 199
1, Nature 350:243-246に記載されているとおり、終止コドンまたはMmRad51と関
連するドメインをコードする領域付近のその他の突然変異を導入したり、直接ま
たは間接的にMmRad51と関連する能力が減損した末端切断Brca2タンパク質産物を
直接または間接的に生じさせるように、部位特異的突然変異誘発によって調製す
ることができる。同様に、挿入突然変異は、Brca2遺伝子内にその都合のよい制 限部位、例えばエキソンの制限部位、またはBrca2遺伝子のエキソン配列決定お よび制限マッピング(図1)、ならびにHastyら, 1991; Joynerら, 1989に記載 された技術によって簡単に同定されるその他の部位のいずれかなどを利用して導
入することができる。挿入またはその他の突然変異を導入する別の方法は、von
Melchnerら, Genes and Dev 6:919-927に記載されているように、Brca2遺伝子座
に組み込まれるレトロウイルスを感染させ、それによって突然変異brca2対立遺 伝子を作製することからなる。しかしながら、本発明の突然変異体は、産生され
るBrca2タンパク質がMmRad51と直接または間接的に関連するその能力が減損され
るように欠損brca2対立遺伝子が製造されるように、Brca2をコードするDNA配列 の一部が欠けているのが好ましい。 【0025】 Brca2遺伝子のコード領域のサイズは約9984bpである。本発明の目的のために 、Brca2遺伝子をコードするヌクレオチドはジーンバンク受託番号# U65594にし たがって番号付けされる。欠失突然変異体は、この複合体におけるBrca2タンパ ク質とMmRad51または別のタンパク質との適正なフォールディングまたは基質結 合が減損されるように、Brca2遺伝子のコード領域からDNA断片を除去することに
よって製造することができる。欠失のサイズは変動し得る。一方、コード領域か
ら1個の塩基対もしくは2個の塩基対または任意の数の塩基対を欠失されることに
より、活性の減損が生じ得る。後者の場合、ポリペプチド合成がフレームシフト
誘導終止コドンにより阻止されるので、末端切断ポリペプチドが製造され得る。
突然変異誘発および突然変異の一般的な概説については、「遺伝子分析入門」("
An Introduction to Genetic Analysis"), 第4版, 1989(D.Suzuki, A.Griffiths
, J.Miller, およびR.Lewontin編), W.H.Freeman & Co., N.Y., New Yorkを参 照されたい。 【0026】 brca2遺伝子のコード領域における1個の塩基対を変更することは、アミノ酸変
化が生じる場合、Brca2タンパク質の適正なフォールディングを変更し得るもの であり、それによってBrca2活性の減損を生じさせ得る突然変異でもあり得る。 そのようにして作製した1個のアミノ酸変化は、Brca2のその基質に対するアフィ
ニティも変更し得るものであり、それによってこの複合体におけるMmRad51また は別のタンパク質との関連も減損し得る。一方、Brca2メッセンジャーRNAの適正
なスプライシングに影響を及ぼす、Brca2遺伝子の非コード領域における欠失ま たはその他の突然変異を作製し得る。そのような突然変異により、野生型Brca2 メッセージと比べて全エキソンまたはいくつかのエキソンが失われている突然変
異Brca2転写物を効果的に作製することができる。また、非コード調節領域を欠 失させてBrca2遺伝子の発現を低下させることができる。また、Brca2遺伝子の転
写を減少させるプロモーター配列を欠失または変更することができ、減少した転
写により直接または間接的なBrca2とMmRad51との関連を減損させるようにタンパ
ク質を機能不全にすることができる。 【0027】 遺伝子におけるコドン使用頻度を変更することによって所与の遺伝子の発現を
変更することも可能である。このソートの変更は、発現のレベルを増大または減
少させながら産物のアミノ酸配列を保存する。 【0028】 アンチセンスRNA導入遺伝子を、特定の遺伝子の発現を部分的または全体的に ノックアウトするために用いてもよい(Helen, C.およびToulme, J., 1990, Bio
chimica Bioshys. Acta 1049:99; Pepinら, 1991 Nature 355:725; Stout, J.お
よびCaskey, T., 1990, Somat. Cell Mol. Genet. 16:369; Munirら, 1990 Soma
t Cell Mol. Genet. 16:383。それぞれ参照により本明細書に含まれるものであ る)。 【0029】 「アンチセンスポリヌクレオチド」は、(1)Brca2遺伝子の配列のような参照の
標的配列の全部または一部に相補的であり、そして染色体遺伝子座mRNAのような
相補的標的配列に特異的にハイブリダイズするポリヌクレオチドである。そのよ
うな相補的アンチセンスポリヌクレオチドは、関連標的配列への特異的ハイブリ
ダイゼーションがポリヌクレオチドの機能的特性として維持される限り、置換、
付加、欠失または転位を含み得る。相補的アンチセンスポリヌクレオチドは、個
々のmRNA種に特異的にハイブリダイズすることができ、mRNA種の転写もしくはRN
Aプロセシングおよび/またはコードポリペプチドの翻訳を妨害または防止する ことができるアンチセンスを含む(Chingら, 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. US
A 86:10006-10010; Broderら, Ann. Int. Med. 113:604-618; Loreauら, 1990,
FEBS Letters 274:53-56; Holcenbergら, WO91/11535; WO91/09865; WO91/04753
; WO90/13641; およびEP 386563.それぞれ参照により本明細書に含まれるもの である)。アンチセンス配列は、長さが少なくとも約15の隣接ヌクレオチド、典
型的には少なくとも20〜30ヌクレオチド、好ましくは30ヌクレオチド以上の、細
胞における1個または複数の標的遺伝子配列に実質的に相補的なポリヌクレオチ ド配列である。いくつかの実施形態においては、アンチセンス配列は相補的標的
配列と比べて置換、付加、または欠失を有し得るが、特異的ハイブリダイゼーシ
ョンが維持される限り、ポリヌクレオチドは一般的に遺伝子発現のアンチセンス
インヒビターとして機能する。 【0030】 本発明の目的のために、アンチセンス配列は内因性Brca2標的遺伝子配列に相 補的である。いくつかの場合においては、brca2標的領域に対応するセンス配列 は、特に転写を妨害することによって発現を抑制するように機能し得る。一方、
アンチセンスポリヌクレオチドは、一般的に、転写後レベルでBrca2発現を抑制 する。 【0031】 アンチセンスポリヌクレオチドは細胞において1個または複数のポリペプチド の産生を阻害することが示されたので、それらは、さらにBrca2を産生する非ヒ トトランスジェニック動物の能力を変更し得る。 【0032】 アンチセンスポリヌクレオチドは、トランスジェニック多分化能性胚幹細胞に
挿入された異種発現カセットから製造し得るものであり、その後、ここに記載し
たBrca2-減損動物の作製に用い得る。 【0033】 本発明の遺伝子修正動物細胞は、当業界で十分確立されている複数の技術のど
れかによって調製することができる。特に、1995年11月7日にカペッチおよびト ーマス(Capecchi and Thomas)に付与され、本明細書に参照により組み入れら れる米国特許第5,464,764号に教示された技術と概念的に類似した技術を使うこ とができる。一般的に、Brca2減損細胞は、次のステップを使って操作すること ができる: (1) クローニングベクターおよびDNA断片を含んでなるターゲッティングベク
ターを構築し、該DNA断片はお互いに同じ5'から3'方向にあって相同性領域とし て参照される2つのマウスBrca2遺伝子またはゲノム遺伝子座の非近接領域にフ ランキングした少なくとも1つのポジティブ選択マーカー遺伝子(ポジティブ選
択マーカー)を含有すること; (2) 該ターゲッティングベクター中には相同性領域の1つに隣接したネガテ ィブ選択マーカー遺伝子(ネガティブ選択マーカー)が含まれ、このネガティブ
選択マーカーはBrca2遺伝子の部分を欠失する所望の相同的組換え事象を回収す る可能性(likelihood)を増加するが必要とするものではないこと; (3) 野生型Brca2マウス細胞をステップ(2)のターゲッティングベクターでト ランスフェクトすること; (4) 得られたステップ(3)のトランスフェクトされたマウス細胞中の上記マー
カー(単数または複数)に対してスクリーニングまたは選択すること;および (5) Brca2減損マウス細胞を、上記ポジティブマーカーを発現しかつ上記ネガ
ティブ選択マーカーを発現しないステップ(4)の細胞からスクリーニングするこ と。 【0034】 ステップ(1)のターゲッティングベクター中に存在しなければならない正確なB
rca2遺伝子または遺伝子座配列は、欠失のために選択される配列、および(2)欠 失変異の遺伝子操作に用いられる制限ヌクレアーゼに依存しするであろう。 【0035】 ステップ(1)で必要な特定の相同性領域は、ターゲッティングベクター中の欠 失の特性に依存する。一般的に、ターゲッティングベクターに使われる相同性領
域のサイズは、それより長くてもまたは短くても使うことはできるが、少なくと
も約400bpであろう。一般的に、高いターゲッティング効率を保証するために、 ほぼ1.5kb以上の相同性領域を使うのが好ましい。図1に詳細に記載したターゲ ッティングベクターでは、欠失の両側の5'および3'相同性領域は1.5kb以上であ った。 【0036】 欠失のサイズも変化してよく、ターゲッティングベクターに使われる相同性領
域に依存する。すなわち、近接しない相同性領域をターゲッティングベクターに
使うので、相同性領域間に位置する野生型対立遺伝子の領域が、ターゲッティン
グベクターとの相同的組換えで欠失される領域を構成する。本発明で欠失される
領域は、Brca2lex1ではほぼ2.5kbそしてBrca2lex2では3.3kbである;しかし、正
確なサイズは重要でなく、それより多くてもまたは少なくても遺伝子座から欠失
することができ、そしてBrca2欠損をもたらす。欠失は、変異Brca2メッセンジャ
ーRNAをもたらすようにBrca2遺伝子の少なくとも1つのエキソンまたはエキソン
の一部を含むことが好ましい。 【0037】 本発明に用いられる特定のポジティブおよびネガティブ選択マーカーはここに
重要ではない。好ましいポジティブおよびネガティブ選択マーカーを表1に掲げ
る。ポジティブ選択マーカーは相同性領域の間に位置すべきであり、ネガティブ
選択マーカーは、もしそれを使うのであれば、相同性領域の外側、図1aおよび1b
に示したようにこれらの領域の5'または3'にあるべきである。相同性領域はお互
いに同じ5'から3'方向にあるべきであるが、ポジティブおよびネガティブ選択マ
ーカーの方向は重要でない。ネガティブ選択マーカーを含むことは重要でないが
、これはターゲッティングの効率を増加しうる。 【0038】 ポジティブ選択マーカーは、遺伝子ターゲッティングが実施される形質転換細
胞内で機能的であるように遺伝子操作されるべきである。ポジティブおよび/ま
たはネガティブ選択マーカーは、もしこれらの選択マーカーをコードするDNA配 列により発現される表現型が、該配列を発現している細胞に対して特徴的なポジ
ティブまたはネガティブ選択を与える能力があれば、形質転換細胞内で機能的で
ある。ポジティブ選択マーカー遺伝子を機能的にする方法は本発明にとって重要
でない。ポジティブ選択は、組込みポジティブ選択マーカーを含有していない細
胞を殺すかまたは選択する適切な薬剤にさらすことによって達成することができ
る。このような薬剤を表1に掲げた。ポジティブ選択マーカー遺伝子は、その発
現を駆動するプロモーターを有してよいし、またはポジティブ選択マーカーをも
つ標的遺伝子座の近位の転写エレメントにより駆動されてもよい。この後者の方
法はこれらの転写エレメントが形質転換細胞内で活性があることを必要とする。 【0039】 【表1】 【0040】 ターゲッティングベクターで遺伝子操作した変異は、Brca2遺伝子相同性領域 の間に、ポジティブ選択マーカーに加えてDNA配列、例えばオリゴヌクレオチド リンカー、を欠失Brca2DNAの代りに含有することができる。該オリゴヌクレオチ
ドリンカーは通常、長さで8〜10ヌクレオチドであるが、それより長く、例えば ほぼ50ヌクレオチド、または短く、例えば4、5もしくは7ヌクレオチドであって もよい。オリゴヌクレオチドリンカーの好ましい長さは、長さでほぼ20〜40ヌク
レオチドである。該オリゴヌクレオチドリンカーのDNA配列は重要でない。 【0041】 ターゲッティングベクターDNAの相同性領域の間にオリゴヌクレオチドを挿入 する方法は、使用するオリゴヌクレオチドリンカーの型に依存するであろう。オ
リゴヌクレオチド配列中に1つ以上の制限ヌクレアーゼ切断部位を含有するパリ
ンドローム2本鎖リンカー(New England Biolabs)を、公知の方法により挿入 することができる(Maniatisら, 1982, Molecular cloning(分子クローニング ), Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Press, N. Y.)。pM
B9、pBR325、pKH47(Bethesda Research Laboratories)、オリゴヌクレオチド リンカーも、末端転位酵素を使って相補的ホモポリマーにより末端を加工するこ
とによってプラスミドDNAの欠失内に挿入することができる(Maniatisら, 前掲 )。代りに、例えば、切断プラスミドの3'陥凹および3'突出粘着末端に相補的な
末端を含有するオリゴヌクレオチドの架橋により、すなわちアニーリングを介し
、続いて該オリゴヌクレオチド配列に相補的なギャップをDNAポリメラーゼ(例 えば、クレノウ(Klenow)断片)により充填することにより、オリゴヌクレオチ
ドリンカーをプラスミド中の欠失に挿入することができる。続いてT4 DNAリガー
ゼで連結反応後、閉環DNA分子を再生することができる。もし欠失領域がエキソ ンを中断するようにターゲッティングベクターが設計されると、オリゴヌクレオ
チドリンカー長さおよび配列を賢明に選択することにより、フレームシフト変異
および/または停止コドンをマウスBrca2遺伝子中に作ることができ、マウスBrc
a2遺伝子内の欠失効果を増加させる。 【0042】 標的遺伝子の所望の領域を「ループから外す(loop-out)」1本鎖オリゴヌク レオチドを使うことにより、部位特異的変異原性を使って同時に特定の欠失を構
築しかつリンカー配列を挿入することができる(KrogstadおよびChampoux, 1990
, J. Virol. 64 (6): 2796-2801、これは本明細書に参照により組み入れられる )。 【0043】 ターゲッティングベクターで遺伝子操作した変異は、ポジティブマーカーに加
えて、Brca2遺伝子相同性間のDNA配列、例えばスプライス受容配列を含有するこ
とができる。このような配列は異所スプライシングを助長して変異メッセージを
作製する。 【0044】 相同性領域として使うDNAは、マウス由来のBrca2遺伝子座からのゲノムDNAま たは該Brca2遺伝子座にフランキングした配列から誘導されるべきである。DNAを
誘導するマウスの株は重要でないが、好ましくは、遺伝子ターゲッティングを実
施する細胞から誘導されたマウスの株と同じであるべきである。遺伝子ターゲッ
ティングを行う細胞と同質であるDNAを相同性領域に使うことにより、遺伝子タ ーゲッティングが達成される効率を増進することができる。相同性領域はマウス
DNAのゲノムライブラリーから誘導することができ、該相同性領域を、λファー ジベクター、コスミドベクター、プラスミドベクター、p1ファージベクター、酵
母人工染色体ベクター、または他のベクターのような、様々なライブラリーベク
ターにクローニングすることができる。ターゲッティングベクター中で使用され
