JP2003511025A - Modification of gene expression by ssDNA produced in vivo - Google Patents

Modification of gene expression by ssDNA produced in vivo

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JP2003511025A
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Abstract

(57)【要約】 標的細胞におけるインビボでの一本鎖cDNA(ss−cDNA)の製造により標的細胞における標的核酸配列の発現を改変する方法。興味の対象である配列、逆方向縦列反復および逆方向縦列反復に対する3'プライマー結合部位を含むカセットにより、標的細胞をトランスフェクションする。標的細胞によるカセットの転写によりRNA鋳型が製造され、これが逆転写されて特定配列のss−cDNAを製造する。逆転写酵素/リボヌクレアーゼHコーディング遺伝子もまた、標的細胞にトランスフェクションされ得る。ss−cDNAに修飾を加えて、ss−cDNAの「ステム・ループ」構造を利用することにより、フランキングベクター配列を全て除去し(ただし上記構造はss−cDNAをそれ自体に折り返させる逆方向縦列反復の結果として形成する)、二本鎖DNAステムが形成される。二本鎖ステムは、1個またはそれ以上の制限エンドヌクレアーゼ認識部位およびループ(ssDNAとして残存する)を含み、いかなる所望のヌクレオチド配列でもあり得る興味の対象である配列により構成される。この設計により、ステム・ループ中間体の二本鎖ステムが所望の対応する制限エンドヌクレアーゼ(複数も可)により開裂され、次いでループ部分、または興味の対象である配列は線状一本鎖断片のDNAとして放出される。この放出(または開裂)されたssDNA片は、二本鎖ステムから上流5'または下流3'にあるとしても最小限の配列情報を含む。生成したssDNAは、内在性標的核酸配列に結合することにより、核酸のデュプレックスまたはトリプレックス結合を用いた遺伝子不活化、位置指定突然変異導入、特異的細胞タンパク質への結合による細胞機能の中断、およびRNAスプライシング機能の妨害のように治療目的のためにその配列の発現を改変させる。 (57) Abstract: A method for modifying the expression of a target nucleic acid sequence in a target cell by producing a single-stranded cDNA (ss-cDNA) in vivo in the target cell. Target cells are transfected with a cassette containing the sequence of interest, the inverted tandem repeat and the 3 ′ primer binding site for the inverted tandem repeat. Transcription of the cassette by the target cell produces an RNA template, which is reverse transcribed to produce a specific sequence of ss-cDNA. The reverse transcriptase / ribonuclease H coding gene can also be transfected into target cells. By modifying the ss-cDNA and utilizing the "stem-loop" structure of the ss-cDNA, the entire flanking vector sequence is removed (provided that the above structure is an inverted tandem that folds the ss-cDNA back to itself). (As a result of repetition), a double stranded DNA stem is formed. The double-stranded stem comprises one or more restriction endonuclease recognition sites and loops (remaining as ssDNA) and is composed of a sequence of interest that can be any desired nucleotide sequence. With this design, the double-stranded stem of the stem-loop intermediate is cleaved by the desired corresponding restriction endonuclease (s), and then the loop portion, or sequence of interest, is converted to a linear single-stranded fragment. Released as DNA. This released (or cleaved) piece of ssDNA contains minimal sequence information, if any, 5 ′ upstream or 3 ′ downstream from the double-stranded stem. The resulting ssDNA binds to an endogenous target nucleic acid sequence, thereby inactivating the gene using duplex or triplex binding of the nucleic acid, site-directed mutagenesis, disrupting cell function by binding to specific cellular proteins, and Alter the expression of the sequence for therapeutic purposes, such as disrupting RNA splicing function.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (技術分野) 本発明は、核酸配列が、原核生物または真核生物宿主細胞でその改変後にその
配列を製造するための鋳型として、およびフランキング配列を伴わない(または
最小限伴う)真核生物宿主細胞内でその配列を発現させるための系(システム)と
して用いるために組込まれる、好都合にはカセットと称される安定したDNA構
築物による遺伝子発現の改変に関するものである。構築物またはカセットは、イ
ンビボで機能することにより、標的遺伝子に結合するかまたは他の場合それと相
互作用してその遺伝子の発現を改変する1本鎖DNA(ssDNA)配列として、
興味の対象である配列と称される配列の発現を誘発するステム・ループ中間体の
ステムを形成する逆方向縦列反復を含む。本発明の発現系によると、ステム・ル
ープ形成、それに続くステムによる逆転写反応の終結またはステム・ループ中間
体の開裂によりssDNAから大部分または全部の連続プラスミド(または他の
ベクター)配列が除かれる。この方法により製造されたssDNAは、内在性核
酸配列標的に相補的であるようにおよび/または他の場合それと結合することに
より、所望の遺伝子をターゲッティングするように設計されている。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nucleic acid sequence as a template for producing the sequence after its modification in a prokaryotic or eukaryotic host cell and without (or with minimal flanking sequences). It concerns the modification of gene expression by a stable DNA construct, conveniently referred to as a cassette, which is incorporated for use as a system for expressing the sequence in eukaryotic host cells. The construct or cassette is a single-stranded DNA (ssDNA) sequence that functions in vivo to bind to or otherwise interact with a target gene to alter the expression of that gene,
It includes inverted tandem repeats that form the stem of a stem-loop intermediate that induces expression of a sequence referred to as the sequence of interest. According to the expression system of the present invention, most or all of the contiguous plasmid (or other vector) sequences are removed from ssDNA by stem loop formation followed by termination of the reverse transcription reaction by the stem or cleavage of the stem loop intermediate. . The ssDNA produced by this method is designed to target a desired gene by being complementary to and / or otherwise binding to an endogenous nucleic acid sequence target.

【0002】 (背景技術) アンチセンス遺伝子療法は、遺伝子機能をダウンレギュレーションするべく様
々な適応症で有効に使用されてきた。Jain,K.K.、Handbook of Gene Therapy、
ニューヨーク:ホフグレフェ・アンド・フーバー・パブリッシング(1998)。
しかしながら、現在までのところ、上記療法は、この治療タイプの有用性を減じ
てきた、場合によっては深刻なものも含め、若干の不利益および限界を特徴とし
ており、アンチセンス分子の短い半減期、非特異的作用、アンチセンス配列の作
用モードに関する不確実性、および動物試験での潜在的毒性作用が含まれる。例
えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ODN)およびそれらの類似体は静脈内
投与されなければならず、細胞の取込みおよび分布における問題(Cossum,P.A.ら
、ラットへの静脈内投与後の14C−標識ホスホロチオエートオリゴヌクレオチ
ドISIS2105の配置、267 J.Pharmacol.Exp.Ther.1181−1190
(1993)、Sands,H.ら、内部H−標識オリゴヌクレオチドII.3',5'−遮断
オリゴヌクレオチドの生体分布および代謝、47 Mol.Pharmacol.636−64
6(1995))および高血中濃度に起因する毒性問題(Henry,S.P.ら、CD−1マ
ウスにおける4週間試験でのISIS2302、ホスホロチオエートオリゴヌク
レオチドの毒性の評価、7 Antisense Nucleic Acid Drug Dev.473−481(
1997)、Henry,S.P.ら、スプラーグ‐ドーリーラットにおける亜急性皮内投
与後のISIS1082およびISIS2105、ホスホロチオエートオリゴヌ
クレオチドの毒性プロフィールの比較、116 Toxicology 77−88(199
7))を伴う。
BACKGROUND ART Antisense gene therapy has been successfully used in various indications to down-regulate gene function. Jain, KK, Handbook of Gene Therapy,
New York: Hof Grefe and Hoover Publishing (1998).
However, to date, the above therapies have been characterized by some disadvantages and limitations, including in some cases severe ones, that have reduced the usefulness of this treatment type, resulting in a short half-life of the antisense molecule, Non-specific effects, uncertainty regarding the mode of action of antisense sequences, and potential toxic effects in animal studies are included. For example, antisense oligonucleotides (ODNs) and their analogs must be administered intravenously, causing problems in cellular uptake and distribution (Cossum, PA et al. 14 C-labeled phosphorothioate after intravenous administration to rats. Arrangement of oligonucleotides ISIS 2105, 267 J.Pharmacol.Exp.Ther.1181-1190
(1993), Sands, H. et al., Biodistribution and metabolism of internal 3 H-labeled oligonucleotides II.3 ′, 5′-blocking oligonucleotides, 47 Mol. Pharmacol. 636-64.
6 (1995)) and toxicity problems due to high blood levels (Henry, SP et al., Evaluation of toxicity of ISIS 2302, phosphorothioate oligonucleotide in 4-week test in CD-1 mice, 7 Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 473-). 481 (
1997), Henry, SP et al., Comparison of toxicity profiles of ISIS 1082 and ISIS 2105, phosphorothioate oligonucleotides after subacute intradermal administration in Sprague-Dawley rats, 116 Toxicology 77-88 (199).
7)).

【0003】 アンチセンス療法で最も使用されるアンチセンスODN類似体は、断然ホスホ
ロチオエートまたはメチルホスホネートである。しかしながら、ホスホロチオエ
ートODNは、血清および細胞内タンパク質と非特異的に結合する傾向があり(C
rooke,S.T.ら、マウスにおける幾つかの新規オリゴヌクレオチド類似体の薬物動
態特性、227 J.Pharmacol.Exp.Ther.923−937(1996)、Gao,W.Y.ら
、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドはヒトDNAポリメラーゼおよびリボ
ヌクレアーゼHの阻害剤である:アンチセンス技術に関する示唆、41 Mol.Pha
rmacol.223−229(1992))、高い濃度ではリボヌクレアーゼH活性を阻
害する(Crooke,S.T.ら、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)リボヌクレアー
ゼHの速度論特性:様々なアンチセンスオリゴヌクレオチド−RNAデュプレッ
クスの開裂、312 Biochem.J.599−608(1995))。ホスホロチオエー
トODNは、DNAの場合よりもRNAに関して低いTm(一塩基対あたり0.5
℃の平均)を有する(Crooke,S.T.および B.LeBleu、Antisense research and app
lication、ボカ・レートン:CRCプレス(1993))。この低いTmは、有効
な結合のためにホスホロチオエートODNが一般的にホスホジエステルDNAオ
リゴヌクレオチドより長いことを要求する。しかしながら、ODNの長さの増加
は、ハイブリダイゼーション特異性の喪失を誘発し得る(Toulme,J.J.ら、Antise
nse technology:A practical approach、C.Lichtensteinおよび W.Nellen(編)
、ニューヨーク:IRLプレス、39−74頁(1997))。さらに、メチルホ
スホネートODNは、リボヌクレアーゼH酵素活性を活性化せず(Maher,L.J.ら
、オリゴヌクレオチド指定三重らせん形成によるDNA結合タンパク質の阻害、
245 Science 725−730(1989)、Miller,P.S.、Oligodeoxynucleoti
des:Antisense inhibitors of gene expression、J.S.Cohen(編)、ボカレート
ン:CRCプレス、79頁(1989))、急速に排除される(Chen,T.L.ら、マウ
スにおける単一静脈内注射後のオリゴデオキシヌクレオシドメチルホスホネート
の配置および代謝、18 Drug Metab.Dispos.815−818(1990))。
By far the most used antisense ODN analogues in antisense therapy are phosphorothioates or methylphosphonates. However, phosphorothioate ODNs tend to bind nonspecifically to serum and intracellular proteins (C
Rooke, ST et al., Pharmacokinetic properties of some novel oligonucleotide analogs in mice, 227 J. Pharmacol. Exp. Ther. 923-937 (1996), Gao, WY et al., Phosphorothioate oligonucleotides are human DNA polymerases and ribonucleases. Inhibitors of H: Implications for Antisense Technology, 41 Mol.Pha
rmacol.223-229 (1992)), which inhibits ribonuclease H activity at high concentrations (Crooke, ST et al. Escherichia coli ribonuclease H kinetic properties: cleavage of various antisense oligonucleotide-RNA duplexes. 312 Biochem. J. 599-608 (1995)). Phosphorothioate ODN has a lower Tm for RNA (0.5 per base pair than for DNA).
℃ average) (Crooke, ST and B. LeBleu, Antisense research and app
lication, Boca Raton: CRC Press (1993)). This low Tm requires that the phosphorothioate ODN be generally longer than the phosphodiester DNA oligonucleotide for efficient binding. However, increasing the length of the ODN can induce a loss of hybridization specificity (Toulme, JJ et al., Antise).
nse technology: A practical approach, C. Lichtenstein and W. Nellen (ed.)
, New York: IRL Press, pp. 39-74 (1997)). Furthermore, methylphosphonate ODN does not activate ribonuclease H enzyme activity (Maher, LJ et al., Inhibition of DNA binding protein by oligonucleotide directed triple helix formation,
245 Science 725-730 (1989), Miller, PS, Oligodeoxynucleoti.
des: Antisense inhibitors of gene expression, JS Cohen (ed.), Vocaleton: CRC Press, p. 79 (1989)), and is rapidly eliminated (Chen, TL et al., oligodeoxynucleoside methylphosphonate after a single intravenous injection in mice). And Metabolism, 18 Drug Metab. Dispos. 815-818 (1990)).

【0004】 別の遺伝子治療方法では、遺伝子および/または遺伝子の転写産物に対する触
媒活性を有する分子を投与する。リボザイムはRNA分子のみを含んでおり、特
異的mRNA配列の開裂を触媒し得、それらの触媒能故にアンチセンスODNよ
りも潜在的に有効であると考えられる(Woolf,T.M.、To cleave or not to cleav
e:Ribozymes and antisense、5 Antisense Res.Dev.227−232(1995
))。リボザイムは遺伝子発現およびウイルス複製の阻害剤として使用されている
(Jain、前出(1998))。アンチセンスODNとは異なり、リボザイムは、例え
ばウイルスベクターを用いることにより内因的にまたは外因的に送達され得る。
しかしながら、リボザイムはインビボでリボヌクレアーゼにより分解されるため
安定性が制限されている(Jain、前出(1998))。
Another method of gene therapy involves administering a molecule that has catalytic activity for a gene and / or a transcript of a gene. Ribozymes contain only RNA molecules and can catalyze the cleavage of specific mRNA sequences and are considered potentially more effective than antisense ODNs due to their catalytic ability (Woolf, TM, To cleave or not to cleav
e: Ribozymes and antisense, 5 Antisense Res. Dev. 227-232 (1995)
)). Ribozymes are used as inhibitors of gene expression and viral replication
(Jain, supra (1998)). Unlike antisense ODNs, ribozymes can be delivered endogenously or exogenously, for example by using viral vectors.
However, ribozymes are limited in stability because they are degraded by ribonucleases in vivo (Jain, supra (1998)).

【0005】 インビトロ選択法を用いることにより、幾つかの小1本鎖DNAは、RNAの
開裂を触媒することが最近立証されており(Breaker,R.R.、触媒性DNA:In tr
aining and seeking employment、17 Nature Biotechnology 422−423(
1999))、それによって特異遺伝子に対してターゲッティングされた活性の有
望性が提供された。特許および科学文献は、触媒活性を有することが示された若
干のこれらの短いデオキシ核酸配列について報告しており(Breaker,R.R.および
G.F.Joyce、1 Chem.Biol.223−229(1994)、Cuenoud,B.およびJ.W.Sz
ostak、375 Nature 611−613(1995)、Santoro,S.W.および G.F.Jo
yce、94 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 4262−4266(1997)、Faulhamme
rおよび M.Famulok、269 J.Molec.Bio.188−203(1997)、Carmi,N.
ら、95 Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1998)、Li,Y.およびR.R.Breaker、96
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 2746−2751(1999)並びに米国特許第58
07718号および同第5910408号参照)、いわゆる「10−23DNA
酵素」および例えば銅依存的DNAリガーゼおよびカルシウム依存的DNAキナ
ーゼとして作用する他のssDNA配列が含まれる。上記配列の触媒有効性は、
2価マグネシウムの存在下、10−1/分−1でのmRNA標的の開裂につ
いて立証されたことにより、基質分子のターゲッティングされた破壊に関する機
会が提供された(例えば、R.R.Breaker、前出(1999)参照)。当業界は、治療
を目的とするこの酵素活性の使用可能性を認めると思われるが、知られている限
り、これらの標的特異的酵素核酸配列を製造することによりインビボでの治療効
果を生じさせることに関して利用できるシステムは無い。
By using in vitro selection methods, some small single-stranded DNAs have recently been demonstrated to catalyze the cleavage of RNA (Breaker, RR, Catalytic DNA: Intr).
aining and seeking employment, 17 Nature Biotechnology 422-423 (
1999)), which provided the promise of targeted activity for specific genes. The patent and scientific literature reports on some of these short deoxynucleic acid sequences shown to have catalytic activity (Breaker, RR and
GFJoyce, 1 Chem. Biol. 223-229 (1994), Cuenoud, B. and JWSz.
ostak, 375 Nature 611-613 (1995), Santoro, SW and GFJo.
yce, 94 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 4262-4266 (1997), Faulhamme.
r and M. Famulok, 269 J. Molec. Bio. 188-203 (1997), Carmi, N.
Et al., 95 Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1998), Li, Y. and R Breaker, 96.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2746-2751 (1999) and US Pat. No. 58.
07718 and 5910408), so-called "10-23 DNA.
Enzymes "and other ssDNA sequences that act, for example, as copper-dependent DNA ligases and calcium-dependent DNA kinases. The catalytic effectiveness of the above array is
Demonstration of cleavage of the mRNA target at 10 9 m −1 / min −1 in the presence of divalent magnesium provided an opportunity for targeted destruction of substrate molecules (eg, RRBreaker, supra. (1999)). The art would recognize the potential use of this enzyme activity for therapeutic purposes, but to the best of our knowledge it is possible to produce in vivo therapeutic effects by producing these target-specific enzyme nucleic acid sequences. There is no system available for this.

【0006】 従って、遺伝子発現を改変するためにこれらの酵素核酸配列の有効な触媒活性
の潜在的利点を利用するシステムは全く存在しない。従って、本発明の目的は、
インビボでmRNA標的を特異的に開裂する配列を含むssDNAの合成を指令
することによりその標的mRNAを生産する遺伝子の発現を改変するDNA構築
物を提供することである。
Therefore, no system exists that takes advantage of the potential advantage of the effective catalytic activity of these enzymatic nucleic acid sequences to modify gene expression. Therefore, the object of the present invention is to
It is to provide a DNA construct that alters the expression of a gene that produces its target mRNA by directing the synthesis of ssDNA containing a sequence that specifically cleaves the mRNA target in vivo.

【0007】 2次構造折り畳みは、ssDNAの酵素配列の触媒機能にとって重大であり得
るため、本発明の別の目的は、標的核酸を含む遺伝子の発現を改変するのに使用
される、望ましくない介在またはフランキングヌクレオチド塩基を伴わず真核生
物細胞内に所望のヌクレオチド配列の上記DNA酵素配列を含むssDNAを製
造することによりその標的核酸に対するssDNAの酵素機能を保存するための
方法およびDNA構築物を提供することである。
Since secondary structure folding can be crucial for the catalytic function of the enzymatic sequence of ssDNA, another object of the invention is the undesired intervention used to alter the expression of genes containing target nucleic acids. Also provided are methods and DNA constructs for preserving the enzymatic function of ssDNA for its target nucleic acid by producing ssDNA containing the above-mentioned DNA enzyme sequence having a desired nucleotide sequence in a eukaryotic cell without flanking nucleotide bases. It is to be.

【0008】 本発明の別の目的は、治療を目的とする標準オリゴヌクレオチド送達方法の使
用により直面する重大な問題を克服するためにDNA酵素配列を含むssDNA
を真核生物細胞内で製造するための方法および上記方法で使用されるDNA構築
物を提供することである。
Another object of the invention is ssDNA containing a DNA enzymatic sequence to overcome the significant problems faced by the use of standard oligonucleotide delivery methods for therapeutic purposes.
To provide a DNA construct used in the above method and a method for producing E. coli in a eukaryotic cell.

【0009】 本発明の別の目的は、例えばアンチセンス方式でmRNAへ結合して興味の対
象である遺伝子産物またはウイルス遺伝子産物をダウンレギュレーションするか
または核酸配列を認識するタンパク質に結合および例えばそれに結合することに
より特異的細胞機能を阻害する阻害性核酸として(これらに限定される訳ではな
い)機能するインビボでヌクレオチド配列のssDNAを製造するための方法お
よびDNA構築物を提供することである。
Another object of the invention is to bind to and for example bind to a protein which down-regulates a gene product or viral gene product of interest or binds to a nucleic acid sequence, eg by binding to mRNA in an antisense fashion. The present invention provides a method and a DNA construct for producing an ssDNA of a nucleotide sequence in vivo that functions as a non-limiting nucleic acid by inhibiting a specific cell function.

【0010】 本発明の別の目的は、デュプレックス(天然DNA)に結合して正常な遺伝子転
写および調節に干渉し得るトリプレックス構造を形成するのに適するよう設計さ
れたssDNAを製造するための方法およびDNA構築物を提供することである
Another object of the present invention is a method for producing ssDNA designed to be suitable for binding to duplex (natural DNA) to form a triplex structure capable of interfering with normal gene transcription and regulation. And to provide a DNA construct.

【0011】 本発明の別の目的は、一つまたはそれ以上の細胞機能を破壊するために真核生
物細胞内でssDNAを製造することである。
Another object of the present invention is to produce ssDNA in eukaryotic cells to disrupt one or more cell functions.

【0012】 本発明のさらに別の目的は、ssDNAオリゴヌクレオチドが、タンパク質の
触媒作用または核酸タンパク質相互作用、例えば転写、翻訳およびDNA複製に
頼る様々な細胞機能に結合および/または他の場合それらを阻害または活性化す
るように2次構造が設計されたssDNAを製造するための方法およびDNA構
築物を提供することである。
Yet another object of the invention is that the ssDNA oligonucleotides bind and / or otherwise bind them to various cellular functions that rely on protein catalysis or nucleic acid protein interactions, such as transcription, translation and DNA replication. It is to provide a method and a DNA construct for producing ssDNA whose secondary structure is designed to inhibit or activate.

【0013】 本発明の別の目的は、治療適用のために位置指定突然変異導入または遺伝子ノ
ックアウトを目的としてインビボでssDNAを製造するための方法およびDN
A構築物を提供することである。
Another object of the invention is a method and DN for producing ssDNA in vivo for site-directed mutagenesis or gene knockout for therapeutic applications.
Providing the A construct.

【0014】 本発明の別の目的は、治療目的用にゲノムへの部位特異的挿入に適合する正確
に特定されたヌクレオチド組成を有するssDNAを製造するための方法および
DNA構築物を提供することである。
Another object of the invention is to provide methods and DNA constructs for producing ssDNA having a precisely defined nucleotide composition compatible with site-specific insertion into the genome for therapeutic purposes. .

【0015】 本発明のさらに別の目的は、核酸配列標的を含む遺伝子の発現の改変に使用さ
れる、内在性核酸標的に相補的であるssDNAを製造するための方法およびD
NA構築物を提供することである。
Yet another object of the present invention is a method and D for producing ssDNA complementary to an endogenous nucleic acid target for use in modifying the expression of a gene comprising the nucleic acid sequence target.
Providing NA constructs.

【0016】 本発明の別の目的は、リポフェクション、直接細胞取込みおよび/または顕微
注入によるssDNAの直接適用デリバリーでの困難性を克服する真核生物細胞
へのトランスフェクションを目的としたmRNA標的に対する触媒活性を呈する
配列を含むssDNAをインビボ製造するための方法、およびかかる方法で使用
されるDNA発現を提供することである。
Another object of the invention is a catalyst for mRNA targets for transfection into eukaryotic cells that overcomes the difficulties of direct application delivery of ssDNA by lipofection, direct cell uptake and / or microinjection. It is to provide a method for the in vivo production of ssDNA containing sequences exhibiting activity, and the DNA expression used in such a method.

【0017】 本発明の別の目的は、単一またはデュアルプラスミド発現系内で選択された標
的mRNAに対する酵素活性を伴う配列を含むssDNAのインビボ製造に必要
な酵素機能を全て提供することである。
Another object of the invention is to provide all the enzymatic functions necessary for the in vivo production of ssDNA containing sequences with enzymatic activity towards selected target mRNAs in a single or dual plasmid expression system.

【0018】 本発明の別の目的は、治療効果を生じる方法で標的細胞へ酵素活性を伴う配列
を含む阻害性核酸配列を送達するための方法および薬理学的に許容し得る組成物
を提供することである。
Another object of the invention is to provide methods and pharmaceutically acceptable compositions for delivering inhibitory nucleic acid sequences comprising sequences with enzymatic activity to target cells in a manner that produces a therapeutic effect. That is.

【0019】 このように本発明の目的を列挙したが、これがこの発明の全目的のリストであ
るというわけではない。短さおよび実用性のために、ここでは挙げられておらず
、ssDNAのインビボ製造による調節を受けやすい細胞ゲノムが仲介する莫大
な数の他の細胞機能がある。例えば、エキソヌクレアーゼは、二本鎖DNA(d
sDNA)よりもかなり攻撃的にssDNAを消化する。従って、本発明の別の
目的は、dsDNAと同様細胞における天然エキソヌクレアーゼによる分解を被
りやすくはないssDNA構築物、およびその構築物のインビボ製造方法を提供
することである。本発明の目的の幾つかから成るこのリストは実例として提供さ
れており、本発明の範囲を制限する意図はないことが、この説明から明らかであ
る。
While this is a list of objects of the invention, this is not an exhaustive list of objects of the invention. Because of its shortness and utility, there are a vast number of other cellular functions not listed here and mediated by the cellular genome that are subject to regulation by in vivo production of ssDNA. For example, exonuclease is a double-stranded DNA (d
It digests ssDNA much more aggressively than sDNA). Therefore, another object of the present invention is to provide a ssDNA construct that is not as susceptible to degradation by natural exonucleases in cells as the dsDNA, and a method for in vivo production of that construct. It is clear from this description that this list of some of the objects of the invention is provided by way of illustration and is not intended to limit the scope of the invention.

