JP2003533176A - Resolvese-catalyzed sequence-specific recombination of DNA in eukaryotic cells - Google Patents

Resolvese-catalyzed sequence-specific recombination of DNA in eukaryotic cells

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JP2003533176A
JP2003533176A JP2001540261A JP2001540261A JP2003533176A JP 2003533176 A JP2003533176 A JP 2003533176A JP 2001540261 A JP2001540261 A JP 2001540261A JP 2001540261 A JP2001540261 A JP 2001540261A JP 2003533176 A JP2003533176 A JP 2003533176A
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dna
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カルディオン・アクチエンゲゼルシャフト
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、res配列を含有する第1のDNA配列を細胞に導入するステップと、第1のDNA配列のコピーを導入するステップと、リゾルバーゼまたはその誘導体の作用によって配列特異的組換えを実施するステップとを含む、真核細胞におけるDNAの配列特異的組み換え方法に関する。本発明は、配列番号1の第1のDNA配列を細胞に導入するステップと、配列番号1の第1のDNA配列のコピーを細胞に直列方向に導入するステップと、野生型リゾルバーゼを導入するステップと、試験対象のトポイソメラーゼ阻害剤を添加するステップとを含む、真核細胞においてトポイソメラーゼ阻害剤を試験する方法に関する。   (57) [Summary] The present invention comprises the steps of introducing a first DNA sequence containing a res sequence into a cell, introducing a copy of the first DNA sequence, and performing sequence-specific recombination by the action of a resolvase or a derivative thereof. And a sequence-specific recombination method for DNA in eukaryotic cells. The present invention relates to a step of introducing a first DNA sequence of SEQ ID NO: 1 into a cell, a step of introducing a copy of the first DNA sequence of SEQ ID NO: 1 into a cell in a tandem direction, and a step of introducing a wild-type resolvase. And a step of adding a topoisomerase inhibitor to be tested, to a method for testing a topoisomerase inhibitor in a eukaryotic cell.

Description

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

【0001】 本発明は、res配列を含有する第1のDNA配列を細胞に導入するステップ
と、第1のDNA配列のコピーを導入するステップと、リゾルバーゼ(reso
lvase)またはその誘導体の作用によって配列特異的組換えを実施するステ
ップとを含む、真核細胞におけるDNAの配列特異的組み換え方法に関する。本
発明は、さらに、配列番号1の第1のDNA配列を細胞に導入するステップと、
配列番号1の第1のDNA配列のコピーを細胞に直列方向に導入するステップと
、野生型リゾルバーゼを導入するステップと、試験対象のトポイソメラーゼ阻害
剤を添加するステップとを含む、真核細胞においてトポイソメラーゼ阻害剤を試
験する方法に関する。
The present invention relates to the step of introducing a first DNA sequence containing a res sequence into a cell, introducing a copy of the first DNA sequence, and a resolvase (reso).
lvase) or a derivative thereof to carry out sequence-specific recombination. The invention further comprises the step of introducing into the cell the first DNA sequence of SEQ ID NO: 1.
Topoisomerase in eukaryotic cells comprising the steps of introducing a copy of the first DNA sequence of SEQ ID NO: 1 into cells in a tandem direction, introducing wild-type resolvase, and adding a topoisomerase inhibitor to be tested. It relates to a method for testing inhibitors.

【0002】 真核細胞ゲノムの制御された操作は、生きている生物におけるある種の遺伝子
の機能を調査するための重要な方法である。また、それは、医学の遺伝子治療手
法においても役割を果たす。遺伝子導入動物株の作製、遺伝子および遺伝子セグ
メントの改変(すなわち、「ジーンターゲティング」)並びに高等な真核生物の
ゲノムへの異種DNAの標的導入はこれに関連して特に重要である。配列特異的
組換えシステムを特徴づけ、使用することによって、最近ではこれらの技術をか
なり改善することが可能になってきた。
The controlled manipulation of the eukaryotic genome is an important method for investigating the function of certain genes in living organisms. It also plays a role in medical gene therapy approaches. The generation of transgenic animal strains, modification of genes and gene segments (ie, "gene targeting") and targeted introduction of heterologous DNA into the genome of higher eukaryotes is of particular importance in this context. By characterizing and using sequence-specific recombination systems, it has recently become possible to significantly improve these techniques.

【0003】 保存的で配列特異的なDNAリコンビナーゼは2つのファミリーに分類される
。第1のファミリー、すなわち、「インテグラーゼ」ファミリーのメンバーは、
以下で組換え配列と呼ぶ規定の2つのヌクレオチド配列間のDNA鎖の切断およ
び再結合を触媒する。これらは、2つの異なるDNA分子に存在しても、または
1つのDNA分子に存在してもよい。次いで、それぞれ、分子間組換えまたは分
子内組換えが生じる。後者の場合には、反応の結果は、それぞれに対応した組換
え配列の各々のアレンジメントに依存する。組換え配列が互いに対して逆、すな
わち、反対方向で存在する場合には、その間のDNAセグメントの逆転が起きる
。組換え配列が直列、すなわち、同一方向の複製物としてDNA基質上に存在す
る場合には、欠失が生じる。分子間組換えの場合には、すなわち、2つの組換え
配列が2つの異なるDNA分子上に配置されている場合には、2つのDNA分子
の融合が生じることがある。インテグラーゼファミリーのメンバーは通常分子内
組換えおよび分子間組換えの両方を触媒するが、第2のファミリーのリコンビナ
ーゼ、すなわち、「インベルターゼ/リゾルバーゼ」は分子内組換えだけが可能
である。「インベルターゼ/リゾルバーゼ」は、組換え配列が逆方向の複製物(
インベルターゼ)として、または直列方向の複製物(リゾルバーゼ)として存在
する場合だけ分子内組換えを実施することができる。インベルターゼの作用によ
り組換え配列間に存在するDNAセグメントは常に逆転するが、リゾルバーゼは
常に欠失を生じる。
Conservative and sequence-specific DNA recombinases are divided into two families. Members of the first family, the "Integrase" family, are:
It catalyzes the cleavage and recombination of DNA strands between two defined nucleotide sequences, referred to below as recombinant sequences. These may be present in two different DNA molecules or in one DNA molecule. Intermolecular recombination or intramolecular recombination then occurs, respectively. In the latter case, the outcome of the reaction depends on the arrangement of each of the corresponding recombinant sequences. If the recombination sequences are opposite to each other, ie in the opposite orientation, reversal of the DNA segment between them will occur. Deletions occur when the recombination sequences are tandem, that is, present on the DNA substrate as duplicates in the same orientation. In the case of intermolecular recombination, ie where the two recombination sequences are located on two different DNA molecules, a fusion of the two DNA molecules may occur. Members of the integrase family normally catalyze both intramolecular and intermolecular recombination, whereas the second family of recombinases, or "invertases / resolvases", are only capable of intramolecular recombination. “Invertase / resolvase” is a replica of an inverted sequence of recombinant sequences (
Intramolecular recombination can only be carried out if it is present as an invertase) or as a direct replication (resolvase). Due to the action of invertase, the DNA segment present between the recombination sequences is always inverted, whereas the resolvase always causes a deletion.

【0004】 主に真核細胞ゲノムを操作するために現在使用されているリコンビナーゼはイ
ンテグラーゼファミリーに属する。これらはバクテリオファージP1のCre−
リコンビナーゼおよび酵母由来のFlpリコンビナーゼである。Muller,
U.(1999)Mech.Develop.,82,pp.3を参照。Cre
−リコンビナーゼが結合する組換え配列はloxPで示される。loxPは、各
々が13bp長で、その間に8bp長のスペーサーが存在する2つの逆方向ヌク
レオチド配列からなる34bp長のヌクレオチドである。Hoess, R.
et al.(1985)J.Mol.Biol.,181,pp.351を参
照。FRTで示されるFlpの結合配列は組成は同様であるが、loxPとは異
なる。Kilby,J.et al.(1993)Trends Genet.
,9,pp.413.を参照。従って、組換え配列は互いに交換不能である。す
なわち、CreはFRT配列を組換え不能で、FLPはloxP配列を組換え不
能である。両組換えシステムは長い距離において活性である。すなわち、2つの
loxPまたはFRT配列が隣接する逆方向化または欠失対象のDNAセグメン
トは数10,000(kb)の長さの塩基対であってもよい。
The recombinases currently used mainly for manipulating the eukaryotic genome belong to the integrase family. These are Cre- of bacteriophage P1
Recombinase and Flp recombinase from yeast. Muller,
U. (1999) Mech. Development. , 82, pp. See 3. Cre
-The recombinant sequence to which the recombinase binds is indicated by loxP. loxP is a 34 bp long nucleotide consisting of two inverted nucleotide sequences, each 13 bp long with an 8 bp long spacer between them. Hoess, R.A.
et al. (1985) J. Mol. Biol. , 181, pp. See 351. The binding sequence of Flp represented by FRT has the same composition but is different from loxP. Kilby, J .; et al. (1993) Trends Genet.
, 9, pp. 413. See. Therefore, the recombinant sequences are not interchangeable with each other. That is, Cre cannot recombine the FRT sequence and FLP cannot recombine the loxP sequence. Both recombination systems are active at long distances. That is, the DNA segment to be inverted or deleted, which is flanked by two loxP or FRT sequences, may have a base pair length of several 10,000 (kb).

【0005】 これら2つのシステムによって、例えば、マウスモデルにおける組織特異的組
換え、植物および動物における染色体転位並びに遺伝子発現の制御された誘導が
実施される。Muller,U.(1999)Mech.Develop.,8
2,pp.3による総説記事参照。このようにして、DNAポリメラーゼβの遺
伝子が特定のマウス組織で欠失された。Gu,H.et al.(1994)S
cience,265,pp.103を参照。さらに別の例は、マウス水晶体に
主に腫瘍を形成するDNA腫瘍ウィルスSV40発癌遺伝子のこれらの組織にお
ける特異的な活性化である。Cre−loxP方法も誘導性プロモーターに関連
して使用される。例えば、インターフェロン誘導性プロモーターによるリコンビ
ナーゼの発現はそれによって調節され、肝臓において特異的遺伝子が欠失するが
、他の組織では全くまたはわずかな程度しか欠失されない。Kuhn,R.et
al.(1995)Science,269,pp.1427を参照。
These two systems carry out, for example, tissue-specific recombination in mouse models, chromosomal translocation in plants and animals and controlled induction of gene expression. Muller, U.S.A. (1999) Mech. Development. , 8
2, pp. See review article by 3. In this way, the gene for DNA polymerase β was deleted in specific mouse tissues. Gu, H .; et al. (1994) S
science, 265, pp. See 103. Yet another example is the specific activation in these tissues of the DNA oncovirus SV40 oncogene, which primarily forms tumors in the mouse lens. The Cre-loxP method is also used in connection with inducible promoters. For example, the expression of recombinases by the interferon-inducible promoter is regulated thereby and specific genes are deleted in the liver, but not or only to a small extent in other tissues. Kuhn, R .; et
al. (1995) Science, 269, pp. See 1427.