る相同性領域は、ゲノムDNAからポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使って直接誘導
することもできる。この方法は、開示されているBrca2遺伝子の配列(Sharanお よびBradley 1997, Genomics 40:234-241)の知識のいくつかを有することによ って可能になる。こうして誘導した相同性領域を直接ターゲッティングベクター
中にサブクローニングすることができる。 【0045】 ポジティブ選択マーカー遺伝子と任意のフランキングネガティブ選択マーカー
により分離された2つのBrca2相同性領域を含んでなるターゲッティングベクター
を構築するために本発明で用いられる特定のクローニングベクターは、選択形質
、例えば薬剤耐性をコードする遺伝子を含有する限り、重要でない。このような
クローニングベクターの例は、pBR322およびpBR322に基くベクター(Sekiguchi,
1983 Gene 21:267)、pMB9、pBR325、pKH47(Bethesda Research Laboratories
)、pBR328、pHC79、ファージCharon 28(Bethesda Research Laboratories、Bo
ehringer Mannheim Biochemicals)、pKB11、pKSV-10(P-L Biochemicals)、pM
AR420(Otsuka, 1981)およびオリゴヌクレオチド(dg)-加工pBR322(Bethesda R
esearch Laboratories)、pBluescriptまたは類似プラスミド(Stratagene)、p
uc19または類似プラスミド(New England Biolabs)を含む。 【0046】 ポジティブ選択マーカー遺伝子と任意のフランキングネガティブ選択マーカー
により分離された2つのBrca2相同性領域を含んでなるターゲッティングベクター
は、λファージベクター、コスミドベクター、プラスミドベクター、p1ファージ
ベクター、酵母人工染色体ベクター、または他のベクターのような、他のクロー
ニングベクターにクローニングすることができる。他の選択は、ターゲッティン
グベクターの構成成分をPCRにより合成によって調製し、お互いの相対的な相同 性領域の適切な配向を保証する連結反応のための制限エンドヌクレアーゼ切断部
位を選ぶことにより各構成成分をその適切な位置に単に連結反応させ、そしてポ
ジティブ選択マーカーが相同性領域間に位置することを保証することである。 【0047】 図1に記載されたもの以外の、本発明に有用であるユニークなクローニング部
位を含有するクローニングベクターは、制限ヌクレアーゼの評価によって決定す
ることができる。マウスBrca2遺伝子を含有する断片を作るために用いることが できる他の制限ヌクレアーゼ、したがって本発明に有用でありうる他のクローニ
ングベクターは、マウスBrca2遺伝子制限酵素切断部位マップからすぐ明らかに なる。実際に、制限エンドヌクレアーゼの多数の組合わせを使って、Brca2遺伝 子を変異するためのBrca2ターゲッティングベクターを作製することができる。 これらの相同性領域は、pBluescriptシリーズ(Stratagene)、pucシリーズ(Ne
w England Biolabs)、またはpGEMシリーズ(Promega)のような多数の市販プラ
スミドのどれかにクローニングすることができる。 【0048】 本発明のターゲッティングベクターを増殖するために用いる特定の宿主は重要
でない。このような宿主の例は、E. coli K12 RRI(Bolivarら, 1977, Gene 2:9
5);E. coli K12 HB101(ATCC No.33694);E. coli MM21(ATCC No.336780) ;およびE. coli DH1(ATCC No.33849)を含む。本発明の好ましい宿主は、DH5a
lpha(Life Technologies)である。同様に、大腸菌(E.coli)またはサッカロ ミセス・セレビジア(Saccharomyces cerevisiae)もしくは両方で増殖するター
ゲッティングベクター、または枯草菌(B. subtilus)で増殖するプラスミドベ クターのような代りのベクター/クローニング系を用いることができる(Ureら,
1983, Methods of Enzymology, "Recombinant DNA"(酵素学の方法、「組換えD
NA」), vol. 101, Part C, Academic Press, N. Y.)。 【0049】 本発明で変異させた特定のマウス細胞はここでは重要でなく、好ましくは前駆
体多能性細胞である。用語、前駆体は、該多能性細胞が本発明により調製される
所望のトランスフェクトした多能性細胞の前駆体であることを意味する。該多能
性細胞をin vivoで培養して変異体マウスを作ることができる(Evansら, 1981,
Nature 292:154-156)。本発明で使うことができるマウス細胞の例は、AB1また はAB2.1のような胚幹(ES)細胞(好ましくはES細胞の一次単離体)を含む。ES 細胞の一次単離体は、一般的にEK.CCE細胞系またはES細胞について記載されるよ
うに、直接、胚から得ることができる。本発明で用いられる特定の胚幹細胞はこ
れに限られない。このような胚幹細胞の例は、AB 2.1、hprt- 細胞系、AB1、hpr
t+細胞系である。表1に記載した他の選択マーカーは、他の幹細胞系に使うこと
ができる。 【0050】 ES細胞は、ロバートソン(Robertson, 1987, In "Teratocarcinomas and embr
yonic stem cells: a practical approach"(奇形癌と胚幹細胞:実用研究手法 ), E. Robertson,編(Oxford: IRL Press), pp. 71-112)が記載したように、好
ましくはストローマ細胞、例えばSTO細胞および/または一次胚織維芽細胞上で 培養される。ストローマ(および/または織維芽)細胞は異常なES細胞のクロー
ンの増殖を抑制する役割を果す。 【0051】 本発明のBrca2減損マウスを得るためには、ブラッドレー(Bradley, 1987, In
"Teratocarcinomas and embryonic stem cells: a practical approach"(奇形
癌と胚幹細胞:実用研究手法), E. Robertson,編(Oxford: IRL Press), pp. 11
3-151)が記載したように、変異胚幹細胞をマウス胚盤胞中に注入する。 【0052】 本発明に用いられた特定のマウス織維芽細胞はここでは重要でない。このよう
な織維芽細胞の例は、C57BL6マウス、C57BL6白色種、Swiss異系交配種、CFLP、M
FIまたはその他、から誘導されたものを含む。注入した胚盤胞から作製されたBr
ca2変異対立遺伝子に対してヘテロ接合のマウスを、Brca2遺伝子の変異に対して
、例えば上記変異(図1)用のDNAプローブを使いサザンブロットによって、ま たはPCRによってスクリーニングすることができる。 【0053】 本発明の変異マウスを相互交雑(intercross)して、Brca2遺伝子の変異に対 してホモ接合の胚を得ることができるし、および/または他のマウス株と交雑し
てBrca2変異をこれらの他の株に伝達することができる。 【0054】 次の例は、上記の発明を作りかつ使用する方法をさらに完全に記載するととも
に、本発明の様々な様態を実施することを意図する最良の方式を説明するのに役
立つ。これらの例は、本発明の真の範囲を限定するための方法としてでなく、説
明する目的のために提示されると解釈される。 【0055】 【実施例】 6.0. 実施例 胚幹細胞は、本質的に、開示された方法(Teratocarcinomas and embryonic s
tem cells: a practical approach(奇形癌と胚幹細胞:実用研究手法), E. J.
Robertson,編, IRL Press, Washington, D. C., 1987; Zjilstraら, 1989, Na
ture 342:435-438;およびSchartzbergら, 1989, Science 246:799-803、これら
はそれぞれ本明細書に参照により組み入れられる)に記載されたとおり操作され
た。 【0056】 DNAクローニン方法は、本質的に、サンブルックら(J. Sambrookら, in Molec
ular Cloning: A Laboratory Manual(分子クローニング:実験手法), 第2版,
1989,およびその定期改訂版,Cold spring Harbor Laboratory press, Cold Spr
ing Harbor, N.Y.、これは本明細書に参照により組み入れられる)に記載された
とおり実施された。 【0057】 オリゴヌクレオチドは、アプライド・バイオ・システム(Applied Bio System
)社のオリゴヌクレオチド合成機で、該製造業者が提供した指示書にしたがって
合成された。 【0058】 6.1. マウスBrca2遺伝子のクローニング マウスBrca2遺伝子をマウス129SvEv株ゲノムライブラリーからクローニングし
た。さらに特定的には、配列に基くオリゴヌクレオチドおよびマウス細胞由来の
RNA上で逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応を使って、Brca2遺伝子の断片を取得し
た。こうして得たマウス遺伝子の断片をプラスミドベクターpBluescript SK+(S
tratagene)中にサブクローニングした。Brca2遺伝子のサブクローンを使って放
射標識プローブを作った。該プローブを使ってマウス129SvEv株ゲノムλファー ジライブラリーをスクリーニングして相同的なマウス遺伝子を含有するファージ
を確認した。3つのポジティブなファージを単離し、増殖し、そして該DNAイン サート上の制限酵素切断部位マッピングを標準技術によって実施した。 【0059】 6.2. ターゲッティングベクターの構築 Brca2障害マウスを作製するために、2つのターゲッティングベクターを構築 した。pMB2TVhprtを使ってbrca2lex1対立遺伝子(図1a)を作製した:該ベクタ ーは、マウスBrca2遺伝子のエキソン27への5'に相同的な5.4kbのDNA、およびマ ウスBrca2遺伝子のエキソン27への3'に相同的な1.9kbのDNAを含有する。このベ クターはまた、ポジティブ選択用のマーカー(ヒポキサンチンホスホリボシルト
ランスフェラーゼ、HPRT、ミニジーンカセット)、およびネガティブ選択用のマ
ーカー(チミジンキナーゼ、tk、遺伝子)を含有する。 【0060】 さらに特定的には、作製した制限酵素切断部位マップに基いて、マウスBrca2 遺伝子のエキソンの上流および下流に相同的な領域を使った。上流相同性領域を
Apa1およびSacI消化により単離し(図1a)、約5.4kbDNA断片を遊離した。下流相
同性領域をHindIIIおよびSmaI消化により単離し(図1a)、約1.9kbDNA断片を遊 離した。 【0061】 pMB2TVhprtを調製するために、SacIからHindIIIからのコードヌクレオチド942
0-9984を含有する2.5kbゲノム断片を除去し、ポジティブ選択マーカーで置き換 えた。ポジティブ-ネガティブ選択ターゲッティングベクターを調製するために 、ネガティブ選択tk遺伝子を3'相同領域の外側に加えた。ユニークなKpnI部位を
使ってトランスフェクション前にベクターを切断した(図1a)。 【0062】 brca2lex2対立遺伝子の作製:該ベクター(pMB2TVneo)はマウスBrca2遺伝子 のエキソン26への5'に相同的な4.6kbのDNA、およびマウスBrca2遺伝子のエキソ ン27への3'に相同的な1.9kbのDNAを含有する。このベクターはまた、ポジティブ
選択用のマーカー(ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ・カセット)、およ
びネガティブ選択用のマーカー(tk遺伝子)を含有する。 【0063】 さらに特定的には、作製された制限酵素切断部位マップに基いて、マウスBrca
2遺伝子のエキソン26上流(エキソン26の5'部の小画分のみ含む)およびマウスB
rca2遺伝子のエキソン27下流の相同的な領域を使った。上流相同性領域をApa1お
よびCla1消化により単離し(図1b)、約4.6kbDNA断片を遊離した。下流相同性領
域をHindIIIおよびSma1消化により単離し(図1a)、約1.9kbDNA断片を遊離した 。 【0064】 pMB2TVneoを調製するために、ClaIからHindIIIのコードヌクレオチド9265-998
4を含有する3.3kbゲノム断片を除去し、ポジティブ選択マーカーで置き換えた。
ポジティブ-ネガティブ選択ターゲッティングベクターを調製するために、ネガ ティブ選択tk遺伝子を3'相同領域の外側に加えた。ユニークなKpnI部位を使って
トランスフェクション前にベクターを切断した(図1b)。 【0065】 6.3. マウス胚幹細胞のトランスフェクション ターゲッティングベクターとBrca2ゲノム遺伝子座との相同的組換えを、Hprt 活性の欠失したマウス胚幹細胞で実施した(図1を参照すること)。さらに特定
的には、上記第6.2節で得たポジティブ-ネガティブターゲッティングベクターの
10μgを、1 x 107のHprt活性を欠失した129SvEvマウス株胚幹細胞中にトランス フェクトし、得られた細胞をHAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン )選択培地で増殖してターゲッティング構築物でトランスフェクトした細胞を選
択し、brca2lex1対立遺伝子を作製した。tk遺伝子に対するネガティブ選択も応 用し、薬剤FIAUを使ってBrca2遺伝子座における相同的組換え事象を起した細胞 の選択を強化した。生存コロニーは、ラミレ-ソリ(Ramirez-Solis, 1992, Anal
. Biochem. 201:331-336)が記載したようにミニ-サザンによりスクリーニング し、この方法は、ターゲッティングベクターとES細胞染色体中のBrca2遺伝子座 間の二重逆数相同組換え事象(double reciprocal homologous recombination e
vent)を検出するために、ターゲッティングベクターの相同性領域の3'にあるBr
ca2遺伝子座からのDNAの断片をプローブとして使った。ゲノムDNAをBglIIで消化
し電気泳動により分離した。所望の組換え事象は3'プローブを使って検出し、該
プローブは、6.0kbの野生型対立遺伝子と比較して、遺伝子ターゲッティング後 のpMB2TVhprtベクターに対し2.9kbの変異体対立遺伝子および遺伝子ターゲッテ ィング後のpMB2TVneoに対し9.4kbの変異体対立遺伝子を明示した。多数のES細胞
クローンが、pMB2TVhprtベクターによる遺伝子ターゲッティング後に約2.5kbゲ ノム欠失およびpMB2TVneoによる遺伝子ターゲッティング後に約3.3kbゲノム欠失
をもつ、正しい置換事象として確認された。 【0066】 Brca2lex1対立遺伝子でターゲットしたES細胞のクローンを、続いてBrca2lex2 対立遺伝子を作製するベクターでターゲットした。10μgのベクターによるトラ ンスフェクション後、G418選択培地中で該細胞を選択し、ターゲッティング構築
物でトランスフェクトした細胞を選択してbrca2lex2対立遺伝子を作製した。薬 剤FIAUを使いtk遺伝子に対するネガティブ選択も応用して、Brca2遺伝子座で相 同的組換え事象を起した細胞の選択を強化した。生存コロニーはラミレ-ソリ(R
amirez-Solis, 1992, Anal. Biochem. 201:331-336)が記載したようにミニ-サ ザンによりスクリーニングし、この方法は、ターゲッティングベクターとES細胞
染色体中のBrca2遺伝子座間の二重逆数相同組換え事象を検出するために、ター ゲッティングベクターの相同性領域の3'にあるBrca2遺伝子座からのDNAの断片を
プローブとして使った。ミニ-サザン用のES細胞ゲノムDNAはBglIIで消化した( 図1a、b)。さらに、多数のこれら標的クローンを両方のBrca2対立遺伝子で変異