【0020】 これらの目的は、標的細胞における内在性核酸標的配列の発現を改変する方法
であって、逆方向縦列反復および3'プライマー結合部位(PBS)が両端に隣接
する興味の対象の配列から成るカセットを標的細胞に導入し、PBSからカセッ
トのmRNA転写物を逆転写することにより細胞において一本鎖cDNA転写物
を放出させる段階を含む方法により達成される。興味の対象である配列は、逆転
写時に内在性標的核酸配列に結合する核酸の配列を生じることにより標的配列の
発現を改変する核酸配列により構成される。
[0020] These objectives are methods of modifying the expression of an endogenous nucleic acid target sequence in a target cell, wherein the sequence of interest is flanked by inverted tandem repeats and 3'primer binding sites (PBS). Is introduced into a target cell, and reverse transcription of the mRNA transcript of the cassette from PBS releases the single-stranded cDNA transcript in the cell. The sequence of interest is composed of nucleic acid sequences that alter the expression of the target sequence by producing a sequence of nucleic acids that binds to the endogenous target nucleic acid sequence upon reverse transcription.

【0021】 本発明の幾つかの態様は図面で説明されており、図1は本発明による宿主細胞
におけるss−cDNAの製造を概説した図である。
Several aspects of the invention are illustrated in the drawings, and FIG. 1 is a diagram outlining the production of ss-cDNA in host cells according to the invention.

【0022】 図2は、図1で概説された方法により形成されたステム・ループ中間体の概略
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a stem-loop intermediate formed by the method outlined in FIG.

【0023】 図3は、本発明発現系の第一態様の第一成分を含むpssXAプラスミドの概
略図である。pssXAを製造するため、逆転写酵素(RT)およびMboII遺伝
子を哺乳類発現ベクターpBK−RSV(ストラタジーン)にサブクローニングし
、単一ポリペプチドとして発現させた。RTおよびMboIIドメインはヒスチジ
ン・リッチ・リンカーにより分離される。
FIG. 3 is a schematic diagram of a pssXA plasmid containing the first component of the first aspect of the expression system of the present invention. To produce pssXA, the reverse transcriptase (RT) and MboII genes were subcloned into the mammalian expression vector pBK-RSV (Stratagene) and expressed as a single polypeptide. The RT and MboII domains are separated by a histidine-rich linker.

【0024】 図4Aおよび4Bは、興味の対象である配列を含み、(1)MoMuLV逆転写
酵素プロモーター領域、(2)NotI部位、PacIおよびBamHI、および
(3)縦列反復IR−LおよびIR−Rを含む本発明発現系の第一態様の第二成分
を含むpssXBプラスミドの概略図(図4A)、およびpssXBプラスミドの
挿入領域の配列(図4B)である。
FIGS. 4A and 4B contain sequences of interest, including (1) MoMuLV reverse transcriptase promoter region, (2) NotI site, PacI and BamHI, and
(3) Schematic diagram of the pssXB plasmid containing the second component of the first embodiment of the expression system of the present invention comprising tandem repeats IR-L and IR-R (Fig. 4A), and the sequence of the insertion region of the pssXB plasmid (Fig. 4B). Is.

【0025】 図5Aは、本発明発現系の第二態様を含むpssXCプラスミドの概略図であ
り、図5Bで概説された10−23DNA酵素配列が含まれる。
FIG. 5A is a schematic diagram of the pssXC plasmid containing the second embodiment of the expression system of the present invention, which includes the 10-23 DNA enzyme sequence outlined in FIG. 5B.

【0026】 図6Aおよび6Bは、本発明発現系の第三態様を含むpssXDプラスミド(
図6A)およびpssXDプラスミドの拡大部分(図6B)の概略図を表す。
6A and 6B show the pssXD plasmid (including the third embodiment of the expression system of the present invention).
Figure 6A) and a schematic representation of the expanded part of the pssXD plasmid (Figure 6B).

【0027】 図7は、pssXAトランスフェクション細胞リゼイトでのRT活性に関する
PCR検定の結果を示す。レーン1および2:pBK−RSVベクターにより一
時的にトランスフェクションされたA549細胞、レーン3および4:pssX
Aにより一時的にトランスフェクションされたA549細胞、レーン5および5
:pssXAにより安定してトランスフェクションされたA549細胞(E10)
。PCR増幅前、逆転写反応が37℃でそれぞれ10(レーン1、3および5)ま
たは30分間(レーン2、4および6)実施された。
FIG. 7 shows the results of a PCR assay for RT activity on pssXA-transfected cell lysates. Lanes 1 and 2: A549 cells transiently transfected with pBK-RSV vector, lanes 3 and 4: pssX.
A549 cells transiently transfected with A, lanes 5 and 5
: A549 cells stably transfected with pssXA (E10)
. Prior to PCR amplification, reverse transcription reactions were performed at 37 ° C for 10 (lanes 1, 3 and 5) or 30 minutes (lanes 2, 4 and 6), respectively.

【0028】 図8は、PCR分析によるssDNAの検出検定法の結果を示す。全RNAは
、pssXBベクター、pssXB−IまたはpssXB−IIにより一時的にト
ランスフェクションされた、いずれかのE10細胞から単離された。PCR増幅
前、全RNAを37℃で30分間S1ヌクレアーゼ(レーン1および3)またはリ
ボヌクレアーゼ(レーン2、4および5)により前処理した。レーン1および2:
pssXB−1、レーン3および4:pssXB−II、レーン5:pssXBベ
クター。
FIG. 8 shows the result of ssDNA detection assay by PCR analysis. Total RNA was isolated from either E10 cells transiently transfected with pssXB vector, pssXB-I or pssXB-II. Prior to PCR amplification, total RNA was pretreated with S1 nuclease (lanes 1 and 3) or ribonuclease (lanes 2, 4 and 5) for 30 minutes at 37 ° C. Lanes 1 and 2:
pssXB-1, lanes 3 and 4: pssXB-II, lane 5: pssXB vector.

【0029】 図9は、ssDNA検出に関するドットブロット分析の結果を示す。1:ps
sXB−IによりトランスフェクションされたE10細胞、2:pssXB−II
によりトランスフェクションされたE10細胞、3:E10細胞、4:A549
細胞。
FIG. 9 shows the results of dot blot analysis for ssDNA detection. 1: ps
E10 cells transfected with sXB-I, 2: pssXB-II
Transfected with E10 cells, 3: E10 cells, 4: A549
cell.

【0030】 図10は、c−rafキナーゼに対するアンチセンス配列を製造する本発明に
従い構築されたssDNA生産ベクターのノーザンブロットを定量する棒グラフ
を示す。レーン1−3:トランスフェクションの24時間後に採取された細胞、
レーン4−6:トランスフェクションの48時間後に採取された細胞。レーン1
:pssXBベクターによりトランスフェクションされたE10細胞、レーン2
および5:pssXB−IによりトランスフェクションされたE10細胞、レー
ン3および6:pssXB−IIによりトランスフェクションされたE10細胞。
FIG. 10 shows a bar graph quantifying Northern blots of ssDNA production vectors constructed according to the present invention producing antisense sequences for c-raf kinase. Lanes 1-3: cells harvested 24 hours after transfection,
Lanes 4-6: Cells harvested 48 hours after transfection. Lane 1
: E10 cells transfected with pssXB vector, lane 2
And 5: E10 cells transfected with pssXB-I, lanes 3 and 6: E10 cells transfected with pssXB-II.

【0031】 図11は、c−rafDNA酵素配列を含む対照pssXD−Iまたはpss
XD−IIによりトランスフェクションされたA549細胞でのssDNA検出に
関するドット・ブロット分析の結果を示す。S1ヌクレアーゼによるssDNA
酵素の特異的分解故にS1ヌクレアーゼの存在下では検出可能なシグナルは発生
されなかった。
FIG. 11: Control pssXD-I or pss containing c-raf DNA enzyme sequence.
2 shows the results of dot blot analysis for ssDNA detection in A549 cells transfected with XD-II. SsDNA by S1 nuclease
No detectable signal was generated in the presence of S1 nuclease due to the specific degradation of the enzyme.

【0032】 図12は、pssXD−IIによりトランスフェクションされたA549細胞で
発現されたssDNAがc−raf mRNAレベルを改変したか否かを測定す
るための定量的RT−PCRの結果を示す。レーン1:対照pssXD−I、レ
ーン2:pssXD−II。
FIG. 12 shows the results of quantitative RT-PCR to determine whether ssDNA expressed in A549 cells transfected with pssXD-II modified c-raf mRNA levels. Lane 1: control pssXD-I, lane 2: pssXD-II.

【0033】 図13は、pssXD−IまたはpssXD−IIによりトランスフェクション
されたA549細胞におけるc−rafタンパク質発現の抑制に関するウエスタ
ンブロットの結果を示す。レーン1:pssXD−II、レーン2:対照pssX
D−I、レーン3:非トランスフェクション細胞。
FIG. 13 shows the results of Western blot regarding suppression of c-raf protein expression in A549 cells transfected with pssXD-I or pssXD-II. Lane 1: pssXD-II, Lane 2: control pssX.
DI, lane 3: non-transfected cells.

【0034】 図14は、c−raf遺伝子発現の抑制による細胞アポトーシス誘導のための
ゲノムDNA開裂に関するウエスタンブロットの結果を示す。レーン1:pss
XD−II、レーン2:対照pssXD−I、レーン3:非トランスフェクション
細胞。
FIG. 14 shows the results of Western blotting regarding the cleavage of genomic DNA for the induction of cell apoptosis by suppressing the expression of c-raf gene. Lane 1: pss
XD-II, lane 2: control pssXD-I, lane 3: untransfected cells.

【0035】 図15は、c−raf遺伝子発現の抑制による細胞アポトーシス誘導のための
PARP開裂に関するウエスタンブロットの結果を示す。レーン1:pssXD
−II、レーン2:対照pssXD−I、レーン3:非トランスフェクション細胞
FIG. 15 shows the result of Western blot regarding PARP cleavage for inducing cell apoptosis by suppressing c-raf gene expression. Lane 1: pssXD
-II, lane 2: control pssXD-I, lane 3: untransfected cells.

【0036】 本発明のこの明細書では、標的遺伝子の発現を改変するのに使用される、フラ
ンキングヌクレオチド配列を随伴または随伴せず、酵母、原核生物および/また
は真核生物細胞においてインビボでの事実上予め特定されたか目的とされたヌク
レオチド塩基組成を有する一本鎖デオキシリボ核酸(ss−cDNA)オリゴヌク
レオチドを製造する方法および核酸構築物が記載されている。所望のヌクレオチ
ド塩基組成を有するss−cDNAのインビトロまたは人工的合成ではなく生物
学的合成を使用する方法および構築物が記載されている。これらの方法では生物
学的、すなわち酵素反応が使用されるため、それらはいずれのインビボ系にも適
用可能である。
In this specification of the invention, in vivo in yeast, prokaryotic and / or eukaryotic cells, with or without flanking nucleotide sequences, used to modify the expression of target genes. Described are methods and nucleic acid constructs for producing single-stranded deoxyribonucleic acid (ss-cDNA) oligonucleotides having a virtually prespecified or targeted nucleotide base composition. Methods and constructs using biological synthesis rather than in vitro or artificial synthesis of ss-cDNA having the desired nucleotide base composition have been described. Since these methods use biological, ie enzymatic reactions, they are applicable to any in vivo system.

【0037】 一態様において、本発明の発現系は、哺乳類細胞内において、好ましくはほと
んどの隣接ベクター配列を含まず、ss−cDNA分子として興味の対象である
配列を製造するよう設計されたベクター(ここで使用されている「ベクター」の
語は、合成および/または天然核酸配列の送達および操作に使用されるプラスミ
ドまたは修飾ウイルスまたは非ウイルス組換え生物学的構築物を包含する)を含
む。ベクター系は、宿主細胞においてss−cDNAを製造するのに必要な酵素
機能およびシグナル発生手段を全て含む。本発明のベクターが送達される宿主細
胞は、真核生物プロモーターにより駆動されて、RNA転写物を生産し(図1)、
すなわち所望の一本鎖DNA配列(「興味の対象である配列」)の合成を指令する
鋳型として使用される。
In one embodiment, the expression system of the invention is a vector designed to produce sequences of interest in ss-cDNA molecules in mammalian cells, preferably containing few flanking vector sequences. The term "vector" as used herein includes plasmids or modified viral or non-viral recombinant biological constructs used for the delivery and manipulation of synthetic and / or natural nucleic acid sequences). The vector system contains all of the enzymatic functions and signal generating means necessary to produce ss-cDNA in host cells. The host cell to which the vector of the present invention is delivered is driven by a eukaryotic promoter to produce an RNA transcript (FIG. 1),
That is, it is used as a template to direct the synthesis of the desired single-stranded DNA sequence (the "sequence of interest").

【0038】 より詳細には、ベクターが、酵母または原核生物または真核生物細胞であり得
る適当な宿主細胞へ共トランスフェクションされる2種のプラスミドを含むこと
により、遺伝子発現を改変するため細胞において興味の対象であるssDNA配
列を製造させる第1発現系がここに記載されている。細胞で興味の対象であるs
sDNA配列を製造するのに適当な宿主細胞へトランスフェクションされる興味
の対象である配列を含む単一プラスミドを含んでいることにより遺伝子発現を改
変する第2発現系もまた記載されている。
More particularly, the vector comprises two plasmids which are co-transfected into a suitable host cell, which may be yeast or a prokaryotic or eukaryotic cell, in order to modify gene expression in the cell. Described herein is a first expression system which produces the ssDNA sequence of interest. The target of interest in cells
A second expression system has also been described which modifies gene expression by containing a single plasmid containing the sequence of interest which is transfected into a suitable host cell for producing the sDNA sequence.

【0039】 ここに記載された発現系を用いてインビボで製造されたssDNAは、阻害性
核酸であり得る。阻害性核酸は、mRNA鋳型から合成されたssDNAまたは
mRNA鋳型そのものであり得、相補的核酸配列に特異的に結合し得る。適当な
標的核酸配列へ結合させることにより、RNA‐‐RNA、DNA‐‐DNAま
たはRNA‐‐DNAデュプレックスまたはトリプレックスが形成される。より
一般的には、これらの核酸は通常遺伝子のセンスまたはコーディング鎖に相補的
であるため、それらは「アンチセンス」と呼ばれることが多いが、「センス」配
列もまた治療目的に細胞で使用される。従って、ここで使用されている「阻害性
核酸」の語は、「センス」および「アンチセンス」核酸の両方を包含する。
The ssDNA produced in vivo using the expression system described herein can be an inhibitory nucleic acid. The inhibitory nucleic acid can be ssDNA synthesized from the mRNA template or the mRNA template itself, and can specifically bind to complementary nucleic acid sequences. Upon binding to the appropriate target nucleic acid sequence, an RNA-RNA, DNA-DNA or RNA-DNA duplex or triplex is formed. More generally, since these nucleic acids are usually complementary to the sense or coding strands of a gene, they are often referred to as "antisense," although "sense" sequences are also used in cells for therapeutic purposes. It Thus, the term "inhibitory nucleic acid" as used herein includes both "sense" and "antisense" nucleic acids.

【0040】 標的核酸に結合させることにより、阻害性核酸は標的核酸の機能を改変する。
この改変(通常は阻害効果)は、例えばDNA転写の遮断、mRNAへのプロセッ
シングまたはポリ(A)付加、DNA複製、翻訳または細胞の阻害機構の促進(例
えば、RNA分解の促進)により誘発される。従って、阻害性核酸方法は、遺伝
子発現を改変する若干の異なる方法を包含する。これらの異なるタイプの阻害性
核酸技術は、Helene,C.および J.Toulme、1049 Biochim.Biophys.Acta. 9
9−125(1990)に記載されており、以後、「HeleneおよびToulme」と称し
、出典明示により本明細書の一部とする。
By binding to the target nucleic acid, the inhibitory nucleic acid modifies the function of the target nucleic acid.
This modification (usually an inhibitory effect) is induced, for example, by blocking DNA transcription, processing or poly (A) addition to mRNA, DNA replication, translation or promotion of cellular inhibitory mechanisms (eg, promotion of RNA degradation). . Thus, inhibitory nucleic acid methods encompass a number of different methods of altering gene expression. These different types of inhibitory nucleic acid technologies are described in Helene, C. and J. Toulme, 1049 Biochim. Biophys. Acta.
9-125 (1990), hereinafter referred to as "Helene and Toulme", which are incorporated herein by reference.

【0041】 簡単に述べると、阻害性核酸療法は、(1)DNA配列を標的とする方法、(2)
RNA配列(プレmRNAおよびmRNAを含む)を標的とする方法、(3)タンパ
ク質を標的とする方法(センス鎖方法)、および(4)標的核酸、例えばssDNA
酵素、例えばここに記載されているいわゆる「10−23酵素」の開裂または化
学的修飾を誘発する方法に分類され得る。第1の方法では幾つかのカテゴリーが
予測される。核酸は、デュプレックスDNAの主溝に結合して三重らせんまたは
「トリプレックス」構造を形成するように設計されている。別法として、阻害性
核酸は、複製または転写中にデュプレックスDNAの開放から生じる1本鎖DN
Aの領域に結合するよう設計されている。より一般的には、阻害性核酸は、mR
NAまたはmRNA前駆体に結合するように設計されている。阻害性核酸はまた
、プレmRNAの成熟を阻止するのに使用される。阻害性核酸は、RNAプロセ
ッシング、スプライシングまたは翻訳を妨げるように設計され得る。第2の方法
では、阻害性核酸はmRNAにターゲッティングされる。この方法では、阻害性
核酸は、コード化タンパク質の翻訳を特異的に遮断するように設計されている。
この第2の方法を用いると、阻害性核酸は、重大なタンパク質をコード化するm
RNAの翻訳の阻止によりある種の細胞機能を選択的に抑制するのに使用される
。かかる阻害性核酸の一例は、c−myc mRNAの領域に相補的な配列であ
り、これはc−myc癌原遺伝子を過剰発現する、ヒト前骨髄球白血病セルライ
ンHL60においてc−mycタンパク質発現を阻害する(Wickstrom E.L.ら、
85 Proc.Natl.Acad.Sci.USA1028−1032(1988)および Harel-Bell
an,A.ら、168 Exp.Med.2309−2318(1988))。Heleneおよび Toul
meに記載されている通り、mRNAをターゲッティングする阻害性核酸は、幾つ
かの異なる機構により作用してコード化タンパク質(複数も可)の翻訳を阻害する
ことが示された。
Briefly, inhibitory nucleic acid therapy involves (1) a method of targeting a DNA sequence, (2)
Method for targeting RNA sequence (including pre-mRNA and mRNA), (3) Method for targeting protein (sense strand method), and (4) Target nucleic acid such as ssDNA
It may be classified as a method of inducing the cleavage or chemical modification of an enzyme, eg the so-called “10-23 enzyme” described herein. The first method predicts several categories. Nucleic acids are designed to bind to the major groove of duplex DNA to form a triple helix or "triplex" structure. Alternatively, the inhibitory nucleic acid is a single-stranded DN that results from the opening of duplex DNA during replication or transcription.
It is designed to bind to the area A. More generally, the inhibitory nucleic acid is an mRNA
It is designed to bind to NA or mRNA precursors. Inhibitory nucleic acids are also used to block the maturation of pre-mRNA. Inhibitory nucleic acids can be designed to interfere with RNA processing, splicing or translation. In the second method, the inhibitory nucleic acid is targeted to the mRNA. In this method, the inhibitory nucleic acid is designed to specifically block translation of the encoded protein.
Using this second method, the inhibitory nucleic acid m encodes a critical protein.
Used to selectively inhibit certain cellular functions by blocking the translation of RNA. An example of such an inhibitory nucleic acid is a sequence complementary to a region of c-myc mRNA, which overexpresses the c-myc protooncogene, which results in c-myc protein expression in the human promyelocytic leukemia cell line HL60. Inhibit (Wickstrom EL et al.,
85 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1028-1032 (1988) and Harel-Bell.
an, A. et al., 168 Exp. Med. 2309-2318 (1988)). Helene and Toul
As described in me, inhibitory nucleic acids that target mRNA have been shown to act by several different mechanisms to inhibit translation of the encoded protein (s).

【0042】 阻害性核酸はまた、HeleneおよびToulmeにおいて記載されたmRNA翻訳に関
与する酵素または結合タンパク質をトラップまたはそれらについて競争するよう
に遺伝子またはmRNAの「センス」鎖を設計する第3の方法を使用し得る。最
後に、阻害性核酸を用いることにより、標的遺伝子またはmRNAの化学的不活
化または開裂が誘導される。化学的不活化は、例えば細胞内における阻害性核酸
および標的核酸間の架橋の誘導により、およびここで予測される方法、すなわち
本発明のカセットに組込まれている酵素活性を有する配列による標的核酸の開裂
により行なわれる。
Inhibitory nucleic acids have also been described in Helene and Toulme in a third method of designing the "sense" strand of a gene or mRNA to trap or compete for enzymes or binding proteins involved in mRNA translation. Can be used. Finally, the use of inhibitory nucleic acids induces chemical inactivation or cleavage of the target gene or mRNA. Chemical inactivation can be achieved, for example, by inducing cross-linking between the inhibitory nucleic acid and the target nucleic acid in the cell and by the method envisaged here, ie by the enzymatically active sequences incorporated in the cassettes of the invention. It is performed by cleavage.

【0043】 簡単に述べると、第一の態様において、本発明は、細胞への送達に適合された
遺伝エレメントのセットを含むことにより、遺伝子発現を改変するためssDN
Aをインビトロまたはインビボで製造するもので、発現系は遺伝エレメントのセ
ット、および遺伝エレメントのセットを含む1個またはそれ以上の安定したトラ
ンスフェクション細胞(複数も可)を含む。遺伝エレメントのセットは、細胞へ送
達するために発現系へ組み込まれ、 (A)RNA依存的DNAポリメラーゼ(逆転写酵素)遺伝子、および (B)(1)逆方向縦列反復(IR)、(2)(a)逆方向反復(IR)間、(b)IRへの
3'、または(c)IRおよびIRへの3'間の両方に位置する興味の対象である1
個またはそれ以上の配列および(3)図2に示されている通りIRへの3'に位置
する逆転写酵素に関するプライマー結合部位(PBS)を含むカセット を含む。
Briefly, in a first aspect, the present invention comprises the set of genetic elements adapted for delivery to a cell, thereby modifying ssDN to alter gene expression.
For producing A in vitro or in vivo, the expression system comprises a set of genetic elements and one or more stable transfected cell (s) containing the set of genetic elements. A set of genetic elements is incorporated into the expression system for delivery to the cell, (A) an RNA-dependent DNA polymerase (reverse transcriptase) gene, and (B) (1) inverted tandem repeats (IR), (2 ) (a) during inverted repeats (IR), (b) 3 ′ to IR, or (c) both 3 ′ to IR and IR, which are of interest 1
Include a cassette containing one or more sequences and (3) a primer binding site (PBS) for the reverse transcriptase located 3'to the IR as shown in Figure 2.

【0044】 必要とはされないが、発現系はまた、好ましくはこれらの成分のインビボ転写
に関する機能およびシグナル伝達手段並びに逆転写酵素(RT)遺伝子の翻訳に関
する機能およびシグナル伝達手段を含む。所望により本発明の遺伝エレメントの
セットに含まれていてもよい追加エレメントには、通常RT遺伝子に伴う、リボ
ヌクレアーゼ遺伝子、制限エンドヌクレアーゼ(RE)遺伝子(下記目的のため)、
興味の対象である配列により製造されるmRNAがポリ(A)テイルを含むように
真核生物細胞で発現させるための下流ポリアデニル化シグナル配列(図1参照)、
および線状化ssDNAが適当な2次立体配置に折り畳まれるときに酵素活性を
有するDNA配列の1個またはそれ以上を含み得る。本発明は遺伝エレメントの
セットの一態様ではそれほど制限されないが、興味の対象である配列が逆方向反
復(IR)間またはIRの3'側およびPBS間のいずれに位置するかには関係無
く、DNA酵素配列は興味の対象である配列内に位置する。
Although not required, the expression system also preferably includes functions and signal transduction means for in vivo transcription of these components and for translation of the reverse transcriptase (RT) gene. Additional elements, which may optionally be included in the set of genetic elements of the present invention, include ribonuclease genes, restriction endonuclease (RE) genes (for the purposes below), usually associated with RT genes,
A downstream polyadenylation signal sequence for expression in eukaryotic cells such that the mRNA produced by the sequence of interest contains a poly (A) tail (see Figure 1),
And the linearized ssDNA may include one or more DNA sequences that have enzymatic activity when folded into the appropriate secondary configuration. The invention is not so limited in one aspect of the set of genetic elements, regardless of whether the sequence of interest is located between inverted repeats (IR) or between the 3'side of IR and PBS. The DNA enzyme sequence is located within the sequence of interest.