【0006】 インベルターゼ/リゾルバーゼファミリーの2つのメンバーは、真核細胞ゲノ
ムを操作するのにこれまで使用されている。バクテリオファージMuのインベル
ターゼGinの突然変異体は、補助因子を使用しないで植物プロトプラスト中の
DNA断片の逆位を触媒することができる。しかし、この突然変異体は過剰に組
換えを起こす状態であり、すなわち、天然の組換え配列以外の組換え配列のDN
A鎖切断も触媒する。Maeser,S.&Kahmann,R.(1991)
Mol.Gen.Genet.,230,pp.170を参照。これにより、植
物プロトプラストのゲノムに目的でない致死的な組換え事象が生じる場合がある
。化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogens)由来のプラ
スミドにコードされたβ−リコンビナーゼは、マウス細胞培養物中で2つの直列
反復型組換え配列間の組換えを触媒し、これによりセグメントが切除される。し
かし、欠失以外に逆位も検出された。Diaz,V.et al.(1999)
J.Biol.Chem.,274,pp.6634を参照。結果として、真核
細胞のゲノムを操作するためのインベルターゼ/リゾルバーゼファミリーのこれ
らのメンバーの制御下での使用は大きく制限されたり、好適でなかったりする。
Two members of the invertase / resolvase family have previously been used to engineer the eukaryotic genome. Mutants of the bacteriophage Mu invertase Gin are able to catalyze the inversion of DNA fragments in plant protoplasts without the use of cofactors. However, this mutant is in a state of undergoing excessive recombination, ie DN of a recombinant sequence other than the natural recombinant sequence.
It also catalyzes A chain scission. Maeser, S .; & Kahmann, R .; (1991)
Mol. Gen. Genet. , 230, pp. See 170. This may result in unintended lethal recombination events in the plant protoplast genome. A β-recombinase encoded by a plasmid from Streptococcus pyogens catalyzes recombination between two tandem repeat recombination sequences in mouse cell culture, which excises the segment. However, in addition to the deletion, inversions were also detected. Diaz, V .; et al. (1999)
J. Biol. Chem. , 274, pp. See 6634. As a result, the controlled use of these members of the invertase / resolvase family under control of the eukaryotic genome is largely limited or unsuitable.

【0007】 γδ−リゾルバーゼはリゾルバーゼファミリーのプロトタイプであり、細菌ト
ランスポゾンγδによってコードされる(トランスポゾン1000とも示される
)。γδ−リゾルバーゼは系統発生的にTn3リゾルバーゼに密接に関連する。
実際、細菌の大腸菌(Escherichia coli)において、γδ−ト
ランスポゾンは、F因子の成分としてエピソームのように挙動する。トランスポ
ゾンにコードされたリゾルバーゼの生物機能は、一般に、配列特異的DNA組換
えによるいわゆる融合体の分離を触媒することにある。融合体はトランスポゾン
の2つの直列反復型コピーからなり、細菌細胞内での転位の過程(可動性遺伝因
子の別の遺伝子座への「ジャンピング」)によって一時的に形成される。リゾル
バーゼは、一般にresで示される2つの同じ組換え配列間の組換えを触媒する
。resは145ヌクレオチドを含有し、リゾルバーゼ遺伝子のように、トラン
スポゾンの天然の構成成分である。一般に、クラスIIのトランスポゾンはre
s、トランスポザーゼをコードするtnpA遺伝子およびリゾルバーゼをコード
するtnpR遺伝子からなる。融合体を形成する際には、トランスポゾンは、r
es配列、tnpA遺伝子およびtnpR遺伝子を有するトランスポゾンの2つ
のコピーが直列方向の複製物として存在するように複製される。Grindle
y,N.D.F.(1994)Nucl.Acids and Mol.Bio
l.,8,pp.236による総説記事を参照。リゾルバーゼはres内に全部
で6つの結合部位を有する。すなわち、各結合部位に個々のリゾルバーゼ分子が
結合している。野生型リゾルバーゼはホモダイマーとして可溶化状態で(従って
、細胞内にも)存在するので、合計3ダイマーがresに結合する。結果として
、resはI、IIおよびIIIで示される3つのダイマー結合部位からなる。
3つの結合部位の2つ(IIおよびIII)は補助配列と呼ばれる。2つのリゾ
ルバーゼダイマーがこれらの配列を占めることは、最終的にDNA鎖交換に至る
実際の組換え反応の活性化に必要な前提条件である。これは、resの不完全な
回文配列による結合部位Iの中心、いわゆる「クロスオーバー」領域で生じ、そ
れに結合するリゾルバーゼダイマーによって触媒される。
Γδ-resolvase is a prototype of the resolvase family and is encoded by the bacterial transposon γδ (also designated transposon 1000). γδ-Resolvase is phylogenetically closely related to Tn3 Resolvase.
Indeed, in the bacterial Escherichia coli, the γδ-transposon behaves episomally as a component of the F factor. The biological function of transposons encoded resolvases is generally to catalyze the separation of so-called fusions by sequence-specific DNA recombination. The fusion consists of two tandemly repeated copies of the transposon, transiently formed by the process of transposition within the bacterial cell ("jumping" of the mobile genetic element to another locus). Resolvase catalyzes recombination between two identical recombination sequences, commonly designated res. res contains 145 nucleotides and, like the resolvase gene, is a natural component of transposons. Generally, class II transposons are re
s, the tnpA gene encoding transposase and the tnpR gene encoding resolvase. In forming the fusion, the transposon
Two copies of the transposon carrying the es sequence, the tnpA gene and the tnpR gene are replicated such that they exist as tandemly directed replicas. Grindle
y, N.N. D. F. (1994) Nucl. Acids and Mol. Bio
l. , 8, pp. See review article by 236. Resolvase has a total of 6 binding sites within res. That is, individual resolvase molecules are bound to each binding site. Since wild-type resolver exists as a homodimer in a solubilized state (and therefore also in cells), a total of 3 dimers bind to res. As a result, res consists of three dimer binding sites designated I, II and III.
Two of the three binding sites (II and III) are called auxiliary sequences. Occupation of these sequences by two resolver dimers is a prerequisite for the activation of the actual recombination reaction that ultimately leads to DNA strand exchange. This occurs in the center of the binding site I, the so-called "crossover" region, by the incomplete palindromic sequence of res, catalyzed by the resolver dimer that binds to it.

【0008】 リゾルバーゼファミリーのメンバーは、2つのres間の組換えを触媒できる
ためには、負(−)のDNAスーパーコイル状態のDNA基質を必要とする。追
加のタンパク質補助因子はこの反応には必要ない。(−)DNAスーパーコイル
状態以外に、さらに別のこの組換えの前提条件は、DNA分子上に直列反復とし
て両方のresが存在することである。結果として、リゾルバーゼは、2つのr
es配列間に局在化するDNAセグメントの分子内欠失だけを触媒する。res
の局在化および配向に関するこのような制約の理由は、特異的なシナプス複合体
、いわゆるシナプトソームが少なくとも6つのリゾルバーゼダイマーと2つのこ
こでは塩基対形成しているresコピーとの間に形成されることである。シナプ
トソームの形成は、いかなる場合でも、リゾルバーゼによる組換え反応の活性化
に必要な前提条件である。リゾルバーゼによって触媒される組換え反応の総合的
な総説は、例えば、Grindley(1994)に見られる。
Members of the resolvase family require a negative (-) DNA supercoiled DNA substrate to be able to catalyze recombination between two res. No additional protein cofactors are required for this reaction. In addition to the (-) DNA supercoiled state, yet another prerequisite for this recombination is the presence of both res as tandem repeats on the DNA molecule. As a result, the resolverase has two r
It only catalyzes intramolecular deletions of DNA segments that are localized between es sequences. res
The reason for these constraints on the localization and orientation of the protein is the formation of a specific synaptic complex, the so-called synaptosome, between at least 6 resolver dimers and two here base-paired res copies. Is Rukoto. The formation of synaptosomes is in any case a prerequisite for the activation of the recombination reaction by resolvase. A comprehensive review of resolvase catalyzed recombination reactions can be found, for example, in Grindley (1994).

【0009】 DNA基質分子の(−)スーパーコイルの存在とは関係なく、2つの完全なr
es間の組換えを触媒することができる、Tn3−リゾルバーゼおよびγδ−リ
ゾルバーゼ(γδ−リゾルバーゼE124Q)のようなリゾルバーゼ突然変異体が存
在する。この表現型の分子的基礎はこれまで十分には説明されていない。明らか
に、この突然変異体リゾルバーゼモノマーの改良された二量体特性はここでは重
要な役割を果たす。Arnold et al.(1999)EMBO J.,
18,pp.1407を参照。この場合には、野生型リゾルバーゼの反応で観察
されるように、res配列間のDNAセグメントの欠失が生じる。
Independent of the presence of the (−) supercoil of the DNA substrate molecule, two complete r
There are resolver mutants such as Tn3-resolvase and γδ-resolvase (γδ-resolvase E124Q ) that can catalyze recombination between es. The molecular basis of this phenotype has so far not been fully explained. Apparently, the improved dimer properties of this mutant resolvase monomer play an important role here. Arnold et al. (1999) EMBO J. ,
18, pp. See 1407. In this case, a deletion of the DNA segment between the res sequences occurs, as observed in the wild-type resolvase reaction.