させてbrca2lex1/brca2lex2複合へテロ接合体を作製した。 【0067】 6.4. Brca2-減損マウスおよび胚織維芽細胞の作製 上記第6.3節で得た次の遺伝子型、brca2lex1/+、brca2lex2/+、brca2lex1/brc
a2lex2を表すES細胞クローンを、ブラッドレー(Bradley, 1987, In "Teratocar
cinomas and embryonic stem cells: a practical approach(奇形癌と胚幹細胞
:実用研究手法)", E. Robertson,編(Oxford: IRL Press), pp. 113-151)が記
載したように、C57BL6白色種宿主胚盤胞中に注入した。注入した胚盤胞を偽妊娠
雌性に移植し、そして、アグーチ(agouti)と白色種(albino)被覆色の混合(
アグーチはES細胞系からそしてアグーチは野生型宿主胚からの寄与)により実証
されたキメラ子孫が生まれた。キメラ雄性マウスを野生型C57BL6白色種雌性と番
わせてアグーチの子が生まれ、これは、キメラマウスのES細胞成分の生殖系列伝
達が成功し、C57BL6白色種/129SvEvハイブリッド(C57BL6/129ハイブリッドと呼
ぶ)が得られたことを示した。3週齢で、キメラ交雑からの該子孫を変異体brca2
対立遺伝子について以下に記載のようにスクリーニングした。 【0068】 得られたマウスからゲノムDNAを単離した。その後、得られたゲノムDNAの10μ
gをBglIIで消化し、ミニサザン用の上記3'プローブに使ってサザンブロット分析
にかけた。ES細胞は、変異対立遺伝子を生殖系列を通してbrca2lex1およびbrca2 lex2 両方の対立遺伝子に伝達した。雄性および雌性マウスは変異体対立遺伝子に
対するヘテロ接合性が確認された。 【0069】 Brca2変異体にヘテロ接合性のあった雄性および雌性マウスを相互交雑した。 キメラマウスはまた、129SvEv株上の変異体対立遺伝子をバックグラウンドにす る目的で、129SvEv株マウスに繁殖させた。 【0070】 6.5. brca2lex1変異は概ねゼロではない メッセンジャーRNAを分析してbrca2lex2対立遺伝子が改変転写物を作ったかど
うかを確認した。マウスBrca2遺伝子のエキソン26に1つのプライマーをおよびH
PRTミニジーンのエキソン3に他のプライマーを使って、RT-PCR(逆転写酵素-ポ リメラーゼ連鎖反応)を利用した。マウスBrca2のエキソン27に見出される配列 が欠失しかつマウスbrca2のエキソン26配列がHPRTミニジーンのエキソン3に融合
している融合転写物が検出された。停止コドンが翻訳を終結する前に、追加のア
ミノ酸がHPRTミニジーンによりコードされる(図1c)。 【0071】 6.6. brca2lex1/brca2lex2複合へテロ接合ES細胞はイオン化照射に過敏で あるが、紫外光に過敏でない brca2lex1/brca2lex2複合へテロ接合ES細胞を、2つの遺伝毒性要因、γ照射 および紫外光により生じる障害を修復する能力について試験した(図2)。γ照
射分析について(図2a):対照は野生型Hprtポジティブ細胞(1クローン)、野 生型Hprt欠失クローン(3クローン)、brca2lex1/+細胞(8クローン)、brca2le x2 /+細胞(6クローン)であった。これらのクローン間に差は見られず、それら の数を平均した。brca2lex1/brca2lex2細胞の8クローンを観察し、平均した。25
0 RADS、500 RADSおよび750 RADSで、brca2lex1/brca2lex2生存コロニーは、対 照と比較して2.5、5、および10倍少なかった。紫外光について(図2b):対照は
brca2lex1/+細胞(3クローン)およびbrca2lex2/+細胞(2クローン)であった。
これらのクローン間に差は見られず、それらの数を平均した。brca2lex1/brca2l ex2 細胞の5クローンを観察し、平均した。対照およびbrca2lex1/brca2lex2細胞 の両方とも紫外光に対して同じ程度の感受性を示した。したがって、brca2lex1/
brca2lex2遺伝形質は、DNA損傷を誘起する要因(γ照射)に対する感受性増加を
示したが、ピリミジン2量体を誘起する要因(紫外光)に対しては感受性増加を
示さなかった。 【0072】 6.7. brca2lex1/brca2lex2複合へテロ接合胚織維芽細胞は早発性複製老化 を受ける マウス胚織維芽細胞(MEF)を増殖と寿命について分析した(図3)。対照MEF
は129SvEv胚から誘導した。brca2lex1/brca2lex2MEFは、キメラ15.5日胚(brca2 lex1 /brca2lex2 129SvEv細胞を注入したSwiss Webster受給胚)から誘導した。 キメラ特性は、Swiss Websterが白色種であるので、黒眼をもつ胚により確認し た。brca2lex1/brca2lex2MEFを、G418で10日間増殖しneoカセットの発現を選択 して、キメラ胚から単離した。対照およびbrca2lex1/brca2lex2MEFの増殖特性を
測定した。brca2lex1/brca2lex2MEFがSwiss胚によって誘導された細胞で汚染さ れてないことを確保するために、G418とともにまたはG418なしに増殖させた(増
殖の差が観察されなかったので汚染はなかった)。 【0073】 増殖曲線を、高密度(8 x 104細胞/3.5cmプレート)でまいた対照およびbrca2 lex1 /brca2lex2MEFについて作成した。対照MEFは、高密度でbrca2lex1/brca2lex 2 MEFよりわずかに速く増殖し(図3a)、brca2lex1/brca2lex2は増殖に不利な影 響を受けたことを示した。MEFをBrdUで標識し、プロピジウムヨージドで染色し て48時間にS期に入る細胞数を測定した。対照MEFより約10〜20%低いbrca2lex1/
brca2lex2MEFがS期に入り、より高い百分率のbrca2lex1/brca2lex2MEFが老化し たことを示した(図3b)。 【0074】 増殖能力を、低密度でまいた対照およびbrca2lex1/brca2lex2MEFについて作成
した。増殖の差は低密度では著しく大きかった(図3c)。コロニー(>3細胞の 全コロニーを含む)の全数を計測し、5000MEFを10cmプレートにまいたとき、brc
a2lex1/brca2lex2コロニーは対照コロニーより10倍少なかった。これらのコロニ
ー(>15細胞のコロニー)の百分率をコロニーサイズ分布(CSD)について求め た。CSDは細胞寿命の正確な指標である。ここでもbrca2lex1/brca2lex2MEFのCSD
は、対照MEFと比較して10倍低下がみられた(図3d)。 【0075】 対照とbrca2lex1/brca2lex2MEFの寿命を求めた(図3e)。該CSDはbrca2lex1/b
rca2lex2MEFが対照MEFより速やかに老化することを示す。MEFを3枚のプレートに
まいた(1 x 105 細胞/3.5cmプレート)。それらを3.5日ごとに継代し、同じ濃 度で再びまいた。細胞数が減少すると、同じ細胞数をより少ない枚数のプレート
にまき、もはや1枚のプレートにまくに十分な細胞がなくなるまで続けた。この
時点で該細胞は老化であると考えられる。brca2lex1/brca2lex2MEFは7〜8継代で
老化するが、対照MEFはもっと永く継代できることが示された。さらに、1つの 対照MEFは自発的に不死化した。このようにbrca2lex1/brca2lex2MEFは早発性複 製老化を受ける。 【0076】 6.8. Brca2-減損細胞における増殖/老化欠陥の救出のためのスクリーニン Brca2機能障害のある胚織維芽細胞は、増殖/早発性複製老化欠陥を救出する 遺伝子変異をスクリーニングするために使われるであろう。変異は各種の技術に
よって作ることができ、変異を作るための特定の技術は重要でない。変異を作る
ための方法の例は、細胞をDNA損傷要因、好ましくは(2本鎖切断は該細胞にと って致死的であるので)2本鎖切断を生じない要因に曝露することである。他の
方法はレトロウイルスウイルスに感染させることである。レトロウイルスウイル
スの組込みは変異を導入するであろう。 【0077】 該増殖を救助する他の方法は、Brca2機能に障害のある織維芽細胞に異所的に トランスジーンを発現することである。各種の発現ライブラリーを使うことがで
き、特定の種類のライブラリーは重要でない。 乏しい増殖/早発性複製老化表現型を救助する他の方法は、Brca2機能に障害 のある織維芽細胞に内因性遺伝子を過剰発現を誘導することである。各種の発現
ライブラリーを使うことができ、特定の種類のライブラリーは重要でない。 【0078】 6.9. 癌の動物モデルとしておよび毒性薬剤の変異原性を試験するためのB rca2機能に障害のあるマウスおよび細胞 Brca2機能に障害のあるマウスおよび細胞を発癌のモデル系としておよび遺伝 毒性薬剤の変異原性を試験するために使うことができる。Brca2障害マウスは癌 の発症および型を観察することができる。Brca2障害マウスは、p53変異マウスの
ような既知の癌素因をもつマウスに繁殖させて、癌の発症の変化または癌のスペ
クトルを観察することができる。Brca2障害マウスおよび細胞は、各種の毒性薬 剤にさらして、発症および腫瘍形成のスペクトルによりまたは細胞生存、増殖お
よび染色体損傷を観察することにより、変異原性について試験することができる
。 【0079】 以上の明細書で記述された全ての出版物、特許および特許出願は本明細書に参
照により組み入れられる。記載の発明の様々な修正と改変は、当業者には明白で
ある。本発明は特定の好ましい実施様態と関係づけて記載されているが、請求の
本発明はかかる特定の実施様態に不法に限定されるべきでないことは理解される
べきである。実際、上に記載の方法、技術、ならびに細胞および動物の様々な修
正は、次の請求の範囲内にあると意図されている。 【図面の簡単な説明】 【図1】 図1:Brca2遺伝子座についてのターゲッティング戦略。A.ターゲッティン グベクターpMB2TVhprtによるエキソン27(コードヌクレオチド9420〜9984)の欠
失。この標的対立遺伝子はbrca2lex1 と呼ばれる。HPRT選択カセットの上流(5')
には、5.4kbのApa1/Sma1ゲノムBrca2断片が隣接し、下流(3')には1.9kbのHindII
I/SmaIゲノム断片が隣接し、よってBrca2のエキソン27の全てを除去する2.5kbの
欠失が作製される。陽性選択、HPRTミニ遺伝子(minigene);陰性選択、チミジン
キナーゼ(tk)カセット;プラスミドバックボーン(pKS、Stratagene)、波状の線
。サザン分析はBglII消化である。B.ターゲッティングベクターpMB2TVneoによ
るエキソン26の大部分およびエキソン27の全て(コードヌクレオチド9265〜9984
)の欠失。この対立遺伝子はbrca2lex2 と呼ばれる。ネオマイシンホスホトラン
スフェラーゼ(neo)選択カセットの上流(5')には、4.6kbのApa1/Cla1ゲノムBrca2
断片が隣接し、下流(3')には1.9kbのHindIII/SmaIゲノム断片が隣接しており、 したがって、Brca2のエキソン26の大部分およびエキソン27の全部を除去する3.3
kbの欠失が生じる。陽性選択、neoカセット;陰性選択、チミジンキナーゼ(tk) カセット;プラスミドバックボーン(pKS、Stratagene)、波状の線。サザン分析 はBglII消化である。 【図2】 図2:対照およびbrca2lex1 /brca2lex2 細胞の遺伝子毒性物質への曝露。生
存画分(100%×遺伝子毒性物質に曝露した後のコロニーの数/遺伝子毒性物質 に曝露していないコロニーの数)を、10,000細胞を10cmプレート上で平板培養し
、10日後にコロニーを計数した後に測定した。A.γ線に対する線量応答曲線。
対照は野生型Hprt陽性細胞(AB1、1クローン)、野生型Hprt陰性細胞(AB2.2、3 クローン)、brca2lex1 /+細胞(8クローン)およびbrca2lex2 /+(6クロ
ーン)である。対照クローンの3群のそれぞれによって同じ生存画分が得られ、 この曲線について平均をとる。brca2lex1 /brca2lex2 細胞の8クローンを平均
した。B.紫外線に対する線量応答曲線。3つのbrca2lex1 /+細胞クローンと
2つのbrca2lex2 /+クローンの平均を対照用に示す。5つのbrca2lex1 /brca
2lex2 細胞クローンの平均を示す。 【図3】 図3:brca2lex1 /brca2lex2 胚繊維芽細胞の増殖特性。マウス胚繊維芽細胞
(MEF)を野生型E15.5日齢の129SvEv胚から単離し、brca2lex1 /brca2lex2 MEFを
E15.5日齢のキメラ胚(129SvEv細胞をSwiss Webster 未分化胚芽細胞に注入した
)から単離した。brca2lex1 /brca2lex2 MEFを、10日間90mM G418中で選択する
ことによって眼瞼皮下出血を有する胚から単離した。全ての実験について、brca
2lex1 /brca2lex2 MEFをG418選択により、およびG418選択なしに維持した(G41
8の存在または不存在は増殖に影響を及ぼさなかった)。全ての実験は1継代細 胞から始める。MEFをM10(HyClone製の10%ウシ胎児血清、GibcoBRL製のDulbecc
o's修飾イーグル培地、2mM L-グルタミン、49.5U/mlのペニシリンおよび38.8μg
/mlのストレプトマイシン)中で増殖させた。A.増殖曲線。8×104 MEFを8個の
3.5cmプレート上で平板培養し、細胞の個々のウェルをトリプシン処理し、11日 間計数した。B.S期の細胞の割合(%)。MEF(4×105 )を6cmプレート上で2日 間増殖させた。MEFを10μMの5-ブロモ-2'-デオキシウリジン(BrdU)に連続的に曝
し、48時間にわたって採取した。細胞を浸透させ、蛍光標識抗BrdU抗体ならびに
ヨウ化プロピジウムに曝してDNAを染色した。蛍光活性化ソーター(FACS)分析を 細胞(2×105 細胞)に行って、各時点でBrdUが組み込まれた細胞(DNA合成の指 標となるものであり、よって細胞周期の進行の指標となる)のパーセンテージを
測定した。C.低密度平板培養でのコロニー形成。各クローンに対して、5000ME
Fを10cmのプレート上で平板培養し(各クローンにつき3プレート)、14日間増 殖させた。コロニーをクリスタルバイオレットで染色し、コロニーの数を計数し
た。コロニーは>3細胞である。D.コロニーサイズ分布(CSD)。>15細胞のコ ロニーのパーセンテージを>3細胞のコロニーの総数と比較する。E.生存スパ ンの測定。生存スパンを、MEFが、増殖が停止する前に受け得た継代数を測定す ることにより決定した。MEFを3個の6cmプレート上で平板培養した(1×105 細 胞/プレート)。MEFを3.5日毎にトリプシン処理し、細胞の総数を計数した。次
いで、MEFを3個の6cmプレート上で再度平板培養し、3個のプレート上で平板培養
するのに十分なMEFが存在しなくなるまで操作を続けた。次に、1×105 MEFを2個
のプレート上のみで平板培養し、最後に1個のプレオート上のみで平板培養した 。残った細胞が1×105 細胞未満の場合、MEFは完全に老化していると考えられる
。野生型細胞の1つのクローンは自然に不朽化した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION       [0001]     TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION (1.0. Field of the Invention)   The present invention relates to the Brca2 gene (G
EnBank accession number U65594) and cells that have been genetically integrated
For sgenic animals. In particular, the domain encoding Rad51 or the Rad51 complex