【0045】 ここに記載された発現系の第一態様では、2種のプラスミドを含むベクター系
が提供され、そして細胞へ送達されてインビボでssDNAを製造するのに適し
た遺伝エレメントの上記セットには、RNA依存的DNAポリメラーゼ(逆転写
酵素)遺伝子が含まれており、それはさらにリボヌクレアーゼH遺伝子を含み、
ヒスチジン−プロリンリンカーにより制限エンドヌクレアーゼ遺伝子に連結され
ている。これらの遺伝子を構築し、ポリアデニル化テイリング配列と一緒に必要
な転写および翻訳制御エレメントを含むプラスミドベクターへ挿入した。このプ
ラスミドは、図3に示されている通り、ここでは「A」プラスミド、pssXA
と称される。ここに記載された態様では、カセットの上記列挙された3エレメン
ト、すなわち逆転写酵素(RT)に適合したプライマー結合配列(PBS)、興味の
対象である配列(SOI)および逆方向反復(IR)を含む第2の「B」プラスミド
が構築された。図4に示されたプラスミドpssXBにより典型的に示された、
この第2プラスミドでは、SOIは、逆方向縦列反復間またはPBSに対し5'
位(mRNA転写物に関して)に位置し、PBSはmRNA転写物の最も3'側に
位置する。言い換えると、SOIは、(1)IR間、(2)IRおよびPBS間、お
よび/または(3)IR間およびIRおよびPBS間の両方に位置し、下記に記載
されているように、2種のBプラスミド、すなわち一方(pssXB−I)はIR
間(例、NotI部位)にSOIを有し、他方(pssXB−II)はIRおよびPB
S間(例、PacI/BamHI部位へクローン化された)にSOIを有するもの
がここでは記載されている。プラスミドAと同様、プラスミドBはまた、転写制
御エレメントの組み合わせを含む。しかしながら、ここで別の好ましい態様にお
いて、この構築物からはタンパク質産物が全く製造されないため、Bプラスミド
は翻訳制御エレメントを含まない(または要求しない)。
In a first aspect of the expression system described herein, a vector system comprising two plasmids is provided and the above set of genetic elements suitable for delivery to a cell to produce ssDNA in vivo. Contains an RNA-dependent DNA polymerase (reverse transcriptase) gene, which further contains a ribonuclease H gene,
It is linked to the restriction endonuclease gene by a histidine-proline linker. These genes were constructed and inserted into a plasmid vector containing the necessary transcriptional and translational control elements along with polyadenylation tailing sequences. This plasmid is here the "A" plasmid, pssXA, as shown in FIG.
Is called. In the embodiment described herein, the above-listed three elements of the cassette are a reverse transcriptase (RT) matched primer binding sequence (PBS), a sequence of interest (SOI) and an inverted repeat (IR). A second "B" plasmid was constructed containing Typified by the plasmid pssXB shown in FIG.
In this second plasmid, the SOI is 5'between inverted tandem repeats or to PBS.
Position (relative to the mRNA transcript), PBS is located most 3'of the mRNA transcript. In other words, SOI is located between (1) IR, (2) IR and PBS, and / or (3) IR and between IR and PBS, and as described below B plasmid, that is, one (pssXB-I) is IR
Has SOI between (eg, NotI site), while (pssXB-II) has IR and PB
Those with an SOI between S (eg, cloned into the PacI / BamHI site) are described here. Like plasmid A, plasmid B also contains a combination of transcriptional control elements. However, in another preferred embodiment herein, the B plasmid does not contain (or require) translational control elements, as no protein product is produced from this construct.

【0046】 ここに記載された別の態様では、本発明の発現系は、図5および6に図示され
、それぞれプラスミドpssXCおよびpssXDと命名された単一プラスミド
ベクターを含み、そこには遺伝エレメントの上記セットが組込まれている。上記
Bプラスミドの成分、例えばPBS、SOIおよびIRは、このCプラスミドに
おけるRTポリタンパク質の非翻訳3'部分に存する。言い換えると、Cプラス
ミドのRT−リボヌクレアーゼH成分が適当なプロモーター(ここに記載されて
いる態様では、RSVプロモーターが利用された)の制御下で転写されるとき、
生成したmRNA転写物は、RT−リボヌクレアーゼHポリタンパク質に関する
コーディング領域を含み、停止シグナルでの翻訳終点において、追加のmRNA
転写物は、さらにポリアデニル化シグナルに関する3'下流シグナル発生事象を
伴うBプラスミドからのエレメントを含み(この翻訳されたタンパク質に対し3'
)、これらはRT−リボヌクレアーゼH成分から無傷のままで存在している。
In another aspect described herein, the expression system of the invention comprises a single plasmid vector, illustrated in FIGS. 5 and 6, and designated plasmids pssXC and pssXD, respectively, in which the genetic elements of The above set is incorporated. The components of the B plasmid, such as PBS, SOI and IR, reside in the untranslated 3'portion of the RT polyprotein in this C plasmid. In other words, when the RT-ribonuclease H component of the C plasmid is transcribed under the control of a suitable promoter (in the embodiments described herein, the RSV promoter was utilized),
The resulting mRNA transcript contains the coding region for the RT-ribonuclease H polyprotein and contains additional mRNA at the translation endpoint at the stop signal.
The transcript further contains elements from the B plasmid with a 3'downstream signaling event for the polyadenylation signal (3 'for this translated protein).
), They exist intact from the RT-ribonuclease H component.

【0047】 ここに記載された特定単一プラスミド発現系は、制限エンドヌクレアーゼ(R
E)遺伝子を含まないため、逆方向反復により形成されたステム・ループ中間体
のステムを消化しない。従って、SOI(DNA酵素を含む)は、IRに対し3'
位でのみCまたはDプラスミドへ挿入され、転写物はステム・ループ中間体の比
較的安定したステムに遭遇し、mRNA転写物からss−cDNAを転写し続け
ることができないため、望ましくないベクター配列はss−cDNA産物の未成
熟先端切除により除去される。さらに具体的には、後記で明らかな通り、各SO
Iは、pssXCおよびpssXDプラスミドのPacI/BamHI制限部位
内にのみ挿入された。
The particular single plasmid expression system described here is based on the restriction endonuclease (R
E) Since it does not contain a gene, it does not digest the stem of the stem-loop intermediate formed by the inverted repeat. Therefore, SOI (including DNA enzyme) is 3'to IR
Since only the position inserts into the C or D plasmid, the transcript encounters the relatively stable stem of the stem-loop intermediate and is unable to continue transcribing the ss-cDNA from the mRNA transcript, thus undesired vector sequences are It is removed by immature truncation of the ss-cDNA product. More specifically, as will be apparent later, each SO
I was inserted only within the PacI / BamHI restriction sites of the pssXC and pssXD plasmids.

【0048】 B、CおよびDプラスミドに関する下記記載からも明らかなように、プラスミ
ドはSOI挿入用のクローニング部位を含む。NotI部位(IR間に位置する)
およびPacI/BamHI(IRに対し3'、例、IRおよびPBS間)部位は
両方とも、ここに記載されたBプラスミドの好ましい態様で提供されている。こ
こに記載されたCおよびDプラスミドは、この目的用にPacI/BamHI部
位のみを含む。しかしながら、この開示の利点を知る機会を得た当業界の専門技
術者であれば、これらの特定クローニング部位がここに記載された特定系につい
て選択され、他のクローニング部位もこの同じ目的に関して等しく有用であり得
ることを認めるはずである。ここに記載された2プラスミドベクター系を含むA
プラスミドは、SOIを含むように意図されてはいないが、当業界の熟練した専
門家であれば、2プラスミドベクター系を使用する場合、本発明による遺伝エレ
メントのセットのエレメント、および特にSOIが好都合であり得るようにいず
れかのプラスミドへ挿入され得ることも認めるはずである。
As will be apparent from the following description of the B, C and D plasmids, the plasmid contains a cloning site for SOI insertion. NotI site (located between IR)
Both the and PacI / BamHI (3 ′ to IR, eg between IR and PBS) sites are provided in the preferred embodiment of the B plasmid described herein. The C and D plasmids described here contain only PacI / BamHI sites for this purpose. However, those skilled in the art who have the opportunity to know the benefit of this disclosure will select these particular cloning sites for the particular system described herein, and other cloning sites would be equally useful for this same purpose. Should be admitted. A containing the two plasmid vector system described herein
The plasmid is not intended to include SOI, but one skilled in the art will appreciate that when using a two plasmid vector system, the elements of the set of genetic elements according to the invention, and in particular SOI, are convenient. It should also be appreciated that it can be inserted into either plasmid as can be

【0049】 ここでカセットと称される核酸配列は、標的細胞におけるss−cDNAの合
成用の鋳型を提供する。SOI、IRおよびPBSを含むのはこのエレメントで
ある。本発明による遺伝エレメントセットの他のエレメントに関する場合と同様
、この遺伝エレメントは、好ましくは遺伝エレメントの上流に位置する、適当な
広スペクトルまたは組織特異的プロモーター/エンハンサー、例えばCMVプロ
モーター、またはプロモーター/エンハンサーの組み合わせにより調節される。
また、他の遺伝エレメントに関する場合と同様、プロモーター/エンハンサーは
構成的または誘導性プロモーターであり得る。この開示の利点を知る機会を得た
当業界の熟練した専門家であれば、若干の他の真核生物プロモーターもSV−4
0、RSV(非細胞型特異的)または組織特異的神経膠腓骨酸性タンパク質(GF
AP)を含むSOIの発現制御に有利に使用され得ることを認めるはずである。
The nucleic acid sequence, referred to herein as the cassette, provides a template for the synthesis of ss-cDNA in target cells. It is this element that includes SOI, IR and PBS. As with the other elements of the genetic element set according to the invention, this genetic element is preferably a suitable broad-spectrum or tissue-specific promoter / enhancer, such as the CMV promoter, or a promoter / enhancer, located upstream of the genetic element. It is adjusted by the combination of.
Also, as with other genetic elements, the promoter / enhancer may be a constitutive or inducible promoter. Some other eukaryotic promoters may also be SV-4, if one of skill in the art has the opportunity to appreciate the benefit of this disclosure.
0, RSV (non-cell-type specific) or tissue-specific glans fibula acidic protein (GF
It should be appreciated that it can be used to advantage in controlling the expression of SOI, including AP).

【0050】 cDNA合成に関するプライミングを開始させるプライマー結合部位(PBS)
は、3'IRおよびポリアデニル化シグナル間に位置する。PBSは、真核生物
標的細胞内に存する転移RNA(tRNA)に相補的な配列である。本発明に関連
して使用されるものとしてここに記載されているマウスマロニー逆転写酵素(M
oMULV RT)の場合、PBSはプロリンtRNAを利用する。ここに記載さ
れている本発明の現時点で好ましい態様に関連して使用されるPBSは、マウス
マロニーウイルスの実際の18ヌクレオチド配列から取られた。Shinnick,T.M.
ら、Nucleotide sequence of Moloney murine leukemia virus、293 Nature
543−548(1981)。同じく下記要領で試験されたヒト免疫不全ウイルス
からのRT遺伝子の場合、使用されるPBSはHIVのヌクレオチド配列から取
られた。Y.Liら、66、J.Virology 6587−6600(1992)。簡単に述
べると、特定RTに適合するものであれば、いかなるPBSでもこの目的に利用
される。PBSは、標的細胞にとって内在性であるプライマーtRNAにより独
占的に認識される。各tRNAは、アミノ酸をコードするmRNA転写物におけ
る特有の配列(すなわちコドン)を認識する能力を有し、特異的アミノ酸に共有結
合する能力を有する(すなわち、tRNAは特異的アミノ酸に結合すると「荷電
した」状態になる)。しかしながら、プライマーtRNAは、アミノ酸と共有結
合するのではなくmRNA転写物に結合されると(すなわち「非荷電状態」)、R
TによるssDNA合成の開始に使用され得る。例えば、ここに記載された例で
使用されているMoMULV RTは、非荷電リシンtRNAを認識および使用
し、今度はPBSにおけるその特有な配列を認識し、それに結合する。すなわち
、本発明の発現系に組込まれた各PBSは、プライマーtRNAにより認識され
る特有な配列を含まなければならず、プライマーtRNAは、使用されている特
定RTにより認識されるプライマーtRNAでなければならない。
Primer binding site (PBS) that initiates priming for cDNA synthesis
Is located between the 3'IR and the polyadenylation signal. PBS is a sequence complementary to transfer RNA (tRNA) present in eukaryotic target cells. The murine Maloney reverse transcriptase (M) described herein as used in connection with the present invention.
In the case of oMULV RT), PBS utilizes proline tRNA. The PBS used in connection with the presently preferred embodiment of the invention described herein was taken from the actual 18 nucleotide sequence of murine Marronie virus. Shinnick, TM
Et al., Nucleotide sequence of Moloney murine leukemia virus, 293 Nature
543-548 (1981). In the case of the RT gene from human immunodeficiency virus, which was also tested as described below, the PBS used was taken from the nucleotide sequence of HIV. Y. Li et al., 66, J. Virology 6587-6600 (1992). Briefly, any PBS compatible with a particular RT can be used for this purpose. PBS is exclusively recognized by the primer tRNA, which is endogenous to the target cell. Each tRNA has the ability to recognize a unique sequence (ie, codon) in an mRNA transcript that encodes an amino acid and has the ability to covalently bind to a specific amino acid (ie, a tRNA binds to a specific amino acid and becomes “charged”). It has been done.) However, when the primer tRNA is bound to the mRNA transcript rather than covalently bound to an amino acid (ie, "uncharged state"), R
It can be used to initiate ssDNA synthesis by T. For example, the MoMULV RT used in the example described here recognizes and uses an uncharged ricin tRNA, which in turn recognizes its unique sequence in PBS and binds to it. That is, each PBS incorporated in the expression system of the present invention must contain a unique sequence recognized by the primer tRNA, and the primer tRNA must be a primer tRNA recognized by the specific RT used. I won't.

【0051】 他のレトロウイルスRT/リボヌクレアーゼH遺伝子は、本発明に関連して有
利に使用され得、RT/リボヌクレアーゼH遺伝子が、ヒト細胞での発現に適当
な上流真核生物プロモーター/エンハンサー、例えばCMVまたはRSVプロモ
ーターにより調節されるRT/リボヌクレアーゼH遺伝子であることが好ましい
。本発明に関する使用に適したRNA依存的DNAポリメラーゼ/RT遺伝子に
は、レトロウイルス、B型肝炎、C型肝炎の株、細菌性レトロン成分、および様
々な酵母および細菌種から単離されたレトロンからのものがある。現実に見出さ
れる通り、これらのRNA依存的DNAポリメラーゼは、通常同じコーディング
転写物内に関連リボヌクレアーゼH成分酵素を有する。しかしながら、本発明は
、特定RTに関して天然リボヌクレアーゼH遺伝子を必要とはしない。言い換え
ると、当業界の熟練した専門家であれば、この開示からRTおよびリボヌクレア
ーゼH遺伝子の様々な組み合わせが、本発明に関連して使用されるため一緒にス
プライシングされることによりこの機能を果たし得ること、およびこれら2酵素
系の修飾および/またはハイブリッドバージョンが、利用可能であり、および/
または当業界の熟練した専門家にそれらが意図した方法で機能することが知られ
ていることを認めるはずである。また、当業界における熟練した専門家であれば
、標的細胞がそれ自体この機能を果たすのに充分な内在性リボヌクレアーゼHを
有し得ることを認めるはずである。同様に、当業界の熟練した専門家であれば、
標的細胞がそれ自体、例えばレトロウイルス感染前からこの機能を果たすのに充
分な内在的RT活性を有し得ることを認めるはずである。
Other retroviral RT / ribonuclease H genes may be used to advantage in the context of the present invention, wherein the RT / ribonuclease H gene is an upstream eukaryotic promoter / enhancer suitable for expression in human cells, eg It is preferably the RT / ribonuclease H gene regulated by the CMV or RSV promoter. RNA-dependent DNA polymerase / RT genes suitable for use with the present invention include retroviruses, hepatitis B, hepatitis C strains, bacterial retron components, and retrons isolated from various yeast and bacterial species. There is one. As found in reality, these RNA-dependent DNA polymerases usually have related ribonuclease H-component enzymes within the same coding transcript. However, the present invention does not require the native ribonuclease H gene for a particular RT. In other words, one of ordinary skill in the art, from this disclosure, will be able to perform various functions of the RT and ribonuclease H genes by splicing them together for use in connection with the present invention. And modified and / or hybrid versions of these two enzyme systems are available, and / or
Or it should be admitted to those skilled in the art that they are known to function in the manner intended. Also, one of ordinary skill in the art will recognize that the target cell may itself have sufficient endogenous ribonuclease H to perform this function. Similarly, if you are a skilled expert in the industry,
It should be appreciated that the target cell itself may have sufficient intrinsic RT activity to perform this function, eg, prior to retroviral infection.

【0052】 RT/リボヌクレアーゼH遺伝子はまた、好ましくは下流ポリアデニル化シグ
ナル配列を含むことにより、RT/リボヌクレアーゼH遺伝子から製造されたm
RNAは、mRNA安定性のために3'ポリ(A)テイルを含む。当業界の熟練者
に公知の通り、多数のポリ(A)テイルが利用可能であり、発現された真核生物遺
伝子の製造に常用される。
The RT / ribonuclease H gene is also produced from the RT / ribonuclease H gene, preferably by including a downstream polyadenylation signal sequence.
RNA contains a 3'poly (A) tail for mRNA stability. As is known to those skilled in the art, numerous poly (A) tails are available and are commonly used in the production of expressed eukaryotic genes.

【0053】 また、当業界の熟練者であれば、若干の組織特異的または広スペクトルプロモ
ーター/エンハンサー、または上記列挙したもの以外のプロモーター/エンハン
サーの組み合わせもRT/リボヌクレアーゼH遺伝子、RE遺伝子(使用される
場合)および興味の対象である配列の調節に有利に使用され得ることを認めるは
ずである。本発明を実証するのに全ての利用可能なプロモーター/エンハンサー
のリストは必要とはされないが、上記で示されている通り、プロモーター/エン
ハンサーは構成的または誘導性であり得、ここに列挙されたCMVまたはRSV
(非細胞型特異的)またはGFAP(組織特異的)プロモーター/エンハンサーおよ
び多くの他のウイルスまたは哺乳類プロモーターを含み得る。本発明カセットに
関して使用するのに適当な代表的プロモーター/エンハンサーには、HSVtk
(S.L.McKnightら、217 Science 316(1982))、ヒトβ−グロブリンプ
ロモーター(R.Breathnachら、50 Ann.Rev.of Biochem.349(1981))、β
−アクチン(T.Kawamotoら、8 Mol.Cell Biol. 267(1988))、ラット成長
ホルモン(P.R.Larsenら、83 Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.8283(1986))
、MMTV(A.L.Huangら、27 Cell 245(1981))、アデノウイルス5 E
2(M.J.Imperialeら、4 Mol.Cell.Biol. 875(1984))、SV40(P.Ange
lら、49 Cell 729(1987))、α−2−マクログロブリン(D.Kunzら、1
7 Nucl.Acids Res.1121(1989))、MHCクラスI遺伝子H−2kb(M.
A.Blanarら、8 EMBO J. 1139(1989))、および甲状腺刺激ホルモン(V.K
.Chatterjeeら、86 Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 9114(1989))が含ま
れ得るが、これらに限定されるわけではない。
One of skill in the art will also appreciate that some tissue-specific or broad-spectrum promoter / enhancers, or promoter / enhancer combinations other than those listed above may also be used in RT / ribonuclease H gene, RE gene ( It should be acknowledged that they can be used to advantage in controlling the sequence of interest). A list of all available promoters / enhancers is not required to demonstrate the present invention, but as indicated above, promoters / enhancers can be constitutive or inducible and are listed here. CMV or RSV
It may include (non-cell type specific) or GFAP (tissue specific) promoters / enhancers and many other viral or mammalian promoters. Representative promoters / enhancers suitable for use with the cassettes of the present invention include HSVtk
(SLMcKnight et al., 217 Science 316 (1982)), human β-globulin promoter (R. Breathnach et al., 50 Ann. Rev. of Biochem. 349 (1981)), β.
-Actin (T. Kawamoto et al., 8 Mol. Cell Biol. 267 (1988)), rat growth hormone (PR Larsen et al., 83 Proc. Natl. Acad. Sci. USA8283 (1986)).
, MMTV (AL Huang et al., 27 Cell 245 (1981)), adenovirus 5E.
2 (MJ Imperiale et al., 4 Mol. Cell. Biol. 875 (1984)), SV40 (P. Ange.
l et al., 49 Cell 729 (1987)), α-2-macroglobulin (D. Kunz et al., 1).
7 Nucl. Acids Res. 1121 (1989)), MHC class I gene H-2 kb (M.
A. Blancar et al., 8 EMBO J. 1139 (1989)), and thyroid stimulating hormone (VK
.Chatterjee et al., 86 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 9114 (1989)), but is not limited thereto.

【0054】 細胞で製造されたRTは、下記SOIを含む遺伝エレメントを鋳型として用い
て相補的DNA(cDNA)を合成する。RTのリボヌクレアーゼH活性は、RN
A/cDNAハイブリッドのmRNA鋳型成分を分解することにより、ss−c
DNAをインビボで製造する。
RT produced in a cell synthesizes complementary DNA (cDNA) using a genetic element containing the following SOI as a template. The ribonuclease H activity of RT is
By degrading the mRNA template component of the A / cDNA hybrid, ss-c
DNA is produced in vivo.

【0055】 REをコード化する遺伝子(2プラスミド発現系で使用されており、その系の
必須成分ではない)は、REをコード化する幾つかの遺伝子のいずれか、および
好ましくは1種またはそれ以上の構成的または誘導性広スペクトルおよび/また
は組織特異的プロモーター/エンハンサー、例えば上記列挙のものにより制御さ
れるものであり得る。試験された特定REはMboIIおよびFokIであるが、
この開示の利点を知る機会を有する当業界の熟練者であれば、いずれのRE(タ
イプI、II、IISまたはIII)部位でもIRに含まれ得ることを認めるはずである
。これらの酵素は、下記ステム・ループ中間体のステムを「クリップ」または消
化することにより1本鎖DNAとしてSOIを線状にする。
The gene encoding RE, which is used in the two-plasmid expression system and is not an essential component of that system, is any of several genes encoding RE, and preferably one or more thereof. It may be controlled by the above constitutive or inducible broad spectrum and / or tissue specific promoters / enhancers, such as those listed above. The specific REs tested are MboII and FokI,
One of ordinary skill in the art having the opportunity to appreciate the benefit of this disclosure will recognize that any RE (type I, II, IIS or III) site can be included in the IR. These enzymes linearize the SOI as single-stranded DNA by "clipping" or digesting the stems of the following stem-loop intermediates.

【0056】 RE遺伝子の発現は、ヒト細胞で発現させるため制限エンドヌクレアーゼ遺伝
子から上流に位置する適当な構成的または誘導性プロモーター/エンハンサー、
例えばCMVまたはRSVプロモーターにより調節され得るが、プラスミドps
sXAでは、RE遺伝子(MboII)はRT−リボヌクレアーゼHポリペプチドに
連結される。RE遺伝子はまた、好ましくは下流ポリアデニル化シグナル配列を
含むため、RE遺伝子からのmRNA転写物は3'ポリ(A)テイルを有する。
Expression of the RE gene may be carried out using a suitable constitutive or inducible promoter / enhancer located upstream from the restriction endonuclease gene for expression in human cells.
The plasmid ps, which may be regulated by, for example, the CMV or RSV promoter,
In sXA, the RE gene (MboII) is linked to the RT-ribonuclease H polypeptide. The RE gene also preferably contains a downstream polyadenylation signal sequence so that the mRNA transcript from the RE gene has a 3'poly (A) tail.