【0010】 (−)スーパーコイルが存在する場合の突然変異体リゾルバーゼのさらに別の
特別な特徴は、これらの突然変異体リゾルバーゼは、resの2つの補助配列I
IおよびIIIを使用しないで、回文配列による結合部位Iだけを用いて組換え
を実施することができるということである。結果として、主に結合部位Iを含有
するので、完全なresより実質的に短い2つのDNAセグメント間にも組換え
が生じることがある。組換えは、組換え配列の局在化および配向とは無関係に生
じる。すなわち、2つのパートナー配列は1つのDNA分子上に存在しても、ま
たは2つの異なるDNA分子上に存在してもよく、直列方向または逆方向の複製
物として存在することができる。結果として、分子間組換えが生じ、これにより
2つの異なるDNA分子が融合し、分子内反応の場合には、結合部位Iの互いに
対するそれぞれの配向に依存して、すなわち、直列方向または逆方向の複製物と
して、結合部位I間にDNAセグメントの欠失または逆位が生じる。
Yet another special feature of mutant resolvases in the presence of the (−) supercoil is that these mutant resolvases contain two accessory sequences I of res.
It means that the recombination can be carried out using only the binding site I with the palindromic sequence, without using I and III. As a result, recombination may also occur between two DNA segments that are substantially shorter than the full res, as they contain mostly binding site I. Recombination occurs independent of the localization and orientation of the recombination sequences. That is, the two partner sequences may be on one DNA molecule, or on two different DNA molecules, and may exist as tandem or inverted replicas. As a result, intermolecular recombination occurs, which results in the fusion of two different DNA molecules, in the case of an intramolecular reaction, depending on the respective orientations of binding site I with respect to each other, ie in tandem or reverse orientation. As a replica, a deletion or inversion of the DNA segment occurs between binding sites I.

【0011】 記載のリゾルバーゼ突然変異体および野生型酵素の既知の特性は本発明に関連
して重要な状況となる: (1)未改変のリゾルバーゼは未弛緩状態のDNA基質に厳密に依存し、2つの
完全なres配列を直列方向の複製物として保有しなければならない。分子内組
換えだけが生じ、結果としてDNAセグメントが欠失する。 (2)一方、γδ−リゾルバーゼE124Qまたはγδ−リゾルバーゼE102Y,E124Q
ような突然変異体は、弛緩状態、例えば、鎖状基質分子の組換え反応を触媒する
ことができるが、しかし、完全なres配列(I、IIおよびIII)は同じD
NA分子に直列方向で存在することが必要である。突然変異体リゾルバーゼの場
合にも、分子内組換えだけと結果として生じるDNAセグメントの欠失が完全な
res配列に生じる。 (3)しかし、突然変異体リゾルバーゼは、結合部位Iを有するres配列だけ
が存在する場合には、スーパーコイル状態のDNAにかかわらず、すなわち、(
−)スーパーコイルが存在する場合でも存在しない場合でも、組換えを実施する
こともできる。DNA分子上のres配列の局在化および配向は重要ではない。
従って、リゾルバーゼ突然変異体は分子内組換えおよび分子間組換えを実施する
ことができる。
The known properties of the described resolvase mutants and wild-type enzymes form an important context in the context of the present invention: (1) the unmodified resolvase is strictly dependent on the unrelaxed DNA substrate, The two complete res sequences must be retained as tandem replicas. Only intramolecular recombination occurs, resulting in the deletion of the DNA segment. (2) On the other hand, mutants such as γδ-resolvase E124Q or γδ-resolvase E102Y, E124Q can catalyze the recombination reaction of relaxed states, eg, chain substrate molecules, but with complete res Sequences (I, II and III) are the same D
It must be present in the NA molecule in the tandem direction. In the case of mutant resolvases too, only intramolecular recombination and the resulting deletion of the DNA segment occurs in the complete res sequence. (3) However, the mutant resolvase, regardless of the supercoiled DNA, when the res sequence with binding site I is only present, ie (
-) Recombination can also be carried out with or without the presence of supercoil. The localization and orientation of the res sequence on the DNA molecule is not important.
Thus, the resolvase mutant can carry out intramolecular and intermolecular recombination.

【0012】 高等真核細胞における細胞内ゲノムおよびエピソームDNAは、数領域は別と
して、位相幾何学的に弛緩状態にある。すなわち、例えば、野生型リゾルバーゼ
が組換えを触媒するために使用する自由な(−)スーパーコイルはDNAにはほ
とんどない。従って、リゾルバーゼは真核細胞の組換えのためにこれまで使用さ
れていない。
The intracellular genomic and episomal DNA in higher eukaryotic cells is topologically relaxed, apart from several regions. Thus, for example, DNA has few free (−) supercoils that wild-type resolvers use to catalyze recombination. Therefore, resolvase has not previously been used for recombination of eukaryotic cells.

【0013】 ゲノムDNAの位相幾何学的状態は、トポイソメラーゼと呼ばれる特定のクラ
スの酵素によって細胞内で調節されている。例えば、突然変異または阻害剤の作
用によってこれらのタンパク質の酵素活性が損失する事象では、位相幾何学的ス
トレスが、転写などの他のDNAの相互作用の結果としてゲノムDNAに蓄積す
る。Wang,J.C.(1996),Annu.Rev.Biochem.,
65,pp635の総説記事を参照。細胞内トポイソメラーゼ活性を選択的に阻
害することができる数多くの物質が存在する。特定のクラスのこれらの物質は、
例えば、抗癌剤としてすでに治療に使用されており、I型トポイソメラーゼを選
択的に阻害するカンプトテシンおよびその誘導体で代表される。Chen an
d Liu(1994),Annu.Rev.Pharmacol.Toxic
ol.,34,pp.191による総説記事を参照。しかし、新規で、より効果
的なトポイソメラーゼ阻害剤を開発する際の大きな問題は、現在では、このよう
な物質の阻害の程度および/または組織特異性を判定するための細胞培養または
、例えば、マウスなどの生きている生物における簡単な試験系がないことである
The topological state of genomic DNA is regulated intracellularly by a specific class of enzymes called topoisomerases. For example, in the event of loss of enzymatic activity of these proteins by the action of mutations or inhibitors, topological stress accumulates in genomic DNA as a result of other DNA interactions such as transcription. Wang, J .; C. (1996), Annu. Rev. Biochem. ,
65, see the review article pp 635. There are numerous substances that can selectively inhibit intracellular topoisomerase activity. Certain classes of these substances are
For example, it is represented by camptothecin and its derivatives, which are already used therapeutically as anticancer agents and selectively inhibit type I topoisomerase. Chen an
d Liu (1994), Annu. Rev. Pharmacol. Toxic
ol. , 34, pp. See the review article by 191. However, a major problem in developing new, more effective topoisomerase inhibitors is now the requirement of cell culture or, for example, mouse to determine the extent of inhibition and / or tissue specificity of such agents. There is no simple test system in living organisms such as.

【0014】 従って、本発明の目的は、簡単で調節可能な組換え系とそれに必要な効果的な
材料を提供することである。さらに、本発明の目的は、真核細胞のトポイソメラ
ーゼ阻害剤の簡単で信頼できる試験系を提供することである。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a simple, regulatable recombinant system and the effective materials required for it. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a simple and reliable test system for eukaryotic topoisomerase inhibitors.

【0015】 本発明の目的は、特許請求の範囲において規定される対象によって達成される
The objects of the invention are achieved by the objects defined in the claims.

【0016】 本明細書において使用する「リゾルバーゼ」という表現は、トランスポゾンに
よってコードされ、配列特異的組換えによるトランスポゾンの融合体構造の分離
を触媒する酵素および例えば、突然変異リゾルバーゼのようなその誘導体を示す
As used herein, the expression “resolvase” refers to an enzyme that is encoded by a transposon and that catalyzes the separation of the fusion structure of the transposon by sequence-specific recombination, and derivatives thereof, such as, for example, mutant resolvase. Show.

【0017】 本明細書において使用する「誘導体」という表現は、1つ以上の欠失、置換、
付加、挿入および/または逆位を有する核酸またはアミノ酸配列を示す。これに
関連して、「誘導体」という表現は、配列番号1または2に示す3’側および/
または5’側−切断形態の配列、配列番号1または2のres配列のわずかな突
然変異(塩基交換)および配列番号1または2の挿入、付加または欠失を示し、
これらの改変体は全て元のres配列と同じ活性を有する。従って、「誘導体」
という表現はまた、記載の突然変異の1つ以上を有し、リゾルバーゼ活性を有す
るポリペプチドをコードする核酸を示す。これに関連して、「誘導体」という表
現はまた、記載の改変の1つ以上を有するポリペプチドを示し、ポリペプチドは
リゾルバーゼ活性を有する。
As used herein, the expression “derivative” refers to one or more deletions, substitutions,
Denotes nucleic acid or amino acid sequences with additions, insertions and / or inversions. In this context, the expression "derivative" refers to the 3'side and / or the SEQ ID NO: 1 or 2
Or 5'-truncated form of the sequence, slight mutations (base exchanges) in the res sequence of SEQ ID NO: 1 or 2 and insertions, additions or deletions of SEQ ID NO: 1 or 2
All of these variants have the same activity as the original res sequence. Therefore, "derivative"
The expression also refers to a nucleic acid which encodes a polypeptide having one or more of the described mutations and having resolvase activity. In this context, the expression "derivative" also refers to a polypeptide having one or more of the described modifications, the polypeptide having resolvase activity.

【0018】 本明細書において使用する「塩基性アミノ酸」という表現は、リジン、アルギ
ニンおよびヒスチジンのような正に荷電した側鎖を有するアミノ酸残基を示す。
本明細書において使用する「酸性アミノ酸」という表現は、アスパラギン酸およ
びグルタミン酸のような負に荷電した側鎖を有するアミノ酸残基を示す。
The expression “basic amino acid” as used herein refers to amino acid residues having positively charged side chains such as lysine, arginine and histidine.
The expression "acidic amino acid" as used herein refers to amino acid residues having negatively charged side chains such as aspartic acid and glutamic acid.

【0019】 本明細書において使用する「直列方向」または「直列方向の複製」という表現
は、配列が各場合において5’−3’方向で存在することを意味する。
The expression “serial direction” or “duplication in serial direction” as used herein means that the sequences are in each case in the 5′-3 ′ direction.

【0020】 本明細書において使用する「形質転換」または「形質転換体」という表現は、
核酸配列を細胞に導入することを示す。導入は、例えば、トランスフェクション
またはリポフェクションであってもよく、リン酸カルシウム方法、エレクトロシ
ョック方法または卵母細胞注射によって実施してもよい。
As used herein, the expression “transformation” or “transformant” refers to
Introduces the nucleic acid sequence into the cell. The introduction may be, for example, transfection or lipofection and may be performed by the calcium phosphate method, the electroshock method or the oocyte injection.

【0021】 本明細書において使用する「ベクター」という表現は、プラスミド、ファージ
ミド、コスミド、合成染色体、バクテリオファージ、ウィルスまたはレトロウィ
ルスのような核酸の取り込み、複製、発現または伝達を実施する天然型または人
工的に作製した構築物を示す。
As used herein, the expression “vector” refers to a natural form or a plasmid, phagemid, cosmid, synthetic chromosome, bacteriophage, virus or retrovirus that is naturally occurring or carries out the incorporation, replication, expression or transfer of a nucleic acid. The artificially produced construct is shown.

