JP2003501083A - 鳥類ゲノムを操作するための方法 - Google Patents

鳥類ゲノムを操作するための方法

Info

Publication number
JP2003501083A
JP2003501083A JP2001502566A JP2001502566A JP2003501083A JP 2003501083 A JP2003501083 A JP 2003501083A JP 2001502566 A JP2001502566 A JP 2001502566A JP 2001502566 A JP2001502566 A JP 2001502566A JP 2003501083 A JP2003501083 A JP 2003501083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nucleic acid
polypeptide
egg
avian
blastoderm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001502566A
Other languages
English (en)
Inventor
ポール エイ. ディチュリオ,
カール エム. エバート,
Original Assignee
トランゼノジェン, インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トランゼノジェン, インコーポレイテッド filed Critical トランゼノジェン, インコーポレイテッド
Publication of JP2003501083A publication Critical patent/JP2003501083A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/8509Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells for producing genetically modified animals, e.g. transgenic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/027New or modified breeds of vertebrates
    • A01K67/0275Genetically modified vertebrates, e.g. transgenic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/02Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies from eggs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/05Animals comprising random inserted nucleic acids (transgenic)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2227/00Animals characterised by species
    • A01K2227/30Bird
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/01Animal expressing industrially exogenous proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/02Animal zootechnically ameliorated
    • A01K2267/025Animal producing cells or organs for transplantation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/008Vector systems having a special element relevant for transcription cell type or tissue specific enhancer/promoter combination
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/46Vector systems having a special element relevant for transcription elements influencing chromatin structure, e.g. scaffold/matrix attachment region, methylation free island
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/80Vector systems having a special element relevant for transcription from vertebrates
    • C12N2830/85Vector systems having a special element relevant for transcription from vertebrates mammalian
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/80Vector systems having a special element relevant for transcription from vertebrates
    • C12N2830/90Vector systems having a special element relevant for transcription from vertebrates avian

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、鳥類種のゲノムに核酸分子を導入するための方法を特徴とし、この方法は、受精卵の胚盤葉細胞をインビボでその核酸分子と接触させることによっており、その核酸は、ウイルスコートタンパク質と関係がなく、かつこの核酸分子は、1マイクロリットルより大きくかつ0.5ミリリットルより小さい体積で、卵の胚盤中に直接導入される。本発明はまた、トランスジェニック鳥類動物、およびこのようなトランスジェニック動物を作製するための方法を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) 本発明は、トランスジェニック鳥類動物に関する。
【0002】 異なる種を形成するトランスジェニック動物を生成する能力は、生物医学研究
および生物工学産業の両方に対して大きな影響を有している。トランスジェニッ
ク技術は、ヒト疾患(例えば、Synder,B.W.ら、Mol.Repro
d.and Develop.40:419〜428(1995)を参照のこと
)、改良型農業家畜の開発(例えば、Ebert,K.M.ら、Animal
Biotechnology 1:145〜159(1990)を参照のこと)
、乳における医薬の製造(概説論文について、Applications in
Mammalian Development、Cold Spring H
arbor Laboratory Press、1991中のEbert,K
.M.およびJ.P.Selgrath「Changes in Domest
ic Livestock through Genetic Enginee
ring」を参照のこと)、および異種移植(例えば、Osman,N.ら、P
roc.Natl.Acad.Sci.USA 94:14677〜14682
(1997)を参照のこと)の研究のために、実験室種および家畜種の両方に適
用されている。しかし、これらのトランスジェニック動物の多くを作製するため
に使用されるマイクロインジェクションの基本的技術は、効率的でなく、費用が
かかり、そして、ニワトリのような種すべてに容易に適用可能ではない(例えば