【0057】 本発明カセットはまた、逆方向縦列反復(IR)を含む。リボヌクレアーゼHに
よるmRNA−cDNAヘテロデュプレックスからのmRNA消化およびss−
cDNAの放出後、IRによりss−cDNAがそれ自体折り返されてステム・
ループ構造のステムを形成するが、この場合、カセットが細胞で転写された後お
よび遺伝子の転写により製造されたRT/リボヌクレアーゼHが細胞においてm
RNA転写物から興味の対象であるss−cDNA配列を製造した後には、ステ
ム構造は、米国特許第6054299号記載の要領で図2に示された通り2本鎖
逆平行DNAにより構成されている。RE遺伝子から製造されたREにより切断
される1個またはそれ以上のRE部位(複数も可)(RE遺伝子を含むそれらのプ
ラスミドの場合)は、ステム・ループ中間体のステムを形成する2本鎖部分、す
なわちIRに設計され得る。製造されるss−cDNAは、ステム(IRにより
構成されている)およびSOIを含むループの両側に隣接するコード化5'および
3'領域により転写される。次いで、ステムは、ss−cDNAループを放出す
るようステム中に設計された切断部位を認識する多くのRE酵素のいずれかによ
り切断(消化または開裂とも呼ばれる)される(ただし、RE遺伝子は本発明ベク
ター系に含まれないが、エンドヌクレアーゼ認識部位はステムに設計され得る)(
図1参照)。REは標的基質として二本鎖DNAのみを認識するため、ss−c
DNAのループ部分は、明らかなデュプレックスDNAを形成しないことから、
RE活性に反応を示さない。
The cassettes of the present invention also include inverted tandem repeats (IR). MRNA digestion from mRNA-cDNA heteroduplex by ribonuclease H and ss-
After the release of the cDNA, the ss-cDNA is folded back by IR and the stem
It forms a loop-structured stem, in which case RT / ribonuclease H produced in the cell after transcription of the cassette and by transcription of the gene
After producing the ss-cDNA sequence of interest from the RNA transcript, the stem structure is composed of double-stranded antiparallel DNA as shown in FIG. 2 as described in US Pat. No. 6,054,299. . One or more RE site (s) that are cleaved by the RE produced from the RE gene (in those plasmids containing the RE gene) are double-stranded forming the stem of the stem-loop intermediate. It can be designed in parts, ie IR. The ss-cDNA produced is transcribed by the encoded 5'and 3'regions flanking the loop containing the stem (constituted by IR) and SOI. The stem is then cleaved (also referred to as digestion or cleavage) by any of a number of RE enzymes that recognize a cleavage site designed in the stem to release the ss-cDNA loop (although the RE gene is not of the present invention). Although not included in the vector system, the endonuclease recognition site can be engineered into the stem) (
(See Figure 1). Since RE recognizes only double-stranded DNA as a target substrate, ss-c
Since the loop portion of DNA does not form an apparent duplex DNA,
No response to RE activity.

【0058】 上記の通り、当業界の熟練した専門家であれば、PBSおよびIR間に位置す
るSOIからssDNAを製造することが所望される場合、RE部位(複数も可)
はステム・ループ中間体のステムを形成するIR中に設計される必要はなく、カ
セットの転写はIRにより形成されたステムで終結することを認めるはずである
。別の選択は、選択された細胞タンパク質を競争的に滴定すべく作用し得る、真
核生物、原核生物またはウイルスタンパク質DNA結合部位を含むようにIRを
設計することである。ssDNAの線状または正確に切断されたステム・ループ
中間体形態が製造されるようにIRに関して選択された塩基対組成によっては、
制限部位または他の配列特異的エレメントの組み合わせがIRに含まれ得る。天
然逆方向反復が適切に配列された制限部位を有するとは思われないため、IRに
おいて合成的に構築された配列特異的エレメントを使用することが一般的に好ま
しい。
As mentioned above, the skilled artisan of ordinary skill in the art will appreciate that if it is desired to produce ssDNA from SOI located between PBS and IR, the RE site (s) may be present.
It should be appreciated that the transcription of the cassette does not have to be designed into the IR forming stem of the stem-loop intermediate, and that transcription of the cassette terminates at the stem formed by IR. Another option is to design the IR to contain a eukaryotic, prokaryotic or viral protein DNA binding site that can act to competitively titrate selected cellular proteins. Depending on the base pair composition selected for IR such that a linear or correctly cleaved stem-loop intermediate form of ssDNA is produced,
Combinations of restriction sites or other sequence-specific elements can be included in the IR. It is generally preferable to use synthetically constructed sequence-specific elements in the IR, as the natural inverted repeats do not appear to have properly aligned restriction sites.

【0059】 上記の通り、本発明による遺伝エレメントセットのエレメントの一つを含むカ
セットはまた、触媒活性を伴うDNA配列を含み得る。カセットにいわゆる「D
NA酵素」が含まれているため(およびここに記載されている態様では、DNA
酵素は興味の対象である配列内に位置する)、興味の対象である配列がアンチセ
ンス配列である阻害性核酸を合成するための鋳型としての役割を果たすとき、本
発明は特に有利に使用される。そのため、ここに示された実施例では、アンチセ
ンスISIS5132が標的とする、c−raf mRNAの3'非翻訳領域に結
合するよう特異的に設計されたc−raf開裂酵素を含むmRNAに対する酵素
活性を有する配列を含む図5Bに示されたアンチセンスSOIの製造について記
載している(Monia,B.P.ら、2 Nature Medicine 668−675(1996)、出
典明示により本明細書の一部とする)。二つの9bp標的特異的結合アームの両端
には15bpの触媒ドメインが隣接していた(Santoro,S.W.および G.F.Joyce、Mec
hanism and utility of an RNA-cleaving DNA enzyme、37 Biochemistry 13
330−13342(1998)、これも、出典明示により本明細書の一部とする
)。適合し得る制限部位をDNA酵素オリゴヌクレオチドに付加することにより
、それらはNotI部位またはPacIおよびBamHIに挿入され得、生成し
たプラスミドはそれぞれpssXB−IおよびpssXB−IIと命名された。
As mentioned above, the cassette containing one of the elements of the genetic element set according to the invention may also comprise a DNA sequence with catalytic activity. The so-called "D
NA enzyme "(and in the embodiments described herein, DNA
The enzyme is located within the sequence of interest), the invention is particularly advantageously used when the sequence of interest serves as a template for the synthesis of inhibitory nucleic acids which are antisense sequences. It Therefore, in the example presented here, the enzyme activity against mRNA containing a c-raf cleaving enzyme specifically designed to bind to the 3'untranslated region of c-raf mRNA targeted by antisense ISIS 5132. The production of the antisense SOI shown in FIG. 5B, which comprises a sequence having: is described (Monia, BP et al., 2 Nature Medicine 668-675 (1996), incorporated herein by reference). The two 9 bp target-specific binding arms were flanked by 15 bp catalytic domains (Santoro, SW and GFJoyce, Mec).
hanism and utility of an RNA-cleaving DNA enzyme, 37 Biochemistry 13
330-13342 (1998), also incorporated herein by reference.
). By adding compatible restriction sites to the DNA enzyme oligonucleotides, they could be inserted into the NotI site or PacI and BamHI, and the resulting plasmids were designated pssXB-I and pssXB-II, respectively.

【0060】 当業界の熟練した専門家であれば、本発明がアンチセンス配列だけに限定され
ないこと、アンチセンス配列が必ずしも触媒活性を有する核酸配列を含む必要は
ないこと、および阻害性核酸配列はまた他のタイプの上記阻害性核酸配列のいず
れかであり得ることを認めるはずである。A549肺癌細胞系におけるc−ra
fキナーゼは充分に特性確認されているため(Moniaら、前出(1996))、本発
明を立証するのに上記SOIが選択された。Rafタンパク質は、MAPキナー
ゼシグナル伝達経路内のrasタンパク質の直接下流エフェクターとして作用す
ることが示されたセリン/トレオニンプロテインキナーゼであり、MEK1/M
EK2の下流活性化およびERK1およびERK2の後続活性化を伴う(Daum,G.
ら、The ins and outs of raf kinases、19 Trends Biol.Sci.474−480
(1994))。若干の固形腫瘍および白血病は、rasに突然変異をもつかまた
はMAPキナーゼシグナル伝達経路にアップレギュレーションを有することが立
証されている。シグナル伝達経路、例えばc−raf関連腫瘍は、腫瘍学的治療
にとっては魅力的な標的であり、上記ホスホロチオエートODN ISIS 51
32は、強力なアンチセンス阻害剤であることが立証されている(Moniaら、前出
(1996))。さらに、ISIS5132は、アポトーシスを誘導することが示
されており(Lau,Q.C.ら、16 Oncogene 1899−1902(1998)、これ
もまた出典明示により本明細書の一部とする)、上記腫瘍に対し潜在的に有効な
処置を代表すると思われる。このアンチセンスODNについては、最近1期臨床
試験に入っており(O'Dwyer,P.J.ら、C-raf-I depletion and tumor responses i
n patients treated with the c-raf-I antisense oligonucleotide ISIS 5132(
CGP69846A)、5 Clinical Cancers Res.3977−3982(1999
))、c−raf関連腫瘍の処置に有用であることが証明され得る。本発明の発現
系を用いて発現させるためプラスミドへクローン化された他のSOIは、5'お
よび3'相補的配列間に挿入された10−23DNA酵素配列(SantoroおよびJoy
ce、前出(1997))を伴うh−rasアンチセンス結合配列の第23コドンの
部分配列、5'および3'相補的配列間に挿入された10−23DNA酵素配列を
伴うプレイオトロピン(多面発現性)アンチセンス結合配列の部分配列、および5
'および3'相補的配列間に挿入された10−23DNA酵素配列を伴うSIV配
列のtatアンチセンス結合領域の部分配列を含む。これらの配列の各々はDN
A酵素配列を含んでいたが、当業界の熟練した専門家であれば、DNA酵素配列
がこれらまたは他のいずれかのSOIを随伴して含まれる必要は無いことをこの
開示から認めるはずである。
Those skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited to antisense sequences, that antisense sequences need not necessarily include nucleic acid sequences having catalytic activity, and that inhibitory nucleic acid sequences are It should also be appreciated that it may be any of the other types of inhibitory nucleic acid sequences described above. C-ra in the A549 lung cancer cell line
Since f-kinase has been well characterized (Monia et al., supra (1996)), the above SOI was chosen to demonstrate the present invention. Raf protein is a serine / threonine protein kinase that has been shown to act as a direct downstream effector of ras protein in the MAP kinase signaling pathway, MEK1 / M
With downstream activation of EK2 and subsequent activation of ERK1 and ERK2 (Daum, G.
Et al., The ins and outs of raf kinases, 19 Trends Biol. Sci. 474-480.
(1994)). Some solid tumors and leukemias have been demonstrated to have mutations in ras or upregulation in the MAP kinase signaling pathway. Signal transduction pathways, such as c-raf associated tumors, are attractive targets for oncological therapy, and the phosphorothioate ODN ISIS 51 described above.
32 has been demonstrated to be a potent antisense inhibitor (Monia et al., Supra).
(1996)). In addition, ISIS 5132 has been shown to induce apoptosis (Lau, QC et al., 16 Oncogene 1899-1902 (1998), also incorporated herein by reference) and directed against the above tumors. It appears to represent a potentially effective treatment. This antisense ODN has recently entered the first clinical trial (O'Dwyer, PJ et al., C-raf-I depletion and tumor responses i
n patients treated with the c-raf-I antisense oligonucleotide ISIS 5132 (
CGP69846A), 5 Clinical Cancers Res. 3977-3982 (1999).
)), Which may prove useful in the treatment of c-raf associated tumors. Another SOI cloned into a plasmid for expression using the expression system of the present invention was the 10-23 DNA enzyme sequence (Santoro and Joy, inserted between the 5'and 3'complementary sequences.
ce, supra (1997)), a partial sequence of the 23rd codon of the h-ras antisense binding sequence with a 10-23 DNA enzyme sequence inserted between the 5'and 3'complementary sequences. Expressive) partial sequence of antisense binding sequence, and 5
It contains a partial sequence of the tat antisense binding region of the SIV sequence with the 10-23 DNA enzyme sequence inserted between the'and 3'complementary sequences. Each of these sequences is DN
Although including the A enzyme sequence, it should be appreciated from this disclosure that the skilled artisan in the art need not include the DNA enzyme sequence in association with these or any other SOI. .

【0061】 ここに記載されている遺伝子発現改変方法で使用される酵素活性を有する核酸
配列は、10−23DNA酵素である(SantoroおよびJoyce、前出(1997))。
酵素配列は、2つの配置、例えば(a)IRおよびSOIの内側の間(NotI部
位)または(b)IRに対し3'およびPBSに対し5'に位置する第2SOIの内
側(PacI/BamHI部位)のいずれかまたは両方でカセットに挿入されてい
る。いずれにしても、生成したアプタマーはSOIの標的に特異的であるため、
他のDNA配列、mRNA配列、および他のいずれかの適当な基質をターゲッテ
ィングすることにより、DNAまたはmRNAスプライシング機構を阻害または
変更するか、または特異的な方法で細胞ゲノムを直接改変するのに使用される。
The nucleic acid sequence having enzymatic activity used in the method of modifying gene expression described herein is a 10-23 DNA enzyme (Santoro and Joyce, supra (1997)).
The enzyme sequence is located in two configurations, for example (a) between the inside of IR and SOI (NotI site) or (b) inside of a second SOI located 3'to IR and 5'to PBS (PacI / BamHI site). ) Or both of them are inserted in the cassette. In any case, since the aptamer produced is specific to the target of SOI,
Used to inhibit or alter the DNA or mRNA splicing machinery or directly modify the cell genome in a specific manner by targeting other DNA sequences, mRNA sequences, and any other suitable substrate To be done.

【0062】 当業界の熟練した専門家であれば、酵素活性を有するDNA配列が本発明カセ
ットに挿入されると意図された目的に適うように機能することをこの開示から認
めるはずである。酵素活性を有する若干の核酸配列が文献で報告されており、例
えば次のものが含まれる: リボヌクレアーゼ活性を有する配列、例えばいわゆる「10−23」および「
8−17酵素」(Santoro,S.W.および G.F.Joyce、前出(1997))および他の金
属依存的リボヌクレアーゼ類(Breaker,R.R.および G.F.Joyce、1 Biol.Chem.2
23−229(1994)および Breaker,R.R.および G.F.Joyce、2 Biol.Chem.
655−660(1995))およびヒスチジン依存的リボヌクレアーゼ(Roth,A.
および R.R.Breaker、95 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 6027−6031(19
98))、 デオキシリボヌクレアーゼ活性を有する配列、例えば銅依存的デオキシリボヌ
クレアーゼ(Carmi,N.ら、3 Chem.Biol. 1039−1046(1996)、Carmi
ら、前出(1997)、Sen,D.および C.R.Geyer、2 Curr.Opin.Chem.Biol.68
0−687(1998))および補因子として2価金属イオンを必要とするかまた
は Faulhammer,D.および M.Famulok(269 J.Molec.Bio.18−203(199
7))で報告された2価金属イオンとは関係無く基質を加水分解したデオキシリボ
ヌクレアーゼ類、 DNAリガーゼ活性を伴う配列、例えば銅依存的デオキシリボヌクレアーゼ(B
reaker,R.R.、97 Chem.Rev. 371−390(1997))および亜鉛依存的E
47リガーゼ(Cuenoud,B.および J.W.Szostak、375 Nature 611−613(
1995))、 DNAキナーゼ活性を伴う配列、例えばカルシウム依存的DNAキナーゼ(Li,
Y.およびR.R.Breaker、96 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 2746−2751(19
99))、および RNAキナーゼ活性を伴う配列、例えばカルシウム依存的DNAキナーゼ(Li,
Y.、前出(1999))。
It will be appreciated by those skilled in the art from this disclosure that enzymatically active DNA sequences will function to serve the purpose intended for insertion into the cassette of the present invention. Some nucleic acid sequences having enzymatic activity have been reported in the literature and include, for example: Sequences having ribonuclease activity, such as the so-called "10-23" and "
8-17 enzyme "(Santoro, SW and GFJoyce, supra (1997)) and other metal-dependent ribonucleases (Breaker, RR and GFJoyce, 1 Biol. Chem. 2).
23-229 (1994) and Breaker, RR and GF Joyce, 2 Biol. Chem.
655-660 (1995)) and histidine-dependent ribonuclease (Roth, A. et al.
And RRBreaker, 95 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 6027-6031 (19).
98)), sequences having deoxyribonuclease activity, such as copper-dependent deoxyribonuclease (Carmi, N. et al. 3 Chem. Biol. 1039-1046 (1996), Carmi.
Et al., (1997) Sen, D. and CR Geyer, 2 Curr. Opin. Chem. Biol. 68.
0-687 (1998)) and a divalent metal ion as a cofactor or Faulhammer, D. and M. Famulok (269 J. Molec. Bio. 18-203 (199).
7)) Deoxyribonucleases that hydrolyze the substrate regardless of the divalent metal ion, sequences with DNA ligase activity, such as copper-dependent deoxyribonuclease (B
reaker, RR, 97 Chem. Rev. 371-390 (1997)) and zinc-dependent E.
47 ligase (Cuenoud, B. and JWSzostak, 375 Nature 611-613 (
1995)), sequences with DNA kinase activity, such as calcium-dependent DNA kinase (Li,
Y. and R Breaker, 96 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2746-2751 (19).
99)), and sequences with RNA kinase activity, such as calcium-dependent DNA kinase (Li,
Y., supra (1999)).

【0063】 一般的に、本発明のカセットに関連して使用されるのに好ましいのは、生理学
的条件から誘導される酵素活性を有するそれらのDNA配列である。
Generally preferred for use in connection with the cassettes of the present invention are those DNA sequences which have enzymatic activity derived from physiological conditions.

【0064】 本発明の遺伝エレメントのセットを構成するエレメントが標的細胞での発現を
目的としてベクターに組み込まれるとき、ベクターおよびカセットを担う細胞の
同定を容易にし、および/またはカセットを構成する遺伝エレメントのセットの
発現レベルを高めるためにベクターは他の特(殊)化遺伝エレメントを含むのが好
ましい。特化遺伝エレメントが選択マーカー遺伝子を含むことにより、ベクター
は原核生物系で形質転換および増幅され得る。例えば、最も一般的に使用される
選択マーカーは、抗生物質、例えばアンピシリン、クロラムフェニコール、カナ
マイシン(ネオマイシン)またはテトラサイクリンに対する耐性を細菌(例、エシ
ェリキア・コリ(E.coli))に付与する遺伝子である。また、ベクターは、後続の
トランスフェクション、同定および真核生物系での発現に関して特化された遺伝
子エレメントを含むのが好ましい。真核生物細胞で発現させるため、抗生物質ま
たは他の薬剤に対する耐性を細胞に付与するかまたは細胞の表現型の改変、例え
ば形態学的変化、接触阻害の喪失、または成長速度の増加をもたらす多重選択戦
略(例、チャイニーズハムスター卵巣:CHO)が使用され得る。真核生物系で使
用される選択マーカーには、ゼオシンに関する耐性マーカー、G418に対する
耐性、アミノグリコシド抗生物質に対する耐性、または表現型選択マーカー、例
えばβ−galまたは緑色蛍光タンパク質があるが、これらに限定されるわけで
はない。
When the elements that make up the set of genetic elements of the invention are incorporated into a vector for the purpose of expression in target cells, the genetic elements that facilitate identification of the cells responsible for the vector and the cassette and / or that make up the cassette Preferably, the vector contains other specially defined genetic elements in order to enhance the expression level of the set. The specialized genetic element containing a selectable marker gene allows the vector to be transformed and amplified in a prokaryotic system. For example, the most commonly used selectable marker is a gene that confers resistance to antibiotics such as ampicillin, chloramphenicol, kanamycin (neomycin) or tetracycline to bacteria (e.g., E. coli). Is. The vector also preferably comprises genetic elements specialized for subsequent transfection, identification and expression in eukaryotic systems. For expression in eukaryotic cells, multiple confers resistance to antibiotics or other agents on the cell or alters the cell's phenotype, such as morphological changes, loss of contact inhibition, or increased growth rate. Selection strategies (eg Chinese Hamster Ovary: CHO) can be used. Selectable markers used in eukaryotic systems include, but are not limited to, resistance markers for zeocin, resistance to G418, resistance to aminoglycoside antibiotics, or phenotypic selection markers such as β-gal or green fluorescent protein. Not necessarily.

【0065】 本発明発現系を含むプラスミドへこれらの成分を組込むことにより、ssDN
Aの製造後に予め決定されたベクター配列を除去する2つの好都合な方法が可能
となる。第一方法では、カセットがPBSから逆転写され、IR間のSOIが、
IR対を構成するヌクレオチドがステム・ループベクターの形成に至るとき製造
されるssDNAステム・ループ中間体のループ部分を構成し、ステムはRE部
位を含み、そして適当なREで消化後、ループはフランキング配列を伴わない(
および/または最小限伴う)線状一本鎖cDNAとして放出される。第二方法で
は、カセットがPBSから逆転写され、カセットのIRに対し3'に含まれるS
OIも同様に転写されるが、逆転写はIRのヌクレオチドの対合により形成され
たステム・ループ構造のステムで終結される。いずれにしても、生成したssD
NAはフランキング配列を随伴せずに(および/または最小限の随伴で)製造され
る。第二方法を用いてssDNAを製造するのが望ましい場合、本発明の第一態
様に従いステムの消化によりssDNAが製造される場合にステムが必要とする
よりも安定したステムを形成するIRを伴うカセットが設計される(例えば、R
E部位を含まないようにIRを設計することにより)。本発明の第一態様に従い
容易に変性されるステムを形成するIRを伴うカセットを設計することにより、
逆転写は第二SOIを通って(カセットへ実際に設計されている場合)IR間に位
置するSOIまでまっすぐに進行する。従って、ステム構造の3'側における逆
転写酵素cDNA転写物のこの「未成熟終結」により、インビボ製造ss−cD
NAと共に含まれる介在ベクター配列を制限する第二方法が提供される。安定し
た中間体であるステムにより、第一および第二SOIが両方とも製造され得る。
By incorporating these components into a plasmid containing the expression system of the invention, ssDN
Two convenient methods of removing the predetermined vector sequences after production of A are possible. In the first method, the cassette is reverse transcribed from PBS and the SOI between IRs is
The nucleotides that make up the IR pair make up the loop portion of the ssDNA stem-loop intermediate that is produced when forming the stem-loop vector, the stem contains the RE site, and after digestion with the appropriate RE, the loop becomes Without ranking sequence (
And / or minimally) as linear single-stranded cDNA. In the second method, the cassette is reverse transcribed from PBS and S contained 3'to the IR of the cassette.
OI is similarly transcribed, but reverse transcription is terminated at the stem of the stem-loop structure formed by IR nucleotide pairing. In any case, the generated ssD
NA is produced without (and / or with minimal flanking sequences). Where it is desired to produce ssDNA using the second method, a cassette with an IR that forms a more stable stem than is required by the stem when ssDNA is produced by digestion of the stem according to the first aspect of the invention. Are designed (eg R
(By designing the IR so that it does not contain the E site). By designing a cassette with an IR that forms a stem that is easily denatured according to the first aspect of the invention,
Reverse transcription proceeds straight through the second SOI (if actually designed into a cassette) to the SOI located between the IRs. Therefore, this "immature termination" of the reverse transcriptase cDNA transcript on the 3'side of the stem structure results in in vivo produced ss-cD.
A second method of limiting intervening vector sequences included with NA is provided. With the stem being a stable intermediate, both first and second SOI can be produced.

【0066】 また、無傷のステム・ループss−cDNA構造が線状ss−cDNA形態と
同様に多くの適用例において機能し得ることは、当業界における熟練した専門家
にとってはこの開示から明白なはずである。従って、カセットはまた、制限エン
ドヌクレアーゼ遺伝子および関連調節エレメントを伴わずに、および/または対
応する制限エンドヌクレアーゼ部位を欠く興味の対象である配列を伴って有利に
使用される。
It should also be apparent to those skilled in the art from this disclosure that the intact stem-loop ss-cDNA structure can function in many applications as well as the linear ss-cDNA form. Is. Thus, the cassettes are also advantageously used without the restriction endonuclease gene and associated regulatory elements, and / or with sequences of interest lacking the corresponding restriction endonuclease site.

【0067】 また、「トリミングされた」ステム・ループ構造を有するss−cDNAをコ
ード化するカセットが作製され得ることは、当業界における熟練した専門家にと
って本発明の好ましい態様のこの記載から明白なはずである。SOIの両端に隣
接するIRにおいてコード化されるRE部位は、ステム部分(デュプレックス形
成後)が対応するREで消化されることにより、ステムの一部分および関連した
フランキング配列を除去するが、転写物が上記ステム・ループ構造を保持するの
に充分なデュプレックスDNAを残す方法でステムを構成するdsDNAを切断
するように設計される。かかるss−cDNA構造は、二本鎖形態のssDNA
の「末端」を保持することにより細胞内ヌクレアーゼに対してより高い耐性を示
し得る。
It will also be apparent to those skilled in the art from this description of the preferred embodiments of the present invention that cassettes encoding ss-cDNA with "trimmed" stem-loop structures can be produced. Should be. The IR-encoded RE sites flanking the ends of SOI remove a portion of the stem and associated flanking sequences by digesting the stem portion (after duplex formation) with the corresponding RE Is designed to cleave the dsDNA that makes up the stem in a manner that leaves sufficient duplex DNA to retain the stem-loop structure. The ss-cDNA structure has a double-stranded form of ssDNA.
Retaining the "end" of may allow greater resistance to intracellular nucleases.