【0022】 本発明の1つの側面は、res配列を含有する第1のDNA配列の2つのコピ
ーを細胞に同時または逐次的に導入するステップと、リゾルバーゼの作用によっ
て配列特異的組換えを実施するステップとを含む、真核細胞においてDNAの配
列特異的組換え方法に関する。第1のDNA配列のコピーが他のコピーとして同
じDNA分子に直列方向に導入される方法が好ましい。第1のDNA配列が配列
番号1または配列番号2のres配列を含有する方法が特に好ましい。
One aspect of the invention is the step of introducing two copies of the first DNA sequence containing the res sequence into a cell, simultaneously or sequentially, and performing sequence-specific recombination by the action of resolvase. And a method of sequence-specific recombination of DNA in eukaryotic cells. Preferred is the method in which a copy of the first DNA sequence is introduced in tandem into the same DNA molecule as the other copies. Particularly preferred is the method in which the first DNA sequence contains the res sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.

【0023】 本発明による方法を実施するために、第1のDNA配列は、組換え配列以外に
、真核細胞のゲノムの望ましい標的位置への組込みを可能にするさらに別のDN
A配列を含有してもよい。この組込みは、細胞内の組換え機序によって内部で仲
介される相同組換えによって生じる。この目的のために、さらに別のDNA配列
は標的位置のDNAと相同でなければならず、直列方向の複製物として存在する
2つのres配列の3’側および5’側でなければならない。十分な確率で相同
組換えが生じるのに必要な相同性の程度および必要なそれぞれ3’側および5’
側配列の長さは当業者に周知である。Capecchi,M.(1989)Sc
ience,244,pp1288の総説記事を参照。
In order to carry out the method according to the invention, the first DNA sequence is, in addition to the recombination sequence, a further DN which allows integration into the desired target location of the genome of the eukaryotic cell.
It may contain an A sequence. This integration occurs by homologous recombination internally mediated by intracellular recombination mechanisms. For this purpose, the additional DNA sequence must be homologous to the DNA at the target position and must be 3'and 5'to the two res sequences present as tandem replicas. The degree of homology necessary for homologous recombination to occur with sufficient probability and the required 3'side and 5'respectively.
The length of the side sequences is well known to those of skill in the art. Capecchi, M .; (1989) Sc
See the review article in Ience, 244, pp 1288.

【0024】 本発明による方法は、例えば、真核細胞における分子内組換えにおいて直列方
向の組換え配列の間に局在するDNAセグメントを欠失するために使用すること
ができる。存在する組換え配列は、配列が各場合において5’−3’方向に組み
込まれる場合には、直列方向である。例えば、結合部位I、IIおよびIIIを
有するres(配列番号1)または結合部位Iを有するres(配列番号2)の
ような組換え配列が各場合において、同じDNA分子のエキソンの5’側および
3’側のイントロン配列に相同組換えによって配置され、組換えが例えば、γδ
−リゾルバーゼE124Qまたはγδ−リゾルバーゼE102Y,E124Qのようなリゾルバー
ゼの作用によって実施される場合には、エキソンは欠失される。この結果として
、例えば、対応する遺伝子によってコードされるポリペプチドは活性もしくは機
能を損失するか、または転写が欠失によって停止し、(完全な)転写が生じない
ことがある。例えば、コードされるポリペプチドの生物機能はこの方法で検討す
ることができる。リゾルバーゼまたはその誘導体は、C−末端に、細胞の核への
リコンビナーゼの細胞内輸送を確実によくする核局在化配列を保有してもよい。
The method according to the invention can be used, for example, in intramolecular recombination in eukaryotic cells to delete a DNA segment located between recombinational sequences in tandem. Recombinant sequences present are in tandem if the sequences are integrated in each case in the 5'-3 'direction. For example, a recombinant sequence such as res with binding sites I, II and III (SEQ ID NO: 1) or res with binding site I (SEQ ID NO: 2) is in each case 5 ′ of the exon of the same DNA molecule and It is placed in the intron sequence on the 3'side by homologous recombination.
An exon is deleted when carried out by the action of a resolvase such as -resolvase E124Q or γδ-resolvase E102Y, E124Q . As a result of this, for example, the polypeptide encoded by the corresponding gene may lose activity or function, or transcription may be abolished by the deletion, resulting in no (complete) transcription. For example, the biological function of the encoded polypeptide can be examined in this way. Resolvase or a derivative thereof may carry at the C-terminus a nuclear localization sequence which ensures good intracellular transport of recombinase into the nucleus of the cell.

【0025】 さらに、本発明による方法は、真核細胞における分子内組換えにおいて、直列
方向でない組換え配列間に局在化するDNAセグメントを逆転するために使用す
ることができる。このためには、結合部位Iを有する組換え配列resは同じD
NA分子上で逆方向に配置されていなければならない。
Furthermore, the method according to the invention can be used in intramolecular recombination in eukaryotic cells to reverse the DNA segments which are localized between recombination sequences which are not in tandem. To this end, the recombinant sequence res having the binding site I has the same D
It must be oriented in the opposite direction on the NA molecule.

【0026】 本発明による方法は、さらに、真核細胞における分子間組換えを実施するため
に使用することができる。このためには、結合部位Iを有する組換え配列res
は、配向にかかわらず、2つの異なるDNA分子上に配置される。次いで、組換
えにより、結合部位Iにおいて2つのDNA分子が融合する。
The method according to the invention can further be used to carry out intermolecular recombination in eukaryotic cells. To this end, the recombinant sequence res having the binding site I
Are placed on two different DNA molecules regardless of orientation. Recombination then fuses the two DNA molecules at binding site I.

【0027】 しかし、第1のDNA配列はまた、関心のある1つ以上のポリペプチドをコー
ドするさらに別の核酸配列を含有してもよい。例えば、組換え配列によって、ゲ
ノムに、分子内組換えが終了すると排除され、結果として、ポリペプチドの発現
および活性化がなくなる、構造タンパク質、酵素または調節タンパク質を導入す
ることが可能である。関心のあるポリペプチドが分子内組換えによって欠失され
るのではなく、逆転される場合には、ポリペプチドのその後の発現および活性化
が生ずることができる。導入されるポリペプチドは内因性であっても、外因性で
あってもよい。マーカータンパク質を導入してもよい。当業者は、本発明による
方法の応用のこのような掲載は例示的にすぎず、限定するものではないというこ
とを認識している。これまで使用したCreおよびFlpリコンビナーゼを使用
して実施された本発明による応用の例は、例えば、Kilby,N.et al
.,(1993),Trends Genet.,9,pp.413による総説
記事において見出すことができる。
However, the first DNA sequence may also contain additional nucleic acid sequences that encode one or more polypeptides of interest. For example, a recombination sequence can introduce into the genome a structural protein, enzyme or regulatory protein that is eliminated at the end of intramolecular recombination, resulting in a lack of expression and activation of the polypeptide. Subsequent expression and activation of the polypeptide may occur if the polypeptide of interest is reversed rather than deleted by intramolecular recombination. The introduced polypeptide may be endogenous or exogenous. A marker protein may be introduced. The person skilled in the art recognizes that such listings of application of the method according to the invention are exemplary only and not limiting. Examples of applications according to the present invention carried out using the Cre and Flp recombinases used hitherto are described, for example, in Kilby, N .; et al
. , (1993), Trends Genet. , 9, pp. 413 in the review article.

【0028】 本発明による方法を実施するためには、リゾルバーゼは組換え配列に作用しな
ければならない。リゾルバーゼまたはリゾルバーゼ遺伝子は、res配列を含有
する第1のDNA配列および/または第1のDNA配列のコピーを導入する前に
真核細胞内に既に存在してもよく、または第1のDNA配列および/または第1
のDNA配列のコピーの導入後に導入してもよい。配列特異的組換えに使用する
リゾルバーゼは、好ましくは、反応を実施する細胞内で発現される。このために
は、リゾルバーゼ遺伝子を含有する第2のDNA配列を細胞に導入する。改変γ
δ−リゾルバーゼをコードする核酸が好ましくは使用され、リゾルバーゼは、好
ましくは、配列番号4に示す野生型リゾルバーゼの番号に基づく、80〜140
番目のアミノ酸、好ましくは90〜110番目のアミノ酸のセグメントに以下の
突然変異の少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つを有するように改変され
ている、(i)酸性アミノ酸残基が芳香族、親水性または塩基性アミノ酸残基で
置換されている、(ii)中性アミノ酸残基が親水性アミノ酸残基で置換されて
いる、および(iii)親水性アミノ酸残基が中性または酸性アミノ酸残基で置
換されている。特に好ましい核酸は改変γδ−リゾルバーゼをコードし、セグメ
ント中GluはGlnまたはTyrで置換される、AspはSerで置換される
、SerはAspで置換される、GlyはSerで置換される、AspはAla
で置換される、および/または、GluはArgで置換される。特に好ましいリ
ゾルバーゼ遺伝子を配列番号3、5および7に示し、またそれらの誘導体も含有
する。コードされたポリペプチドが2つの突然変異を有するγδ−リゾルバーゼ
遺伝子が特に非常に好ましく、1つの突然変異体と比較して効率が高いことより
、配列番号5のリゾルバーゼ遺伝子が特に好ましい。第2のDNA配列を相同組
換えまたは無差別に真核細胞のゲノムに導入する方法が特に好ましい。第2のD
NA配列が、場所依存的なおよび/または時間依存的なリゾルバーゼ遺伝子の発
現に影響を及ぼす調節DNA配列を含有する方法がさらに好ましい。
In order to carry out the method according to the invention, the resolvase must act on the recombinant sequence. The resolvase or the resolvase gene may already be present in the eukaryotic cell prior to introducing the first DNA sequence containing the res sequence and / or a copy of the first DNA sequence, or the first DNA sequence and / Or first
It may be introduced after the introduction of a copy of the DNA sequence of The resolvase used for sequence-specific recombination is preferably expressed in the cells in which the reaction is carried out. For this purpose, a second DNA sequence containing the resolvase gene is introduced into the cell. Modified γ
Nucleic acid encoding δ-resolvase is preferably used, the resolvase preferably being based on the number of wild type resolvase shown in SEQ ID NO: 4, 80-140.
The amino acid residue, preferably the 90th to 110th amino acid segment, has been modified to have at least one, and preferably at least two of the following mutations: (i) the acidic amino acid residue is aromatic, hydrophilic A basic or basic amino acid residue, (ii) a neutral amino acid residue is replaced by a hydrophilic amino acid residue, and (iii) a hydrophilic amino acid residue is a neutral or acidic amino acid residue Has been replaced by. A particularly preferred nucleic acid encodes a modified γδ-resolvase, in which Glu is replaced by Gln or Tyr, Asp is replaced by Ser, Ser is replaced by Asp, Gly is replaced by Ser, Asp is Ala
And / or Glu is replaced with Arg. Particularly preferred resolvase genes are shown in SEQ ID NOs: 3, 5 and 7 and also contain their derivatives. The γδ-resolvase gene, in which the encoded polypeptide has two mutations, is very particularly preferred, and the resolvase gene of SEQ ID NO: 5 is particularly preferred due to its high efficiency compared to one mutant. Particularly preferred is the method of introducing the second DNA sequence into the genome of a eukaryotic cell by homologous recombination or indiscriminately. Second D
Further preferred is a method wherein the NA sequence contains a regulatory DNA sequence which influences the location-dependent and / or time-dependent expression of the resolvase gene.