、Love,J.ら、Bio Technology 12:60〜63(19
94)を参照のこと)。
【0003】 (発明の要旨) 本発明は、鳥類種においてゲノムDNAを操作する方法およびトランスジェニ
ック鳥類動物を生成するための方法を特徴とする。鳥類種のゲノムに核酸分子を
導入するための方法は、堅い卵殻の受精卵の胚盤葉細胞をインビボでその核酸分
子と接触させることにより実行される。好ましくは、この核酸分子は、ウイルス
コートタンパク質と関係がなく、例えば、この核酸は、ウイルス粒子中で送達さ
れない。この核酸分子は、その卵の胚盤中に直接導入される。胚盤(または胚盤
葉)の破壊または胚盤葉細胞の散乱を回避するために、この核酸は、その胚盤の
体積(約100マイクロリットル以下)よりも小さい体積で送達される。例えば
、この体積は、1マイクロリットルより大きくかつ0.5ミリリットルより小さ
く、そしてこの核酸の導入は、混濁部(胚盤または胚盤葉の周囲の膜または鞘)
を破裂させない。好ましい実施形態において、この核酸は、体積5〜100マイ
クロリットル、より好ましくは40〜60マイクロリットル、そして最も好まし
くは10〜20マイクロリットルで送達される。胚盤葉細胞を標的とするために
、この核酸は、胚盤葉または胚盤中に直接送達され、胚盤葉に隣接するかまたは
その下の領域には直接送達されない。胚盤周囲の厚い卵白は、この送達プロセス
の前、間、または後に除去されない。この核酸は、針またはマイクロインジェク
ションピペットを通って、卵殻およびその下の膜に直接送達される。卵中に空気
はほとんどまたは全く導入されず、そしてピペットまたは針により膜に残される
穴は、小さく、自己密封する。従って、この方法は、卵中に不注意にも空気を導
入することを最小にするために卵の開口部の上に水性液体を堆積する必要がなく
、そして核酸送達後に卵の開口部を密封する必要もない。必要に応じて、胚盤葉
細胞は、例えば、卵に電流を加えることにより、インビボで電流に曝される。
【0004】 この方法は、DNAのような核酸を、任意の鳥類種(例えば、ニワトリ、ダチ
ョウ、エミュー(emu)、シチメンチョウ(turkey)、ガンカモ科の鳥
(duck)、ガン亜科の鳥(goose)、ウズラ(quail)、オウム(
parrot)、インコ(parakeet)、バタン(cockatoo)、
またはオカメインコ(cockatiel))のゲノム中に導入して、治療タン
パク質を産生するため、または非鳥類(例えば、ヒト)の疾患状態についての鳥
類モデルを作製するために、有用である。例えば、この方法は、ニワトリの任意
の品種またはニワトリの任意のハイブリッド品種の受精卵中の胚盤葉細胞に、D
NAを送達するために使用される。ニワトリの品種としては、白色レグホン、白
色プリマスロック、横斑プリマスロック、ロードアイランドレッド、ニューハン
プシャー、およびダークコーニッシュ(Dark Cornish)が、挙げら
れる。
【0005】 核酸送達は、胚葉(全能性)細胞により核酸の取り込みを最適にし、そして種
々の組織型への分化を開始した細胞による取り込みを最小化(または除去)する
ような時期に行われる。従って、受精卵中の胚盤葉細胞は、その卵の発生ステー
ジXの間に核酸と接触される。送達は、その卵の産卵後であるが孵卵の前の時間
(細胞分裂および細胞分化が生じる時間)に行われる。
【0006】 その核酸は、ポリペプチドまたはアンチセンス分子をコードする。例えば、そ
の核酸は、抗体またはそのフラグメントをコードする配列を含む。用語、抗体と
は、インタクトなテトラマー抗体(例えば、モノクローナル抗体)ならびに免疫
学的に活性な抗体フラグメント(例えば、Fabフラグメントまたは(Fab) 2 フラグメント)、操作された単鎖Fv分子、キメラ分子(例えば、1つの抗体
(例えば、マウス起源)の結合特異性、ならびに別の抗体(例えば、ヒト起源)
の残りの部分を含む抗体)を包含する。好ましくは、この抗体またはそのフラグ
メントは、ヒト起源である。他のポリペプチドとしては、インスリンポリペプチ
ド(例えば、ヒトまたはブタのインスリンポリペプチド)、成長ホルモンポリペ
プチド、カルシトニンポリペプチド、または血清アルブミンポリペプチドが、挙
げられる。例えば、そのトランスジェニック核酸は、ブタ単鎖インスリンポリペ
プチドをコードする。
【0007】 卵の胚盤葉細胞中でのそのトランスジェニック核酸の転写を指令するために、
その核酸構築物は、卵特異的転写調節エレメントを含む。転写調節配列は、本明
細書全体を通じて使用される包括的用語であり、それが作動可能に連結されてい
るタンパク質コード配列の転写を誘導または制御するDNA配列(例えば、開始
シグナル、エンハンサー、およびプロモーター)をいう。組換え遺伝子または導
入遺伝子の転写は、プロモーター配列および他の転写調節配列の制御下にある。
例えば、オボアルブミンプロモーター配列が、導入遺伝子の発現を指令するため
に使用され、そしてニワトリリゾチーム遺伝子由来の調節配列が、トランスジェ
ニックテトラマー抗体分子の両方の鎖の等しいかまたは等価な発現を指令するた
めに使用される。「プロモーター」により、転写を指令するに十分な最小のDN
A配列が意味される。プロモーターは、構成的であってもまたは誘導性であって
もよく、そして、プロモーター依存性遺伝子発現を細胞型特異的、組織特異的、
または外部シグナルもしくは外部因子により誘導性にする、他の調節配列または
「エレメント」に連結され得る;このようなエレメントは、ネイティブ遺伝子の
5’領域もしくは3’領域中か、またはイントロン中に位置し得る。
【0008】 導入遺伝子発現構築物は、以下のエレメントのうちの1つ以上を含む:ニワト
リリゾチームプロモーターまたはオボアルブミンプロモーター、ニワトリリゾチ
ームエンハンサー、およびニワトリリゾチーム遺伝子のマトリックス付着(ma
trix attachment)領域。このマトリックス付着領域(米国特許
第5,731,178号(本明細書中に参考として援用される)は、好ましくは
、−11.7〜−8.8位または+5.3〜+9.0位に広がる、ニワトリリゾ
チーム遺伝子の領域を含む。1つまたは両方の配列が、テトラマー抗体の重鎖お
よび/または軽鎖に連結され、その2つの抗体サブユニットの等しいかまたは等
価な発現が提供される。好ましくは、ニワトリリゾチーム遺伝子の−11.7〜
−8.8位および/または+5.3〜+9.0位の領域が、重鎖および軽鎖抗体
コード領域を各々それ自体のプロモーターの制御下に有する構築物の5’末端お
よび/または3’末端に結合される。本発明は、抗体の重鎖および軽鎖コード領
域がともに、各々、マトリックス付着領域に作動可能に連結されたそれ自体のプ
ロモーターの指令下にある、導入遺伝子発現カセットを含む。「作動可能に連結
された」により、コード配列および調節配列が、適切な分子(例えば、転写アク
チベータータンパク質)がその調節配列に結合した場合に遺伝子発現を可能にす
るような様式で連結されていることが、意味される。
【0009】 本発明はまた、トランスジェニック鳥類動物を包含する。用語「トランスジェ
ニック鳥類動物」とは、移入された核酸配列(移入されたタンパク質コード配列
および/または調節配列を含む)を、その移入された配列が宿主染色体中に組み
込まれているように含む、任意の鳥類種(例えば、ニワトリ)のメンバーをいう
。このような移入および組み込みの結果として、その移入された配列は、生殖細
胞を介してトランスジェニックニワトリの子孫へと伝達され得る。従って、トラ
ンスジェニックニワトリは、移入方法により、新しい核酸配列を生殖細胞に導入
することにより作製される。
【0010】 トランスジェニック鳥類動物は、その動物の細胞のうちの1つ以上、好ましく
はすべてが導入遺伝子を含む、任意の鳥類である。その導入遺伝子は、その細胞
中に直接導入されるか、またはその細胞の前駆体(例えば、鳥類卵の全能性胚盤
葉細胞)中への意図的遺伝子操作による導入により間接的に導入される。用語、
遺伝子操作とは、古典的交配もインビトロ受精も含まないが、鳥類卵の胚盤葉細
胞中への組換えDNA分子の導入を指す。この分子は、染色体中に組み込まれ得
るし、またはこの分子は染色体外複製するDNAでもあり得る。1つ以上のポリ
ペプチドをコードする1つ以上の導入遺伝子を含むトランスジェニック鳥類は、