Or targeted disruption of the Brca2 gene to remove the interaction region. Reduced Brca2 activity in the vesicle, but the rest of the coding sequence remained intact, Is to be expressed. Then, the genetically modified cells are transformed into modified Brca2 protein Was used for the production of transgenic animals.       [0002] (2.0. Background of the Invention)   Cellular DNA usually exists in a dynamic environment. Repair, recombination, replication and cells Cell functions for cycle regulation are intertwined to maintain genomic stability and
(See Petes et al., 1991, Recombination in yeast (Reco
mbination in yeast), molecular and cell biology of the yeast Saccharomyces (Molecular a
nd Cellular Biology of the Yeast Saccharomyces) (J.R.Boach, J.R.Pringle,
And E.W.Jones), pp.407-521, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Co.
ld Spring Harbor, New York; Drapkin et al., 1994, Cell, 77: 9-12; Kuhn et al., 1995.
, Genes Dev. 9: 193-203; Friedberg et al., 1995, DNA repair and mutagenesis (DNA
 repair and mutagenesis), pp. 147-192, ASM Press Washington, D.C .; Li et al.,
1995, Cell 83: 1079-1089)). The products of these processes
Mutations in genes that are important for either cause neurological disorders, immunodeficiency
And a variety of clinical signs, including predisposition to cancer.       [0003]   Understanding the molecular mechanisms of repair and recombination is a defect in these processes
It is helpful to understand the etiology of the disease caused by. Mice have DNA Ideal for studying dynamic properties. Intron-exon range and regulation
Human and mouse, including the location of elements and the spatial transcriptional regulation of homologous genes
Similarities in genomic structure are striking (Lyon and Searle, 1989, experimental mouse remains). Genetic variants and strains of the laboratory mouse
, 2nd edition, Oxford University Press, Oxford). Furthermore, between mouse and human
Because of the anatomical similarities, there is a direct physiological comparison opportunity. p53 tumor support Lesser (Donehower et al., 1992, Nature 356: 215-221), an unsuitable base pair repair protein
(Baker et al., 1995, Cell 82: 309-319; de Wind et al., 1995, Cell 82: 321-330)
And xeroderma pigmentosum complementation group (Sands et al., 1995, Nature 377: 169-173; de Vries et al., 19
95, Nature 377: 169-173; Nakane et al., 1995, Nature 377: 165-168) Target disruption of the gene encoding the protein product has led to significant genetic disorders in humans.
A new similarity has been identified.       [0004]   Several different DNA repair pathways are responsible for correcting various specific DNA lesions.
These pathways include nucleotide excision repair, mismatched base pair repair, and duplex
Destruction (DSB) repair. Nucleotide excision repair and mismatch repair The responsible mechanism is fairly well understood and affects these processes
The mutation has been characterized (this is Friedberg, 1992, Cell 71: 887-889; Cl
eaver, 1994, Cell 76: 1-4). However, it is responsible for DSB restoration. The understanding of the mechanism in question remains low. Some genetic disorders in mammals include:
Characterized by deficits in DSB repair associated with hypersensitivity to ionizing radiation and immunodeficiency I do. These include telangiectasia in humans (AT) (Lehmann and Ca
rr, 1995, Trends in Genet. 11: 375-377) and mice (Roth et al., 1992
, Cell 70: 983-991) and horses (Wiler et al., 1995, Proc. Natl. Acad. Sci. 92:
11485-11489), including autosomal recessive scid (severe combined immunodeficiency).       [0005]   ScRad51 is a member of the RAD52 epistasis group in Saccharomyces cerevisiae
And the yeast DSB repair pathway (by homologous recombination); a pathway called recombination repair (Friedberg, et al., 1995, DNA repair and mutagenesis)
, pp. 523-594, outlined in ASM Press Washington, D.C.). This path is for ionizing radiation
Repair the genetic damage caused by it. MmR, a mouse homolog of ScRad51
ad51 appears to have a similar function (Shinohara et al., 1993, Nature Genet.
 4: 239-243; Lim and Hasty 1996, Mol. Cell. Biol. 16: 7133-7143),
The exact mechanism is not well understood. For ScRad51, Protein: Tan Park relation is important for function. Thus, recombination in mammalian cells
MmRad51 and yeast cells using the yeast two-hybrid system to better understand repair A related protein was isolated and mouse Brca2 was isolated (Sharan et al., 1997, Natu
re, 386: 804-810). For phenotypic comparison of MmRad51 and Brca2-deficient embryos and cells More importantly, that protein: protein linkages are important for their function.
Is suggested. Like MmRad51, Brca2 function is involved in early embryo development, cell proliferation or
Important for viability and repair of gamma-induced damage.       [0006]   People with a mutation in Brca2 are more susceptible to breast cancer (Wooster et al., 1994, Natu
re 265: 2088-2090; Smith et al., Nature Genet. 2: 128-131; Easton et al., 1993, A.J.
Hum. Genet. 52: 678-701). Neoplasia is a non-mutated allele in tumors
Is associated with loss of conjugation, indicating that Brca2 is a tumor suppressor. Suggestive. Brca2 has no significant homology to any other gene. 3,418 amino acid proteins. Mouse Brca2 protein has 3,328 Amino acid, the overall identity of mouse and human Brca2 is 58% (Sharan et al., 1
997, Genomics 40: 234-241).       [0007] (3.0. Summary of the Invention)   Brca2 is a tumor suppressor and mediates Rad51 function. Therefore, Brca2 Lacks or destabilizes or reduces Rad51 function and then becomes mutagenic there is a possibility. Some of these mutations can promote cancer. Mouse and thin
Cells that inhibit the direct or indirect association of Brca2 with mouse Rad51 (MmRad51) Created by strange mutation. The data described here is directly compatible with MmRad51. A clever mutation that removes only a small portion of the associated or indirectly Brca2 It demonstrates that it exhibits a phenotype that suggests function. These brca2 Mutant cells can survive and remain hypersensitive to ionizing radiation,
Suggests that the repair of DNA double-strand breaks is deficient. Sa Furthermore, embryonic fibroblasts undergo precocious replication senescence, as do cells with insufficient Ku autoantigen.
(US patent application Ser. No. 08 / 695,866, filed Aug. 8, 1996),
Involved in the repair of double-strand breaks.       [0008]   It is an object of the present invention to provide a Brc with impaired ability to directly or indirectly associate with MmRad51.
An object of the present invention is to provide an animal cell expressing the modified form of a2.       [0009]   A further object of the present invention is to reduce the ability to directly or indirectly associate with MmRad51. Expressing a modified form of the damaged Brca2, a mammalian, preferably a mouse embryo or mammal Providing an animal, preferably a mouse.       [0010]   These and other objects of the present invention, which are apparent from the detailed description of the invention,
Illustrated with a mouse cell containing two chromosomal alleles of the Brca2 gene. Where before
At least one of the alleles has the ability to be directly or indirectly associated with MmRad51.