【0029】 この場合には、場所依存的な発現は、例えば、リコンビナーゼが、肝臓細胞、
腎臓細胞、神経細胞または免疫系の細胞のような特定の細胞種においてだけ発現
され、これらの細胞においてだけ組換えを触媒することを意味する。リゾルバー
ゼの発現を調節する場合の時間依存的な発現は、発育の特定の段階にあるプロモ
ーターまたは成人の生体の特定の時間に活性型となるプロモーターによって実施
することができる。さらに、空間の関数および/または時間依存的な発現は、例
えば、インターフェロン−またはテトラサイクリン依存的プロモーターのような
誘導性プロモーターを使用することによって実施することができる。Mulle
r,U.(1999)Mech.Develop.,82,pp3の総説記事を
参照。しかし、空間の関数および/または時間依存的な組換えの活性化は、野生
型リゾルバーゼの構成的な発現の場合には、リゾルバーゼの発現調節だけでなく
、トポイソメラーゼ阻害剤の作用によっても実施することができる。
In this case, location-dependent expression can be achieved, for example, by recombinase
It is meant to be expressed only in specific cell types such as kidney cells, nerve cells or cells of the immune system and to catalyze recombination only in these cells. Time-dependent expression in the case of regulating the expression of resolvase can be performed by a promoter at a specific stage of development or a promoter that becomes active at a specific time in the adult living body. Furthermore, spatial function and / or time-dependent expression can be performed by using inducible promoters such as interferon- or tetracycline-dependent promoters. Mulle
r, U. (1999) Mech. Development. , 82, pp3 for a review article. However, spatial function and / or time-dependent activation of recombination, in the case of constitutive expression of wild-type resolvase, should be performed not only by regulation of resolvase expression but also by the action of topoisomerase inhibitors. You can

【0030】 本発明による方法に使用するリゾルバーゼは野生型であっても、改変リゾルバ
ーゼであってもよい。改変リゾルバーゼの使用が好ましい。本発明による方法に
好ましく使用されるリゾルバーゼは配列番号4、6および8に記載のアミノ酸配
列を含有する。改変リゾルバーゼは、(−)DNAスーパーコイルを使用しない
で、すなわち、弛緩状態の基質分子、好ましくは弛緩状態の鎖状の基質分子に組
換え反応を実施することができるように改変されている。改変ポリペプチドの調
製および望ましい活性のスクリーニングは従来技術の一部であり、実施が簡単で
ある。Erlich,H.(1989)PCR Technology.Sto
ckton Pressを参照。配列番号4のγδ−リゾルバーゼを使用するこ
とが好ましい。改変リゾルバーゼは特に好ましく、リゾルバーゼは、好ましくは
、配列番号4に示す野生型リゾルバーゼの番号に基づく、80〜140番目のア
ミノ酸、好ましくは90〜110番目のアミノ酸のセグメントに以下の突然変異
の少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つを有するように改変されている、
(i)酸性アミノ酸残基が芳香族、親水性または塩基性アミノ酸残基で置換され
ている、(ii)中性アミノ酸残基が親水性アミノ酸残基で置換されている、お
よび(iii)親水性アミノ酸残基が中性または酸性アミノ酸残基で置換されて
いる。改変γδ−リゾルバーゼが特に好ましく、セグメント中GluはGlnま
たはTyrで置換される、AspはSerで置換される、SerはAspで置換
される、GlyはSerで置換される、AspはAlaで置換される、および/
または、GluはArgで置換される。γδ−リゾルバーゼE124Q(配列番号8
)およびγδ−リゾルバーゼE102Y,E124Q(配列番号6)で示す2つのγδ−リ
ゾルバーゼ突然変異体が特に好ましい。Arnold et al.(1999
)上記参照。γδ−リゾルバーゼE124Qは、位置124のグルタミン酸残基の代
わりにグルタミン残基を含有する。γδ−リゾルバーゼE102Y,E124Qも、野生型
γδ−リゾルバーゼと異なり、突然変異体124の置換以外に、位置102のグ
ルタミン酸残基の代わりにチロシン残基を含有する。両方のγδ−リゾルバーゼ
突然変異体は、γδ−リゾルバーゼ遺伝子のPCR突然変異誘発によって作製し
た。これらの突然変異体は、補助因子(−)スーパーコイルを必要とすることな
く、2つの直列方向に複製された完全なres配列間に組換えを実施することが
できる。
The resolvase used in the method according to the invention may be wild type or modified resolvase. The use of modified resolvase is preferred. Resolvases preferably used in the method according to the invention contain the amino acid sequences set forth in SEQ ID NOs: 4, 6 and 8. The modified resolvase is modified so that the recombination reaction can be carried out without using the (−) DNA supercoil, that is, on a relaxed substrate molecule, preferably a relaxed chain substrate molecule. Preparation of modified polypeptides and screening for desired activity is part of the prior art and is simple to carry out. Erlich, H .; (1989) PCR Technology. Sto
See ckton Press. It is preferred to use the γδ-resolvase of SEQ ID NO: 4. Modified resolvases are particularly preferred, wherein the resolvases are preferably at least one of the following mutations in the segment of amino acids 80-140, preferably 90-110, based on the number of wild-type resolvase shown in SEQ ID NO: 4. Modified to have one, preferably at least two,
(I) an acidic amino acid residue is replaced with an aromatic, hydrophilic or basic amino acid residue, (ii) a neutral amino acid residue is replaced with a hydrophilic amino acid residue, and (iii) hydrophilic Neutral amino acid residues are replaced with neutral or acidic amino acid residues. A modified γδ-resolvase is particularly preferred, where in the segment Glu is replaced by Gln or Tyr, Asp is replaced by Ser, Ser is replaced by Asp, Gly is replaced by Ser, Asp is replaced by Ala. And /
Alternatively, Glu is replaced with Arg. γδ-resolvase E124Q (SEQ ID NO: 8
) And the two γδ-resolvase mutants represented by γδ-resolvase E102Y, E124Q (SEQ ID NO: 6). Arnold et al. (1999
) See above. γδ-Resolvase E124Q contains a glutamine residue in place of the glutamic acid residue at position 124. γδ-resolvase E102Y, E124Q also contains a tyrosine residue instead of the glutamic acid residue at position 102, in addition to the substitution of mutant 124, unlike wild type γδ-resolvase. Both γδ-resolvase mutants were made by PCR mutagenesis of the γδ-resolvase gene. These mutants can carry out recombination between two tandemly replicated complete res sequences without the need for a cofactor (-) supercoil.

【0031】 本発明による方法は全ての真核細胞において実施することができる。細胞は、
例えば、細胞培養として存在してもよく、全ての種類の野菜またはサカナ、カエ
ルまたは哺乳類などの脊椎動物またはミミズまたはハエのような昆虫などの無脊
椎動物のような動物細胞を含んでもよい。例えば、細胞は卵母細胞、胚性幹細胞
、造血幹細胞または任意の種類の分化細胞であってもよい。真核細胞が、ゼブラ
フィッシュ細胞、シーノラブデティス エレガンス(線虫)(Caenorhabditis el
egans)またはキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)細胞のような
哺乳類以外の細胞である方法が好ましい。真核細胞が、例えば、ヒト細胞または
例えば、サル、マウス、ラット、ウサギ、ハムスター、ヤギ、ウシ、ヒツジもし
くはブタ細胞のようなヒト以外の細胞である方法がさらに好ましい。従って、本
発明による方法は、配列番号1もしくは2の少なくとも1コピー、好ましくは2
コピーのresおよび/または配列番号3、5もしくは7のリゾルバーゼ遺伝子
またはこの遺伝子によってコードされるポリペプチド、またはそれぞれの誘導体
を含有する真核細胞にも関する。
The method according to the invention can be carried out in all eukaryotic cells. Cells
For example, it may be present as a cell culture and may include animal cells such as vegetables of all kinds or vertebrates such as fish, frogs or mammals or invertebrates such as insects such as earthworms or flies. For example, the cells may be oocytes, embryonic stem cells, hematopoietic stem cells or differentiated cells of any type. Eukaryotic cells are zebrafish cells, Cenorhabditis elegans (Caenorhabditis el
Preferred are methods which are non-mammalian cells such as egans) or Drosophila melanogaster cells. Further preferred is the method wherein the eukaryotic cell is a human cell or a non-human cell, eg a monkey, mouse, rat, rabbit, hamster, goat, cow, sheep or pig cell. Therefore, the method according to the invention comprises at least one copy of SEQ ID NO: 1 or 2, preferably 2
It also relates to a eukaryotic cell containing a copy of res and / or the resolvase gene of SEQ ID NO: 3, 5 or 7 or a polypeptide encoded by this gene, or a derivative of each.

【0032】 本発明は、真核細胞のDNAの配列特異的組換えにおける配列番号1または配
列番号2のresの用途に関する。真核細胞は野菜またはサカナ、カエルまたは
ヒト以外の哺乳類または(それぞれの特許システムの特許用件において授与可能
である場合)ヒトなどの脊椎動物またはミミズもしくはハエのような昆虫などの
無脊椎動物のような動物体の細胞集合体の状態で存在してもよい。この生物は、
細胞にリゾルバーゼを含有する他の生物と交雑させ、細胞中で配列特異的組換え
がリゾルバーゼの作用によって実施される子孫を発生するために使用することが
できる。従って、本発明はまた、真核細胞の配列特異的組換えにおけるリゾルバ
ーゼまたはリゾルバーゼ遺伝子の用途に関する。特に、本発明は、配列番号3の
リゾルバーゼ遺伝子、配列番号5のリゾルバーゼE102Y,E124Qおよび配列番号7
のリゾルバーゼE124Qの使用に関する。
The present invention relates to the use of res of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 in the sequence-specific recombination of eukaryotic DNA. Eukaryotic cells are derived from vegetables or fish, frogs or non-human mammals or vertebrates such as humans (if conferrable in the patent requirements of their respective patent systems) or invertebrates such as insects such as earthworms or flies. It may exist in the state of cell aggregates of such an animal body. This creature is
The cells can be crossed with other organisms containing the resolvase and used to generate progeny in the sequence of which sequence-specific recombination is performed by the action of the resolvase. Therefore, the invention also relates to the use of the resolvase or the resolvase gene in the sequence-specific recombination of eukaryotic cells. In particular, the invention relates to the resolvase gene of SEQ ID NO: 3, the resolverase E102Y, E124Q of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 7.
Regarding the use of Resolvase E124Q .