本発明の範囲内にある。例えば、2つまたは3つの導入遺伝子を含む、二重トラ
ンスジェニック鳥類または三重トランスジェニック鳥類が、作製され得る。
【0011】 トランスジェニック鳥類動物は、そのゲノム中に非鳥類抗体ポリペプチド(例
えば、ヒト抗体)をコードする核酸を含む。他のトランスジェニック鳥類動物と
しては、そのゲノムが非鳥類インスリンポリペプチド(例えば、ヒトまたはブタ
のインスリンポリペプチド)をコードする核酸配列を含むように操作された鳥類
動物、あるいはカルシトニンポリペプチド、成長ホルモンポリペプチド、または
血清アルブミンポリペプチドをコードする核酸を含む鳥類動物が、挙げられる。
好ましくは、そのポリペプチドはヒト起源である。そのトランスジェニック鳥類
動物は導入遺伝子核酸を発現し、そしてそのトランスジェニック動物の細胞は導
入遺伝子ポリペプチドを産生する。従って、本発明は、抗体ポリペプチド、イン
スリンポリペプチド、成長ホルモンポリペプチド、血清アルブミンポリペプチド
、またはカルシトニンポリペプチドをコードする導入遺伝子を含む、単離された
鳥類細胞(例えば、鳥類胚盤葉細胞)を包含する。細胞に関して使用される用語
「単離された(単離されている)」とは、その細胞が動物の組織にて天然に存在
する他の細胞型または組成物を実質的に含まないことを意味する。
【0012】 本明細書中に記載される核酸は、単離されている。卵の胚盤葉細胞中に移入さ
れる単離された核酸(例えば、単離された遺伝子)またはそのフラグメントは、
当該分野で周知のいくつかの方法のいずれかにより単離されている。例えば、そ
の核酸分子は、組換え体であり、そして/または天然に存在する状態でその核酸
分子に隣接する配列から精製されている(すなわち、DNAが、そのフラグメン
トに通常は隣接する配列(例えば、そのフラグメントが天然に存在するゲノムに
おいて隣接する配列)から取り出されている)。従って、単離された核酸分子は
、合成によってか、あるいは、その遺伝子の転写から誘導されるmRNAをcD
NAを産生するように逆転写酵素で処理することによってか、あるいは、細胞、
細菌クローン、または他の供給源からその核酸を直接単離することによって、産
生される。
【0013】 本発明は、ストリンジェントな条件下で、参照配列中の報告された配列のすべ
てまたは一部とハイブリダイズし、かつその参照核酸の生物学的機能を保持する
、配列を包含する。例えば、その核酸は、参照配列に関して1つ以上の配列改変
を含み得る。このような改変は、その参照配列と比較して1つ以上のヌクレオチ
ドの変異、欠失、および/または付加により得られ得る。改変は、その調節配列
の活性を変化させるため、例えば、プロモータ活性を改善するため、転写阻害領
域を抑制するために、構成的プロモーターを調節性にするため、またはその逆の
ために、導入される。改変はまた、後のクローニング工程を容易にする制限部位
を導入するため、または転写活性に必須ではない配列を除去するためにも、なさ
れる。好ましくは、改変された配列は、参照配列と少なくとも70%(より好ま
しくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少
なくとも95%、より好ましくは少なくとも99%)同一である。転写調節エレ
メントの場合、その改変は、その参照配列(または天然に存在するラクトフェリ
ンプロモーター配列)と関係する転写プロモーター機能を実質的には改変しない
。例えば、プロモーター改変は、転写の開始部位またはTATAボックスを回避
するように操作される。改変された転写調節配列(例えば、エンハンサー)は、
その参照配列のエンハンサー活性の少なくとも50%、好ましくは少なくとも7
5%、好ましくは少なくとも95%、そして最も好ましくは少なくとも100%
を保持する。あるいは、その改変された配列は、その参照配列よりも大きい転写
のレベルを指令する。例えば、改変されたエンハンサーは、その参照エンハンサ
ー配列に関係する転写のレベルの少なくとも110%を指令する。
【0014】 ヌクレオチド比較およびアミノ酸比較は、Lasergeneソフトウェアパ
ッケージ(DNASTAR,Inc.、Madison、WI)を使用して実行
される。使用したMegAlignモジュールは、Clustal V法(Hi
gginsら、1989、CABIOS 5(2):151〜153)であった
。使用したパラメーターは、ギャップペナルティー(gap penalty)
10、ギャップ長ペナルティー(gap length penalty)10
であった。
【0015】 あるいは、本明細書中に記載される核酸は、参照配列を有するDNAの鎖また
はその相補鎖に、高ストリンジェンシーでハイブリダイズし、そして転写調節活
性を有する。ハイブリダイゼーションは、標準的技術(例えば、Ausubel
ら(Current Protocols in Molecular Bio
logy、John Wiley & Sons、1989)に記載される技術
)を使用して実行される。「高ストリンジェンシー」とは、高温度および低塩濃
度により特徴付けられる核酸ハイブリダイゼーションおよび洗浄(すなわち、4
2℃で50%ホルムアミド中でのハイブリダイゼーション;65℃で2×SSC
および1% SDSでの第1の洗浄;その後65℃で0.1% SDSでの第2
の洗浄)をいう。参照遺伝子または参照配列に対して約50%の配列同一性を有
するDNA配列を検出するために適切なより低いストリンジェンシー条件は、例
えば、42℃でホルムアミドの非存在下でのハイブリダイゼーション;42℃で
6×SSCおよび1% SDS中での第1の洗浄;ならびに50℃で6×SSC
および1% SDS中の第2の洗浄によって、検出される。
【0016】 本発明の他の特徴および利点は、明細書および図面および特許請求の範囲から
明らかである。
【0017】 (発明の詳細な説明) 鳥類生殖系は、雌が精子を貯蔵し得、そして1回に1つの卵子を受精し得ると
いう点で、哺乳動物生殖系と異なる。新たに受精した卵子は、それが生殖管に入
るときは、大きく、もろく、そして卵黄で満ちている。初期胚発生は、その卵が
卵子の周囲で形成されるときに、卵管で生じる。その卵子が生殖管を下に移動す
るにつれ、その卵子は卵白(white albumen)の保護層に包まれ、
続いて産卵前に内膜および堅い卵殻に包まれる(図1)。産卵時に、卵子は単一
細胞から、40〜60,000細胞から構成される胚盤葉(胚盤としても知られ
る)へと成熟し、そして雌鳥が十分な卵を産みそしてねぐらに座り始めるまで発
生は止まる。胚盤葉状態において、すべての細胞は全能性であり、そして発生す
るヒナの生殖細胞系へと等しく寄与し得る。
【0018】 産卵は、卵が産まれる時期である。ニワトリにおいて、産卵は、ステージXに
生じる(新たに産まれた卵;子宮齢約20時間)。核酸が胚盤葉または胚盤に導
入される時期は、産卵の後であるが卵の孵卵の前(すなわち、卵が孵卵された後
で第1の細胞分裂の前)である。従って、胚盤葉細胞を効果的に標的とするため
に、DNAは、6時間以下孵卵された卵の胚盤葉に導入される。卵の発生初期は
ローマ数字で示されるが、胚性ヒナの発生ステージはアラビア数字で示される。
例えば、ステージXとは、子宮齢約20時間で生じる、産卵により特徴付けられ
る発生ステージをいい、一方、ステージ10は、胚性ヒナ発生ステージ(組織分
化により特徴付けられる)をいう。組織分化は発生ステージXでは生じない。従
って、遺伝子操作は、胚盤葉細胞が胚性組織へと分化する前に行われる。
【0019】 胚盤は、胚盤が未分化胚盤葉細胞(ステージX以前)を含むが、生殖三日月環
領域はヒナ胚発生の初期ステージ(すなわち、ヒナ胚発生ステージ3〜5または
9〜11)で現れるという点で、生殖三日月環領域と区別される。
【0020】 胚盤葉の細胞は、遺伝子送達技術を使用してインビトロまたはインビボの両方
で遺伝子操作され、次いで、その卵における発生を可能にするか、レシピエント
未受精卵に移入するか、または精原細胞への発生のために滅菌した雄鳥の精巣に
移入することにより、トランスジェニックニワトリまたはキメラニワトリを作製
するために使用される。トランスフェクションに最適な時間は、トランスフェク