【0068】 また、特異的DNA結合タンパク質により認識および結合される予め定められ
た配列(複数も可)、すなわちアプタマーを含むようにステム(デュプレックスD
NA)が設計され得ることは、当業界における熟練した専門家にとって本発明の
好ましい態様のこの記載から明白なはずである。他の用途の中で、上記ステム構
造は、特異的遺伝子機能を調節する選択されたタンパク質(複数も可)を滴定する
ための競争相手として細胞で使用される。例えば、選択された正の転写因子、例
えばアデノウイルスE1aに関する結合部位を含むss−cDNAステム・ルー
プが本発明に従い細胞において製造される。アデノウイルスE1aは、他の発癌
遺伝子と同様、細胞コード化転写因子の活性に作用することにより幾つかのアデ
ノウイルスおよび細胞遺伝子の発現を変調し、その結果、正常細胞が形質転換細
胞に変換される。Jonesら、2 Genes Dev.267−281(1988)。従って、
本発明により製造されたステム・ループ中間体のデュプレックスステムは、この
転写因子を「包む」ように機能して、タンパク質がプロモーターと結合するのを
阻止し、すなわち特定有害遺伝子の発現を阻害するように設計される。当業界に
おける熟練した専門家にとって、デュプレックスステム構造が、所望により多重
結合部位、例えば特定遺伝子の発現を能動的に調節する様々な転写因子により認
識される部位を含み得ることは明白なはずである。例えば、アデノウイルスE1
aは、ホルボールエステル応答エレメント、すなわち12−O−テトラデカノイ
ルホルボール13−アセテート(TPA)、若干の他のマイトジェン、およびra
s、mos、srcおよびtrk発癌遺伝子による転写誘導に関与するプロモー
ターエレメントを介してコラゲナーゼ遺伝子の転写を抑制することが見出された
。この機構は、転写因子群AP−1の機能の阻害を伴う。Offringaら、62 Cel
l 527−538(1990)。いかなる所望のヌクレオチド配列でも、ステム・
ループ中間体の「ループ」部分をコード化する遺伝エレメントに挿入されること
により、所望の阻害機能、例えばここに記載されているアンチセンス結合、遺伝
子のダウンレギュレーションなどが果たされ得る。
In addition, a stem (duplex D) is included so that it contains a predetermined sequence (s), ie, aptamers, that are recognized and bound by a specific DNA binding protein.
It should be apparent to those skilled in the art from this description of the preferred embodiments of the invention that NA) can be designed. Among other uses, the stem structure is used in cells as a competitor to titrate the selected protein (s) that regulate specific gene function. For example, ss-cDNA stem loops containing binding sites for selected positive transcription factors, such as adenovirus E1a, are produced in cells according to the invention. Adenovirus E1a, like other oncogenes, modulates the expression of some adenovirus and cellular genes by affecting the activity of cell-encoded transcription factors, resulting in the conversion of normal cells into transformed cells. It Jones et al., 2 Genes Dev. 267-281 (1988). Therefore,
The duplex stem of the stem-loop intermediate produced according to the present invention functions to "wrap" this transcription factor, preventing the protein from binding to the promoter, ie, inhibiting the expression of certain deleterious genes. Designed to. It should be apparent to the skilled practitioner in the art that the duplex stem structure may optionally include multiple binding sites, such as those recognized by various transcription factors that actively regulate expression of a particular gene. . For example, adenovirus E1
a is a phorbol ester responsive element, ie 12-O-tetradecanoylphorbol 13-acetate (TPA), some other mitogen, and ra
It was found to repress transcription of the collagenase gene via promoter elements involved in transcription induction by the s, mos, src and trk oncogenes. This mechanism involves inhibition of the function of the transcription factor group AP-1. Offringa et al., 62 Cel
l 527-538 (1990). Any desired nucleotide sequence
Insertion into the genetic element encoding the “loop” portion of the loop intermediate may provide the desired inhibitory function, eg, antisense binding, down-regulation of genes, as described herein.

【0069】 当業界における熟練した専門家が認めるところの別の態様において、本発明は
、立体配座2次構造折り畳みに基いたcDNA転写物での生物学的反応を付与す
る複雑な2次ssDNA構造を構築するのに使用される。上記2次構造は、遺伝
子操作を加えられることにより幾つかの機能のいずれかを果たし得る。例えば、
興味の対象である配列は、一本鎖cDNA転写物のループ部分に組込まれること
により、いわゆる「クローバー葉型」または「るつぼ」様構造、例えばアデノ関
連ウイルスの長い末端反復またはレトロトランスポゾンに見出されるものを形成
する配列を含み得る。正しい環境下では、上記構造は宿主ゲノムに部位特異的方
法で組込まれる。
In another embodiment, as will be appreciated by those skilled in the art, the present invention provides a complex secondary ssDNA that confers a biological response on a cDNA transcript based on conformational secondary structure folding. Used to build structure. The secondary structure can perform any of several functions when subjected to genetic manipulation. For example,
The sequence of interest is found in so-called "cloverleaf-type" or "crucible" -like structures by incorporating in the loop part of the single-stranded cDNA transcript, eg the long terminal repeats or retrotransposons of adeno-associated virus. It may include sequences that form one. Under the right circumstances, the structure integrates into the host genome in a site-specific manner.

【0070】 本発明カセットは、哺乳類およびヒトの治療を目的とした多数の市販デリバリ
ーベクターへの組込みに適合し得るため、多数の送達経路が特定の標的細胞に関
して選択されたベクターにより実現可能である。例えば、ウイルスベクターは、
患者の細胞を形質転換し、DNAをゲノムに導入するのに使用されることが多い
。間接的方法では、新しい遺伝情報を担うウイルスベクターを用いて、体内から
摘出された標的細胞に感染させ、次いで感染した細胞を再移植(すなわち、エク
スビボ)する。出生直後の動物への直接インビボ遺伝子移動は、リポソームに封
入されたDNAおよびウイルスエンベロープ受容体タンパク質を含むプロテオリ
ポソームに包括されたDNAの製剤に関して報告されている。Nicolauら、80
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1068−1072(1983)、Kanedaら、243 Sc
ience 375−378(1989)、Manninoら、6 Biotechniques 682−69
0(1988)。また、燐酸カルシウム共沈澱DNAによる陽性結果も報告されて
いる。Benvenistyおよび Reshef、83 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 9551−9
555(1986)。本発明の遺伝エレメントのセットを含む発現系の投与に有効
に使用される他の系には、静脈内、筋肉内および皮下注射、並びに直接腫瘍内お
よび腔内注射がある。また、カセットは、選択された発現系に挿入されるとき、
局所、経粘膜、直腸、経口または吸入型送達方法を通して有利に投与される。
The cassettes of the present invention are compatible with incorporation into a number of commercially available delivery vectors for mammalian and human therapeutic purposes, so that a number of delivery routes are feasible with the vector selected for a particular target cell. . For example, viral vectors
Often used to transform patient cells and introduce DNA into the genome. In the indirect method, a viral vector carrying new genetic information is used to infect target cells excised from the body, and then the infected cells are reimplanted (ie, ex vivo). Direct in vivo gene transfer to post-natal animals has been reported for formulations of liposome-encapsulated DNA and DNA entrapped in proteoliposomes containing viral envelope receptor proteins. Nicolau et al., 80
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1068-1072 (1983), Kaneda et al., 243 Sc.
ience 375-378 (1989), Mannino et al., 6 Biotechniques 682-69.
0 (1988). In addition, positive results have also been reported with calcium phosphate co-precipitated DNA. Benvenisty and Reshef, 83 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 9551-9
555 (1986). Other systems that have been used effectively to administer expression systems comprising the set of genetic elements of the invention include intravenous, intramuscular and subcutaneous injections, as well as direct intratumoral and intracavitary injections. Also, the cassette, when inserted into the selected expression system,
It is advantageously administered via topical, transmucosal, rectal, oral or inhalation delivery methods.

【0071】 本発明カセットは、公知消化および連結反応技術を用いて興味の対象である特
定配列をカセットにスプライシングする(逆方向縦列反復間またはPBSおよび
逆方向縦列反復間)ことにより、アンチセンス、トリプレックスまたは興味の対
象である他の何らかの阻害性核酸または一本鎖ヌクレオチド配列の送達に有効に
使用される。また、この開示を知る機会を有する当業界の熟練した専門家であれ
ば、真核生物細胞内での発現に使用される上記シグナルが、興味の対象である特
定配列により当業界公知の方法で修飾され得ることを認めるはずである。例えば
、有望な修飾では、プロモーターを変更することにより、興味の対象である配列
の発現が望まれる系におけるカセットに対し有利な発現特性が付与される。非常
に多くの可能なプロモーターおよび他のシグナルがあり、それらは興味の対象で
ある配列が選択された特定標的細胞により非常に異なるため、興味の対象である
特定標的細胞および配列に関して好まれ得る可能性のあるエンハンサー、誘導性
および構成的プロモーター系、および/またはポリ(A)テイリング系を全て列挙
するのは不可能である。
The cassettes of the present invention are antisense by splicing the specific sequence of interest into the cassette (between inverted tandem repeats or between PBS and inverted tandem repeats) using known digestion and ligation techniques. It is effectively used for delivery of triplex or any other inhibitory nucleic acid or single-stranded nucleotide sequence of interest. Also, one of ordinary skill in the art having the opportunity to know this disclosure will recognize that the signal used for expression in a eukaryotic cell may be determined by methods known in the art depending on the particular sequence of interest. It should be appreciated that it can be modified. For example, in a promising modification, changing the promoter confers advantageous expression characteristics to the cassette in a system where expression of the sequence of interest is desired. There may be so many possible promoters and other signals that they are very different depending on the particular target cell for which the sequence of interest is selected, so it may be preferred for the particular target cell and sequence of interest It is not possible to list all possible enhancers, inducible and constitutive promoter systems, and / or poly (A) tailing systems.

【0072】 特に好ましい一態様において、本発明は、上記RNA依存的DNAポリメラー
ゼおよびRE遺伝子がそこにクローン化されているプラスミドおよびキットの使
用者が特定SOIを挿入する多重クローニング部位(MCS)から成るキット形態
をとる。SOIが挿入されるクローニング部位は、上記IR間に位置する。次い
で、生成したプラスミドは、それが維持されている細胞培養物から精製され、凍
結乾燥または他の方法でパッケージおよび使用者への輸送用に保存される。キッ
トはまた、SOIをプラスミドへ連結させるのに適当な緩衝液、およびプラスミ
ドの地図と一緒に、好ましくはSOIがクローン化されるMCSに関するRE(
複数も可)、リガーゼおよび他の酵素を含む。
In one particularly preferred embodiment, the invention comprises a plasmid into which the RNA-dependent DNA polymerase and the RE gene have been cloned and a multiple cloning site (MCS) into which the user of the kit inserts a particular SOI. Take the form of a kit. The cloning site where the SOI is inserted is located between the IRs. The resulting plasmid is then purified from the cell culture in which it is maintained and lyophilized or otherwise stored for packaging and shipping to the user. The kit also includes a RE (for the MCS into which the SOI is preferably cloned, together with a suitable buffer for ligating the SOI into the plasmid, and a map of the plasmid.
More than one), ligase and other enzymes.

【0073】 ここに記載された実施態様において、SOI(複数も可)は、AおよびBと命名
された2種のプラスミドであって、各々上記列挙成分を含むように設計および構
築されたプラスミドによる細胞の共トランスフェクションにより、または単一C
またはDプラスミドにより宿主細胞へ送達される。2プラスミド系の場合、Bプ
ラスミドは、IRを含むフランキング配列内またはIRおよびPBS間に組込ま
れたSOIを含んでおり、mRNAからssDNAへの変換を伝達する翻訳後プ
ロセッシングシグナルが提供される。ベクター配列およびプロセッシングシグナ
ルの除去と共に、ssDNAへBプラスミドの1次遺伝子産物をプロセッシング
するのに要求される活性、具体的にはRT/リボヌクレアーゼHおよびRE(使
用される場合)は、Aプラスミドから発現される。これらの成分の転写産物のイ
ンビボ相互作用により放出される一本鎖DNA配列は、アンチセンスおよびトリ
プレックス戦略において細胞内標的、例えばmRNA類およびDNAプロモータ
ーに自由に結合する。
In the embodiments described herein, the SOI (s) are two plasmids designated A and B, each of which is designed and constructed to contain the above listed components. By co-transfection of cells or by single C
Alternatively, it is delivered to the host cell by the D plasmid. In the two-plasmid system, the B-plasmid contains the SOI within flanking sequences including the IR or integrated between the IR and PBS to provide post-translational processing signals that mediate the conversion of mRNA to ssDNA. The activity required to process the primary gene product of the B plasmid into ssDNA along with removal of the vector sequence and processing signal, specifically RT / ribonuclease H and RE (when used), was expressed from the A plasmid. To be done. The single-stranded DNA sequences released by the in vivo interaction of the transcripts of these components are free to bind intracellular targets such as mRNAs and DNA promoters in antisense and triplex strategies.

【0074】 ここに記載されているところによると、上記の通り、Bプラスミドは、間にD
NA SOIが配置されているクローニング部位(NotI部位がここに記載され
ているBプラスミドに使用された)を含む(上記の通り、ここに記載された例では
、SOIは、10−23酵素配列を含むc−rafキナーゼに対するアンチセン
ス配列であるが、上記の通り、ここに記載されている発現系を用いてインビボで
製造された他の配列は、「スタッファー」または試験配列、テロメア反復、h−
ras、脈管形成成長因子プレイオトロフィンをコード化する領域、およびta
t(SIVから)をコード化する領域を含む)。クローニング部位の両端に隣接し
ているのは、所望の一本鎖阻害性核酸への、プロモーター(CMVプロモーター
がここに記載されているBプラスミドでは使用された)から製造された1次mR
NA転写物のプロセッシングを指令するシグナルである。所望のSOIをBプラ
スミドにクローニングした後、AおよびBプラスミドはssDNAの構成的発現
に関して選択されたセルラインへ共トランスフェクションされる。同様に、ここ
に記載された単一プラスミド発現系では、SOIはそのプラスミドにクローン化
され、さらにプロセシングするためセルラインへトランスフェクションされる。
2(またはそれ以上)プラスミド間の遺伝エレメントの上記セットのエレメント分
布にかかわらず、またはエレメントが全て単一プラスミドに含まれる場合、この
プロセッシングは一本鎖DNA領域の転写後3段階で進行する(すなわち、SO
I、IRおよびPBS): (1)ここに記載された態様ではA、CまたはDプラスミドにより発現されたR
Tである(ここに記載された態様では、RTはMoMuLV RTである)、RT
によりプラスミドRNA転写物が逆転写され、ただし、図1に示された通りSO
I(SOIは所望により酵素活性を有する配列を含んでいてもよい)、IRおよび
PBSに対し3'にあるプライマー結合部位から進行し、 (2)RTポリタンパク質のリボヌクレアーゼH活性によるかまたは内在性リボ
ヌクレアーゼH活性による、生成したヘテロデュプレックスのリボヌクレアーゼ
H消化により、一本鎖DNA前駆体がそのRNA補体から放出され、そして (3)IRを構成する塩基のワトソン‐クリック塩基対合時に形成されたステム
・ループ中間体のステムの消化によるかまたは自己相補的IRによるステム・ル
ープ2次構造の形成によるcDNA転写物の未成熟終結によりフランキング配列
が除去される。
According to what is described here, as described above, the B plasmid is
It contains a cloning site (where the NotI site was used in the B plasmid described herein) in which the NA SOI is located (as described above, in the example described here, the SOI contains the 10-23 enzyme sequence). Antisense sequences for c-raf kinases, including, but as described above, other sequences produced in vivo using the expression systems described herein include "stuffer" or test sequences, telomere repeats, h-
ras, the region encoding the angiogenic growth factor pleiotrophin, and ta
including the region encoding t (from SIV)). Adjacent to both ends of the cloning site is the primary mR produced from the promoter (the CMV promoter was used in the B plasmid described here) to the desired single-stranded inhibitory nucleic acid.
It is a signal that directs the processing of NA transcripts. After cloning the desired SOI into the B plasmid, the A and B plasmids are co-transfected into cell lines selected for constitutive expression of ssDNA. Similarly, in the single plasmid expression system described herein, SOI is cloned into that plasmid and transfected into cell lines for further processing.
Regardless of the element distribution of the above set of genetic elements between two (or more) plasmids, or if the elements are all contained in a single plasmid, this processing proceeds in three steps after transcription of the single-stranded DNA region ( That is, SO
I, IR and PBS): (1) R expressed by the A, C or D plasmid in the embodiments described herein.
T (in the embodiment described herein, RT is MoMuLV RT), RT
Reverse-transcribes a plasmid RNA transcript with the exception of SO as shown in FIG.
I (SOI may optionally include a sequence having enzymatic activity), proceeds from the primer binding site 3'to IR and PBS, (2) either by ribonuclease H activity of the RT polyprotein or by endogenous Ribonuclease H digestion of the resulting heteroduplex with ribonuclease H activity releases a single-stranded DNA precursor from its RNA complement and (3) was formed during Watson-Crick base pairing of the IR-constituting bases. The flanking sequences are removed by premature termination of the cDNA transcript by digestion of the stem of the stem-loop intermediate or by formation of a stem-loop secondary structure by self-complementary IR.

【0075】 当業界の熟練した専門家であれば、この開示から、SOI、特にRT、RE(
使用される場合)、プロモーター、PBSおよび本発明による遺伝エレメントセ
ットの他のあらゆるエレメントの両端に隣接する特定クローニング部位が、ss
DNAが発現される特定SOIおよび/または系に合わせて選択されることを認
めるはずである。
Those skilled in the art will appreciate from this disclosure that SOI, especially RT, RE (
Specific cloning sites flanking the promoter, PBS and any other elements of the genetic element set according to the invention (if used)
It should be appreciated that the DNA will be selected for the particular SOI and / or system in which it is expressed.

【0076】 (実施例) 特記していない場合、Seabrookら(1989)(J.Seabrookら、Molecular Cloni
ng: A Laboratory Manual(第2版)、コールドスプリングハーバー・プレス(19
89)、以後「Maniatisら(1989)」と称す)および Ausubelら(1987)(F.M
.Ausubelら、Current Protocols in Molecular Biology、ニューヨーク:ジョン
・ウィリー・アンド・サンズ(1987))(両方とも出典明示により本明細書の一
部とする)により記載された標準技術が下記実施例において使用された。自然プ
ロセスおよび種々の酵素産物または系を用いて設計された人工的方法の両方によ
る、ssDNAの他の製造方法もまた、本発明方法に関連して利用され得ること
、およびここに示された実施例は例証を目的として示されたもので、この開示ま
たはここに記載された発明の範囲を限定する意図はないことを理解すべきである
Examples Unless otherwise stated, Seabrook et al. (1989) (J. Seabrook et al. Molecular Cloni
ng: A Laboratory Manual (2nd Edition), Cold Spring Harbor Press (19
89), hereafter referred to as "Maniatis et al. (1989)") and Ausubel et al. (1987) (FM).
Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, New York: John Willie & Sons (1987)), both incorporated herein by reference, are used in the examples below. Was done. Other methods of producing ssDNA, both by natural processes and artificial methods designed using various enzyme products or systems, may also be utilized in connection with the methods of the invention, and the practice presented herein. It should be understood that the examples are provided by way of illustration and are not intended to limit the scope of this disclosure or the invention described herein.

【0077】 プラスミドpcDNA3.1Zeo+は、インビトロゲン・コーポレーション(
カールスバッド、カリフォルニア)から購入され、プラスミドpBK−RSVは
ストラタジーン(ラジョラ、カリフォルニア)から購入された。オリゴデオキシヌ
クレオチド(ODN)は、ミッドランド・サーティファイド・リエイジェント・カ
ンパニー(ミッドランド、テキサス)により合成された。ポリメラーゼ連鎖反応(
PCR)は、ロボ勾配熱循環器(ストラタジーン(ラジョラ、カリフォルニア))で
ベーリンガー・マンハイム・コーポレーション(インディアナポリス、インディ
アナ)から購入されたTaq DNAポリメラーゼを用いて実施された。制限エン
ドヌクレアーゼおよびT4 DNAリガーゼは、ベーリンガー・マンハイム・コ
ーポレーション(インディアナポリス、インディアナ)から入手された。使用され
たODNは、添付の配列リストに列挙されている。
The plasmid pcDNA3.1Zeo + was constructed by Invitrogen Corporation (
Carlsbad, CA) and plasmid pBK-RSV from Stratagene (La Jolla, CA). Oligodeoxynucleotides (ODN) were synthesized by Midland Certified Reagent Company (Midland, Tex.). Polymerase chain reaction (
PCR) was performed with Taq DNA polymerase purchased from Boehringer Mannheim Corporation (Indianapolis, Indiana) on a Robo gradient thermocycler (Stratagene (La Jolla, CA)). Restriction endonucleases and T4 DNA ligase were obtained from Boehringer Mannheim Corporation (Indianapolis, Indiana). The ODN used are listed in the attached sequence listing.

【0078】 全ODNを、70℃で5分間インキュベーションした別々の管中1μl(5μg
/μl、水中)でハイブリダイズさせ、室温で15分間ハイブリダイズさせた。標
準制限エンドヌクレアーゼ消化は、15μlの総反応量中10単位の酵素および
適当な反応緩衝液により実施された(EcoRIは陰性対照として使用された)。
DNAフラグメントを分離し、アガロースゲルから単離した。アンピシリンプレ
ートにおける陽性クローンの選別は、Maniatisら(1989)記載の要領で形質転
換能XL1−Blue MRF細胞(ストラタジーン)へ形質転換後に行なわれた
。陽性クローンを選別後、上記キアゲンプラスミド単離キットを用いてプラスミ
ドDNAを単離した。
Total ODN was 1 μl (5 μg in separate tubes incubated for 5 minutes at 70 ° C.
/ Μl, in water) and allowed to hybridize for 15 minutes at room temperature. Standard restriction endonuclease digestions were performed with 10 units of enzyme in a total reaction volume of 15 μl and the appropriate reaction buffer (EcoRI was used as a negative control).
The DNA fragment was separated and isolated from an agarose gel. Selection of positive clones on an ampicillin plate was performed after transformation into transforming XL1-Blue MRF cells (Stratagene) as described in Maniatis et al. (1989). After selecting positive clones, plasmid DNA was isolated using the above Qiagen plasmid isolation kit.

【0079】 プラスミドの構築。4種の発現プラスミドの構築について記載されている。第
1プラスミド。pssXB(図3)は、pcDNA3.1Zeo(+)(インビトロゲ
ン・コーポレーション)から誘導されたもので、ここで使用された興味の対象で
あるss−cDNA配列をコード化する遺伝エレメントを含む。pcDNA3.
1Zeo(+)は、それぞれ911および978位にある制限エンドヌクレアーゼ
HindIIIおよびNotIで消化された。合成一本鎖オリゴデオキシヌクレオチ
ドODN−5'−N/M(リンク)2−H/NおよびODN−3'−N/M(リンク)
2−H/Nをアニーリングすることにより形成される適合性HindIIIおよび
NotI末端を有する二本鎖リンカー領域を、標準条件下SureII細胞(スト
ラタジーン、インコーポレイテッド)へ形質転換されたHindIII/NotI二
重消化pcDNA3.1Zeo(+)へ連結させた。ODNを、70℃で5分間イ
ンキュベーションしたエッペンドルフ管中1μl(5μg/μl、水中)でハイブリ
ダイズさせ、室温で15分間ハイブリダイズさせた。適当なクローンを選択し、
配列決定することにより、リンカー領域の適切な挿入を確実にした。生成したプ
ラスミドをpssXBと命名した。pssXBは図4Aに示されており、興味の
対象である配列(図4B)がクローン化されるプラスミドである。逆方向縦列反復
間に興味の対象である配列をクローニングするため、それぞれ935および97
8位にある(図4A参照)2つのNotI部位を使用した。これら2部位は逆方向
縦列反復内に含まれる。逆方向縦列反復およびプライマー結合部位間に興味の対
象である配列を挿入するため、それぞれ1004および1021位にある2つの
好都合な制限エンドヌクレアーゼ部位、PacIおよびBamHIを使用した。
Construction of plasmids. The construction of four expression plasmids is described. First plasmid. PssXB (FIG. 3) was derived from pcDNA3.1Zeo (+) (Invitrogen Corporation) and contains the genetic elements that encode the ss-cDNA sequence of interest as used herein. pcDNA3.
1Zeo (+) was digested with the restriction endonucleases HindIII and NotI at positions 911 and 978, respectively. Synthetic single-stranded oligodeoxynucleotide ODN-5'-N / M (link) 2-H / N and ODN-3'-N / M (link)
A double-stranded linker region with compatible HindIII and NotI ends formed by annealing 2-H / N was transformed into SureII cells (Stratagene, Inc.) under standard conditions and the HindIII / NotI duplex was transformed. Ligation into digested pcDNA3.1 Zeo (+). ODNs were hybridized with 1 μl (5 μg / μl in water) in an Eppendorf tube incubated at 70 ° C. for 5 minutes and at room temperature for 15 minutes. Select the appropriate clone,
Sequencing ensured proper insertion of the linker region. The generated plasmid was named pssXB. pssXB is shown in Figure 4A and is the plasmid into which the sequence of interest (Figure 4B) is cloned. To clone the sequence of interest between the inverted tandem repeats, 935 and 97, respectively.
Two NotI sites at position 8 (see Figure 4A) were used. These two sites are contained within the inverted tandem repeat. Two convenient restriction endonuclease sites, PacI and BamHI, at positions 1004 and 1021, respectively were used to insert the sequence of interest between the inverted tandem repeats and the primer binding site.