【0033】 本発明はさらに、植物またはサカナ、カエルまたは哺乳類などの脊椎動物また
はミミズまたはハエのような昆虫などの無脊椎動物のような動物などの遺伝子導
入生物に関する。本発明は、好ましくは、配列番号1または配列番号2のres
が1つまたは2つのコピーに組み込まれているおよび/または配列番号3、5ま
たは7のリゾルバーゼ遺伝子またはそれらの誘導体が細胞に組み込まれている、
ゼブラフィッシュ、シーノラブデティス エレガンス(Caenorhabditis elegans)
またはキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のような哺乳類以外
の遺伝子導入生物、および遺伝子導入サル、マウス、ラット、ウサギ、ハムスタ
ー、ヤギ、ウシ、ヒツジもしくはブタなどの遺伝子導入哺乳生物に関する。
The invention further relates to transgenic organisms such as plants or animals such as vertebrates such as fish, frogs or mammals or invertebrates such as insects such as earthworms or flies. The present invention preferably comprises res of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.
Is incorporated into one or two copies and / or the resolvase gene of SEQ ID NO: 3, 5 or 7 or a derivative thereof is incorporated into a cell,
Zebrafish, Caenorhabditis elegans
It also relates to transgenic organisms other than mammals such as Drosophila melanogaster, and transgenic mammals such as transgenic monkeys, mice, rats, rabbits, hamsters, goats, cows, sheep or pigs.

【0034】 本発明による方法は、さらに、a)配列番号1の第1のDNA配列を細胞に導
入するステップと、b)配列番号1の第1のDNA配列のコピーを直列方向に細
胞に導入するステップと、c)野生型リゾルバーゼを導入するステップと、d)
試験対象のトポイソメラーゼ阻害剤を添加するステップとを含む、真核細胞にお
いてトポイソメラーゼ阻害剤を試験するために使用することができる。
The method according to the invention further comprises the steps of a) introducing the first DNA sequence of SEQ ID NO: 1 into the cell, and b) introducing a copy of the first DNA sequence of SEQ ID NO: 1 in the tandem direction. And c) introducing wild-type resolvase, d)
Adding a topoisomerase inhibitor to be tested, can be used to test a topoisomerase inhibitor in eukaryotic cells.

【0035】 真核細胞は、本発明による方法のために培養において(エクスビボ)または生
体内において(インビボ)使用することができる。トポイソメラーゼ阻害剤の考
えられる分解または修飾に対する細胞−および組織−特異的な生理的影響と、そ
れらの効果に関して得られる影響をここで試験することができるので、生体内に
おける使用がここでは好ましい。トポイソメラーゼ阻害剤は、組換えを活性化し
、例えば、酵素またはマーカータンパク質によって容易に検出されうるリゾルバ
ーゼの発現前または後に細胞に作用することができる。トポイソメラーゼに対す
る阻害作用に関するそれぞれの物質の効率は、組換えの活性化に関連する。
Eukaryotic cells can be used in culture (ex vivo) or in vivo (in vivo) for the method according to the invention. In vivo use is preferred here, since the cell- and tissue-specific physiological effects on the possible degradation or modification of topoisomerase inhibitors and the resulting effects with respect to these effects can be examined here. Topoisomerase inhibitors can activate recombination and act on cells before or after expression of, for example, resolvase, which can be readily detected by enzymes or marker proteins. The efficiency of each substance with respect to its inhibitory effect on topoisomerase is related to the activation of recombination.

【0036】 場所依存的なおよび/または時間依存的な組換えの活性化は、リゾルバーゼ発
現を調節することによって実施することができる。場所依存的なおよび/または
時間依存的な活性化はまた、野生型リゾルバーゼの構成的な発現におけるトポイ
ソメラーゼ阻害剤の作用を調節することによっても実施することができる。
Location-dependent and / or time-dependent activation of recombination can be performed by modulating resolvase expression. Location-dependent and / or time-dependent activation can also be performed by modulating the action of topoisomerase inhibitors on constitutive expression of wild-type resolvase.

【0037】 野生型リゾルバーゼ遺伝子を含有する第2のDNAが細胞にさらに導入される
方法が好ましい。野生型リゾルバーゼが野生型γδ−リゾルバーゼである方法が
特に好ましい。本発明はさらに、配列番号1の2つのDNA配列を含有する真核
細胞に関する。野生型リゾルバーゼ遺伝子、特に野生型γδ−リゾルバーゼをさ
らに含有する真核細胞が好ましい。本発明は、さらに、植物またはサカナ、カエ
ルまたは哺乳類などの脊椎動物またはミミズまたはハエのような昆虫などの無脊
椎動物のような動物などの遺伝子導入生物に関する。本発明はさらに、配列番号
1のresの2つの直列方向のコピーおよびリゾルバーゼ遺伝子、特に配列番号
3のγδ−リゾルバーゼ遺伝子が細胞に組み込まれている、ゼブラフィッシュ、
シーノラブデティス エレガンス(Caenorhabditis elegans)またはキイロショウ
ジョウバエ(Drosophila melanogaster)などの哺乳類以外の遺伝子導入生物、お
よび遺伝子導入サル、マウス、ラット、ウサギ、ハムスター、ヤギ、ウシ、ヒツ
ジもしくはブタなどの遺伝子導入哺乳生物に関する。
A method in which a second DNA containing a wild-type resolvase gene is further introduced into cells is preferable. Particularly preferred is the method wherein the wild type resolvase is a wild type γδ-resolvase. The invention further relates to a eukaryotic cell containing two DNA sequences of SEQ ID NO: 1. Eukaryotic cells which additionally contain the wild-type resolvase gene, especially the wild-type γδ-resolvase, are preferred. The invention further relates to transgenic organisms such as plants or animals such as vertebrates such as fish, frogs or mammals or invertebrates such as insects such as earthworms or flies. The present invention further provides a zebrafish, wherein two tandem copies of res of SEQ ID NO: 1 and the resolvase gene, in particular the γδ-resolvase gene of SEQ ID NO: 3, have been incorporated into cells.
Transgenic organisms other than mammals, such as Caenorhabditis elegans or Drosophila melanogaster, and transgenic mammals such as transgenic monkeys, mice, rats, rabbits, hamsters, goats, cows, sheep or pigs. Regarding

【0038】 実施例 1.発現および基質ベクターの作製 1.1 発現ベクター γδ−リゾルバーゼ(pPGKγδ/pPGKγδNLS)並びにγδ−リゾル
バーゼ突然変異体γδE124Q(pPGKγδ124/pPGKγδ124NLS
)およびγδE102Y,E124Q(pPGKγδ102/pPGKγδ102NLS)
の真核細胞の発現ベクターはpPGKcrebpaの誘導体である(K.Fel
lenberg,University of Cologne)。ベクターは
ホスホグリセレートキナーゼプロモーター(P−PGK)および小シミアンウィ
ルス40(SV40)腫瘍抗原のポリアデニル化シグナル配列を含有する。PC
Rによってクローニングされるγδ−リゾルバーゼ遺伝子をベクターのこれらの
因子の間にライゲーションした。以下のプライマーをリゾルバーゼ遺伝子のクロ
ーニングに使用した: P-γδA: 5´ GATACTGCAGCATGCGACTTTTTGGTTACGCACGGGTATCA 3´ P-γδB: 5´ GATATCTAGATTAGTTGCTTTCATTTATTACTTTATA 3´ P-γδ124Q: 5´ CGACAGAGAATACTACAGCGTACCAATGAA 3´ P-γδ124Qanti:5´ TTCATTGGTACGCTGTAGTATTCTCTGTCG 3´ P-γδ102Y: 5´ AGTACCGATGGGTATATGGGTAAAATGGTT 3´ P-γδ102Yanti:5´ AACCATTTTACCCATATACCCATCGGTACT 3´ P2972: 5´ CATATCTAGACTATTAAACCTTCCTCTTCTTCTTAGGGTTGCTTTCATT TATTACTTTATA 3´
Example 1. Expression and Preparation of Substrate Vector 1.1 Expression Vector γδ-Resolvase (pPGKγδ / pPGKγδ NLS ) and γδ- Resolvase Mutant γδ E124Q (pPGKγδ124 / pPGKγδ124NLS)
) And γδ E102Y, E124Q (pPGKγδ102 / pPGKγδ102NLS)
Is a derivative of pPGKcrebpa (K. Fel).
Lenberg, University of Cologne). The vector contains the phosphoglycerate kinase promoter (P-PGK) and the polyadenylation signal sequence of the small simian virus 40 (SV40) tumor antigen. PC
The γδ-resolvase gene cloned by R was ligated between these elements of the vector. The following primers were used for cloning of the resolvase gene: P-γδA: 5 ′ GATACTGCAGCATGCGACTTTTTGGTTACGCACGGGTATCA 3 ′ P-γδB: 5 ′ GATATCTAGATTAGTTGCTTTCATTTATTACTTTATA 3 ′ P-γδ124Q: 5 ′ CGACAGAGAATACTACAGCGanti-CTGA5CTGA5CTGA5CATGACTACGA5CATGACATACACTGAQCATCAATGAACT γδ 102Y: 5 ′ AGTACCGATGGGTATATGGGTAAAATGGTT 3 ′ P-γδ 102Y anti: 5 ′ AACCATTTTACCCATATACCCATCGGTACT 3 ′ P2972: 5 ′ CATATCTAGACTATTAAACCTTCCTCTTCTTCTTAGGGTTGCTTTCATT TATTACTTTATA 3 ′

【0039】 核局在化配列(NLS)が存在しない場合および存在する場合における野生型
リゾルバーゼ遺伝子の増幅は、最初の94℃(5分)の変性段階および変性(9
5℃、30秒)、プライマー結合(56℃、30秒)およびDNA合成(72℃
、45秒)を1サイクルとして28サイクル、次に最後の合成段階(72℃、4
分)により、それぞれ、プライマーP−γδAおよびP−γδB並びにP297
2を使用して実施した。PstIおよびXbaIでリストリング(restri
nged)して、得られたPCR断片は、同じ酵素で切断した、pPGKcre
bpaのCre遺伝子を置き換えた。
Amplification of the wild-type resolvase gene in the absence and presence of the nuclear localization sequence (NLS) was determined by the first 94 ° C. (5 min) denaturation step and denaturation (9
5 ° C, 30 seconds), primer binding (56 ° C, 30 seconds) and DNA synthesis (72 ° C)
, 45 seconds) as one cycle for 28 cycles, and then the final synthesis step (72 ° C., 4
Min) for primers P-γδA and P-γδB and P297, respectively.
2 was used. Wrestling with PstI and XbaI (restri
The resulting PCR fragment was cleaved with the same enzyme, pPGKcre
The Cre gene of bpa was replaced.