Includes mutations that produce impaired Brca2.       [0011]   Another embodiment of the present invention is directed to direct or indirect Mutant mouse embryos producing Brca2 with impaired ability associated with.       [0012] (5.0. Detailed Description of the Invention)   The present invention relates to the production of Brca2 impaired cells and Brca2 impaired non-human animals. The present invention
The intended non-human transgenic animal will generally contain a Brca2 homolog. Any vertebrate, preferably a mammal, is included. Such non-human tiger
Examples of transgenic animals include transgenic pigs and transgenic pigs.
Nick rat, transgenic rabbit, transgenic cow, trans
Transgenic goats and other transgenic animal species known in the art
And especially mammalian species. In addition, cattle, sheep and pig species, rodents
Family animals, such as rats, and rabbits and guinea pigs, and chimpanzees
Non-human primates, such as humans, can be used in the practice of the present invention. A particularly preferred animal is la
Pigs, rabbits and guinea pigs, most preferably mice.       [0013]   The obvious similarities between the repair mechanisms of yeast and mouse DSB have been demonstrated herein. The mouse Brca2 sequence utilized in Can be used as a heterologous probe to identify and isolate E. coli. Typically
, Hybridization conditions are adjusted by the relationship between the probe and the target sequence
. For example, if the cDNA library (or target sequence)
If derived from a different organism than the type of product, hybridization / washing
The matter should be of low stringency. Using a mouse Brca2 probe for the Brca2 homolog
For cloning, for example, hybridization is performed, for example, by Church's relaxation.
Impact liquid (7% SDS, 250 mM NaHPOFour , 2 μM EDTA, 1% BSA) at 65 ° C. overnight
. Washing is performed at 65 ° C. using 2 × SSC, 0.1% SDS, and then at 65 ° C. using 0.1 × SSC, 0.1% SDS.
Can be performed.       [0014]   Low stringency conditions are well known to those skilled in the art and, as expected, the library and label sequences
Will vary depending on the particular organism from which it is induced. For guidance on such conditions
For example, see, for example, Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manu.
al, Cold Springs Harbor Press, N.Y .; and Ausaubel et al., 1989, Current Pro.
tocols in Molecular Biology, Green Publishing Associates and Wiley Inter
See science, N.Y.       [0015]   On the other hand, again using a labeled Brca2 nucleotide probe, Screen genomic libraries derived from the organism of interest using the conditions
obtain.       [0016]   In addition, two oligonucleotides designed from the Brca2 sequence utilized herein By performing PCR using otide, the Brca2 gene homolog can be replaced with the nucleic acid of the target organism.
Can be isolated from The template for the reaction, for example, expresses the Brca2 gene allele Human or non-human cells, such as the choroid plexus, which is known or suspected to be
It can be cDNA obtained by reverse transcription of mRNA prepared from a system or tissue.       [0017]   By subcloning and sequencing the PCR product, the amplified sequence
It can be confirmed that it shows the sequence of the a2 gene. Then, using the PCR fragment Full-length cDNA clones can be isolated by various methods. For example, label the amplified fragment,
Screening of cDNA libraries such as bacteriophage cDNA libraries
Can be used for On the other hand, the labeled fragments are
Can be used to isolate genomic clones.       [0018]   PCR techniques can also be used to isolate full-length cDNA sequences. For example, standard operation Depending on the crop, the RNA is transferred to a suitable cell or tissue source (ie, for example, the choroid plexus). Or is known or suspected to express the obR gene, such as brain tissue ). The reverse transcription reaction is the priming of the first strand synthesis.
On the RNA using oligonucleotide primers specific for the 5 'end of the amplified fragment Can be done. Then, using a standard terminal transferase reaction, the resulting
Guanine can be `` tailed '' to RNA / DNA hybrids The bridge is digestible with RNAase H, and then the second strand synthesis is
May be primed with an immer. Therefore, the cDNA sequence upstream of the amplified fragment can be easily isolated.
I can do it. For a review of cloning strategies that can be used, see, for example, Sambrook et al.
, 1989, (as above).       [0019]   The present invention can be practiced by utilizing virtually any animal cell.
However, a preferred embodiment of the present invention comprises two chromosomal alleles of the Brac2 gene
Includes diploid mouse cells, mouse embryos and mice, where alleles of Brca2 At least one of the cells wherein the cell is directly or indirectly associated with MmRad51. Mutations that produce several Brca2 proteins whose function is impaired Including. Such Brca2 impaired cells and mice are particularly useful for the analysis and testing of therapeutic agents. And the effects of mutagenic stimuli such as radiation and chemical mutagens
It is considered to be useful as a disease model for use.       [0020]   Replication or cellular senescence leads to its terminal arrest and probably to tumor formation
A process common to cells that acts as a control means and may reflect the aging of an organism.
(Campisi 1996, Cell 84: 497-500). Brca2 impaired cells, and According to this, animals have been shown to exhibit the characteristics of accelerated aging, and are described here.
Cells and animals are also affected by biological aging and agonists to slow it down
It is considered useful for research.       [0021]   In particular, the proliferation and / or senescence abnormalities associated with Brca2 impaired cells are partially or Methods for screening for completely rescuing compounds, conditions, or compensatory mutations
Is contemplated. Such conditions include, but are not limited to, for example,
Overexpression of transfected gene or mutation of gene
And the like. Such compounds include, for example, peptides, peptides
Analogs, antisense or aptamer oligonucleotides, prostaglandins
And other organic molecules.       [0022]   As described above, in one embodiment of the present invention, two stains of the Brca2 gene Mouse cells containing a body allele, wherein at least one of said alleles
One is such that the cells produce Brca2 with impaired ability to associate with MmRad51.
Includes mutations. In a further embodiment of the invention, a Brca2 impaired cell is incorporated. Non-human animal embryos and non-human transgenic animals.       [0023]   As used herein, “brca2 impairment” refers to two wild-type Brca2 chromosome pairs.
At least one of the progeny genes is MmRad51 or any other associated with MmRad51.
Encodes Brca2 with impaired ability to associate directly or indirectly with the protein To be mutated. Brca2 impaired product It can be easily measured using standard molecular biology techniques. For example, reverse transcriptase
Modified Brca2 message by using elemental polymerase chain reaction (RT-PCR)
RNA levels can be measured. Therefore, the term brca2 impairment is
Homozygous and heterozygous genotypes are included, but homozygous genotypes are preferred.
Good.       [0024]   Mutations in the Brca2 gene are preferably direct or indirect with MmRad51.
Or all of the nucleotides encoding the domain that mediates the local association
Deletion mutations, substitution mutations, frameshift mutations, and / or
Alternatively, insertion mutations are included in the scope of the present invention. Substitution mutations are described in Hasty et al., 199.
1, associated with a stop codon or MmRad51, as described in Nature 350: 243-246.
Introduce other mutations near the region encoding the linked domain, or
Or indirectly truncated Brca2 protein product with impaired ability to associate with MmRad51
Prepared by site-directed mutagenesis to produce directly or indirectly
Can be Similarly, insertional mutations are introduced into the Brca2 gene at convenient Restriction sites, such as exon restriction sites, or exon sequencing and Brca2 gene And restriction mapping (Figure 1), and described in Hasty et al., 1991; Joyner et al., 1989. Using any of the other sites easily identified by the
You can enter. Another way to introduce insertions or other mutations is to use von
Brca2 locus as described in Melchner et al., Genes and Dev 6: 919-927.
Infects retroviruses that are integrated into, thereby mutating brca2 alleles Making a gene. However, the mutants of the invention have been produced.
Brca2 protein is impaired in its ability to directly or indirectly associate with MmRad51
DNA sequence encoding Brca2, such that a defective brca2 allele is produced Is preferably missing.       [0025]   The size of the coding region of the Brca2 gene is about 9984 bp. For the purposes of the present invention The nucleotide encoding the Brca2 gene is Genebank Accession # U65594. They are numbered accordingly. The deletion mutant is responsible for the Brca2 protein in this complex. Proper folding or substrate binding of proteins to MmRad51 or another protein Removal of the DNA fragment from the coding region of the Brca2 gene so that the
Therefore, it can be manufactured. The size of the deletion can vary. On the other hand,
One or two base pairs or any number of base pairs
Thus, a loss of activity may occur. In the latter case, polypeptide synthesis is frameshifted
Blocked by an induced stop codon, a truncated polypeptide can be produced.
For a general overview of mutagenesis and mutations, see "Introduction to Genetic Analysis" ("
An Introduction to Genetic Analysis "), 4th edition, 1989 (D. Suzuki, A. Griffiths
, J. Miller and R. Lewontin), W.H.Freeman & Co., N.Y., New York I want to be illuminated.       [0026]   Changing one base pair in the coding region of the brca2 gene is an amino acid change.
Can alter the proper folding of Brca2 protein if And may also be a mutation that can cause loss of Brca2 activity. The single amino acid change so created is responsible for the affinity of Brca2 for its substrate.
Can also be changed, thereby causing MmRad51 or Can also impair its association with another protein. On the other hand, the appropriateness of Brca2 messenger RNA
Deletions in the non-coding region of the Brca2 gene, which affect proper splicing Or other mutations can be made. With such a mutation, wild-type Brca2 Sudden excursion where all exons or some exons are missing compared to the message
Different Brca2 transcripts can be produced effectively. It also lacks non-coding regulatory regions. The expression of the Brca2 gene can be reduced. In addition, the Brca2 gene
Promoter sequences that reduce transcription can be deleted or altered, resulting in reduced transcription.
Tampering to impair the direct or indirect association between Brca2 and MmRad51
The quality of the material can be dysfunctional.       [0027]   Change the expression of a given gene by changing the codon usage in the gene
It can be changed. Changing this sort can increase or decrease the level of expression.
Conserve the amino acid sequence of the product while minimizing it.       [0028]   Antisense RNA transgenes allow partial or total expression of a particular gene May be used to knock out (Helen, C. and Toulme, J., 1990, Bio
chimica Bioshys. Acta 1049: 99; Pepin et al., 1991 Nature 355: 725; Stout, J.
And Caskey, T., 1990, Somat.Cell Mol. Genet. 16: 369; Munir et al., 1990 Soma.
t Cell Mol. Genet. 16: 383. Each is included herein by reference. ).       [0029]   "Antisense polynucleotide" refers to a reference such as (1) the sequence of the Brca2 gene.
Complementary to all or part of the target sequence, such as chromosomal locus mRNA
A polynucleotide that specifically hybridizes to a complementary target sequence. That's it
Such complementary antisense polynucleotides specifically hybridize to the relevant target sequence.
Substitution, as long as the dilation is maintained as a functional property of the polynucleotide.
It may include additions, deletions or transpositions. Complementary antisense polynucleotides
It can specifically hybridize to various mRNA species,
Prevent or prevent A processing and / or translation of the encoded polypeptide Including antisense capable (Ching et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. US
A 86: 10006-10010; Broder et al., Ann.Int.Med. 113: 604-618; Loreau et al., 1990,
FEBS Letters 274: 53-56; Holcenberg et al., WO91 / 11535; WO91 / 09865; WO91 / 04753
WO90 / 13641; and EP 386563. Included herein by reference Is). The antisense sequence is at least about 15 contiguous nucleotides in length, typically
Typically at least 20 to 30 nucleotides, preferably 30 nucleotides or more,
Polynucleotides substantially complementary to one or more target gene sequences in the vesicle Array. In some embodiments, the antisense sequence is a complementary target
May have substitutions, additions, or deletions relative to the sequence, but
As long as the polynucleotide is maintained, the polynucleotide is generally an antisense gene
Acts as an inhibitor.       [0030]   For the purposes of the present invention, the antisense sequence corresponds to the endogenous Brca2 target gene sequence. Complementary. In some cases, the sense sequence corresponding to the brca2 target region Can function to suppress expression, particularly by interfering with transcription. on the other hand,
Antisense polynucleotides generally suppress Brca2 expression at the post-transcriptional level I do.       [0031]   Antisense polynucleotides are used in cells to produce one or more polypeptides. Have been shown to inhibit the production of Transgenic animals.       [0032]   Antisense polynucleotides are available in transgenic pluripotent embryonic stem cells
Can be produced from the inserted heterologous expression cassette, and then described herein.
Brca2-impaired animals.       [0033]   The genetically modified animal cells of the present invention can be prepared using a number of techniques well established in the art.
It can be prepared accordingly. In particular, on November 7, 1995, -Capecchi and Thomas, incorporated herein by reference. U.S. Pat.No. 5,464,764 uses a technique conceptually similar to that taught in U.S. Pat. Can be. In general, Brca2 impaired cells can be manipulated using the following steps Can:   (1) A targeting vector comprising a cloning vector and a DNA fragment
And the DNA fragments are in the same 5 'to 3' In the non-adjacent regions of the two mouse Brca2 genes or genomic loci referenced At least one positive selectable marker gene (positive selection)
Selectable marker);   (2) The targeting vector contains a negative adjacent to one of the homology regions. This gene contains a negative selectable marker gene (negative selectable marker).