ションのための標的細胞の数を減少するために、産卵と数時間の卵の活性化との
間である。
【0021】 (核酸の送達およびトランスジェニック動物の作製) 胚盤葉は、(垂直に立てている)卵殻にスカペル(scapel)または錐で
小さいな穴を切るかまたは空けること、そして穏やかに内膜をはがして卵白を曝
すことによって接近される。胚盤葉は自動的に卵黄の頂部を向き、そして光のも
とで可視化される。キメラニワトリまたはトランスジェニックニワトリの作製の
ために、胚盤葉の細胞は、シリンジおよび小さいゲージの針を使用して、胚盤葉
に直接DNAを注入することによって、インビボでトランスフェクトされる。こ
のDNAは、裸であるか、あるいは脂質またはDNA取り込みを容易にするため
に他の適切な化合物(例えば、DEAE−デキストラン)と複合化されている。
このDNAが裸である場合、トランスフェクション効率は、ヒト心臓除細動器の
ようなデバイスを用いて胚盤葉または卵全体に電流を通すことによって、増加さ
れる。電流が卵全体を通る場合、電流に内膜を曝すためにさらに2つの穴が卵殻
中に作製される。なぜなら、この殻は、電気を通さないからである。
【0022】 あるいは、胚盤葉が卵から取り出され、そして小さいピペットを使用していく
つかの卵由来の細胞とともにプールされる。インビトロで、胚盤葉細胞によるD
NA取り込みは、エレクトロポレーション、DEAE−デキストラン処理、リン
酸カルシウム処理、またはリポフェクションのような技術によって、促進される
。トランスフェクション後、その細胞は、トランスジェニックヒナの発生のため
に未受精卵の胚盤中に移入されるか、あるいは繁殖のために精原細胞および精子
における発生を誘導するために滅菌した雄鳥の精巣へと移入される。生じたヒナ
は、公知の方法に従って(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応またはサザンブロット
分析によって)導入遺伝子の存在について試験される。
【0023】 核酸送達手順の全体的効率は、遺伝子送達の方法および時期に依存する。トラ
ンスフェクション効率は、必要に応じて、例えば以下のような方法により増加さ
れる:1)胚盤葉または胚盤葉由来の細胞を何回ものトランスフェクションに供
すること、2)選択マーカー(例えば、抗生物質遺伝子が挙げられるが、これら
に限定されない)をDNAベクターに付加し、そしてトランスフェクションまた
は細胞移入の後にその抗生物質を卵黄または精巣に注入すること。
【0024】 この方法は、鳥類(ニワトリ、シチメンチョウ、ダチョウ、およびガン亜科の
鳥(goose)を含むがこれらに限定されない)すべてに適用可能である。遺
伝子送達の効率に重要な要素は、トランスフェクションに関する卵活性化の時期
である。細胞をトランスフェクトするための最適な時期は、その細胞が成長を開
始しているが細胞分裂は経験していないように、産卵の後でありかつ活性化(孵
卵)6時間以内である。
【0025】 以下は、本発明の好ましい実施形態の例であり、そして特に、卵における医薬
の製造のためのトランスジェニックニワトリの作製に関する。導入遺伝子の構造
または組成は、記載される方法のトランスフェクション効率に、ほとんどかまた
は全く影響を有さない。好ましい導入遺伝子構築物としては、以下に作動可能に
連結されたオボアルブミンプロモーターを保有する構築物が挙げられる:ヒト血
清アルブミン遺伝子、ヒトインスリン遺伝子、ネイティブもしくは改変されたブ
タインスリン遺伝子、カルシトニン遺伝子あるいは/ならびに抗体可変領域をコ
ードする遺伝子。本発明は、卵における発現を指令される上記の遺伝子のいずれ
かを保有する、トランスジェニックニワトリを包含する。
【0026】 (実施例1:インビボ核酸送達) 受精卵を産卵させ、そして収集する(1日目)。卵を室温に移す(孵卵してい
ない)(2日目)。必要に応じて、核酸送達のための操作の前に、その卵を少な
くとも24時間、室温で(孵卵していない)垂直に配置する(3日目)。
【0027】 雌鳥の受精卵を収集し、1〜6時間の間加湿インキュベーター中に配置して卵
を活性化した。卵殻にドレメル(dremel)を用いて穴を切り、そして内膜
を折り返す。卵を光の上に配置して胚盤を可視化し、その胚盤に脂質/DNA複
合体を注入したた。内膜を適所に折り戻しそして卵をパラフィンでシールした。
卵をインキュベーター中に再配置し、そして成長させて孵化させた。得られたヒ
ナから血液サンプルまたは内膜サンプルを採取し、そして導入遺伝子プライマー
を用いるポリメラーゼ連鎖反応によって導入遺伝子の存在について試験した。モ
ザイクヒナまたはキメラヒナを、雄鳥にまで飼育して、導入遺伝子子孫を完全に
産生する。
【0028】 (実施例2:胚盤葉細胞のインビトロDNA送達および未受精卵へのトランス
フェクトした卵の移入) 10〜12個の雌鳥の受精卵を、1〜6時間の間、加湿インキュベーター中に
置いて、細胞分裂を活性化する。卵殻にドレメル(dremel)を用いて穴を
切り、そして胚盤葉を可視化するために内膜を折り返す。胚盤葉を、大きな口径
のピペットチップを用いて卵から取り出し、そしてコニカルチューブ中で合わせ
る。卵黄を、リン酸緩衝化生理食塩水で洗浄することによって取り除き、そして
胚盤葉を遠心分離によって収集する。細胞を、コラゲナーゼを用いる処理または
穏やかなピペッティングによって分散させ、遠心分離によって収集する。細胞を
、1〜5 gの導入遺伝子を含む無血清培地に再懸濁し、そしてエレクトロポレ
ーションキュベット中で、室温にて静置する。細胞を穏やかに再懸濁し、そして
300〜500Vおよび250〜960μFでエレクトロポレーションする。ト
ランスフェクション後、卵殻に穴を切ること、内膜を折り返すこと、ならびにシ
リンジおよび大きなゲージの針を用いて細胞を胚盤に注入することによって、細
胞を未受精卵の胚盤に移入する。卵をシールし、そして加湿インキュベーター中
で孵卵して、発生を可能にする。得られた雛鳥から血清サンプルを採取し、そし
て標準的な方法を使用して導入遺伝子特異的プライマーを用いるポリメラーゼ連
鎖反応によって、導入遺伝子の存在について試験する。
【0029】 (実施例3:胚盤葉細胞のインビトロDNA送達および雄鳥精巣へのトランス
フェクトした卵の移入) 10〜12個の雌鳥の受精卵を、1〜6時間の間、加湿インキュベーター中に
置いて、細胞分裂を活性化する。卵殻にドレメル(dremel)を用いて穴を
切り、そして胚盤葉を可視化するために内膜を折り返す。胚盤葉を、大きな口径
のピペットチップを用いて卵から取り出し、そしてコニカルチューブ中で合わせ
る。卵黄を、リン酸緩衝化生理食塩水で洗浄することによって取り除き、そして
胚盤葉を遠心分離によって収集する。細胞を、1〜5 gの導入遺伝子を含む無
血清培地に懸濁し、そしてエレクトロポレーションキュベット中で、室温にて静
置する。細胞を穏やかに再懸濁し、そして300〜500Vおよび250〜96
0μFでエレクトロポレーションする。トランスフェクション後、滅菌した雄鳥
の精巣に細胞を移入して、精原細胞への発生を誘導する。この雄鳥を、繁殖につ
いてモニターし、そして導入遺伝子の存在について試験するために精子を収集す
る。
【0030】 (実施例4:ベクターの構築) 卵を産む雌鳥の最大の細胞(magnum cell)にインスリンの発現を
標的とするために、ヒトインスリンをコードするゲノム配列を、鳥類の卵におい
て作動可能に連結されている核酸の転写を指令するプロモーターに、作動可能に
連結した。例えば、このプロモーターは、ヒトラクトフェリンプロモーターであ
る。ヒトラクトフェリン発現カセットの構築は、特許出願USSN09/490
,801(この内容は、本明細書によって参考として援用される)に記載されて
いる。
【0031】 例えば、転写調節エレメントは、乳汁特異的プロモーター(例えば、哺乳動物
ラクトフェリン遺伝子プロモーター)に由来する。この発現カセットは、異種配
列に作動可能に連結されたヒトラクトフェリン遺伝子由来のプロモーター領域を
含む。異種配列は、ラクトフェリンポリペプチドをコードしないものである。こ
のプロモーター領域は、配列番号1のヌクレオチド配列の少なくとも20ヌクレ
オチドを含む。例えば、このプロモーター領域は、配列番号1または2のヌクレ