【0080】 第2プラスミドはまた、ここに記載されている2プラスミドベクター系の一構
成成分、pssXAである(図3)。この「A」プラスミドは、Mo−MuLV−
RT(Shinnick,T.M.ら、293 Nature 543−548(1981))および制限
エンドヌクレアーゼ遺伝子を含み、また宿主細胞としてXL−1BlueMRF
を用いてpBK−RSV(ストラタジーン)から誘導された。モロニーネズミ白血
病ウイルスを発現するマウスセルラインは、アメリカン・タイプ・カルチャー・
コレクションから入手された(#CRL−1858)。ウイルスRNAは、トリゾ
ール試薬(ギブコBRL)を用いてChomczymski,P.および N.Sacchi(162 Anal.
Biochem.156−159(1987))に記載された方法に従い細胞から単離され
、プライマー3'−RT−HindIII(5'−CTTGTGCACCAAGCTTTGCAGGTCT−3')
を用いて逆転写された。次いで、TaqPlus長ポリメラーゼシステム(スト
ラタジーン)を用いて35周期:94℃、1分、67℃、1分および72℃、2.
5分で転写物をPCR増幅した。PCR反応に使用されたプライマーは、5'−
RT−SacI(5'−GGGATCAGGAGCTCAGATCATGGGAC
−CAATGG−3')および3'−RT−HindIII、逆転写に使用されるのと
同じものであった。これらのプライマーは、適合性SacIおよびHindIII
部位をそれぞれ含む。得られた2.4kb生成物は、2546および4908位間
にMo−MuLVの配列を含んでいた。成熟ウイルスRTペプチドは、2337
および4349位間の配列によりコード化される(Petropoulos,C.J.、Retrovira
l taxonomy,protein structure,sequences and genetic maps、J.M.Coffinら(編
)、Retroviruses、ニューヨーク:コールドスプリングハーバー・ラボラトリー
・プレス、757−805頁(1997))が、アミノ末端が先端切除されたペプ
チドは完全な活性を保持している(Tanese,N.およびS.P.Goff、85 Proc.Natl.A
cad.Sci.USA 1777−1781(1988))。この構築物によりコード化され
るペプチドは、インテグラーゼ遺伝子の一部を含んでおり、MoMuLVポリタ
ンパク質においてRTの次にくる(Petropoulos、前出(1997))。
The second plasmid is also a component of the two-plasmid vector system described here, pssXA (FIG. 3). This "A" plasmid is Mo-MuLV-
RT (Shinnick, TM et al., 293 Nature 543-548 (1981)) and a restriction endonuclease gene, and XL-1BlueMRF as a host cell.
Was derived from pBK-RSV (Stratagene). The mouse cell line expressing Moloney murine leukemia virus is an American type culture
Obtained from the collection (# CRL-1858). Viral RNA was analyzed by Chomczymski, P. and N. Sacchi (162 Anal. Using the Trizol reagent (Gibco BRL).
Biochem. 156-159 (1987)) and isolated from the cells according to the method described above. Primer 3'-RT-HindIII (5'-CTTGTGCACCAAGCTTTGCAGGTCT-3 ')
Was reverse transcribed. Then 35 cycles using the TaqPlus long polymerase system (Stratagene): 94 ° C., 1 min, 67 ° C., 1 min and 72 ° C., 2.
Transcripts were PCR amplified in 5 minutes. The primer used in the PCR reaction was 5'-
RT-SacI (5'-GGGATCAGGAGCTCAGATCATGGGAC
-CAATGG-3 ') and 3'-RT-HindIII, the same as used for reverse transcription. These primers are compatible with SacI and HindIII
Each part is included. The resulting 2.4 kb product contained the Mo-MuLV sequence between positions 2546 and 4908. The mature virus RT peptide is 2337
And encoded by a sequence between positions 4349 (Petropoulos, CJ, Retrovira
l taxonomy, protein structure, sequences and genetic maps, JMCoffin et al. (ed.
), Retroviruses, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, pages 757-805 (1997)), but the amino-terminal truncated peptide retains full activity (Tanese, N. and SPGoff, 85). Proc.Natl.A
cad.Sci.USA 1777-1781 (1988)). The peptide encoded by this construct contains part of the integrase gene and follows RT in the MoMuLV polyprotein (Petropoulos, supra (1997)).

【0081】 制限エンドヌクレアーゼMboII(Bocklage,H.ら、19 Nucleic Acids Res.
1007−1013(1991))をコード化する細菌モラキセラ・ボヴィス(Mora
xella bovis)は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから入手され
た(ATCC#10900)。ゲノムDNAは、製造業者の使用説明書に従いスト
ラタジーンDNA抽出キットを用いてモラキセラ・ボヴィス(M.bovis)から単離
され、PCRにおける鋳型DNAとして使用された。2種のプライマー、5'−
MboII−HindIII(5'−CAATTAAGGAAAGCTTTGAAAA
ATTATGTC−3')および3'−MboII−XmaI(5'−TAATGGCCCGG
GCATAGTCGGGTAGGG−3')を用いて、MboII遺伝子を、30サイ
クル:94℃、30秒、58℃、1分、72℃1分でゲノムDNAからPCR増
幅した。これらのプライマーは、HindIIIおよびXmaI部位をそれぞれ含
むように設計された。1.2kb生成物は、888および2206位間のモラキセ
ラ・ボヴィス(M.bovis)ゲノムをコピーするもので、MboII酵素に関するコー
ディング領域を含む。
Restriction endonuclease MboII (Bocklage, H. et al., 19 Nucleic Acids Res.
1007-1013 (1991)) encoding the bacterium Moraxella bovis
xella bovis) was obtained from the American Type Culture Collection (ATCC # 10900). Genomic DNA was isolated from M. bovis using the Stratagene DNA extraction kit according to the manufacturer's instructions and used as template DNA in PCR. Two kinds of primers, 5'-
MboII-HindIII (5'-CAATTAAGGAAAGCTTTGAAAA
ATTATGTC-3 ′) and 3′-MboII-XmaI (5′-TAATGGCCCGG
GCATAGTCCGGGTAGGG-3 ′) was used to PCR-amplify the MboII gene from genomic DNA at 30 cycles: 94 ° C., 30 seconds, 58 ° C., 1 minute, 72 ° C. 1 minute. These primers were designed to contain HindIII and XmaI sites, respectively. The 1.2 kb product is a copy of the M. bovis genome between positions 888 and 2206 and contains the coding region for the MboII enzyme.

【0082】 pBK−RSVベクターをXmaIおよびNheIで消化した。2つのアニー
リングされたオリゴヌクレオチド、5'−Nhe-Sac-リンク(5'−CTAGCGG
CAAGCGTAGCT−3')および3'−Nhe−Sac−リンク(5'−AC
GCTTGCCG−3')により形成されたリンカーを用いてNheI末端をSa
cI末端に変換した。HindIII部位を通してRTおよびMboIIアンプリマ
ーを連結させ、それに続いて構築物をpBK−RSVのSacIおよびXmaI
部位間で連結させることにより、pBK−RSV−RT/MboIIが得られた。
The pBK-RSV vector was digested with XmaI and NheI. Two annealed oligonucleotides, 5'-Nhe-Sac-link (5'-CTAGCGG
CAAGCGTAGCT-3 ') and 3'-Nhe-Sac-link (5'-AC
The NheI terminus is Sa using the linker formed by GCTTGCCG-3 ′).
It was converted to the cI end. The RT and MboII amplimers were ligated through the HindIII site followed by construction of the pBK-RSV SacI and XmaI.
By ligating between the sites, pBK-RSV-RT / MboII was obtained.

【0083】 ポリタンパク質のRTおよびMboIIドメイン間に可撓性リンカーを挿入する
ため、MboII遺伝子の5'末端およびインテグラーゼ遺伝子の一部をコード化
する、AseIおよびBglII部位間に存するpBK−RSV−RT/MboII
プラスミドのフラグメントを切除し、二重消化により欠失された6−Hisリン
カーおよび5'−MboII DNAフラグメントを含む挿入体と置換した。挿入体
は、3'末端に17塩基の相補的配列を有する2種の鋳型、Rep(+)(5'−A
TACTATTAATTTTGGCAAATCATAGCGGTTATGCTG
ACTCAGGTGAATGCCGCGATAATTTTCAGATTGCAA
TCTTTCATCAATGAATTTCAGTGATGAATTGCCAAG
ATTGATGTTGC−3')およびRep(−)(5'−GACGAGATCTC
CTCCAGGAATTCTCGAGAATTCGGATCCCCCGCTCC
CCACCACCACCACCACCACCCTGCCCCGCGGATGAA
AAATTATGTGAGCAACATCAATCTTGGC−3')からの相互
プライミングされたDNA合成により得られた。これら2種のオリゴヌクレオチ
ドをアニーリングし、修飾T7 DNAポリメラーゼ(USB)により伸長させ、
次いで二本鎖オリゴヌクレオチドをAseIおよびBglIIにより消化し、pB
K−RSVベクターへ挿入することにより、pssXAが得られた(図3)。
A pBK-RSV- between the AseI and BglII sites, encoding the 5 ′ end of the MboII gene and part of the integrase gene, for inserting a flexible linker between the RT and MboII domains of the polyprotein. RT / MboII
A fragment of the plasmid was excised and replaced with an insert containing a 6-His linker and a 5'-MboII DNA fragment deleted by double digestion. The insert consists of two types of templates, Rep (+) (5'-A, which have a complementary sequence of 17 bases at the 3'end.
TACTATTTAATTTTGGCAAATCATAGCGGTTTAGCGTG
ACTCAGGGTGAATGCCGCGATAATTTTCAGAATTGCAA
TCTTTTCATCAATGAATTTCAGTGATGAATTGCCAAG
ATTGATGTTTGC-3 ') and Rep (-) (5'-GACGAGATTCC
CTCCAGGAATTCTCGAGAATTCGGATCCCCCGCTCC
CCACCACCACACCACACCACCACCTGCCCCGCGGATGAA
AAATTATGTGAGGCAACATCAATCTTGGC-3 '). These two kinds of oligonucleotides are annealed and extended by a modified T7 DNA polymerase (USB),
The double-stranded oligonucleotide was then digested with AseI and BglII to give pB
By inserting into the K-RSV vector, pssXA was obtained (Fig. 3).

【0084】 本発明に従い構築された単一プラスミド発現ベクター系の第一態様では、生成
されたプラスミドが、興味の対象であるss−cDNAエンコーディング配列、
縦列逆方向反復、Mo−MuLV−RT遺伝子、および制限エンドヌクレアーゼ
(MboII)遺伝子を含む、本発明の遺伝エレメントセットのエレメントを全てコ
ード化するように、pc3.1DNAZeo(+)誘導「B」プラスミドおよびp
BK−RSV誘導「A」プラスミドを融合した。Cプラスミドを製造するため、
プラスミドpssDNA−Express−A」をSacI XmaIで消化することに
より、MboII遺伝子を除去した。70℃で15分間アニーリングさせ、室温に
ゆっくり冷却しておいた、オリゴヌクレオチド5'−(リンク)2−Hind/X
ba(5'−CCGGATCTAGACCGCAAG−CTTCACCGC−3')
および3'−(リンク)2−Hind/Xba(5'−GGTGAAGCTTGCG
GTCTAGAT−3')から成るリンカー領域を、標準条件下で消化後にプラス
ミドへ連結させた。陽性コロニーを採取し、配列決定することにより、リンカー
配置を立証し、次いでこのプラスミドをXbaおよびHindIIIで消化した。
次いで、プラスミドpssDNA−Express−Bを、HindIIIおよびXbaに
より消化し、前述の逆方向縦列反復、多重クローニング部位およびPBSを含む
対応する300塩基対DNAフラグメントを、消化されたプラスミドへクローン
化することにより、pssXCが得られた(図5A)。標準連結反応を遂行し、S
ureII細胞(ストラタジーン、インコーポレイテッド)へ形質転換した。形質転換
陽性コロニーを採取し、陽性コロニーを制限分析により同定した。
In a first embodiment of a single plasmid expression vector system constructed according to the invention, the generated plasmid is the ss-cDNA encoding sequence of interest,
Tandem inverted repeats, Mo-MuLV-RT gene, and restriction endonuclease
The pc3.1DNAZeo (+)-inducible "B" plasmid and p so that it encodes all elements of the genetic element set of the invention, including the (MboII) gene.
The BK-RSV derived "A" plasmid was fused. To produce the C plasmid,
The MboII gene was removed by digesting "plasmid pssDNA-Express-A" with SacI XmaI. Oligonucleotide 5 ′-(link) 2-Hind / X, which was annealed at 70 ° C. for 15 minutes and slowly cooled to room temperature.
ba (5'-CCGGATCTAGACCGCAAG-CTTCACCGC-3 ')
And 3 '-(link) 2-Hind / Xba (5'-GGTGAAGCTTGCG
The linker region consisting of GTCTAGAT-3 ') was ligated into the plasmid after digestion under standard conditions. The positive colonies were picked and the linker arrangement was verified by sequencing, then the plasmid was digested with Xba and HindIII.
The plasmid pssDNA-Express-B was then digested with HindIII and Xba and the corresponding 300 base pair DNA fragment containing the inverted tandem repeats, multiple cloning site and PBS as described above was cloned into the digested plasmid. , PssXC was obtained (FIG. 5A). Perform a standard ligation reaction, S
ureII cells (Stratagene, Inc.) were transformed. Transformation positive colonies were picked and positive colonies were identified by restriction analysis.

【0085】 多重クローニング部位におけるBamHIおよびPacI部位を用いることに
より、興味の対象である配列をpssXCの多重クローニング部位へクローン化
した(図5B)。興味の対象である4つの異なる配列を上記要領でこれらの構築物
のために合成し、同様の手順を用いて興味の対象である4配列の各々を挿入した
。対のオリゴヌクレオチドを70℃で15分間アニーリングさせ、室温に冷却し
た後、標準条件下でプラスミドへ連結させることにより、各構築物を製造した。
SureII細胞へ形質転換後、個々の挿入体について配列決定することにより、
適当なコロニーを確認しながら選択した。
The sequence of interest was cloned into the multiple cloning site of pssXC by using the BamHI and PacI sites in the multiple cloning site (FIG. 5B). Four different sequences of interest were synthesized for these constructs as described above and a similar procedure was used to insert each of the four sequences of interest. Each construct was prepared by annealing the paired oligonucleotides at 70 ° C. for 15 minutes, cooling to room temperature and then ligating to the plasmid under standard conditions.
After transformation into Sure II cells, by sequencing for the individual inserts,
Selection was performed while confirming an appropriate colony.

【0086】 2種のプラスミド、pssXAおよびpssXBを次の方法で合わせることに
より、単一プラスミド発現系で使用するため第二プラスミド、pssXDを構築
した。pssXAは、Mo−MuLV逆転写酵素(RT)を含んでおり、XmaI
およびBglIIにより消化し、生成したXmaI−BglIIフラグメントを、2
種のオリゴ、XmaI−BglII−ストップ1(5'−CCGGATCTAGAC
CGCAAGCTTCATTTAAA−3')およびXmaI−BglII−ストッ
プ2(GATCTTTAAATGAAGCTTGCGGTCTCGAT−3')を
アニーリングすることにより形成された二本鎖DNAアダプターにより置換した
。このアダプターは、タンパク質翻訳停止コドンおよびサブクローニング部位、
XbaIおよびHindIIIを含む。生成したプラスミドをpssXDと命名し
た(図6A)。XbaI−HindIIIフラグメントをpssXBおよびpssX
B−IIの両方から開裂し、次いでXbaIおよびHindIII間のpssXDへ
クローン化した。これらのDNAフラグメントは、1)RTプライマー結合部位(
PBS)、2)ステム・ループ構造、および3)ランダム対照配列(pssXB)ま
たはc−rafDNA酵素配列(pssXB−II)を含む。生成したプラスミドを
それぞれpssXD−IおよびpssXD−IIと命名した。RSVプロモーター
は、一本鎖DNA発現に必要な全エレメントの遺伝子発現を調節し、全エレメン
トは単一mRNA分子として転写される。内在性tRNAproは転写物の3'
末端でPBSに結合し、一本鎖DNA合成用プライマーとして使用される(Marqu
etら、77 Biochimie 113−124(1995))。RTによる一本鎖DNAの
逆転写後、鋳型mRNAが内在性リボヌクレアーゼHまたはRTのリボヌクレア
ーゼH活性により分解されるときssDNAが放出される(TanaseおよびGoff、
85 Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1777−1781(1988))。
A second plasmid, pssXD, was constructed for use in a single plasmid expression system by combining the two plasmids, pssXA and pssXB, in the following manner. pssXA contains Mo-MuLV reverse transcriptase (RT) and XmaI
And the resulting XmaI-BglII fragment digested with BglII
Seed oligo, XmaI-BglII-Stop 1 (5'-CCGGATCTAGAC
CGCAAGCTTCATTTAAA-3 ') and XmaI-BglII-stop2 (GATCTTTAAATGAAGCTTGCGGTCTCGAT-3') were replaced by double-stranded DNA adapters formed. This adapter includes a protein translation stop codon and a subcloning site,
Includes XbaI and HindIII. The resulting plasmid was named pssXD (Fig. 6A). The XbaI-HindIII fragment was labeled as pssXB and pssX.
It was cleaved from both B-II and then cloned into pssXD between XbaI and HindIII. These DNA fragments have 1) RT primer binding site (
PBS), 2) stem-loop structure, and 3) random control sequence (pssXB) or c-raf DNA enzyme sequence (pssXB-II). The resulting plasmids were designated as pssXD-I and pssXD-II, respectively. The RSV promoter regulates gene expression of all elements required for single-stranded DNA expression, and all elements are transcribed as a single mRNA molecule. Endogenous tRNA pro is 3'of transcript
It is bound to PBS at the end and used as a primer for synthesizing single-stranded DNA (Marqu
et al., 77 Biochimie 113-124 (1995)). After reverse transcription of single-stranded DNA by RT, ssDNA is released when template mRNA is degraded by endogenous ribonuclease H or RT ribonuclease H activity (Tanase and Goff,
85 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1777-1781 (1988)).

【0087】 組織培養試験。製造業者による添付された使用説明書を用いてDOTAPリボ
ソームトランスフェクション試薬(ベーリンガー・マンハイム・コーポレーショ
ン、インディアナポリス、インディアナ)を用いることにより、安定および一時
的トランスフェクションを実施した。全プラスミド構築物を、10%胎児牛血清
(FCS)(ギブコBRL、ガイザーズバーグ、メリーランド)を補ったダルベッコ
修飾イーグルス培地(DMEM)で維持されたA549肺癌セルライン(ATCC
CCL−185)およびヒーラセルラインへトランスフェクションした。トラン
スフェクションの24−48時間後、PCRおよびドットブロット分析によりs
sDNAに関する分析を遂行した。ss−cDNAについては、全RNAと共に
局在しており(Mitrochnitchenko,O.ら、Production of single-stranded DNA in
mammalian cells by use of a bacterial retron、269 J.Biol.Chem.238
0−2383(1994))、トリゾール試薬(ギブコ・ライフ・テクノロジー、ガ
イザーズバーグ、メリーランド)を用いて実施された。特異的ss−cDNA類
に関する検定は、内部フラグメントに関するPCRに基いた検定法および変性一
本鎖ゲル電気泳動、それに続くナイロンブロッティングおよび内部ビオチン標識
プローブによるプロービングの両方法により実施された。
Tissue culture test. Stable and transient transfections were performed by using DOTAP ribosome transfection reagent (Boehringer Mannheim Corporation, Indianapolis, Indiana) using the manufacturer's accompanying instructions. All plasmid constructs were treated with 10% fetal bovine serum
A549 lung cancer cell line (ATCC) maintained in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) supplemented with (FCS) (Gibco BRL, Gaithersburg, MD).
CCL-185) and HeLa cell lines. 24-48 hours after transfection, by PCR and dot blot analysis
Analysis for sDNA was performed. ss-cDNA is localized with total RNA (Mitrochnitchenko, O. et al., Production of single-stranded DNA in
mammalian cells by use of a bacterial retron, 269 J. Biol. Chem. 238
0-2383 (1994)), Trizol reagent (Gibco Life Technology, Gaithersburg, MD). Assays for specific ss-cDNAs were performed by both PCR-based assays for internal fragments and denaturing single-stranded gel electrophoresis followed by nylon blotting and probing with internal biotin-labeled probes.

【0088】 より詳細には、Silver,J.らにより開発されたRT−PCR検定法(単一ビリオ
ンを検出し得る逆転写酵素の酵素活性に関するRT−PCR検定法、21 Nucle
ic Acids Res.3593−3594(1993))に下記修飾を加えた方法を用いて
逆転写酵素活性を検定した。pssXAトランスフェクション細胞を溶解緩衝液
(1%トリトン(商標)、1ミリモルのMgCl、100ミリモルのNaCl、
10ミリモルのトリス−HCl、pH8.0および2ナノモルのDTT)により溶
解した。18000gで30分間遠心分離後、上清を集め、使用時まで−80℃
で冷凍した。鋳型として使用されるブロムモザイクウイルス(BMV)RNAを、
37℃で10または30分間RT活性を含むリゼイトとのインキュベーションに
より逆転写した。次いで、プライマー5'−CGTGGTTGACACGCAG
ACCTCTTAC−3'および5'−TCAACACTGTACGGCACCC
GCATTC−3'を用いて、逆転写産物を40周期:94℃、20秒、56℃
、20秒、および72℃、20秒でPCR増幅した。図6に示された1.5%ア
ガロースゲルによりRT−PCR産物を分析した。
More specifically, the RT-PCR assay developed by Silver, J. et al.
Reverse transcriptase activity was assayed using the method of ic Acids Res. 3593-3594 (1993)) with the following modifications. Lysis buffer for pssXA-transfected cells
(1% Triton ™, 1 mmol MgCl 2 , 100 mmol NaCl,
Dissolved with 10 mmol Tris-HCl, pH 8.0 and 2 nmol DTT). After centrifuging at 18000g for 30 minutes, collect the supernatant and keep at -80 ° C until use.
Frozen in. Brom mosaic virus (BMV) RNA used as a template
Reverse transcription was performed by incubation with lysates containing RT activity for 10 or 30 minutes at 37 ° C. Then, the primer 5'-CGTGGTTGACACGCAG
ACCTCTTAC-3 'and 5'-TCAACACTGTACGGGCACCC
Reverse transcription was performed using GCATTC-3 ′ for 40 cycles: 94 ° C., 20 seconds, 56 ° C.
PCR amplification was carried out for 20 seconds at 72 ° C. for 20 seconds. RT-PCR products were analyzed on a 1.5% agarose gel shown in FIG.

【0089】 このRT−PCR検定法は、トランスフェクションされた細胞の細胞リゼイト
におけるRT活性に頼るもので、BMV RNA基質のcDNA転写物が製造さ
れる。このウイルスの複製周期はDNA中間体を伴わないため、増幅産物が先行
逆転写を行わずに製造され得る可能性は排除される。pssXAプラスミド(レ
ーン3および4)およびE10クローンによりトランスフェクションされたA5
49細胞のリゼイトでRT活性を測定したところ、比較的高い発現が示された(
レーン5および6)。また、対照pBK−RSVプラスミドにより一時的にトラ
ンスフェクションされたA549細胞からRT活性を測定した(レーン1および
2)。一時的トランスフェクションの場合、トランスフェクションの48時間後
にリゼイトを製造した。結果は、一時的および安定した両トランスフェクション
(E10)細胞からの細胞リゼイトが予測されたサイズのバンド、150bp(レー
ン3−6)の生成を維持することを示しており、対照リゼイトは何も示さなかっ
た(レーン1および2)。
This RT-PCR assay relies on RT activity in the cell lysates of transfected cells to produce cDNA transcripts for BMV RNA substrates. The replication cycle of this virus does not involve a DNA intermediate, thus eliminating the possibility that an amplification product could be produced without prior reverse transcription. A5 transfected with pssXA plasmid (lanes 3 and 4) and E10 clone
When the RT activity was measured with 49 cell lysate, relatively high expression was shown (
Lanes 5 and 6). RT activity was also measured from A549 cells transiently transfected with the control pBK-RSV plasmid (lanes 1 and 2). For transient transfections, lysates were produced 48 hours after transfection. Results are for both transient and stable transfections
Cell lysates from (E10) cells were shown to maintain production of a band of the expected size, 150 bp (lanes 3-6), whereas control lysates did not show any (lanes 1 and 2).

【0090】 pssXAと共にA549細胞(E10)へトランスフェクションしたときps
sXB−IおよびpssXB−IIプラスミドにより哺乳類細胞で発現されたss
DNAを検出するため、T7プライマーおよびc−raf DNA酵素特異的プ
ライマー5'−CTAGCTACAACGAGACATGC−3'を用いてPCR
反応を実施した。RNAフラクション全体を鋳型として用い、S1ヌクレアーゼ
またはリボヌクレアーゼAにより37℃で30分間前処理するかまたは未処理の
ままにしておいた。次いで、前処理RNA試料を30周期:94℃、45秒、5
5℃、45秒、および72℃、30秒でPCR増幅した。図7に示された通り(
レーン1および3、S1ヌクレアーゼ、レーン2、4および5、リボヌクレアー
ゼ)8%アシルアミドゲルによりPCR産物を分析した。予測サイズのバンドが
、全RNA製品(レーン2および4)および未処理製品(データは示さず)の両方か
ら生成された。S1ヌクレアーゼ、高特異的ssDNAエンドヌクレアーゼによ
り処理された対照製品は、増副産物を全く生じなかった(レーン1および3)。
Ps when transfected into A549 cells (E10) with pssXA
ss expressed in mammalian cells by sXB-I and pssXB-II plasmids
PCR to detect DNA using T7 primer and c-raf DNA enzyme specific primer 5'-CTAGCTACACACACGAGACATGC-3 '
The reaction was carried out. The entire RNA fraction was used as template and either pretreated with S1 nuclease or ribonuclease A for 30 minutes at 37 ° C. or left untreated. Then, the pretreated RNA sample was subjected to 30 cycles: 94 ° C., 45 seconds, 5
PCR amplification was performed at 5 ° C. for 45 seconds and 72 ° C. for 30 seconds. As shown in Figure 7 (
PCR products were analyzed on lanes 1 and 3, S1 nuclease, lanes 2, 4 and 5, ribonuclease) 8% acylamide gel. Bands of the expected size were generated from both total RNA product (lanes 2 and 4) and untreated product (data not shown). Control products treated with S1 nuclease, a highly specific ssDNA endonuclease, did not produce any byproduct (lanes 1 and 3).