Selectable marker recovers desired homologous recombination events that delete portions of the Brca2 gene Increase the likelihood but not need it;   (3) Transfer wild-type Brca2 mouse cells with the targeting vector in step (2). Transfecting;   (4) The obtained marker in the transfected mouse cells of step (3)
Screening or selecting against the car (s); and   (5) Brca2 impaired mouse cells were expressed with the positive marker and
Screening from cells in step (4) that do not express the active selectable marker. When.       [0034]   Exact B that must be present in the targeting vector of step (1)
The rca2 gene or locus sequence is the sequence selected for deletion, and It will depend on the restriction nucleases used in genetic engineering of the mutation.       [0035]   The specific regions of homology required in step (1) are deleted in the targeting vector. Depends on the nature of the loss. Generally, the homology region used in the targeting vector
The size of the zone can be longer or shorter, but at least
Would also be about 400 bp. In general, to guarantee high targeting efficiency, It is preferable to use a homology region of approximately 1.5 kb or more. The target described in detail in FIG. In the setting vector, the 5 'and 3' homology regions on either side of the deletion are at least 1.5 kb. Was.       [0036]   The size of the deletion may also vary, and the homology region used in the targeting vector
It depends on the area. That is, non-adjacent regions of homology are used in the targeting vector.
The region of the wild-type allele located between the homology regions
Region that is deleted by homologous recombination with the vector. Deleted in the present invention
The area is Brca2lex1Now about 2.5kb and Brca2lex23.3kb; but positive
The exact size is not important, more or less deleted from the locus
And result in Brca2 deficiency. Deletion mutated Brca2 messenger
At least one exon or exon of the Brca2 gene so as to result in RNA
It is preferable to include a part of       [0037]   The specific positive and negative selectable markers used in the present invention are listed here.
It does not matter. Preferred positive and negative selectable markers are listed in Table 1.
You. The positive selectable marker should be located between the regions of homology,
The selectable marker is located outside the region of homology, if used, FIGS. 1a and 1b.
Should be 5 'or 3' of these regions as shown in Regions of homology
Should be in the same 5 'to 3' direction, but with positive and negative selection
The direction of the car is not important. It is not important to include a negative selectable marker,
, Which can increase the efficiency of targeting.       [0038]   The positive selectable marker is the transforming cell in which gene targeting is performed.
It should be genetically engineered to be functional in the cell. Positive and / or
Alternatively, the negative selectable marker may be a DNA sequence encoding these selectable markers. The phenotype expressed by the sequence is characteristic of the cell expressing the sequence.
Ability to provide positive or negative selection is functional in transformed cells
is there. How to make a positive selectable marker gene functional is important to the present invention
Not. Positive selection is a sub-selection that does not contain the integrated positive selection marker.
Can be achieved by killing the vesicles or exposing them to the appropriate drug of choice
You. Such drugs are listed in Table 1. The positive selectable marker gene is
It may have a promoter driving the present, or may have a positive selectable marker.
One may be driven by a transcription element proximal to the target locus. This latter one
The method requires that these transcription elements be active in the transformed cells.       [0039] [Table 1]      [0040]   Mutations that have been genetically engineered with a targeting vector In between, a DNA sequence, such as an oligonucleotide, in addition to the positive selectable marker A linker, can be included in place of the deleted Brca2 DNA. The oligonucleotide
Drinkers are usually 8-10 nucleotides in length, but longer, e.g., About 50 nucleotides, or short, e.g. 4, 5 or 7 nucleotides Is also good. The preferred length of the oligonucleotide linker is approximately 20-40 nucleobases in length.
Reotide. The DNA sequence of the oligonucleotide linker is not critical.       [0041]   Insert oligonucleotide between homology regions of targeting vector DNA The method used will depend on the type of oligonucleotide linker used. Oh
Paris containing one or more restriction nuclease cleavage sites in the lignonucleotide sequence
A double-stranded linker (New England Biolabs) is inserted by a known method. (Maniatis et al., 1982, Molecular cloning) ), Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Press, N.Y.). pM
B9, pBR325, pKH47 (Bethesda Research Laboratories), oligonucleotide The linker can also be modified with a complementary homopolymer using a terminal transferase.
And can be inserted into plasmid DNA deletions (Maniatis et al., Supra. ). Alternatively, for example, complementary to the 3 'recesses and 3' overhanging cohesive ends of the truncated plasmid
By cross-linking of the oligonucleotide containing the terminus, i.e. via annealing
Followed by a gap complementary to the oligonucleotide sequence in a DNA polymerase (eg, For example, by filling with Klenow fragment), oligonucleotides
A linker can be inserted into the deletion in the plasmid. Then T4 DNA rigger
After the ligation reaction, the closed circular DNA molecule can be regenerated. If the deletion region is exo Once the targeting vector is designed to interrupt the oligonucleotide,
By judicious choice of tidlinker length and sequence, frameshift mutations
And / or a stop codon can be made in the mouse Brca2 gene and the mouse Brc
Increase the effect of deletion in the a2 gene.       [0042]   Single-stranded oligonucleotides “loop-out” the desired region of the target gene The use of leotide allows the simultaneous construction of specific deletions using site-directed mutagenesis.
Can be constructed and linker sequences inserted (Krogstad and Champoux, 1990
, J. Virol. 64 (6): 2796-2801, which is incorporated herein by reference. ).       [0043]   Mutations that have been genetically engineered with the targeting vector are added to the positive marker.
Instead, it contains a DNA sequence between the Brca2 gene homology, for example, a splice acceptor sequence.
Can be. Such a sequence facilitates ectopic splicing and creates a mutated message.
Make it.       [0044]   The DNA used as the homology region may be genomic DNA from the mouse-derived Brca2 locus. Or should be derived from a sequence flanking the Brca2 locus. DNA
The strain of mouse to induce is not critical, but preferably, gene targeting is performed.
It should be the same as the mouse strain derived from the cells to be administered. Gene target
By using DNA of the same quality as the cells to be used for the homology region, -The efficiency with which the targeting is achieved can be increased. Mouse homology region
Can be derived from a genomic library of DNA, and Divector, cosmid vector, plasmid vector, p1 phage vector, yeast
Various library vectors, such as mother artificial chromosome vectors, or other vectors
Can be cloned into Used in the targeting vector
Homologous regions are derived directly from genomic DNA using the polymerase chain reaction (PCR).
You can also. This method uses the sequence of the disclosed Brca2 gene (Sharan and And some of the knowledge of Bradley 1997, Genomics 40: 234-241). It becomes possible. Directly targeting vector of homology region thus derived
Can be subcloned into it.       [0045]   Positive selectable marker gene and optional flanking negative selectable marker
Targeting vector comprising two Brca2 homology regions separated by the same
Certain cloning vectors used in the present invention to construct
For example, as long as it contains a gene encoding drug resistance. like this
Examples of cloning vectors are pBR322 and vectors based on pBR322 (Sekiguchi,
 1983 Gene 21: 267), pMB9, pBR325, pKH47 (Bethesda Research Laboratories)
), PBR328, pHC79, phage Charon 28 (Bethesda Research Laboratories, Bo
ehringer Mannheim Biochemicals), pKB11, pKSV-10 (P-L Biochemicals), pM
AR420 (Otsuka, 1981) and oligonucleotide (dg) -processed pBR322 (Bethesda R
esearch Laboratories), pBluescript or a similar plasmid (Stratagene), p
Contains uc19 or a similar plasmid (New England Biolabs).       [0046]   Positive selectable marker gene and optional flanking negative selectable marker
Targeting vector comprising two Brca2 homology regions separated by the same
Indicates λ phage vector, cosmid vector, plasmid vector, p1 phage
Other clones, such as vectors, yeast artificial chromosome vectors, or other vectors
Cloning vector. Other choices are targeting
Vector components are prepared by PCR and synthesized with relative homology to each other. Restriction endonuclease cuts for ligation to ensure proper orientation of the sex region
By simply selecting the position, each component is simply ligated to its appropriate position, and
This is to ensure that the selective marker is located between the homology regions.       [0047]   Unique cloning sites other than those described in FIG. 1 that are useful in the present invention
The cloning vector containing the position is determined by restriction nuclease evaluation.
Can be Can be used to generate fragments containing the mouse Brca2 gene Other restriction nucleases that can be made, and thus other cloni that may be useful in the present invention
Vector is immediately evident from mouse Brca2 gene restriction enzyme cleavage site map Become. In fact, using multiple combinations of restriction endonucleases, Brca2 A Brca2 targeting vector for mutating offspring can be made. These regions of homology include the pBluescript series (Stratagene) and the puc series (Ne
w England Biolabs) or pGEM series (Promega)
It can be cloned into any of the Smids.       [0048]   The particular host used to propagate the targeting vector of the invention is important
Not. An example of such a host is E. coli K12 RRI (Bolivar et al., 1977, Gene 2: 9).
5); E. coli K12 HB101 (ATCC No. 33694); E. coli MM21 (ATCC No. 336780) And E. coli DH1 (ATCC No. 33849). A preferred host of the invention is DH5a
lpha (Life Technologies). Similarly, E. coli or Saccharo Tars that grow on Saccharomyces cerevisiae or both
Getting vector or plasmid vector that grows on B. subtilus Alternative vector / cloning systems can be used (Ure et al.,
 1983, Methods of Enzymology, "Recombinant DNA"
NA "), vol. 101, Part C, Academic Press, N.Y.).       [0049]   The particular mouse cell mutated in the present invention is not critical here, preferably
It is a somatic pluripotent cell. The term precursor is used when the pluripotent cells are prepared according to the invention
It is a precursor of the desired transfected pluripotent cells. Said versatility
Sex cells can be cultured in vivo to produce mutant mice (Evans et al., 1981,
Nature 292: 154-156). Examples of mouse cells that can be used in the present invention are AB1 or Comprises embryonic stem (ES) cells such as AB2.1, preferably a primary isolate of ES cells. ES Primary isolates of cells will generally be described for the EK.CCE cell line or ES cells.
Thus, it can be obtained directly from an embryo. The specific embryonic stem cells used in the present invention are
Not limited to this. Examples of such embryonic stem cells are AB 2.1, hprt- Cell line, AB1, hpr
t+It is a cell line. Use other selectable markers listed in Table 1 for other stem cell lines
Can be.       [0050]   ES cells were obtained from Robertson (Robertson, 1987, In "Teratocarcinomas and embr
yonic stem cells: a practical approach " ), E. Robertson, ed. (Oxford: IRL Press), pp. 71-112).
Preferably on stromal cells such as STO cells and / or primary embryonic fibroblasts Cultured. Stromal (and / or fibroblast) cells are abnormal ES cell clones.
It plays a role in suppressing the growth of the protein.       [0051]   To obtain the Brca2 impaired mice of the present invention, Bradley (1987, In
 "Teratocarcinomas and embryonic stem cells: a practical approach"
Cancer and Embryonic Stem Cells: Practical Research Methods), E. Robertson, Ed. (Oxford: IRL Press), pp. 11
The mutant embryonic stem cells are injected into mouse blastocysts as described in 3-151).       [0052]   The particular mouse fibroblast used in the present invention is not critical here. like this
Examples of naive fibroblasts include C57BL6 mouse, C57BL6 white species, Swiss outbred, CFLP, M
Includes those derived from FI or other. Br made from injected blastocysts
Mice heterozygous for the ca2 mutant allele
For example, using a DNA probe for the above mutation (FIG. 1), Alternatively, it can be screened by PCR.       [0053]   The mutant mice of the present invention are intercrossed to control the mutation in the Brca2 gene. To obtain homozygous embryos and / or hybridize with other mouse strains.
Brca2 mutations can be transmitted to these other strains.       [0054]   The following example provides a more complete description of how to make and use the above invention.
The following is a description of the best mode intended to implement the various aspects of this invention.
stand. These examples are not intended as a way to limit the true scope of the invention, but rather as explanations.
Interpreted for presentation purposes.       [0055]     【Example】     6.0.Example   Embryonic stem cells are essentially derived from the disclosed methods (Teratocarcinomas and embryonics
tem cells: a practical approach, E. J.
 Robertson, eds., IRL Press, Washington, DC, 1987; Zjilstra et al., 1989, Na.
ture 342: 435-438; and Schartzberg et al., 1989, Science 246: 799-803, these
Each of which is incorporated by reference herein).
Was.       [0056]   The DNA cloning method is essentially as described in J. Sambrook et al., In Molec.
ular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition,
 1989, and its periodic revisions, Cold spring Harbor Laboratory press, Cold Spr
ing Harbor, N.Y., which is hereby incorporated by reference).
Was implemented as follows.       [0057]   Oligonucleotides are available from Applied Bio System
) Oligonucleotide synthesizer according to the instructions provided by the manufacturer.
Synthesized.       [0058]     6.1.Cloning of mouse Brca2 gene   The mouse Brca2 gene was cloned from a mouse 129SvEv strain genomic library.
Was. More specifically, oligonucleotides based on the sequence and mouse cell-derived
Obtain a fragment of the Brca2 gene using reverse transcriptase polymerase chain reaction on RNA.
Was. The fragment of the mouse gene obtained in this manner was converted into a plasmid vector pBluescript SK + (S
tratagene). Release using a subclone of the Brca2 gene
A radiolabeled probe was made. Using the probe, the mouse 129SvEv strain genome lambda fur Phage containing homologous mouse genes by screening dilibrary
It was confirmed. Three positive phages were isolated, expanded and the DNA Restriction enzyme cleavage site mapping on the salt was performed by standard techniques.       [0059]     6.2.Construction of targeting vector   Construction of two targeting vectors to generate Brca2 impaired mice did. brca2 using pMB2TVhprtlex1Allele (FIG. 1a) was created: the vector The mouse shows a 5.4 kb DNA homologous 5 'to exon 27 of the mouse Brca2 gene, and a mouse. Contains a 1.9 kb DNA homologous 3 'to exon 27 of the mouse Brca2 gene. This Also provides a marker for positive selection (hypoxanthine phosphoribosyl salt).