オチド1〜154を含む。
【0032】 表1:ヒトラクトフェリンプロモーター領域
【0033】
【表1】 (配列番号1)。
【0034】 BamHI制限部位GGATCC(ヌクレオチド5〜8)およびXhoI部位
(ヌクレオチド140〜145)を斜字体で示す。これらの制限部位は、改変(
例えば、他の制限部位で置換され得るし、または制限酵素認識部位を表さないヌ
クレオチドで置換)され得る。
【0035】 表2:ヒトラクトフェリンプロモーター領域
【0036】
【表2】 (配列番号2)。
【0037】 必要に応じて、上記のラクトフェリン由来のプロモーター領域を、配列番号3
のヌクレオチド配列に連結する(GENMANKTM登録番号S52659)。
【0038】 表3:ヒトラクトフェリン遺伝子の5’領域
【0039】
【表3】 (配列番号3)。
【0040】 本明細書中に記載される核酸分子および構築物を単離する。「単離された(単
離されている)」は、生物の天然に存在するゲノム中で、目的の配列に隣接する
遺伝子を含まない核酸分子を意味する。従って、この用語は、例えば、ベクター
;自己複製プラスミドもしくはウイルス;または原核生物もしくは真核生物のゲ
ノムDNAに組み込まれるか;あるいは、他の配列とは独立して、別個の分子(
例えば、PCRまたは制限エンドヌクレアーゼ消化によって産生されるcDNA
またはゲノムDNAフラグメントもしくはcDNAフラグメント)として存在す
る、組換えDNAを含む。この用語はまた、さらなるポリペプチド配列をコード
するハイブリッド遺伝子の一部である組換えDNAを含む。この用語は、ゲノム
DNAの大きなセグメント(例えば、コスミドクローンに存在するゲノムDNA
のセグメント)を除外する。このゲノムDNAの大きなセグメントは、天然に存
在するゲノムにおいてそれと天然に隣接する1以上の他の遺伝子によって隣接さ
れる所定のDNA配列を含む。
【0041】 ラクトフェリン由来の調節配列を、名目上のプロモーター(例えば、名目上の
ラクトフェリンプロモーターまたは異種プロモーター)に結合し、これは、次に
は、転写される配列に作動可能に連結する。転写される異種配列は、ポリペプチ
ドコード配列またはアンチセンス配列である。トランスジェニック哺乳動物(例
えば、鳥類種のメンバー)に取り込まれた場合、ポリペプチドコード配列に作動
可能に連結された本発明の調節配列は、鳥類組織においてコードされたポリペプ
チドの産生を指令する。ラクトフェリン由来の調節配列(例えば、プロモーター
配列)は、転写単位中で、異種核酸配列(例えば、導入遺伝子)に対して5’側
に位置する。ラクトフェリン由来のプロモーター領域の一部を、当該分野で公知
であるアッセイ(例えば、ルシフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、または抗生
物質耐性遺伝子の発現を、転写のための検出可能なマーカーとして使用する、標
準的なレポーター遺伝子アッセイ)を使用して、導入遺伝子の組織特異的かつ上
昇した発現を可能にするそれらの能力について試験する。
【0042】 参照配列(例えば、配列番号1または2)において特定されるヌクレオチド配
列、その相補鎖、またはそれらの改変体のすべてまたは一部は、トランスジェニ
ック哺乳動物中で導入遺伝子のような異種核酸配列の転写を指令する際に使用さ
れ得る。核酸フラグメントは、参照ヌクレオチド配列の1つまたはその相補体と
等価な長さの部分と同一である、少なくとも20個連続するヌクレオチドの部分
である。
【0043】 鳥類動物の卵における転写を指令する他のプロモーターは、当該分野において
公知である(例えば、ニワトリオボアルブミンプロモーター(GENBANKTM J00895またはM249999)およびニワトリリゾチームプロモーター(
GENBANKTMJ00886またはV00429))。発現ベクターは、クロ
ーニングされた配列の発現のためにニワトリオボアルブミンプロモーターを使用
して構築される(Gannonら、Organisation and Seq
uences at the 5’end of a cloned comp
lete ovalbumin gene.、Nature 278:4284
34;Laiら、The ovalbumin gene :Structur
al sequence in native chicken DNA ar
e not contiguous.、Proc.Natl.Acad.Sci
.USA 75(5):2205−2209;およびKayeら、EMBO J
.3:1137−1144)。導入遺伝子の転写を指令する他の調節エレメント
には、上昇しかつ位置に非依存的な遺伝子活性を媒介する核DNA付着エレメン
ト(Stief,A.ら、Nature 341:343−345)および真核
生物発現系の刺激のための付着エレメント(Sippelら、米国特許第5,7
31,178号)が挙げられる。卵における導入遺伝子の転写を指令するために
有用な他のプロモーターには、当該分野で公知の、コナルブミンプロモーター、
オボムコイドプロモーター、およびオボトランスフェリンプロモーターが挙げら
れる。血液または肝臓組織中での発現のために、ニワトリβグロビン遺伝子由来
のプロモーターが使用される(Foleyら、Proc Natl Acad
Sci USA 91:7252−7256)。
【0044】 導入遺伝子によって発現されるタンパク質またはポリペプチド産物には、ヒト
インスリン(GENBANKTMV00565)、ヒトカルシトニン(GENBA
NKTMX15943;Broadら、Nucl.Acids Res.17:6
999−7011)、ヒト血清アルブミン(GENBANKTMM12523、J
04457)、およびブタ単鎖インスリンが挙げられる。ブタ単鎖インスリン配
列の核酸配列は、以下の表4および5に示される。
【0045】 表4:ブタ単鎖インスリン配列I
【0046】
【表4】 (配列番号4)。
【0047】 表5;リゾチームシグナル配列を有するブタ単鎖インスリン配列
【0048】
【表5】 (配列番号5;太字はシグナル配列を示す)。
【0049】 本発明は、ストリンジェントな条件下で、参照配列中に報告された配列のすべ
てもしくは一部とハイブリダイズしかつ転写調節機能を保持する、配列を含む。
例えば、その核酸は、参照配列に関連する1以上の配列の改変を含み得る。この
ような改変は、参照配列と比較して、1以上のヌクレオチドの変異、欠失、およ
び/または付加によって得られ得る。改変は、調節配列の活性を変化させるため
(例えば、プロモーター活性を改善するため、転写阻害領域を抑制するため、構
成的プロモーターを調節性プロモーターにするためまたはその逆のため)に導入
される。改変はまた、引き続くクローニング工程を容易にする制限部位を導入す
るため、または転写活性に対して本質的でない配列を除外するためになされる。
好ましくは、改変された配列は、参照配列に対して、少なくとも70%(より好
ましくは、少なくとも80%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましく
は少なくとも95%、より好ましくは少なくとも99%)同一である。改変は、
参照配列(または天然に存在するラクトフェリンプロモーター配列)と関連して
いる転写プロモーター機能を実質的には変化させない。例えば、改変は、転写の
開始の部位およびTATAボックスを避けるように操作される。
【0050】 (実施例5:ラクトフェリン発現カセットの構築) ラクトフェリン発現カセットを、ラクトフェリン転写調節エレメントを使用し
て構築した。このカセットは、3Kbのプロモーターならびに、5’末端および
3’末端にそれぞれ唯一のSalI制限部位およびNotI制限部位を有する7
Kbの3’隣接配列を含んだ。さらに、このベクターは、異種コード配列の付加
のための唯一のXhoI部位を含んだ。
【0051】 ヒトインスリン遺伝子を、ヒトゲノムDNAから、プライマーHINF3(5
’GCC CTC GAG GAC AGG CTG CAT CAG AA3
’;(配列番号6))/プライマーHINR3(5’CTC GGT GCT
CGA GGC GGC GGG TGT3’;配列番号7)を用いてPCR増