【0091】 さらにc−rafDNA酵素の存在は、製造業者の使用説明書に従いノース2
サウス化学発光核酸ハイブリダイゼーションおよび検出キット(ピアス)を用いて
、ssDNAのドット‐ブロット検出により確認された。pssXA/pssX
B−IまたはpssXA/pssXB−II、またはpssXAによりトランスフ
ェクションされた細胞または非トランスフェクション細胞から単離された、全R
NA2μgを使用した。c−raf特異的ビオチン標識プローブの配列は、5'−
GGCCGCACTAATGCATGTCTCGTTGTAGCTA−GCCC
AGGCGGGAAGTGC−3'である。図8に示されている通り、ビオチン
標識c−raf特異的オリゴプローブは、トランスフェクションされていないE
10細胞またはA549細胞ではなくpssXB−IまたはpssXB−IIによ
りトランスフェクションされたE10細胞から単離されたRNA製品におけるシ
グナルのみを検出し得る。
In addition, the presence of the c-raf DNA enzyme was determined by the presence of North 2 according to the manufacturer's instructions.
Confirmed by dot-blot detection of ssDNA using the South chemiluminescent nucleic acid hybridization and detection kit (Pierce). pssXA / pssX
Total R isolated from cells transfected or untransfected with BI or pssXA / pssXB-II, or pssXA
2 μg NA was used. The sequence of the c-raf-specific biotin-labeled probe is 5'-
GGCCGCACTAATCATCATTCTCGTTGTAGCTA-GCCC
AGGCGGGAAGTGC-3 '. As shown in FIG. 8, biotin-labeled c-raf-specific oligo probe was not transfected with E.
Only signals in RNA products isolated from E10 cells transfected with pssXB-I or pssXB-II but not 10 cells or A549 cells can be detected.

【0092】 哺乳類細胞において本発明のpssXA/pssXBベクター系で発現された
一本鎖c−raf DNA酵素がc−raf mRNA発現を改変するか否かを測
定するために、ノーザン・ブロット分析を遂行した。E10セルラインをpss
XB−IまたはpssXB−IIにより一時的にトランスフェクションした。24
および48時間後、細胞を全RNA製品用に採取した。15μgの全RNAを、
ノーザン・ブロット分析用に変性アガロースゲルで分離した。一夜転移後、膜を
固定し、32P−標識c−raf DNAフラグメントおよびグリセルアルデヒ
ド−3−燐酸デヒドロゲナーゼ(G3PDH)、ハウスキーピング遺伝子の両方で
プローブした。ベーリンガー・マンハイムからのランダムプライム標識キットを
用いて、c−rafプローブを、571〜2028位のc−rafキナーゼ遺伝
子のコーディング領域を含む、IMAGE(商標)cDNAクローン(ID645
539、リサーチ・ジェネティクス)から製造した。G3PDHはまた、32
標識され、RNAブロットの正規化に使用された。膜を2×SSC、0.1%S
DSで15分間および0.1×SSCで5分間洗浄した。次いで、ブロットをX
線フィルムに暴露するかまたはモレキュラー・ダイナミクス・フォトイメージャ
ー(商標)により定量した。リン光体造影による代表的実験の定量的結果は、図9
においてグラフ形態で示されている。非関連配列を含むpssXBによりトラン
スフェクションされた対照と比較すると、pssXB−IIは24時間で81%お
よび48時間で66%までc−raf mRNAレベルを低減化させる。pss
XB−Iも類似効果を有しており、48時間インキュベーション後c−raf
mRNAレベルを35%まで低減化させた。また、対照と比べてc−rafDN
A酵素を発現するpssXA/pssXBベクターによりトランスフェクション
された細胞では著しく多い細胞死(約3分の1程度)があることが観察された。「
浮動」し始めたものではなく、残存している付着細胞のみを採取したところ、m
RNA低減化の程度は測定された34−36%低減化よりも大きいものであり得
る。
To determine whether the single-stranded c-raf DNA enzyme expressed in the pssXA / pssXB vector system of the present invention modifies c-raf mRNA expression in mammalian cells, Northern blot analysis was performed. did. E10 cell line pss
Transient transfection with XB-I or pssXB-II. 24
And after 48 hours, cells were harvested for total RNA product. 15 μg of total RNA
Separated on denaturing agarose gel for Northern blot analysis. After overnight transfer, membranes were fixed and probed with both 32 P-labeled c-raf DNA fragment and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (G3PDH), a housekeeping gene. Using a random prime labeling kit from Boehringer Mannheim, the c-raf probe was cloned into an IMAGE ™ cDNA clone (ID645) containing the coding region of the c-raf kinase gene at positions 571-2028.
539, Research Genetics). G3PDH is also 32 P
Labeled and used for normalization of RNA blots. Membrane is 2 × SSC, 0.1% S
Wash with DS for 15 minutes and 0.1 × SSC for 5 minutes. The blot is then X
It was exposed to a linear film or quantified by a Molecular Dynamics Photoimager ™. The quantitative results of a representative experiment with phosphor imaging are shown in FIG.
In graph form. PssXB-II reduces c-raf mRNA levels by 81% at 24 hours and 66% at 48 hours when compared to controls transfected with pssXB containing unrelated sequences. pss
XB-I also has a similar effect, c-raf after 48 hours incubation.
mRNA levels were reduced by 35%. In addition, c-rafDN was compared to the control.
It was observed that the cells transfected with the pssXA / pssXB vector expressing the A enzyme had significantly more cell death (about 1/3). "
When only the remaining adherent cells were collected,
The extent of RNA reduction can be greater than the measured 34-36% reduction.

【0093】 単一プラスミドベクター系pssXCを、ヒーラセルラインへトランスフェク
ションした。上記トランスフェクションの24−48時間後、ssDNAに関す
る検定がPCRおよびドット・ブロット分析により遂行された。また上記と同様
Silverら(前出(1993))により開発されたRT−PCR検定法を用いて逆転写
酵素活性を検定した。安定した置換ヒーラセルライン(A12およびB12)の個
々のコロニー分離株をRT活性についてさらに検定した。48−72時間早くト
ランスフェクションされた細胞からss−cDNAを単離した。RNAと共に局
在するss−cDNAは、トリゾール試薬(ギブコ・ライフ・テクノロジーズ、
ガイザーズバーグ、メリーランド)を用いて実施された。特異的ss−cDNA
群に関する検定は、内部フラグメントに関するPCRに基いた検定法および変性
一本鎖ゲル電気泳動、それに続くナイロンブロッティングおよび内部ビオチン標
識プローブによるプロービングの両方により実施された。
The single plasmid vector system pssXC was transfected into HeLa cell lines. 24-48 hours after the transfection, assays for ssDNA were performed by PCR and dot blot analysis. Also same as above
Reverse transcriptase activity was assayed using the RT-PCR assay developed by Silver et al. (Supra (1993)). Individual colony isolates of stable replacement HeLa cell lines (A12 and B12) were further assayed for RT activity. Ss-cDNA was isolated from cells transfected 48-72 hours earlier. Ss-cDNA that co-localizes with RNA is a Trizol reagent (Gibco Life Technologies,
Geisersburg, Maryland). Specific ss-cDNA
Group-wise assays were performed by both PCR-based assays for internal fragments and denaturing single-stranded gel electrophoresis followed by nylon blotting and probing with internal biotin-labeled probes.

【0094】 この実験は、プロセッシングされたss−cDNAを合成するよう設計された
プラスミドによりトランスフェクションされた、ヒト組織培養細胞(ヒーラセル
ライン)が、予測されたサイズのss−cDNAを製造することを示した。上記
で組込まれた出願シリアルナンバー第09/397782号で報告されていると
ころによると、pssXCからインビボで製造された興味の対象であるssDN
A配列は、ステム・ループ中間体のステム消化後の逆方向反復間における位置ま
たはステム構造の3'側における逆転写酵素cDNA転写物の未成熟終結による
逆方向反復およびプライマー結合部位間における位置から製造される。
This experiment demonstrates that human tissue culture cells (HeLa cell lines) transfected with a plasmid designed to synthesize processed ss-cDNA produce ss-cDNA of the expected size. showed that. The ssDN of interest produced in vivo from pssXC, as reported in the above-incorporated application Serial No. 09/397782.
The A sequence is from the position between the inverted repeats after stem digestion of the stem-loop intermediate or between the inverted repeats and the primer binding site due to immature termination of the reverse transcriptase cDNA transcript on the 3'side of the stem structure. Manufactured.

【0095】 全RNAフラクションを用いることにより、細胞内一本鎖c−rafDNA酵
素の発現が単純なドット‐ブロット分析により測定された。使用されたビオチン
標識c−raf特異的オリゴヌクレオチドプローブは、インテグレイテッドDN
Aテクノロジー(コーラルビル、アイオワ)により合成され、c−rafDNA酵
素配列を含む、対照pssXD−IまたはpssXD−IIによりトランスフェク
ションされたA549細胞から単離されたRNA試料におけるシグナルの検出に
使用された。2μgの全RNAを、37℃で30分S1ヌクレアーゼの存在およ
び非存在下、リボヌクレアーゼAで前処理することにより、RNAへの非特異的
ハイブリダイゼーションの可能性を全て排除した。それに続いて、試料をハイボ
ンド−N+膜(アマーシャム・ファーマシア・バイオテク、ピスキャタウェイ、
ニュージャージー)にローディングし、3分間UV暴露により固定した。ノース
2サウス化学発光核酸ハイブリダイゼーションおよび検出キット(ピアス、ロッ
クフォード、イリノイ)を用いてハイブリダイゼーションおよびシグナル検出を
遂行した。図11は、pssXD−IIによりトランスフェクションされた細胞の
みが陽性シグナルを示すこと、およびS1ヌクレアーゼの存在下では、S1ヌク
レアーゼによるssDNA酵素の特異的分解故に検出可能シグナルは全く観察さ
れなかったことを示している。
By using the total RNA fraction, expression of intracellular single-stranded c-raf DNA enzyme was measured by simple dot-blot analysis. The biotin-labeled c-raf specific oligonucleotide probe used was Integrated DN.
A technology (Coralville, Iowa) synthesized and used to detect signal in RNA samples isolated from A549 cells transfected with control pssXD-I or pssXD-II containing the c-raf DNA enzyme sequence. . Pretreatment of 2 μg of total RNA with ribonuclease A in the presence and absence of S1 nuclease for 30 minutes at 37 ° C. eliminated any possibility of non-specific hybridization to RNA. Subsequent to this, the sample was placed on a high bond-N + film (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway,
(New Jersey) and fixed by UV exposure for 3 minutes. Hybridization and signal detection was performed using the North 2 South chemiluminescent nucleic acid hybridization and detection kit (Pierce, Rockford, IL). FIG. 11 shows that only cells transfected with pssXD-II showed a positive signal, and in the presence of S1 nuclease no detectable signal was observed due to the specific degradation of the ssDNA enzyme by S1 nuclease. Shows.

【0096】 A549細胞で発現された一本鎖DNA酵素がc−raf mRNAレベルを
改変するか否かを測定するため、定量的RT−PCRを行った。修飾をある程度
加えながらもLiら(7 Gene Therapy321−328(2000))による記載に従
いRT−PCRによりc−raf mRNAを定量した。簡単に述べると、リバ
ース・トランスクリプション・システム(プロメガ・コーポレーション、マディ
ソン、ウィスコンシン)を用いて1μgの全RNAを逆転写した。生成したcDN
AのフラクションをPCR増幅用鋳型として使用した。特異的プライマーを用い
て40周期のPCRを行った(95℃、30秒、50℃、30秒、および72℃
、60秒)。使用された特異的プライマー配列は次の通りであった:1)c−ra
fプライマー:5'−TCAGAGAAGCTCTGCTAAG−3'および5'
−CAATGCACTGGACACCTTA−3'、2)アクチンプライマー:5
'−ACCTTCTACAATGAGCTGCG−3'および5'−GCTTGC
TGATCCACATCTGC−3'。アクチンはハウスキーピング遺伝子対照
として使用された。c−raf DNA酵素配列を含む対照pssXD−Iまた
はpssXD−IIによりトランスフェクションされた細胞から単離された全RN
Aを逆転写し、一対のc−raf特異的プライマーを用いてPCR増幅した。ア
クチンmRNAのPCR増幅を対照として使用することにより、異なる試料間の
ローディング量を正規化した。図12に示されている通り、対照の場合(レーン
1)と比べてpssXD−IIによりトランスフェクションされた細胞(レーン2)
ではc−raf mRNAの顕著な低減化(約70−80%)が検出された。
Quantitative RT-PCR was performed to determine whether the single-stranded DNA enzyme expressed in A549 cells modifies c-raf mRNA levels. C-raf mRNA was quantified by RT-PCR as described by Li et al. (7 Gene Therapy 321-328 (2000)) with some modification. Briefly, 1 μg of total RNA was reverse transcribed using a reverse transcription system (Promega Corporation, Madison, Wisconsin). Generated cDN
Fraction A was used as a template for PCR amplification. PCR was performed for 40 cycles using specific primers (95 ° C, 30 seconds, 50 ° C, 30 seconds, and 72 ° C.
, 60 seconds). The specific primer sequences used were as follows: 1) c-ra
f primer: 5'-TCAGAGAAGCTCTGCTAAG-3 'and 5'
-CAATGCACTGGACACCTTA-3 ', 2) actin primer: 5
'-ACCTTCTACAATGAGCTGCG-3' and 5'-GCTTGC
TGATCCACATCTGC-3 '. Actin was used as a housekeeping gene control. Total RN isolated from cells transfected with control pssXD-I or pssXD-II containing the c-raf DNA enzyme sequence
A was reverse transcribed and PCR amplified using a pair of c-raf specific primers. The amount of loading between different samples was normalized by using PCR amplification of actin mRNA as a control. As shown in Figure 12, cells transfected with pssXD-II (lane 2) compared to the control (lane 1).
A significant reduction in c-raf mRNA was detected (about 70-80%).

【0097】 pssXD−IまたはpssXD−IIによりトランスフェクションされたA5
49細胞におけるc−rafタンパク質のレベルをウェスタン・ブロット分析に
より評価した。細胞抽出物30μgを、12%ドデシル硫酸ナトリウム−ポリア
クリルアミドゲルにおける電気泳動(SDS−PAGE)にかけた。製造業者の使
用説明書に従い(バイオラド・ラボラトリーズ、ハーキュルズ、カリフォルニア)
ミニ・トランス‐ブロット・エレクトロフォレティック・トランスファー・セル
を用いて、タンパク質をハイボンドECL膜(アマーシャム・ファーマシア・バ
イオテク、ピスキャタウェイ、ニュージャージー)へ電気移動させた。それに続
いて、25ミリモルのトリス−HCl、pH7.5、500ミリモルのNaCl
、0.05%のトウィーン−20および5%の脱脂乳を含む緩衝液で膜を遮断し
、次いで1次およびHRPコンジュゲート2次抗体と各々45分間インキュベー
ションした。c−rafに対するポリクローナル抗体(抗raf1)およびアクチ
ンに対するモノクローナル抗体(Ab−1)を、カルビオケム−ノヴァバイオケム
・コーポレーション(サンディエゴ、カリフォルニア)から購入した。ポリ−AD
Pリボースポリメラーゼ(PARP)に対するモノクローナル抗体(IgG1、C
−2−10)を、クロンテク・ラボラトリーズ、インコーポレイテッド(パロアル
ト、カリフォルニア)から購入した。スーパーシグナル・ウェスト・ピコ・ケミ
ルミネッセント・サブストレート・キット(ピアス、ロックフォード、イリノイ)
を用いてタンパク質を可視化した。図13に示されている通り、対照pssXD
−Iトランスフェクション細胞(レーン2)におけるc−rafタンパク質のレベ
ルは、非トランスフェクション細胞の場合(レーン3)と類似していた。しかしな
がら、c−rafDNA酵素を発現するpssXD−IIによりトランスフェクシ
ョンされた細胞の場合(レーン1)は、対照の場合と比べてc−rafのタンパク
質レベルが低かった(約20−30%)。
A5 transfected with pssXD-I or pssXD-II
The level of c-raf protein in 49 cells was assessed by Western blot analysis. 30 μg of cell extract was subjected to electrophoresis (SDS-PAGE) on 12% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel. Follow manufacturer's instructions (BioRad Laboratories, Hercules, CA)
Proteins were electrotransferred to high bond ECL membranes (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ) using a mini trans-blot electrophoretic transfer cell. This is followed by 25 mM Tris-HCl, pH 7.5, 500 mM NaCl.
Membranes were blocked with a buffer containing 0.05% Tween-20 and 5% skim milk, and then incubated with primary and HRP-conjugated secondary antibodies for 45 minutes each. Polyclonal antibody to c-raf (anti-raf1) and monoclonal antibody to actin (Ab-1) were purchased from Calbiochem-Novabiochem Corporation (San Diego, Calif.). Poly-AD
Monoclonal antibody (IgG1, C to P ribose polymerase (PARP)
-2-10) was purchased from Clontech Laboratories, Inc. (Palo Alto, CA). SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate Kit (Pierce, Rockford, Illinois)
Was used to visualize the proteins. Control pssXD as shown in FIG.
The level of c-raf protein in -I transfected cells (lane 2) was similar to that in untransfected cells (lane 3). However, in the case of cells transfected with pssXD-II expressing the c-raf DNA enzyme (lane 1), the protein level of c-raf was lower than that of the control (about 20-30%).

【0098】 c−rafDNA酵素の発現がA549細胞アポトーシスを誘導し得るか否か
を測定するため、2種の標準アポトーシス検定法、ゲノムDNA開裂およびPA
RP開裂を遂行した。ゲノムDNA開裂は、製造業者の使用説明書に従いLM−
PCRラダー・アッセイ・キット(クロンテク・ラボラトリーズ、インコーポレ
イテッド、パロアルト、カリフォルニア)を用いて測定された。簡単に述べると
、0.5μgのゲノムDNAを、15℃で一夜T4 DNAリガーゼにより、クロ
ンテク・ラボラトリーから供給されたアダプターに連結した。アダプター連結D
NAのフラクションをLM−PCRにおける鋳型として使用した。25周期のP
CR(95℃、1分および72℃、3分)を72℃で15分の延長を伴って行った
。pssXD−I(対照)またはpssXD−II(DNA酵素)により一時的にトラ
ンスフェクションされた細胞から単離された、ゲノムDNAを、特異的アダプタ
ーに連結した。それに続いて、c−rafプライマーおよび特異的プライマーを
用いてLM−PCRを実施した。図14に示されている通り、対照プラスミド、
pssXD−Iによりトランスフェクションされた細胞(レーン2)または非トラ
ンスフェクション細胞(レーン3)と比べてpssXD−IIによりトランスフェク
ションされた細胞(レーン1)にはフラグメント化ゲノムDNAの顕著な増加が見
られた。これらの結果は、フラグメント化ゲノムDNAの増加が、c−rafD
NA酵素の存在により改変されたc−raf遺伝子発現の抑制により誘発された
DNA開裂の結果であることを示唆している。
To determine whether expression of the c-raf DNA enzyme can induce A549 cell apoptosis, two standard apoptosis assays, genomic DNA cleavage and PA.
RP cleavage was performed. Genomic DNA cleavage can be performed using LM- according to the manufacturer's instructions.
It was measured using the PCR Ladder Assay Kit (Clontech Laboratories, Inc., Palo Alto, Calif.). Briefly, 0.5 μg of genomic DNA was ligated with T4 DNA ligase at 15 ° C. overnight to an adapter supplied by Clontech Laboratories. Adapter connection D
The NA fraction was used as a template in LM-PCR. 25 cycles of P
CR (95 ° C, 1 minute and 72 ° C, 3 minutes) was performed at 72 ° C with an extension of 15 minutes. Genomic DNA isolated from cells transiently transfected with pssXD-I (control) or pssXD-II (DNA enzyme) was ligated to a specific adapter. Following that, LM-PCR was performed using the c-raf primer and the specific primer. The control plasmid, as shown in FIG.
A significant increase in fragmented genomic DNA was observed in cells transfected with pssXD-II (lane 1) as compared to cells transfected with pssXD-I (lane 2) or untransfected cells (lane 3). Was given. These results indicate that the increase in fragmented genomic DNA was associated with c-rafD.
It is suggested that it is the result of DNA cleavage induced by suppression of c-raf gene expression modified by the presence of NA enzyme.

【0099】 別のアポトーシス検定法、PARP開裂検定法は、ウェスタン・ブロット分析
を用いて行なわれた。対照(レーン2−3)と比べると、pssXD−IIによりト
ランスフェクションされた細胞(レーン1)の場合、完全長PARPの量が減少し
ていたことから(図15)、同じくc−raf遺伝子発現の抑制により細胞アポト
ーシスが誘導されることが示された。アクチンの存在により測定されたところに
よると(レーン1−3)、1レーンあたり類似量のタンパク質がローディングされ
た。
Another apoptosis assay, PARP cleavage assay, was performed using Western blot analysis. Compared with the control (lanes 2-3), the amount of full-length PARP was reduced in the cells transfected with pssXD-II (lane 1) (Fig. 15), and thus the c-raf gene expression was also observed. It was shown that the suppression of cell death induces cell apoptosis. Similar amounts of protein were loaded per lane as measured by the presence of actin (lanes 1-3).

【0100】 上記実験は、真核生物RT反応および様々なcDNAプライミング反応を用い
てc−rafキナーゼのインビボ発現を有効に低減化させた多段階反応による、
インビトロおよびインビボでのssDNAの製造方法を立証している。当業界に
おける熟練した専門家であれば、本発明がこの実施態様に限定されるわけではな
いことを認めるはずである。例えば、多くの核酸配列が、SOIの特異的標的お
よび/または阻害作用モードにより異なるように使用され得ることを認めるはず
である。同様に、SOIは、2つの位置、例えばIR間および/またはPBSお
よびIRの3'側間のいずれかまたは両方に位置し得る。同様に、SOIは、S
OIの特定標的および/または作用モードおよびDNA酵素配列によってDNA
酵素配列を含む場合も含まない場合もあり得る。この開示の利点を知る機会をも
つ当業界における熟練した専門家であれば、本発明のベクター系を用いて適当な
SOIを真核生物細胞へトランスフェクションすることによるこの方法によりい
かなる所望の治療効果でも生み出されることを認めるはずである。限定ではなく
、例として挙げた、下記の阻害性核酸配列は当業界では公知であり、本発明に従
いSOIとして使用されることにより遺伝子発現を改変させ得る:
The above experiments are based on a multi-step reaction in which eukaryotic RT reactions and various cDNA priming reactions were used to effectively reduce in vivo expression of c-raf kinase.
Demonstrates methods for producing ssDNA in vitro and in vivo. Those skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited to this embodiment. For example, it should be appreciated that many nucleic acid sequences can be used differently depending on the specific target and / or mode of action of inhibition of SOI. Similarly, the SOI may be located at two locations, such as between the IR and / or between the PBS and the 3'side of the IR, or both. Similarly, SOI is S
DNA depending on the specific target and / or mode of action of the OI and the DNA enzyme sequence
It may or may not include an enzyme sequence. Those skilled in the art who have the opportunity to appreciate the benefit of this disclosure will find any desired therapeutic effect by this method by transfecting the appropriate SOI into eukaryotic cells using the vector system of the present invention. But it should be admitted that it is produced. By way of non-limiting example, the following inhibitory nucleic acid sequences are known in the art and may be used as SOI according to the invention to alter gene expression:

【0101】 パーキンソン病治療用の幾つかのドーパミン受容体の一つをコード化する1個
またはそれ以上のRNA分子に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドとして作
用する配列。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、上記RNA分子の発現制御配
列に特異的に結合することにより、1個またはそれ以上のドーパミン受容体サブ
タイプの発現を選択的に制御し、それらの発現に関連した病状を軽減する、
Sequences that act as antisense oligonucleotides to one or more RNA molecules that encode one of several dopamine receptors for the treatment of Parkinson's disease. The antisense oligonucleotide specifically controls the expression of one or more dopamine receptor subtypes by specifically binding to the expression control sequence of the RNA molecule, and suppresses the pathology associated with those expression. Reduce,

【0102】 米国特許第5856903号記載のカポジ(Karposi)症候群の処置に用いられ
るアンチセンスおよび/またはトリプレックスオリゴヌクレオチドとして作用す
る配列を含む、KSHVビリオンタンパク質26の発現を阻害する配列、 米国特許第5856903号に記載された腫瘍の増大、転移および/または血
管形成を制御するためのIL−8および/またはIL−8受容体の発現制御用オ
リゴヌクレオチド、
Sequences that inhibit the expression of KSHV virion protein 26, including sequences that act as antisense and / or triplex oligonucleotides for use in the treatment of Karposi syndrome as described in US Pat. No. 5,856,903, US Pat. No. 5856903, an oligonucleotide for controlling the expression of IL-8 and / or IL-8 receptor for controlling tumor growth, metastasis and / or angiogenesis,

【0103】 サイトメガロウイルスDNAまたはRNAの選択された配列と特異的にハイブ
リダイズし得るヌクレオチド塩基の配列を有するオリゴヌクレオチド、具体的に
は、IE1、IE2またはDNAポリメラーゼタンパク質をコーディングするサ
イトメガロウイルスDNAまたはRNAをターゲッティングする配列。米国特許
第5442049号に記載されたところによると上記オリゴヌクレオチドは約5
ないし約50間の核酸塩基単位を有するのが好ましい。
An oligonucleotide having a sequence of nucleotide bases capable of specifically hybridizing with a selected sequence of cytomegalovirus DNA or RNA, specifically cytomegalovirus DNA encoding IE1, IE2 or a DNA polymerase protein. Or a sequence that targets RNA. According to U.S. Pat. No. 5,442,049, the above oligonucleotide has about 5
It is preferred to have between about 50 and about 50 nucleobase units.