Transferase, HPRT, minigene cassette) and a marker for negative selection.
(Thymidine kinase, tk, gene).       [0060]   More specifically, mouse Brca2 Regions of homology upstream and downstream of the exons of the gene were used. Upstream homology region
It was isolated by Apa1 and SacI digestion (FIG. 1a), releasing an approximately 5.4 kb DNA fragment. Downstream phase
The homozygous region was isolated by HindIII and SmaI digestion (FIG. 1a) and an approximately 1.9 kb DNA fragment was Released.       [0061]   To prepare pMB2TVhprt, the coding nucleotides 942 from SacI to HindIII
The 2.5 kb genomic fragment containing 0-9984 was removed and replaced with a positive selectable marker I got it. To prepare positive-negative selection targeting vectors , A negative selection tk gene was added outside the 3 'homology region. A unique KpnI site
Used to cut the vector before transfection (FIG. 1a).       [0062]   brca2lex2Allele preparation: The vector (pMB2TVneo) is the mouse Brca2 gene 4.6 kb DNA homologous 5 'to exon 26 of mouse, and exo of mouse Brca2 gene It contains a 1.9 kb DNA homologous 3 'to protein 27. This vector is also positive
Markers for selection (neomycin phosphotransferase cassette), and
And a marker (tk gene) for negative selection.       [0063]   More specifically, based on the generated restriction site map, mouse Brca
Exon 26 upstream of the two genes (including only a small fraction 5 'of exon 26) and mouse B
The homologous region downstream of exon 27 of the rca2 gene was used. The upstream homology region is Apa1 and
And Cla1 digestion (FIG. 1b), releasing an approximately 4.6 kb DNA fragment. Downstream homology domain
A region was isolated by HindIII and Sma1 digestion (FIG. 1a), releasing an approximately 1.9 kb DNA fragment. .       [0064]   To prepare pMB2TVneo, ClaI to HindIII coding nucleotide 9265-998
The 3.3 kb genomic fragment containing 4 was removed and replaced with a positive selectable marker.
To prepare a positive-negative selection targeting vector, a negative The Tiv selection tk gene was added outside the 3 'homology region. Using a unique KpnI site
The vector was cut before transfection (FIG. 1b).       [0065]     6.3.Transfection of mouse embryonic stem cells   Hprt homologous recombination between the targeting vector and the Brca2 genomic locus Performed on mouse embryonic stem cells that lack activity (see FIG. 1). More specific
Specifically, the positive-negative targeting vector obtained in Section 6.2 above
10 μg, 1 x 107Transfected into 129SvEv mouse strain embryonic stem cells lacking Hprt activity HAT (hypoxanthine, aminopterin, thymidine) ) Select cells grown in selective medium and transfected with the targeting construct.
Brca2lex1Alleles were created. Negative selection for tk gene Cells that have undergone a homologous recombination event at the Brca2 locus using the drug FIAU The choice was enhanced. Surviving colonies were from Ramirez-Solis, 1992, Anal
Biochem. 201: 331-336) as described by mini-Southern. However, this method uses the targeting vector and the Brca2 locus in the ES cell chromosome. Double reciprocal homologous recombination e
vent) to detect the Br at 3 'of the homology region of the targeting vector.
A fragment of DNA from the ca2 locus was used as a probe. Genomic DNA digested with BglII
And separated by electrophoresis. The desired recombination event is detected using a 3 'probe and the
Probes are compared to the 6.0 kb wild-type allele and 2.9 kb mutant allele and gene target for pMB2TVhprt vector The mutant allele of 9.4 kb was specified for pMB2TVneo after the printing. Many ES cells
The clone is approximately 2.5 kb after gene targeting with the pMB2TVhprt vector. Nome deletion and approximately 3.3 kb genomic deletion after gene targeting with pMB2TVneo
And was identified as a correct replacement event.       [0066]   Brca2lex1Allele-targeted ES cell clones were subsequently cloned into Brca2lex2 Alleles were targeted with the vector to create them. Tiger with 10 μg vector After transfection, select the cells in G418 selection medium and construct targeting
Brca2lex2Alleles were created. medicine Applying negative selection to the tk gene using FIAU Enhanced selection of cells that have undergone a homologous recombination event. Surviving colonies were Ramire-Sori (R
amirez-Solis, 1992, Anal. Biochem. 201: 331-336). Screening using a targeting vector and ES cells.
To detect double reciprocal homologous recombination events between Brca2 loci in chromosomes, A DNA fragment from the Brca2 locus 3 'of the homology region of the
Used as a probe. ES cell genomic DNA for mini-Southern was digested with BglII ( Figures 1a, b). In addition, many of these target clones were mutated in both Brca2 alleles
Let me brca2lex1/ brca2lex2A composite heterozygote was made.       [0067]     6.4.Generation of Brca2-impaired mice and embryonic fibroblasts   The next genotype, brca2, obtained in Section 6.3 abovelex1/ +, Brca2lex2/ +, Brca2lex1/ brc
a2lex2An ES cell clone representing Bradley, 1987, In "Teratocar
cinomas and embryonic stem cells: a practical approach
: Practical research method) ", E. Robertson, ed. (Oxford: IRL Press), pp. 113-151).
Injected into C57BL6 white host blastocysts as described. Pseudopregnancy of injected blastocysts
Transplanted into females, and mixed with agouti and albino coat colors (
Agouti from ES cell line and Agouti from wild-type host embryo)
Chimeric offspring were born. The chimeric male mouse was designated as wild-type C57BL6 white female
Agouti offspring were born, and this is the germline transmission of the ES cell components of chimeric mice.
Were successful and the C57BL6 white species / 129SvEv hybrid (called the C57BL6 / 129 hybrid)
Was obtained. At 3 weeks of age, the progeny from the chimeric cross was transformed with the mutant brca2
Alleles were screened as described below.       [0068]   Genomic DNA was isolated from the obtained mice. Then, 10μ of the obtained genomic DNA
g digested with BglII and used for Southern blot analysis using the above 3 'probe for mini Southern
To ES cells mutate alleles through the germlinelex1And brca2 lex2 Transmitted to both alleles. Male and female mice are mutant alleles
Heterozygosity was confirmed.       [0069]   Male and female mice heterozygous for the Brca2 mutant were crossed. Chimeric mice also background mutant alleles on the 129SvEv strain. 129SvEv strain mice were bred for the purpose.       [0070]     6.5.The brca2 lex1 mutation is not nearly zero   Analyze messenger RNA and brca2lex2Whether the allele made the modified transcript
Was confirmed. One primer for exon 26 of mouse Brca2 gene and H
RT-PCR (reverse transcriptase-Po) using other primers for exon 3 of PRT minigene Remerase chain reaction). Sequence found in exon 27 of mouse Brca2 Is deleted and exon 26 sequence of mouse brca2 is fused to exon 3 of HPRT minigene
A fusion transcript was detected. Before the stop codon terminates translation, additional
The amino acid is encoded by the HPRT minigene (FIG. 1c).       [0071]     6.6.brca2 lex1 / brca2 lex2 complex heterozygous ES cells are hypersensitive to ionizing radiation Yes, but not sensitive to UV light   brca2lex1/ brca2lex2Combining heterozygous ES cells with two genotoxic factors, gamma irradiation And ability to repair damage caused by ultraviolet light (FIG. 2). gamma illumination
(Fig. 2a): wild type Hprt positive cells (1 clone) Raw Hprt deletion clone (3 clones), brca2lex1/ + Cells (8 clones), brca2le x2 / + Cells (6 clones). No difference was seen between these clones, Were averaged. brca2lex1/ brca2lex2Eight clones of cells were observed and averaged. twenty five
Brca2 with 0 RADS, 500 RADS and 750 RADSlex1/ brca2lex2Surviving colonies are 2.5, 5, and 10 times less than control. About UV light (Figure 2b): control
brca2lex1/ + Cells (3 clones) and brca2lex2/ + Cells (2 clones).
No differences were seen between these clones, and their numbers were averaged. brca2lex1/ brca2l ex2 Five clones of cells were observed and averaged. Control and brca2lex1/ brca2lex2cell Showed the same degree of sensitivity to ultraviolet light. Therefore, brca2lex1/
brca2lex2Hereditary traits indicate increased sensitivity to factors that induce DNA damage (γ-irradiation).
As shown, there is an increase in sensitivity to factors that induce pyrimidine dimers (ultraviolet light).
Not shown.       [0072]     6.7.brca2 lex1 / brca2 lex2 complex heterozygous embryonic fibroblasts have premature replicative senescence Receive   Mouse embryoid fibroblasts (MEFs) were analyzed for proliferation and longevity (FIG. 3). Control MEF
Was derived from 129SvEv embryos. brca2lex1/ brca2lex2MEFs were used for chimeric 15.5 day embryos (brca2 lex1 / brca2lex2 Derived from Swiss Webster fed embryos injected with 129SvEv cells. Chimeric properties were confirmed by embryos with black eyes, as Swiss Webster is a white species. Was. brca2lex1/ brca2lex2Grow MEF for 10 days with G418 and select neo cassette expression And isolated from chimeric embryos. Control and brca2lex1/ brca2lex2The growth characteristics of MEF
It was measured. brca2lex1/ brca2lex2MEF contaminated with cells induced by Swiss embryos Were grown with or without G418 to ensure that they were not
There was no contamination since no differences in breeding were observed).       [0073]   The growth curve was determined at high density (8 x 10FourCells / 3.5 cm plate) and brca2 lex1 / brca2lex2Made for MEF. Control MEFs were brca2 at high densitylex1/ brca2lex Two Proliferated slightly faster than MEF (Fig. 3a) and brca2lex1/ brca2lex2Is a shadow against growth It was shown that it was affected. MEFs are labeled with BrdU and stained with propidium iodide. The number of cells entering S phase at 48 hours was determined. Brca2 about 10-20% lower than control MEFlex1/
brca2lex2MEF enters S phase, higher percentage of brca2lex1/ brca2lex2MEF aging (Fig. 3b).       [0074]   Control and brca2 were grown at low densitylex1/ brca2lex2Created for MEF
did. The difference in proliferation was significantly greater at low densities (FIG. 3c). Colonies (> 3 cells Total colonies (including all colonies) was counted, and when 5000MEF was spread on a 10cm plate, brc
a2lex1/ brca2lex2Colonies were 10 times less than control colonies. These colonies
-Determine the percentage of (> 15 cell colonies) for the colony size distribution (CSD) Was. CSD is an accurate indicator of cell longevity. Again brca2lex1/ brca2lex2MEF CSD
Was reduced by a factor of 10 compared to the control MEF (FIG. 3d).       [0075]   Control and brca2lex1/ brca2lex2The life of the MEF was determined (Fig. 3e). The CSD is brca2lex1/ b
rca2lex2Shows that MEFs age more quickly than control MEFs. MEF into 3 plates
Sowed (1 x 10Five Cells / 3.5 cm plate). Passage them every 3.5 days to I sowed again. As the cell number decreases, the same cell number
Seeding was continued until there were no longer enough cells on one plate. this
At that point, the cells are considered to be senescent. brca2lex1/ brca2lex2MEF at 7-8 passages
Although aging, the control MEF was shown to be able to be passaged longer. In addition, one Control MEFs spontaneously immortalized. Like this brca2lex1/ brca2lex2MEF is an early onset complex Receive aging.       [0076]     6.8.Screening for Rescue of Proliferation / Aging Defects in Brca2-Depleted Cells G   Embryonic fibroblasts with Brca2 dysfunction rescue proliferation / early replication aging defects Will be used to screen for genetic mutations. Mutation is applied to various technologies
Therefore, the particular technique for making the mutation is not important. Make a mutation
An example of a method for treating cells with a DNA damaging agent, preferably (double-strand breaks Exposure to factors that do not result in double-strand breaks. other
The method is to infect a retroviral virus. Retro virus virus
Integration will introduce mutations.       [0077]   Other methods of rescuing the proliferation are ectopically in woven fibroblasts with impaired Brca2 function. Expressing the transgene. Various expression libraries can be used
The particular type of library is not important.   Other ways to rescue poor growth / early replication senescence phenotype impair Brca2 function To induce the overexpression of endogenous genes in certain fibroblasts. Various expressions
Libraries can be used, and the particular type of library is not important.       [0078]     6.9.B as an animal model for cancer and for testing the mutagenicity of toxic drugs Mice and cells with impaired rca2 function   Mouse and cells with impaired Brca2 function as a model system for carcinogenesis and inheritance Can be used to test the mutagenicity of toxic drugs. Brca2 impaired mice are cancer Onset and type can be observed. Brca2 impaired mice are p53 mutant mice
Mice with a known predisposition to cancer are bred to alter the onset of cancer or
You can observe the cuttle. Brca2-lesioned mice and cells are treated with various toxic Exposure to the agent may result in a spectrum of onset and tumorigenesis or cell survival, proliferation and
Can be tested for mutagenicity by observing and chromosomal damage
.       [0079]   All publications, patents and patent applications mentioned in this specification are incorporated herein by reference.