幅し、製造業者の取扱説明書に従って、pCR2.1(Invitrogen,
Carlsbad,CA)にクローニングした。この遺伝子を、Amplicy
cle Sequencing kit(PE Applied Biosys
tems,Foster City,CA)を使用して配列決定し、増幅の間に
塩基の変異が生じていなかったことを確認した。この遺伝子を、ベクターpCR
2.1からXhoIフラグメントとして切除し、そしてヒトラクトフェリン発現
カセットのXhoI部位にクローニングした。インスリン遺伝子の方向は、制限
分析およびDNA配列決定によって確認した。完成したベクターを、HL31と
名付け、そしてSalI〜NotIフラグメントとして細菌バックボーンから切
除し得た。
【0052】 (実施例6:トランスフェクションのためのHL31の調製) ベクターHL31から細菌配列を除去するために、これを、SalIおよびN
otIで完全に消化し、フェノール/クロロホルム、クロロホルムで抽出し、そ
して1%Tris酢酸アガロースゲル上で分画した。導入遺伝子をゲルから切除
し、そして1×Tris−酢酸緩衝液を含む透析チューブ中に電気的に溶出させ
た。溶出したDNAをエッペンドルフチューブに移し、そして1/10容量の3
M酢酸ナトリウムpH5.2、2.2倍容量のエタノールを添加することによっ
て沈殿させ、そして−20℃で24時間、インキュベートした。このDNAを、
13,000×g、10分間の遠心分離によって収集し、そして蒸留滅菌水中で
再懸濁した。このDNAの濃度を、Trisホウ酸ゲル電気泳動によって、既知
量のλHindIII消化した標準に対して見積もった。このDNAを4℃で保
存した。
【0053】 (実施例7:キメラ導入遺伝子ニワトリの産生) 白色レグホンのニワトリからの発生ステージXのニワトリの卵を、商業的な供
給元(Charles River/SPAFAS,North Frankl
in,CT)から入手した。卵を、トランスフェクションの前に、室温で24時
間順応させて、胚盤/胚盤葉を、卵の上部に方向付けることを可能にした。ドレ
メル(dremel)を使用して、1〜2cmの円形の切り込みを気嚢領域の上
の卵殻に作製した。先に進む前に、導入遺伝子を、以下の濃度で注入のために調
製した:DNA 5〜15ng/ l、10〜15%リン脂質(Life Te
chnologies,Grand Island,NY)、50%ダルベッコ
改変イーグル培地、および残りの容量のリン酸緩衝化生理食塩水。DNA/脂質
を、卵への注入の前に最低15分間、室温で放置する。
【0054】 注入の直前に、卵殻を取り除いて内殻膜をさらし、そして胚盤の可視化を可能
にした。胚盤が可視化され得ない場合には、小さな開口を膜に作製した。胚盤の
位置決めの後、DNA/脂質溶液を胚盤の中心に直接注入した。核酸溶液(ヒト
インスリンをコードする構築物)を、1ccシリンジおよび27ゲージ針を用い
て50〜100 lの容量で注入するか、またはハミルトンシリンジに装着した
微量注入針を用いて10〜20 lの容量で注入した。表6は、代表的な実験か
らのデータを示す。228個の卵に注入し、そして26羽のヒナが孵化した(表
6)。
【0055】 表6:卵注入実験の要約
【0056】
【表6】
【0057】 孵化したヒナのキメラ現象を、内殻膜(孵化後)または、剖検の際の肝臓、腎
臓、および生殖器官から単離されたゲノムDNAのPCR分析によって試験した
(表7)。実験32において試験された3羽のヒナのうちの2羽が内殻膜サンプ
ルにおいて強いPCRシグナルを示した。成熟に際して、これらのヒナを飼育し
て、導入遺伝子の生殖細胞系伝達を確証した。実験32および33に由来する4
羽のヒナから取られた剖検サンプル(膜および生殖器官)のPCR分析は、4羽
のヒナのうちの1羽が、その生殖器官中での導入遺伝子の検出可能なレベルを有
することを示した。
【0058】 表7は、上記のように産生されたキメラニワトリ中でのヒトインスリン導入遺
伝子の組織発現の代表的分析からの結果を示す。
【0059】 表7:キメラヒナから単離したゲノムDNAのPCR分析
【0060】
【表7】
【0061】 マーカー導入遺伝子(例えば、MT−β−GalおよびCMV−GFP)をま
た、インビボで胚盤葉細胞にトランスフェクトした。ヒナを、上記のように、産
生しそして導入遺伝子の組織発現について試験した。トランスジェニックDNA
を試験した以下の組織において検出した:心臓、肝臓、および腎臓。
【0062】 これらのデータは、本明細書中に記載される方法および構築物が、鳥類胚盤葉
細胞をトランスフェクトするため、および所望のトランスジェニックポリペプチ
ドを産生するトランスジェニック鳥類動物を作製するために有用であることを示
す。
【0063】 (実施例8:テトラマー抗体を産生するための方法) トランスジェニックニワトリの産生のための先行技術の方法とは違って、本発
明の方法は、レトロウイルス粒子を使用しない。先行技術の方法の多くは、発生
している卵に感染するために、目的の遺伝子を含む非複製レトロウイルスを使用
する。このプロセスはいくつかの制限(ウイルスコートにパッケージングされる
遺伝子のサイズの制限およびレトロウイルスベクターからの発現の不安定性を含
む)を有する。さらに、レトロウイルス遺伝子送達は、高レベルのマルチマータ
ンパク質を産生するその能力において厳しく制限されている。なぜなら、各々の
コード領域は、それ自体のプロモーターを最適には必要としているからである。
この問題を回避するために、何人かの研究者らは、IRES配列の使用を提案し
た。この配列は二シストロン性のmRNAを許容する;しかし、これらの型の構
築物からの発現は、選択マーカーが使用されない限りは、一般的に低い。
【0064】 これらの欠点を克服するために、トランスジェニックキメラニワトリを作製す
るためのインビトロ遺伝子送達方法を利用する技術が開発された。この方法は、
100Kbまでの導入遺伝子を送達し得るという利点を有し、そしてマルチマー
タンパク質(例えば、抗体)の高レベル産生を可能にする。ベクター設計におけ
る柔軟性は、乳腺発現系において使用されるもの(これは、全長プロモーター、
ゲノムコード領域、および3’隣接領域を使用する)と類似の導入遺伝子の構築
を可能にする。本明細書中に記載される方法は、全8Kbオボアルブミンプロモ
ーター、ゲノムコード領域またはcDNAコード領域、および3’隣接領域を使
用する。さらに、マルチマータンパク質の高レベル産生が可能にされる。なぜな
ら、各サブユニットの発現は、それ自体のプロモーターによって指令されるから
である。その導入遺伝子は、個々にトランスフェクトされるか、または、すべて
のサブユニットの生殖細胞系伝達を非常に容易にする同時組込みを確実にするよ
うに互いに連結される(図2の工程1および2)。
【0065】 抗体の両方のサブユニットの等しい発現を確実にするために、その導入遺伝子
は、マトリックス付着領域のようなエレメントを含むことにより、周囲のクロマ
チン構造の効果から遮断されている(図2の工程3)。マトリックス付着領域を
使用した先行技術の方法とは異なり、本明細書中に記載される構築物は、マルチ
マータンパク質の等しい発現を生じる。これらのエレメントは、A−エレメント
、MAR(マトリックス付着領域)、SAR(足場(scaffolding)
付着領域)、DCR(ドミナント制御領域)、およびインスレーター(insu
lator)と呼ばれる。
【0066】 本発明の他の特徴、目的、および利点は、詳細な説明および特許請求の範囲か
ら明白である。明細書および添付の特許請求の範囲において、文脈が明確に他を
指示していない限りは、単数形は複数形の言及を含む。他に定義していない場合
には、本明細書中で使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、本発明
が属する分野の当業者によって一般的に理解されているのと同じ意味を有する。
本明細書中に引用されるすべての特許および刊行物は、参考として援用される。
【0067】 他の実施形態は、前出の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、雌鳥の受精卵の図である。