【0104】 特異的ハイブリダイゼーションの遂行にとって充分な同一性および数を有する
ヌクレオチド単位を含む単純ヘルペスウイルスI型の読み枠UL5、UL8、U
L9、UL20、UL27、UL29、UL30、UL42、UL52およびI
E175の一つに対応する遺伝子に由来するRNAまたはDNAと特異的にハイ
ブリダイズし得るオリゴヌクレオチド。オリゴヌクレオチドは翻訳開始部位、コ
ーディング領域または5'非翻訳領域と特異的にハイブリダイズするのが好まし
い。オリゴヌクレオチドは、単純ヘルペスウイルス1型(HSV−1)、単純ヘル
ペスウイルス2型(HSV−2)、サイトメガロウイルス、ヒトヘルペスウイルス
6、エプスタイン‐バールウイルス(EBV)または水痘ウイルス(VZV)といっ
た種類の一つからのDNAまたは好ましくはRNAと特異的にハイブリダイズし
得るよう設計されている。上記オリゴヌクレオチドは、好都合にはそして望まし
くは、米国特許第5514577号に記載された医薬的に許容し得る担体中にお
ける医薬組成物として提供される。当業界における熟練した専門家であれば、単
純ヘルペスウイルスI型に関して報告された特定読み枠が、ここに挙げられた他
のウイルスの場合にも対応することを認めるはずである。すなわち、単純ヘルペ
スウイルス2型、サイトメガロウイルス、ヒトヘルペスウイルス6型、エプスタ
イン‐バールウイルスおよび水痘ウイルスは各々、同様の機能を有するタンパク
質をコードする多くの類似した読み枠を有すると考えられる。従って、本発明は
、オリゴヌクレオチドが、前述のウイルスのいずれか、またはさらに以後知られ
るようになり得る、上記類似読み枠の1個またはそれ以上を有する、類似ウイル
スに指向されたアンチセンスオリゴヌクレオチド療法に関するものである。本発
明に関して便宜上、上記ウイルスは全てヘルペスウイルスと称される。
Herpes simplex virus type I open reading frames UL5, UL8, U containing nucleotide units with sufficient identity and number for the performance of specific hybridization.
L9, UL20, UL27, UL29, UL30, UL42, UL52 and I
An oligonucleotide capable of specifically hybridizing with RNA or DNA derived from the gene corresponding to one of E175. The oligonucleotide preferably hybridizes specifically with the translation initiation site, the coding region or the 5'untranslated region. Oligonucleotides include herpes simplex virus type 1 (HSV-1), herpes simplex virus type 2 (HSV-2), cytomegalovirus, human herpesvirus 6, Epstein-Barr virus (EBV) or chickenpox virus (VZV). Is designed to hybridize specifically with DNA or preferably RNA from one of the The oligonucleotides are conveniently and desirably provided as a pharmaceutical composition in a pharmaceutically acceptable carrier as described in US Pat. No. 5,514,577. One of skill in the art will recognize that the particular open reading frame reported for herpes simplex virus type I also applies to the other viruses listed herein. Thus, herpes simplex virus type 2, cytomegalovirus, human herpesvirus type 6, Epstein-Barr virus and varicella virus are each believed to have many similar open reading frames that encode proteins with similar functions. Accordingly, the present invention provides antisense oligonucleotides directed to similar viruses, wherein the oligonucleotide has one or more of the above similar reading frames, which may become known to any of the aforementioned viruses, or even later. It's about therapy. For convenience of the present invention, all of the above viruses are referred to as herpesviruses.

【0105】 米国特許第5098890号に記載された抗新生物および免疫抑制剤として使
用される、プロト発癌遺伝子および特にc−myb遺伝子に対するアンチセンス
オリゴヌクレオチド。
Antisense oligonucleotides for the proto-oncogene and especially the c-myb gene for use as anti-neoplastic and immunosuppressive agents as described in US Pat. No. 5,098,890.

【0106】 様々な炎症疾患または炎症要素を伴う病気、例えば喘息、慢性関節リウマチ、
同種移植拒絶、炎症性腸疾患、様々な皮膚状況および乾癬に向いた活性を有する
抗炎症剤として使用されるインターロイキン−1ベータ刺激細胞におけるICA
M−1遺伝子発現に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド。さらに、ICAM
−1、VCAM−1およびELAM−の阻害剤は、米国特許第5843738号
に記載されている通りライノウイルス感染による風邪、エイズ、カポジ肉腫およ
びある種の癌およびそれらの転移の処置に有効であり得る。同様に、国際出願第
PCT/US90/02357号は、ELAM−1およびVCAM−1およびV
CAM−1bを含む、内皮接着性分子(ELAM)をコード化するDNA配列を開
示している。ISIS1570およびISIS2302と命名されたオリゴヌク
レオチドは、具体的に標的細胞の転移可能性を減少させる本発明方法において興
味の対象である配列として使用されるものと考えられている。
A variety of inflammatory diseases or conditions involving inflammatory components, such as asthma, rheumatoid arthritis,
ICA in interleukin-1 beta-stimulated cells used as an anti-inflammatory agent with activity towards allograft rejection, inflammatory bowel disease, various skin conditions and psoriasis
Antisense oligonucleotides for M-1 gene expression. Furthermore, ICAM
-1, VCAM-1 and ELAM- inhibitors are effective in treating colds, AIDS, Kaposi's sarcoma and certain cancers and their metastases due to rhinovirus infection as described in US Pat. No. 5,843,738. obtain. Similarly, International Application No. PCT / US90 / 02357 describes ELAM-1 and VCAM-1 and V
Disclosed are DNA sequences encoding an endothelial adhesion molecule (ELAM), including CAM-1b. The oligonucleotides designated ISIS 1570 and ISIS 2302 are believed to be used as sequences of interest in the methods of the invention which specifically reduce the metastatic potential of target cells.

【0107】 米国特許第5840867号に記載された通り宿主細胞において標的分子、例
えばタンパク質および特にトロンビンと特異的に結合するタンパク質結合オリゴ
ヌクレオチド(アプタマー)。これらの非オリゴヌクレオチド標的分子は核酸と結
合し(Blackwell,T.K.ら、250 Sciece1104−1110(1990)、Blackw
ell,T.K.ら、250 Science 1149−1152(1990)、Turek,C.および
L.Gold、249 Science 505−510(1990)、Joyce,G.F.、82 Gene8
3−87(1989))、具体的にはタンパク質の生物学的活性を制御する。
Protein binding oligonucleotides (aptamers) that specifically bind target molecules such as proteins and especially thrombin in host cells as described in US Pat. No. 5,840,867. These non-oligonucleotide target molecules bind to nucleic acids (Blackwell, TK et al., 250 Sciece 1104-1110 (1990), Blackw
ell, TK et al., 250 Science 1149-1152 (1990), Turek, C. and
L. Gold, 249 Science 505-510 (1990), Joyce, GF, 82 Gene8.
3-87 (1989)), specifically controlling the biological activity of proteins.

【0108】 本明細書に示された図面および実施例に関して記載したが、当業界における熟
練した専門家であれば、各々意図された成果を達成すべくエレメントが機能する
方法を変えることなく、ここに記載されている特異的エレメントに対しある種の
変化が為され得ることを認めるはずである。例えば、ここに記載されたカセット
は、3種の遺伝エレメント、興味の対象である配列、プライマー結合部位および
逆方向縦列反復を含むものとして記載されており、適当なプロモーターの制御下
における逆転写酵素遺伝子による標的細胞へのトランスフェクション時、ここに
記載されている阻害性核酸を生成する。しかしながら、当業界における熟練した
専門家であれば、例えば、カセットの逆転写酵素遺伝子としての使用について記
載されたマウスモロニー白血病ウイルス逆転写酵素遺伝子が、他の逆転写酵素遺
伝子と置き換えられ得ること(ヒト免疫不全ウイルスからの逆転写酵素遺伝子は
、それらの遺伝子の一つであった)、およびここに記載されているCMVプロモ
ーター以外のプロモーターでも有利に使用され得ることを認めるはずである。上
記の通り、形成されるステム・ループ中間体は、制限エンドヌクレアーゼ部位を
含む場合も含まない場合もあり得、変性に対するその感受性は、その中間体から
製造されるよう意図された興味の対象である特定配列に合わせて有利になるよう
操作される。かかる変更は全て、および本発明の精神から逸脱せずに為される修
飾がこの記載内容により当業界における熟練した専門家にとっては明白なもので
ある他の変更も、本明細書記載の請求の範囲内に含まれるものとする。
Although described with reference to the figures and examples presented herein, one of ordinary skill in the art would be able to practice without altering the manner in which the elements each function to achieve their intended result. It should be appreciated that certain changes can be made to the specific elements described in. For example, the cassettes described herein are described as containing three genetic elements, a sequence of interest, a primer binding site and an inverted tandem repeat, reverse transcriptase under the control of a suitable promoter. Upon transfection of the target cell with the gene, the inhibitory nucleic acids described herein are produced. However, one of ordinary skill in the art can, for example, replace the murine Moloney leukemia virus reverse transcriptase gene described for use of the cassette as a reverse transcriptase gene with other reverse transcriptase genes ( It should be appreciated that the reverse transcriptase gene from the human immunodeficiency virus was one of those genes), and that promoters other than the CMV promoter described herein could also be used to advantage. As mentioned above, the stem-loop intermediate formed may or may not contain restriction endonuclease sites, and its susceptibility to denaturation is of interest to those made from that intermediate. It is manipulated to be advantageous for a particular sequence. All such changes, as well as other modifications where modifications made without departing from the spirit of the invention are obvious to those skilled in the art by this description, are also claimed. It shall be included in the range.

【0109】[0109]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による宿主細胞におけるss−cDNAの製造を概説した
図である。
FIG. 1 is a diagram outlining the production of ss-cDNA in a host cell according to the present invention.

【図2】 図1で概説された方法により形成されたステム・ループ中間体の
概略図である。
2 is a schematic illustration of a stem-loop intermediate formed by the method outlined in FIG.

【図3】 本発明発現系の第一態様の第一成分を含むpssXAプラスミド
の概略図である。pssXAを製造するため、逆転写酵素(RT)およびMboII
遺伝子を哺乳類発現ベクターpBK−RSV(ストラタジーン)にサブクローニン
グし、単一ポリペプチドとして発現させた。RTおよびMboIIドメインはヒス
チジン・リッチ・リンカーにより分離される。
FIG. 3 is a schematic diagram of a pssXA plasmid containing the first component of the first aspect of the expression system of the present invention. Reverse transcriptase (RT) and MboII to produce pssXA
The gene was subcloned into the mammalian expression vector pBK-RSV (Stratagene) and expressed as a single polypeptide. The RT and MboII domains are separated by a histidine-rich linker.

【図4A】 興味の対象である配列を含み、(1)MoMuLV逆転写酵素プ
ロモーター領域、(2)NotI部位、PacIおよびBamHI、および(3)縦
列反復IR−LおよびIR−Rを含む本発明発現系の第一態様の第二成分を含む
pssXBプラスミドの概略図である。
FIG. 4A is a schematic drawing of the present invention comprising a sequence of interest, (1) MoMuLV reverse transcriptase promoter region, (2) NotI site, PacI and BamHI, and (3) tandem repeats IR-L and IR-R. FIG. 3 is a schematic diagram of a pssXB plasmid containing the second component of the first aspect of the expression system.

【図4B】 興味の対象である配列を含み、(1)MoMuLV逆転写酵素プ
ロモーター領域、(2)NotI部位、PacIおよびBamHI、および(3)縦
列反復IR−LおよびIR−Rを含む本発明発現系の第一態様の第二成分を含む
pssXBプラスミドの挿入領域の配列である。
FIG. 4B is an invention comprising a sequence of interest, (1) MoMuLV reverse transcriptase promoter region, (2) NotI site, PacI and BamHI, and (3) tandem repeats IR-L and IR-R. It is the sequence of the insertion region of the pssXB plasmid containing the second component of the first aspect of the expression system.

【図5A】 本発明発現系の第二態様を含むpssXCプラスミドの概略図
である。
FIG. 5A is a schematic diagram of the pssXC plasmid containing the second embodiment of the expression system of the present invention.

【図5B】 10−23DNA酵素配列の概略図である。FIG. 5B is a schematic representation of the 10-23 DNA enzyme sequence.

【図6A】 本発明発現系の第三態様を含むpssXDプラスミドの概略図
を表す。
FIG. 6A shows a schematic diagram of the pssXD plasmid containing the third embodiment of the expression system of the present invention.

【図6B】 pssXDプラスミドの拡大部分の概略図を表す。FIG. 6B depicts a schematic representation of the expanded portion of the pssXD plasmid.

【図7】 pssXAトランスフェクション細胞リゼイトでのRT活性に関
するPCR検定の結果を示す。レーン1および2:pBK−RSVベクターによ
り一時的にトランスフェクションされたA549細胞、レーン3および4:ps
sXAにより一時的にトランスフェクションされたA549細胞、レーン5およ
び5:pssXAにより安定してトランスフェクションされたA549細胞(E
10)。PCR増幅前、逆転写反応が37℃でそれぞれ10(レーン1、3および
5)または30分間(レーン2、4および6)実施された。
FIG. 7 shows the results of a PCR assay for RT activity in pssXA-transfected cell lysates. Lanes 1 and 2: A549 cells transiently transfected with pBK-RSV vector, lanes 3 and 4: ps.
A549 cells transiently transfected with sXA, lanes 5 and 5: A549 cells stably transfected with pssXA (E
10). Prior to PCR amplification, reverse transcription reactions were performed at 37 ° C for 10 (lanes 1, 3 and 5) or 30 minutes (lanes 2, 4 and 6), respectively.

【図8】 PCR分析によるssDNAの検出検定法の結果を示す。全RN
Aは、pssXBベクター、pssXB−IまたはpssXB−IIにより一時的
にトランスフェクションされた、いずれかのE10細胞から単離された。PCR
増幅前、全RNAを37℃で30分間S1ヌクレアーゼ(レーン1および3)また
はリボヌクレアーゼ(レーン2、4および5)により前処理した。レーン1および
2:pssXB−1、レーン3および4:pssXB−II、レーン5:pssX
Bベクター。
FIG. 8 shows the results of an assay method for detecting ssDNA by PCR analysis. All RN
A was isolated from either E10 cells transiently transfected with pssXB vector, pssXB-I or pssXB-II. PCR
Prior to amplification, total RNA was pretreated with S1 nuclease (lanes 1 and 3) or ribonuclease (lanes 2, 4 and 5) for 30 minutes at 37 ° C. Lanes 1 and 2: pssXB-1, Lanes 3 and 4: pssXB-II, Lane 5: pssX.
B vector.

【図9】 ssDNA検出に関するドットブロット分析の結果を示す。1:
pssXB−IによりトランスフェクションされたE10細胞、2:pssXB
−IIによりトランスフェクションされたE10細胞、3:E10細胞、4:A5
49細胞。
FIG. 9 shows the results of dot blot analysis for ssDNA detection. 1:
E10 cells transfected with pssXB-I, 2: pssXB
-II-transfected E10 cells, 3: E10 cells, 4: A5
49 cells.

【図10】 c−rafキナーゼに対するアンチセンス配列を製造する本発
明に従い構築されたssDNA生産ベクターのノーザンブロットを定量する棒グ
ラフを示す。レーン1−3:トランスフェクションの24時間後に採取された細
胞、レーン4−6:トランスフェクションの48時間後に採取された細胞。レー
ン1:pssXBベクターによりトランスフェクションされたE10細胞、レー
ン2および5:pssXB−IによりトランスフェクションされたE10細胞、
レーン3および6:pssXB−IIによりトランスフェクションされたE10細
胞。
FIG. 10 shows a bar graph quantifying Northern blots of ssDNA production vectors constructed according to the present invention producing antisense sequences for c-raf kinase. Lanes 1-3: cells harvested 24 hours after transfection, Lanes 4-6: cells harvested 48 hours after transfection. Lane 1: E10 cells transfected with pssXB vector, Lanes 2 and 5: E10 cells transfected with pssXB-I,
Lanes 3 and 6: E10 cells transfected with pssXB-II.

【図11】 c−rafDNA酵素配列を含む対照pssXD−Iまたはp
ssXD−IIによりトランスフェクションされたA549細胞でのssDNA検
出に関するドット・ブロット分析の結果を示す。S1ヌクレアーゼによるssD
NA酵素の特異的分解故にS1ヌクレアーゼの存在下では検出可能なシグナルは
発生されなかった。
FIG. 11. Control pssXD-I or p containing c-raf DNA enzyme sequence.
5 shows the results of dot blot analysis for ssDNA detection in A549 cells transfected with ssXD-II. SsD by S1 nuclease
No detectable signal was generated in the presence of S1 nuclease due to the specific degradation of the NA enzyme.

【図12】 pssXD−IIによりトランスフェクションされたA549細
胞で発現されたssDNAがc−raf mRNAレベルを改変したか否かを測
定するための定量的RT−PCRの結果を示す。レーン1:対照pssXD−I
、レーン2:pssXD−II。
FIG. 12 shows the results of quantitative RT-PCR to determine whether ssDNA expressed in A549 cells transfected with pssXD-II modified c-raf mRNA levels. Lane 1: Control pssXD-I
, Lane 2: pssXD-II.

【図13】 pssXD−IまたはpssXD−IIによりトランスフェクシ
ョンされたA549細胞におけるc−rafタンパク質発現の抑制に関するウエ
スタンブロットの結果を示す。レーン1:pssXD−II、レーン2:対照ps
sXD−I、レーン3:非トランスフェクション細胞。
FIG. 13 shows the results of Western blot regarding suppression of c-raf protein expression in A549 cells transfected with pssXD-I or pssXD-II. Lane 1: pssXD-II, Lane 2: control ps
sXD-I, lane 3: untransfected cells.

【図14】 c−raf遺伝子発現の抑制による細胞アポトーシス誘導のた
めのゲノムDNA開裂に関するウエスタンブロットの結果を示す。レーン1:p
ssXD−II、レーン2:対照pssXD−I、レーン3:非トランスフェクシ
ョン細胞。
FIG. 14 shows the results of Western blotting regarding the cleavage of genomic DNA for the induction of cell apoptosis by suppressing the c-raf gene expression. Lane 1: p
ssXD-II, lane 2: control pssXD-I, lane 3: untransfected cells.

【図15】 c−raf遺伝子発現の抑制による細胞アポトーシス誘導のた
めのPARP開裂に関するウエスタンブロットの結果を示す。レーン1:pss
XD−II、レーン2:対照pssXD−I、レーン3:非トランスフェクション
細胞。
FIG. 15 shows the results of Western blotting regarding PARP cleavage for inducing cell apoptosis by suppressing c-raf gene expression. Lane 1: pss
XD-II, lane 2: control pssXD-I, lane 3: untransfected cells.

───────────────────────────────────────────────────── 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) // A61K 31/7088 A61P 25/16 48/00 29/00 A61P 25/16 31/12 29/00 35/00 31/12 C12N 15/00 ZNAA 35/00 5/00 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,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 イン・チェン アメリカ合衆国77099テキサス州ヒュース トン、サウス・ウィルクレスト9881番、サ イトジェニックス・インコーポレイテッド 内 Fターム(参考) 4B024 AA20 CA04 CA11 HA17 4B065 AA93X AB01 CA44 4C084 AA06 AA07 AA13 BA35 MA55 NA14 ZA031 ZB111 ZB261 ZB331 4C086 AA03 EA16 MA55 NA14 ZA02 ZB11 ZB26 ZB33 【要約の続き】 間体の二本鎖ステムが所望の対応する制限エンドヌクレ アーゼ(複数も可)により開裂され、次いでループ部分、 または興味の対象である配列は線状一本鎖断片のDNA として放出される。この放出(または開裂)されたssD NA片は、二本鎖ステムから上流5'または下流3'にあ るとしても最小限の配列情報を含む。生成したssDN Aは、内在性標的核酸配列に結合することにより、核酸 のデュプレックスまたはトリプレックス結合を用いた遺 伝子不活化、位置指定突然変異導入、特異的細胞タンパ ク質への結合による細胞機能の中断、およびRNAスプ ライシング機能の妨害のように治療目的のためにその配 列の発現を改変させる。─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // A61K 31/7088 A61P 25/16 48/00 29/00 A61P 25/16 31/12 29/00 35 / 00 31/12 C12N 15/00 ZNAA 35/00 5/00 A (81) Designated countries 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, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, B , BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ , PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Inchen USA 77099 South Wilcrest 9881, Hughston, Texas, F-term in Sitegenics Incorporated (reference) 4B024 AA20 CA04 CA11 HA17 4B065 AA93X AB01 CA44 4C084 AA06 AA07 AA13 BA35 MA55 NA14 ZA031 ZB111 ZB261 ZB331 4C086 A A03 EA16 MA55 NA14 ZA02 ZB11 ZB26 ZB33 [Summary of Continuation] The double-stranded stem of the interstitium is cleaved by the desired corresponding restriction endonuclease (s), and then the loop portion, or the sequence of interest, is linear. Released as a single-stranded fragment of DNA. This released (or cleaved) piece of ssDNA contains minimal sequence information, whether upstream 5'or downstream 3'from the double-stranded stem. By binding to the endogenous target nucleic acid sequence, the generated ssDNA is inactivated by gene inactivation using nucleic acid duplex or triplex binding, site-directed mutagenesis, interruption of cell function by binding to a specific cellular protein, And alter the expression of that sequence for therapeutic purposes such as interference with RNA splicing function.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 逆方向縦列反復および3'プライマー結合部位(PBS)が興
味の対象である配列の両端に隣接して成るカセットを標的細胞へ導入し、この場
合、興味の対象である配列は逆転写時に内在性核酸配列に結合する核酸配列を製
造するように設計された核酸配列により構成されており、 PBSからカセットのmRNA転写物を逆転写することにより、細胞内で1本
鎖cDNA転写物を放出させ、そして cDNA転写物を内在性核酸標的配列に結合させることにより標的配列の発現
を改変する 段階を含む、標的細胞における内在性核酸標的配列の発現を改変する方法。
1. A cassette comprising inverted tandem repeats and 3'primer binding sites (PBS) flanking the ends of the sequence of interest into the target cell, wherein the sequence of interest is It is composed of a nucleic acid sequence designed to produce a nucleic acid sequence that binds to an endogenous nucleic acid sequence during reverse transcription, and reverse transcription of an mRNA transcript of a cassette from PBS results in intracellular single-stranded cDNA transcription. A method of modifying expression of an endogenous nucleic acid target sequence in a target cell comprising releasing the product and modifying the expression of the target sequence by binding the cDNA transcript to the endogenous nucleic acid target sequence.
【請求項2】 さらに逆転写酵素/リボヌクレアーゼ遺伝子を標的細胞へト
ランスフェクションすることを含む、請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, further comprising transfecting the reverse transcriptase / ribonuclease gene into the target cells.
【請求項3】 さらに興味の対象である配列の転写物を線状化することを含
む、請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, further comprising linearizing the transcript of the sequence of interest.
【請求項4】 興味の対象である配列のcDNA転写物が逆方向縦列反復の
ワトソンクリック塩基対合によりステム‐ループ中間体を形成するとき、逆方向
縦列反復に制限エンドヌクレアーゼ部位を含ませることにより、興味の対象であ
る配列の転写物が線状化される、請求項3記載の方法。
4. Including a restriction endonuclease site in the inverted tandem repeat when the cDNA transcript of the sequence of interest forms a stem-loop intermediate by Watson-Crick base pairing of the inverted tandem repeat. 4. The method of claim 3, wherein the linearizes the transcript of the sequence of interest.
【請求項5】 さらに逆転写酵素遺伝子の転写を誘導的に促すことを含む、
請求項2記載の方法。
5. A method further comprising inducibly promoting transcription of a reverse transcriptase gene,
The method of claim 2.
【請求項6】 逆転写酵素遺伝子の転写が真核生物プロモーターにより促さ
れる、請求項5記載の方法。
6. The method of claim 5, wherein transcription of the reverse transcriptase gene is driven by a eukaryotic promoter.
【請求項7】 請求項1記載の方法により製造されるcDNA転写物。7. A cDNA transcript produced by the method of claim 1. 【請求項8】 核酸標的配列の発現が請求項1記載の方法に従い改変されて
いる、標的細胞。
8. A target cell in which the expression of a nucleic acid target sequence has been modified according to the method of claim 1.
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