Incorporated by light. Various modifications and alterations of the described invention will be apparent to those skilled in the art.
is there. Although the invention has been described in connection with specific preferred embodiments, it is not intended to limit the scope of the invention.
It is understood that the present invention should not be unduly limited to such specific embodiments.
Should. Indeed, the methods, techniques and various modifications of cells and animals described above
Positive is intended to be within the scope of the following claims. [Brief description of the drawings]     FIG.   Figure 1: Targeting strategy for the Brca2 locus. A. Targeting Deletion of exon 27 (coding nucleotides 9420-9998) by the vector pMB2TVhprt
Lost. This target allele is brca2lex1 Called. Upstream of HPRT selection cassette (5 ')
Is flanked by a 5.4 kb Apa1 / Sma1 genomic Brca2 fragment and 1.9 kb HindII downstream (3 ′).
2.5 kb flanking the I / SmaI genomic fragment, thus removing all of exon 27 of Brca2
A deletion is created. Positive selection, HPRT minigene; Negative selection, thymidine
Kinase (tk) cassette; plasmid backbone (pKS, Stratagene), wavy line
. Southern analysis is a BglII digestion. B. By targeting vector pMB2TVneo
Most of exon 26 and all of exon 27 (coding nucleotides 9265-9964)
) Deletion. This allele is brca2lex2 Called. Neomycin phosphotran
Upstream (5 ') of the spherase (neo) selection cassette is a 4.6 kb Apa1 / Cla1 genome Brca2.
The fragments are adjacent, and the downstream (3 ') is adjacent to the 1.9 kb HindIII / SmaI genomic fragment, Thus, removing most of exon 26 and all of exon 27 of Brca2 3.3
A kb deletion occurs. Positive selection, neo cassette; negative selection, thymidine kinase (tk) Cassette; plasmid backbone (pKS, Stratagene), wavy line. Southern analysis Is BglII digestion.     FIG. 2   Figure 2: Control and brca2lex1 / Brca2lex2 Exposure of cells to genotoxic agents. Raw
Fraction (100% x number of colonies after exposure to genotoxic substance / genotoxic substance) Number of colonies that have not been exposed to
After 10 days, colonies were counted and measured. A. Dose response curve for gamma rays.
Controls were wild-type Hprt-positive cells (AB1, 1 clone) and wild-type Hprt-negative cells (AB2.2, 3 Clone), brca2lex1 / + Cells (8 clones) and brca2lex2 / + (6 black
). The same viable fraction was obtained by each of the three groups of control clones, The average is taken for this curve. brca2lex1 / Brca2lex2 Average of 8 clones of cells
did. B. Dose response curve for ultraviolet light. Three brca2lex1 / + Cell clones
Two brca2lex2 The average of the / + clones is shown for controls. 5 brca2lex1 / Brca
Twolex2 The average of cell clones is shown.     FIG. 3   Figure 3: brca2lex1 / Brca2lex2 Proliferative characteristics of embryonic fibroblasts. Mouse embryo fibroblasts
(MEF) was isolated from wild-type E15.5-day-old 129SvEv embryos and brca2lex1 / Brca2lex2 MEF
E15.5-day-old chimeric embryos (129SvEv cells injected into undifferentiated Swiss Webster germ cells
). brca2lex1 / Brca2lex2 Select MEFs in 90 mM G418 for 10 days
Were isolated from embryos with eyelid subcutaneous hemorrhage. Brca for all experiments
Twolex1 / Brca2lex2 MEFs were maintained with and without G418 selection (G41
The presence or absence of 8 did not affect proliferation). All experiments are 1 passage Start with the vesicle. MEF was purified with M10 (10% fetal calf serum from HyClone, Dulbecc from GibcoBRL)
o's modified Eagle medium, 2 mM L-glutamine, 49.5 U / ml penicillin and 38.8 μg
/ ml of streptomycin). A. Growth curve. 8 × 10Four MEF 8
Plate on 3.5 cm plates and trypsinize individual wells of cells for 11 days. Counting during the period. B. Percentage of cells in S phase (%). MEF (4 × 10Five ) On a 6cm plate for 2 days Growth. Continuous exposure of MEF to 10 μM 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU)
And collected over a 48 hour period. Infiltrate cells, and use fluorescently labeled anti-BrdU antibody and
DNA was stained by exposure to propidium iodide. Fluorescence activated sorter (FACS) analysis Cells (2 × 10Five Cells) and at each time point BrdU integrated cells (DNA synthesis fingers). Which is a benchmark and therefore an indicator of cell cycle progression)
It was measured. C. Colony formation in low density plating. 5000ME for each clone
Plate F on 10 cm plates (3 plates for each clone) and increase for 14 days Bred. Stain the colonies with crystal violet and count the number of colonies.
Was. Colonies are> 3 cells. D. Colony size distribution (CSD). > 15 cells The percentage of Ronnie is compared to the total number of colonies> 3 cells. E. FIG. Survival spa Measurement. The survival span is measured by the number of passages that the MEF could receive before growth stopped. It was decided by doing. MEFs were plated on three 6 cm plates (1 × 10Five Fine Vesicle / plate). MEFs were trypsinized every 3.5 days and the total number of cells was counted. Next
Then, re-plate the MEFs on three 6 cm plates and plate on three plates
The operation continued until there were not enough MEFs to do so. Then, 1 × 10Five 2 MEFs
Only on one plate, and finally on only one pre-auto plate . 1 × 10 cells remainingFive If less than cells, MEF is considered completely senescent
. One clone of wild-type cells became naturally immortalized.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/50 C12N 15/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 2G045 AA35 CB01 FA11 4B024 AA20 CA04 DA02 4B063 QA01 QA08 QQ08 QQ43 QQ58 QR32 QR55 QR62 QS25 QS35 4B065 AA91X AA91Y AB01 BA02 BA03 CA24 CA46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/50 C12N 15/00 A (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK) , ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR) , NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN , MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW F term (reference) 2G045 AA35 CB01 FA11 4B024 AA20 CA04 DA02 4B063 QA01 QA08 QQ08 QQ43 QQ58 QR32 QR55 QR62 QS25 QS35 4B065 AA91X AA91Y AB01 BA02 BA03 CA24 CA46

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 Brca2遺伝子の少なくとも一つの対立遺伝子に遺伝子操作に よる突然変異を含む二倍体動物細胞。 【請求項2】 細胞が突然変異brca2対立遺伝子に対してホモ接合性である 、請求項1に記載の細胞。 【請求項3】 前記突然変異が欠失突然変異である、請求項1に記載の細胞
。 【請求項4】 Brca2遺伝子の第1の対立遺伝子に遺伝子操作による突然変異
を含み、Brca2遺伝子の第2の対立遺伝子に遺伝子操作による別の突然変異を含む
二倍体動物細胞。 【請求項5】 Brca2遺伝子の少なくとも一つの対立遺伝子の発現または機 能を変更する遺伝子操作による突然変異を含む、非ヒトトランスジェニック動物
。 【請求項6】 請求項5に記載の非ヒトトランスジェニック動物の突然変異
胚子孫。 【請求項7】 Brca2遺伝子における前記突然変異に対してホモ接合性であ る、請求項5に記載の動物。 【請求項9】 前記突然変異が欠失突然変異である、請求項5に記載の動物
。 【請求項10】 (A) 遺伝子的に改変したBrca2-減損細胞を増殖させて8継 代後に老化していない細胞を観察する工程; (B) 8継代後に老化していない細胞において3T3もしくは3T9または集団倍加分 析を行って前記細胞の生存スパンを測定する工程; (C) 8継代後に老化していない細胞の形態を、老化対増殖細胞において見られ る特徴について観察する工程;および (D) 工程Cの細胞におけるゲノム変更を同定する工程 を含む、Brca2減損細胞の早熟複製老化表現型を救う突然変異をスクリーニング する方法。 【請求項11】 前記方法が、トランスフェクト遺伝子または内因性遺伝子
の過剰発現をさらに含む、請求項10に記載の方法。 【請求項12】 前記方法が、トランスフェクト遺伝子または内因性遺伝子
の異所性発現をさらに含む、請求項10に記載の方法。 【請求項13】 前記方法が、1個もしくは複数のbrca2突然変異、またはBr
ca2機能の欠損または減損が生じる任意の突然変異を、細胞周期の負の調節が欠 けており、細胞周期による進行が進んでいるか、または細胞または生物の生存ス
パンを変更する遺伝的バックグラウンドに組み込むことをさらに含む、請求項1
0に記載の方法。 【請求項14】 前記方法が、さらにBrca2減損細胞を分子、化合物または ペプチドに曝すことをさらに含む、請求項10に記載の方法。 【請求項15】 Brca2減損動物において癌の発生数を増大させる遺伝的特 性をスクリーニングする方法であって、前記特性が、 (A) 1個または複数の導入遺伝子の過剰発現; (B) 1個または複数の内因性遺伝子の過剰発現; (C) 1個または複数の導入遺伝子の異所性発現; (D) 1個または複数の内因性遺伝子の異所性発現; (E) 1個または複数の導入遺伝子の過少発現;および (F) 1個または複数の内因性遺伝子の過少発現 からなる群から選択されるものである、前記方法。 【請求項16】 Brca2減損動物において癌の発生数を低下させる遺伝的特 性をスクリーニングする方法であって、前記特性が、 (A) 1個または複数の導入遺伝子の過剰発現; (B) 1個または複数の内因性遺伝子の過剰発現; (C) 1個または複数の導入遺伝子の異所性発現; (D) 1個または複数の内因性遺伝子の異所性発現; (E) 1個または複数の導入遺伝子の過少発現;および (F) 1個または複数の内因性遺伝子の過少発現 からなる群から選択されるものである、前記方法。 【請求項17】 Brca2減損動物において癌の発生数を増大させる化合物ま たは分子をスクリーニングする方法であって、Brca2減損動物を前記化合物に曝 し、Brca2減損動物において癌の発生数を増大させる化合物または分子を同定す る工程を含む、前記方法。 【請求項18】 Brca2減損動物において癌の発生数を減少させる化合物ま たは分子をスクリーニングする方法であって、Brca2減損動物を前記化合物に曝 し、Brca2減損動物において癌の発生数を減少させる化合物または分子を同定す る工程を含む、前記方法。
Claims 1. A diploid animal cell comprising a genetically engineered mutation in at least one allele of the Brca2 gene. 2. The cell of claim 1, wherein the cell is homozygous for a mutant brca2 allele. 3. The cell of claim 1, wherein said mutation is a deletion mutation. 4. A diploid animal cell comprising a genetically modified mutation in the first allele of the Brca2 gene and another genetically modified mutation in the second allele of the Brca2 gene. 5. A non-human transgenic animal comprising a genetically engineered mutation that alters the expression or function of at least one allele of the Brca2 gene. 6. A mutant embryo progeny of the non-human transgenic animal according to claim 5. 7. The animal of claim 5, which is homozygous for said mutation in the Brca2 gene. 9. The animal of claim 5, wherein said mutation is a deletion mutation. 10. A step of: (A) growing the genetically modified Brca2-depleted cells and observing the cells that have not aged after 8 passages; (B) 3T3 or 3T3 in the cells that have not aged after 8 passages. Performing 3T9 or population doubling analysis to determine the span of survival of said cells; (C) observing the morphology of non-senescent cells after 8 passages for characteristics found in senescent versus proliferating cells; A method for screening for mutations that save the precocious replicative senescent phenotype of Brca2 impaired cells, comprising the step of identifying genomic alterations in the cells of step C. 11. The method of claim 10, wherein said method further comprises overexpression of a transfected or endogenous gene. 12. The method of claim 10, wherein said method further comprises ectopic expression of a transfected or endogenous gene. 13. The method, wherein the method comprises one or more brca2 mutations, or Br
Incorporate any mutation that results in loss or impairment of ca2 function into a genetic background that lacks negative regulation of the cell cycle, progresses through the cell cycle, or alters the span of survival of the cell or organism 2. The method of claim 1, further comprising:
The method according to 0. 14. The method of claim 10, wherein the method further comprises exposing the Brca2 impaired cells to a molecule, compound or peptide. 15. A method for screening a genetic property that increases the incidence of cancer in a Brca2 impaired animal, said property comprising: (A) overexpression of one or more transgenes; (C) ectopic expression of one or more transgenes; (D) ectopic expression of one or more endogenous genes; (E) one or more And (F) underexpression of one or more endogenous genes. 16. A method for screening a genetic property that reduces the incidence of cancer in a Brca2 impaired animal, said property comprising: (A) overexpression of one or more transgenes; (C) ectopic expression of one or more transgenes; (D) ectopic expression of one or more endogenous genes; (E) one or more And (F) underexpression of one or more endogenous genes. 17. A method for screening for a compound or molecule that increases the number of cancers in a Brca2 impaired animal, comprising exposing the Brca2 impaired animal to the compound and increasing the number of cancers in a Brca2 impaired animal. The method comprising the step of identifying 18. A method of screening for a compound or molecule that reduces the number of cancers in a Brca2 impaired animal, comprising exposing the Brca2 impaired animal to the compound and reducing the number of cancers in the Brca2 impaired animal. The method comprising the step of identifying
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