【0040】 リゾルバーゼ突然変異体はアセンブリーPCRによって作製した。ここで、ア
センブリーPCRの第1の段階において、重複領域に望ましい突然変異を含有す
る2つのγδ−リゾルバーゼ遺伝子断片を、2つの別個のPCR操作において、
プライマーP−γδAおよびP−γδ124QantiまたはP−γδ124Q
またはP−γδBで増幅し、アセンブリーPCRの第2の段階において、該断片
を、プライマーP−γδAおよびP−γδBによる後の第3のPCRの鋳型とし
て等モル量を使用した。増幅は、各場合において、最初の94℃(5分)の変性
段階および変性(95℃、45秒)、プライマー結合(60℃、45秒)および
DNA合成(72℃、45秒)を1サイクルとして30サイクル、次に最後の合
成段階(72℃、6分)により実施した。同様の方法において、第2の突然変異
体E102YをオリゴヌクレオチドP−γδA、P−γδ102Y、P−γδ1
02YantiおよびP−γδBと共に遺伝子に導入した。次いで、突然変異体
には、同じ反応条件下におけるプライマーP−γδAおよびP2972によるP
CRによって、タンパク質のC−末端にNLSを提供した。
Resolvase mutants were generated by assembly PCR. Here, in the first step of the assembly PCR, two γδ-resolvase gene fragments containing the desired mutation in the overlapping region were added in two separate PCR procedures,
Primers P-γδA and P-γδ124Qanti or P-γδ124Q
Alternatively, it was amplified with P-γδB and in the second stage of assembly PCR the fragment was used in equimolar amounts as template for the subsequent third PCR with primers P-γδA and P-γδB. Amplification consists in each case of the first 94 ° C (5 minutes) denaturation step and denaturation (95 ° C, 45 seconds), primer binding (60 ° C, 45 seconds) and DNA synthesis (72 ° C, 45 seconds) for one cycle. 30 cycles, followed by the final synthetic step (72 ° C., 6 minutes). In a similar manner, the second mutant E102Y was treated with the oligonucleotides P-γδA, P-γδ102Y, P-γδ1.
It was introduced into the gene together with 02Yanti and P-γδB. The mutant was then subjected to P with primers P-γδA and P2972 under the same reaction conditions.
CR provided NLS at the C-terminus of the protein.

【0041】 1.2 基質ベクター 基質ベクターはpCH110(Pharmacia)の誘導体である。ここで
、組換えカセットは、強力な構成的発現を確実にする、SV40プロモーターの
コントロール下にある。さらに、プラスミドは、SV40腫瘍抗原のポリアデニ
ル化シグナル配列を有する。プライマーP−lacZ1およびP−lacZan
ti1によるPCR増幅後に、原核細胞プロモーターなしで、再度挿入するため
に、最初に、出発ベクター内に原核細胞プロモーターと共に含有されるβ−ガラ
クトシダーゼ遺伝子(lacZ)をHindIIIおよびBamHIで切断した
。最初の変性段階(94℃、5分)を実施し、次に、変性(94℃、1分)、プ
ライマー結合(56℃、1分)およびDNA合成(72℃、4分)を1サイクル
として30サイクル、最後の合成段階(72℃、10分)を実施した。
1.2 Substrate vector The substrate vector is a derivative of pCH110 (Pharmacia). Here, the recombination cassette is under the control of the SV40 promoter, which ensures strong constitutive expression. In addition, the plasmid carries the polyadenylation signal sequence of the SV40 tumor antigen. Primers P-lacZ1 and P-lacZan
After PCR amplification with ti1, without a prokaryotic promoter, the β-galactosidase gene (lacZ) contained with the prokaryotic promoter in the starting vector was first cut with HindIII and BamHI for reinsertion. The first denaturation step (94 ° C, 5 min) was performed, followed by denaturation (94 ° C, 1 min), primer binding (56 ° C, 1 min) and DNA synthesis (72 ° C, 4 min) as one cycle. Thirty cycles, the last synthetic step (72 ° C., 10 minutes) was performed.

【0042】 その後、ネオマイシン耐性遺伝子をベクターpSV2Neo(Souther
n,P.J.,Berg,P.(1982)J.Mol.Appl.Genet
.1,pp.327)から制限酵素SmaIおよびBg1IIで切断し、PCR
によって作製したγδ−リゾルバーゼ検出配列を隣接させた。これらの組換え配
列(res)は構築物中で同じ方向に配列する。
Then, the neomycin resistance gene was added to the vector pSV2Neo (Souther
n, P. J. Berg, P .; (1982) J. Am. Mol. Appl. Genet
. 1, pp. 327) and digested with restriction enzymes SmaI and Bg1II, and PCR
Flanked by the γδ-resolvase detection sequences produced by. These recombination sequences (res) are arranged in the same orientation in the construct.

【0043】 resの増幅は、プライマーP−RES1およびP−RESanti1または
P−RESanti2を使用して実施した。それは、最初の変性段階(94℃、
5分)から開始し、変性(94℃、30秒)、プライマー結合(56℃、30秒
)およびDNA合成(72℃、30秒)を1サイクルとして30サイクル実施し
た。この次に最後の合成段階(72℃、4分)を実施した。ネオマイシン遺伝子
の5’側末端に配置されているresをBg1IIによってネオマイシン遺伝子
にライゲーションし、第2のresを平滑末端ライゲーションによって遺伝子の
3’側末端に接続した。得られた組換えカセットres−Neo−resを、S
V40プロモーターとlacZ遺伝子の間のHindIII界面により基質プラ
スミドにクローニングした。該プラスミドはpCH−RNRZで示した。 上記のオリゴヌクレオチドを以下に掲載する: P-lacZ1: 5´ GATAAAGCTTGCCGTAGATAAACAGGCTG 3´ P-lacZanti1: 5´ GATAGGATCCAGACATGATAAGATA 3´ P-RES1: 5´ GATAAAGCTTGGGCCCAAAAAGTCGCATAAAAATGTATCC 3´ P-RESanti1: 5´ GATAAGATCTAACAATTTTGCAACCGTCCGA 3´ P-RESanti2: 5´ GATAAAGCTTAACAATTTTGCAACCGTCCGA 3´
Amplification of res was performed using primers P-RES1 and P-RESanti1 or P-RESanti2. It is the first denaturation step (94 ℃,
Starting from 5 minutes, denaturation (94 ° C., 30 seconds), primer binding (56 ° C., 30 seconds) and DNA synthesis (72 ° C., 30 seconds) were performed as 30 cycles, each of which was carried out for 30 cycles. This was followed by the final synthetic step (72 ° C., 4 minutes). The res located at the 5'end of the neomycin gene was ligated to the neomycin gene with BglII and the second res was connected to the 3'end of the gene by blunt end ligation. The obtained recombination cassette res-Neo-res was replaced with S
It was cloned into the substrate plasmid by the HindIII interface between the V40 promoter and the lacZ gene. The plasmid is designated pCH-RNRZ. The above oligonucleotides are listed below: P-lacZ1: 5 ′ GATAAAGCTTGCCGTAGATAAACAGGCTG 3 ′ P-lacZanti1: 5 ′ GATAGGATCCAGACATGATAAGATA 3 ′ P-RES1: 5 ′ GATAAAGCTTGGGCCCAAAAAGTCGCATAAAAATGTATCC 3 ′ P-RESanti1: 5 ′ GATAAGCAPTCACATT. 5 'GATAAAGCTTAACAATTTTGCAACCGTCCGA 3'

【0044】 プラスミドpCH−RNRZをインビトロにおいて大腸菌(Escheric
hia coli)株DH5α細胞に組換えた (Hanahan,D.(
1983)J.Mol.Biol.,166,pp.557)。この株の細菌は
、野生型γδ−リゾルバーゼをコードするF’プラスミドを保有するという事実
によって識別される。形成された組換えプラスミドpCH−RZはさらに別の実
験の陽性対照として使用した。
The plasmid pCH-RNRZ was transformed into Escherichia coli (Escheric) in vitro.
(Hia coli) strain DH5α cells (Hanahan, D.
1983) J. Mol. Biol. 166, pp. 557). Bacteria of this strain are distinguished by the fact that they carry an F'plasmid encoding a wild type γδ-resolvase. The formed recombinant plasmid pCH-RZ was used as a positive control in further experiments.

【0045】 プラスミドpCH−RLNRLZはPCH−RNRZの誘導体であり、以下の
オリゴヌクレオチドによるPCRによって作製した: P-loxneo: 5´ TTGTTAGATCTATAACTTCGTATAGCATACATTATACGAAGTT ATAGCATGATTGAACAAGATGGATTG 3´ P-reslox: 5´ CGGCAAGCTTATAATTCGTATAATGTATGCTATACGAAGTTAT AACAATTTTGCAACCGTCCGAAATA 3´
The plasmid pCH-RLNRLZ is a derivative of PCH-RNRZ, and was prepared by PCR with the following oligonucleotides: P-loxneo: 5 ′ TTGTTAGATCTATAACTTCGTATAGCATACATTATACGAAGTT ATAGCATGATTGAACAAGATGGATTG 3 ′ P-reslox: 5 ′ CGGCAAGCGTATAATACTACTAATAATCTAGTACATATGACATACATACATCATA.