【図2】 図2は、導入遺伝子カセットの図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エバート, カール エム. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01527, ミルバリー, エルムウッド ストリート 83 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA02 BA03 BA40 BA80 CA02 DA02 FA02 GA13 GA14 4B065 AA90X AA93Y AB01 CA24 CA44

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鳥類種のゲノムに核酸分子を導入する方法であって、受精卵
    の胚盤葉細胞を該核酸分子とインビボで接触させる工程を包含し、該核酸分子は
    ウイルスコートタンパク質と関係がなく、かつ該核酸分子が、1マイクロリット
    ルより大きくかつ0.5ミリリットルより小さい体積にて該卵の胚盤中に直接導
    入される、方法。
  2. 【請求項2】 前記体積が5〜100マイクロリットルである、請求項1に
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記体積が40〜60マイクロリットルである、請求項1に
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記体積が10〜20マイクロリットルである、請求項1に
    記載の方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の方法であって、前記核酸分子が、前記胚盤
    の体積より小さい体積で前記卵に導入される、方法。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の方法であって、前記細胞をインビボで電流
    に曝す工程をさらに包含する、方法。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の方法であって、前記鳥類種が、ニワトリ、
    ダチョウ、エミュー、シチメンチョウ、ガンカモ科の鳥、ガン亜科の鳥、ウズラ
    、オウム、インコ、バタン、およびオカメインコからなる群より選択される、方
    法。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の方法であって、前記鳥類種がニワトリであ
    る、方法。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の方法であって、前記ニワトリの品種が、白
    色レグホン、白色プリマスロック、横斑プリマスロック、ロードアイランドレッ
    ド、ニューハンプシャー、およびダークコーニッシュからなる群より選択される
    、方法。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の方法であって、前記胚盤葉細胞が、前記
    卵の発生ステージXの間に前記核酸と接触される、方法。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載の方法であって、前記胚盤葉細胞が、前記
    卵の産卵後であるが孵卵の前の時間に前記核酸と接触される、方法。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載の方法であって、前記核酸が抗体またはそ
    のフラグメントをコードする配列を含む、方法。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の方法であって、前記抗体またはそのフ
    ラグメントがヒト抗体またはそのフラグメントである、方法。
  14. 【請求項14】 請求項1に記載の方法であって、前記核酸が、インスリン
    ポリペプチド、成長ホルモンポリペプチド、カルシトニンポリペプチド、または
    血清アルブミンポリペプチドをコードする配列を含む、方法。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の方法であって、前記インスリンポリペ
    プチドがブタ単鎖インスリンポリペプチドである、方法。
  16. 【請求項16】 請求項1に記載の方法であって、前記核酸が卵特異的転写
    調節エレメントを含む、方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の方法であって、前記調節エレメントが
    、ニワトリリゾチーム遺伝子のマトリックス付着領域を含む、方法。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の方法であって、前記領域が、前記ニワ
    トリリゾチーム遺伝子の配列−11.7〜−8.8位または+5.3〜+9.0
    位を含む、方法。
  19. 【請求項19】 請求項17に記載の方法であって、前記領域が抗体鎖また
    はそのフラグメントをコードする配列に作動可能に連結されている、方法。
  20. 【請求項20】 請求項17に記載の方法であって、前記領域が、抗体軽鎖
    をコードする第1の配列および抗体重鎖をコードする第2の領域に作動可能に連
    結されている、方法。
  21. 【請求項21】 トランスジェニック鳥類動物であって、そのゲノムが非鳥
    類抗体ポリペプチドをコードする核酸配列を含む、動物。
  22. 【請求項22】 請求項21に記載の動物であって、前記配列がヒト抗体ポ
    リペプチドをコードする、動物。
  23. 【請求項23】 トランスジェニック鳥類動物であって、そのゲノムが非鳥
    類インスリンポリペプチドをコードする核酸配列を含む、動物。
  24. 【請求項24】 トランスジェニック鳥類動物であって、そのゲノムが非鳥
    類ポリペプチドをコードする核酸を含み、該ポリペプチドが、カルシトニンポリ
    ペプチド、成長ホルモンポリペプチド、および血清アルブミンポリペプチドから
    なる群より選択される、動物。
  25. 【請求項25】 単離された鳥類胚盤葉細胞であって、抗体ポリペプチド、
    インスリンポリペプチド、成長ホルモンポリペプチド、血清アルブミンポリペプ
    チド、またはカルシトニンポリペプチドをコードする導入遺伝子を含む、胚盤葉
    細胞。
JP2001502566A 1999-06-04 2000-06-02 鳥類ゲノムを操作するための方法 Withdrawn JP2003501083A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13776199P 1999-06-04 1999-06-04
US60/137,761 1999-06-04
PCT/US2000/040059 WO2000075300A2 (en) 1999-06-04 2000-06-02 Methods for manipulating the avian genome

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003501083A true JP2003501083A (ja) 2003-01-14

Family

ID=22478939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001502566A Withdrawn JP2003501083A (ja) 1999-06-04 2000-06-02 鳥類ゲノムを操作するための方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1190042A2 (ja)
JP (1) JP2003501083A (ja)
AU (1) AU777420B2 (ja)
CA (1) CA2375441A1 (ja)
NZ (1) NZ516173A (ja)
WO (1) WO2000075300A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006523438A (ja) * 2003-04-15 2006-10-19 ユニバーシティ・オブ・ジョージア・リサーチ・ファウンデイション・インコーポレイテッド ニワトリ卵白アルブミン遺伝子領域を用いたトリ遺伝子組換え

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8470301A (en) 2000-08-03 2002-02-18 Wim-Van Schooten Production of humanized antibodies in transgenic animals
US20020108132A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-08 Avigenics Inc. Production of a monoclonal antibody by a transgenic chicken
EP1425386A4 (en) 2001-08-13 2007-05-02 Embrex Inc PROCESS FOR INJECTING BIRD EGGS
AU2002341746A1 (en) * 2001-09-18 2003-04-01 Avigenics, Inc. Production of a transgenic avian by cytoplasmic injection
WO2003024199A2 (en) * 2001-09-21 2003-03-27 Avigenics, Inc. Production of transgenic avians using sperm-mediated transfection
US7323618B2 (en) 2002-02-01 2008-01-29 Origen Therapeutics, Inc. Tissue specific expression of exogenous proteins in transgenic chickens
US7145057B2 (en) 2002-02-01 2006-12-05 Origen Therapeutics, Inc. Chimeric bird from embryonic stem cells
US20060191026A1 (en) 2005-02-18 2006-08-24 Origen Therapeutics, Inc. Tissue specific expression of antibodies in chickens
US20030176660A1 (en) * 2002-02-08 2003-09-18 Ransohoff Thomas C. Immunoglobulin purification
CA2532117C (en) 2003-07-15 2012-07-10 Therapeutic Human Polyclonals, Inc. Humanized immunoglobulin loci
CN102719444B (zh) 2006-09-01 2016-12-14 人类多细胞株治疗学公司 人或人源化免疫球蛋白在非人转基因动物中增强的表达
KR101720394B1 (ko) 2011-09-21 2017-03-27 후지레비오 가부시키가이샤 친화성 복합체에 대한 항체

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5162215A (en) * 1988-09-22 1992-11-10 Amgen Inc. Method of gene transfer into chickens and other avian species
EP0424044A1 (en) * 1989-10-16 1991-04-24 Merck & Co. Inc. Transgenic fowl expressing bovine growth hormone
GB2282139A (en) * 1993-09-24 1995-03-29 Univ Reading Introducing DNA into the germ line of birds
US6563017B2 (en) * 1996-07-08 2003-05-13 Dnavec Research Inc. In vivo electroporation method for early stage embryo of chickens
ATE356878T1 (de) * 1997-08-22 2007-04-15 Univ Guelph Herstellung von proteinen in eiern
ES2357495T3 (es) * 1997-10-16 2011-04-27 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Aves transgénicas y producción de proteína.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006523438A (ja) * 2003-04-15 2006-10-19 ユニバーシティ・オブ・ジョージア・リサーチ・ファウンデイション・インコーポレイテッド ニワトリ卵白アルブミン遺伝子領域を用いたトリ遺伝子組換え

Also Published As

Publication number Publication date
CA2375441A1 (en) 2000-12-14
NZ516173A (en) 2004-02-27
WO2000075300A3 (en) 2002-01-10
AU777420B2 (en) 2004-10-14
WO2000075300A2 (en) 2000-12-14
EP1190042A2 (en) 2002-03-27
AU5789800A (en) 2000-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6377095B2 (ja) 鳥の導入遺伝子についてのマグナム特異的プロモーターを含むベクター
US7378086B2 (en) Retroviral vector having an ovalbumin promoter
JP2003501083A (ja) 鳥類ゲノムを操作するための方法
AU2008286791A1 (en) Transgenic chickens with an inactivated endogenous gene locus
CN113226021B (zh) 经遗传修饰的禽及其重构方法
JP2006262875A (ja) 鳥類の卵管内でタンパク質を発現させるための遺伝子構築物、およびこれを用いたタンパク質の生産方法
US20040172666A1 (en) Transgenic birds and method of producing protein using same
JP5173218B2 (ja) オボアルブミンプロモーターによる卵白特異的物質生産
AU769622B2 (en) Tissue specific synthesis of protein in eggs of transgenic hens
EA043573B1 (ru) Птицы с отредактированным геномом
MXPA98010665A (en) Vectors and methods for synthesis specific to protein tissue ingengos de gallinas transgeni
NZ503901A (en) Transgenic avians containing replication-defective retroviral vectors and methods for tissue specific synthesis of protein in eggs laid by the avian or female progeny thereof.

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807