【0046】 プラスミドpCH−RNRZ(100ng)をこれら2つのオリゴヌクレオチ
ドのPCRの鋳型として使用した。PCR条件は、1.2.(基質ベクター)の
最初のパラグラフに記述したものと同じである。PCR断片はアガロースゲル電
気泳動で単離し、制限酵素HindIIIおよびBg1IIでリストリングし(
restringed)、HindIII/Bg1IIで切断したpCH−RN
RZベクター残基にライゲーションした(Neo遺伝子および第2の(3’)r
es配列が存在しない場合にはpCH−RNRZ)。これにより、SV40とl
acZ遺伝子の間に組換えカセットresloxneoreslox(RLNR
L)が得られる。プラスミドpCH−RLZは、pCH−RZについて記載した
インビボにおける組換えによって作製した。
The plasmid pCH-RNRZ (100 ng) was used as a template for PCR of these two oligonucleotides. The PCR conditions are 1.2. The same as described in the first paragraph of (Substrate vector). The PCR fragment was isolated by agarose gel electrophoresis and re-listed with the restriction enzymes HindIII and Bg1II (
resthed), pCH-RN cleaved with HindIII / Bg1II
Ligated to the RZ vector residue (Neo gene and second (3 ') r
pCH-RNRZ if the es sequence is not present). This allows SV40 and l
A recombination cassette resloxneoreslox (RLNR between the acZ genes
L) is obtained. Plasmid pCH-RLZ was generated by the in vivo recombination described for pCH-RZ.

【0047】 発現プラスミドDNAsおよびpCH−RZを、アフィニティークロマトグラ
フィー(Qiagen,Germany)によって大腸菌(Escherich
ia coli)株DH5αから単離した。基質プラスミドpCH−RNRZを
大腸菌(Escherichia coli)株JC5547(Willets
,N.S.,Clark,A.J.(1969)J.Bacteriol.,1
00,pp.231)から単離した。全ての発現および基質ベクター並びに全て
のPCR作製産物の配列コントロールは、蛍光に基づいた373A DNAシー
クエンシングシステム(Applied Biosystems)によって実施
した。PCR反応は、「Master MixQ−kit」(Qiagen,G
ermany)を使用して実施した。全てのDNAsはTBE緩衝液中でアガロ
ースゲル電気泳動(0.8%〜1.5%w/v)によって分析した。
The expression plasmid DNAs and pCH-RZ were subjected to E. coli (Escherich) by affinity chromatography (Qiagen, Germany).
ia coli) strain DH5α. The substrate plasmid pCH-RNRZ was transformed into Escherichia coli strain JC5547 (Willets).
, N .; S. Clark, A .; J. (1969) J. Bacteriol. , 1
00, pp. 231). Sequence control of all expression and substrate vectors and all PCR-generated products was performed by a fluorescence-based 373A DNA sequencing system (Applied Biosystems). The PCR reaction was performed using "Master Mix Q-kit" (Qiagen, G.
ermany). All DNAs were analyzed by agarose gel electrophoresis (0.8% -1.5% w / v) in TBE buffer.

【0048】 2. リポーター細胞株の細胞培養と構築 一時的な発現および組換え分析は、ハムスターの卵巣細胞株CHO(Puck
,T.T.(1958)J.Exp.Med.,108,pp.945)および
ヒト子宮頸部癌上皮細胞株HeLa(Geye,G.O.,et al.(19
52)Cancer Res.,12,pp264)を使用して実施した。10
%ウシ胎仔血清を添加し、ストレプトマイシン(0.1mg/ml)、ペニシリ
ン(100単位/ml)およびピルビン酸ナトリウム(1mM)を含有するα−
MEM(Life Technologies,Inc.)中でHeLa細胞を
培養した。CHO細胞は、ピルビン酸ナトリウムを含有しない以外は、同じ添加
剤を入れたDMEM中で培養した。
2. Cell Culture and Construction of Reporter Cell Lines Transient expression and recombination analysis was performed using the hamster ovary cell line CHO (Puck).
, T. T. (1958) J. Exp. Med. , 108, pp. 945) and the human cervical cancer epithelial cell line HeLa (Geye, GO, et al. (19).
52) Cancer Res. , 12, pp 264). 10
% -Fetal bovine serum was added and α-containing streptomycin (0.1 mg / ml), penicillin (100 units / ml) and sodium pyruvate (1 mM).
HeLa cells were cultured in MEM (Life Technologies, Inc.). CHO cells were cultured in DMEM with the same additives but without sodium pyruvate.

【0049】 安定な方法でゲノムにpCH−RNRZを組み込んだHeLa細胞株を以下の
ように構築した:約20μgのプラスミドDNAをBamHIで鎖状にし、フェ
ノール/クロロホルム抽出で精製し、エタノールで沈殿させて、リポフェクト(
30μl 登録商標Fugene 6,Boehringer Mannhei
m)によって約5×106細胞にトランスフェクションした。安定な細胞株を5
00μg/mlG418/ゲネチシン(Life Technologies)
でスクリーニングし、次いでPCR、DNAシークエンシングおよびサザン分析
によって特徴づけた。
A HeLa cell line incorporating pCH-RNRZ in its genome in a stable manner was constructed as follows: Approximately 20 μg of plasmid DNA was chained with BamHI, purified by phenol / chloroform extraction and precipitated with ethanol. Lipofect (
30 μl registered trademark Fugene 6, Boehringer Mannhei
m) was used to transfect approximately 5 × 10 6 cells. 5 stable cell lines
00 μg / ml G418 / Geneticin (Life Technologies)
Screened and then characterized by PCR, DNA sequencing and Southern analysis.

【0050】 3. インビボにおける組換え分析 インビボにおける分子内組換えを実施するために、約1×105細胞を3.5
cmの平板に蒔いた。24時間後、環状の発現ベクターとらせん状にコイルした
環状の基質プラスミドの3:1の比の同時トランスフェクションを、製造業者の
データ(2μgDNA;3μlFugene)に従い、リポフェクト登録商標F
ugene 6(Boehringer Mannheim)を用いて実施した
。生じた組換えを検出するために、β−Gal染色またはβ−Galアッセイを
24時間後に実施した。その理由は、組換え状態では、lacZ遺伝子はSV4
0プロモーターによって直接転写されて発現し、間に存在する組換えカセットに
より、最初の基質では機能しないからである。0.5%グルタールアルデヒドで
細胞を固定した後で、染色溶液(5mM K4Fe(Cn6)・3H2O,5mM K3Fe(Cn6),2mM MgCl2,4mg/ml X−GalをPBS
に加えたもの)を添加し、その後37℃において7〜8時間インキュベーション
してβ−Gal染色を実施した。青色に染色された細胞の数を顕微鏡下で測定し
た。β−Galアッセイは、量を33%に低下し、製造業者のデータに従い、「
Galacto Light Kit」(Tropix,Perkin Elm
er)の助力で実施した。相対的な光学単位(RLUs)をLumat LB9
501ルミノメーター(Berthold,Germany)で測定して、細胞
溶解物中のRLU/μgタンパク質に対して標準化した。
3. In Vivo Recombination Assay To perform intramolecular recombination in vivo, approximately 1 × 10 5 cells were treated with 3.5.
It was sown on a cm flat plate. After 24 hours, co-transfection of circular expression vector with helically coiled circular substrate plasmid in a 3: 1 ratio was performed according to the manufacturer's data (2 μg DNA; 3 μl Fugene) according to Lipofect® F
It was carried out using a Ugene 6 (Boehringer Mannheim). Β-Gal staining or β-Gal assay was performed after 24 hours to detect the resulting recombination. The reason is that in the recombinant state, the lacZ gene is SV4.
This is because it is directly transcribed and expressed by the 0 promoter and does not function with the first substrate due to the recombination cassette existing between them. After fixing the cells with 0.5% glutaraldehyde, a staining solution (5 mM K 4 Fe (Cn 6 ) / 3H 2 O, 5 mM K 3 Fe (Cn 6 ), 2 mM MgCl 2 , 4 mg / ml X-Gal was used. PBS
(In addition to the above) and then incubated at 37 ° C. for 7 to 8 hours to perform β-Gal staining. The number of blue-stained cells was determined under a microscope. The β-Gal assay reduced the amount to 33%, and according to the manufacturer's data, "
Galacto Light Kit "(Tropix, Perkin Elm
er). Lumat LB9 Relative Optical Units (RLUs)
Normalized to RLU / μg protein in cell lysates as measured by a 501 luminometer (Berthold, Germany).

【0051】 トポイソメラーゼI阻害後の野生型γδ−リゾルバーゼの組換えを分析するた
めに、最初の1×105細胞を3.5cmの平板に蒔き、2μgの発現ベクター
(pPGKγδNLS)をトランスフェクションした。リコンビナーゼを確実に
十分に発現させるために、細胞を72時間培養してから、トポイソメラーゼ阻害
剤カンプトテシン(50μg/ml)を添加した。3時間インキュベーションし
、培地を交換してから、pCH−RNRZと発現ベクターの1:1の比の同時ト
ランスフェクションを実施した。さらに72時間後、β−Gal染色を上記のよ
うに実施した。
To analyze the recombination of wild type γδ-resolvase after inhibition of topoisomerase I, the first 1 × 10 5 cells were plated on 3.5 cm plates and transfected with 2 μg of the expression vector (pPGKγδNLS). To ensure full expression of the recombinase, cells were incubated for 72 hours before the addition of the topoisomerase inhibitor camptothecin (50 μg / ml). After incubation for 3 hours and medium exchange, co-transfection of pCH-RNRZ and expression vector at a 1: 1 ratio was performed. After a further 72 hours, β-Gal staining was performed as described above.

【0052】 安定なHeLa細胞株(H5)における組換え分析はDNAレベルで直接実施
した。このためには、5×106細胞を10cmの平板に蒔き、24時間後に1
4μgの環状発現ベクターと21μlの登録商標Fugene 6をトランスフ
ェクションした。72時間後、アフィニティークロマトグラフィー(QIaam
p Blood Kit;Qiqgen,Germany)によって製造業者の
データに従い、ゲノムDNAを単離するために細胞を回収した。 分離によって生じるネオマイシン耐性遺伝子および完全なresの欠失を検出す
るために、約100〜400ngのゲノムDNAをPCRによって増幅した。以
下のオリゴヌクレオチドの50pmolをこの目的に使用した: P-SV40pra2: 5´ ATATGGTGCACTCTCAGTACAATCTGCTCTGATGCCGCAT 3´ P-pCH-Seqanti: 5´ CAGAAGGCATCAGTCGGCTTGCG 3´
Recombinant analysis in the stable HeLa cell line (H5) was performed directly at the DNA level. For this, 5 × 10 6 cells were plated on a 10 cm plate and after 24 hours 1
4 μg of the circular expression vector and 21 μl of the registered trademark Fugene 6 were transfected. 72 hours later, affinity chromatography (QIaam)
Cells were harvested for genomic DNA isolation according to the manufacturer's data by p Blood Kit; Qiqgen, Germany). Approximately 100-400 ng of genomic DNA was amplified by PCR in order to detect the neomycin resistance gene and complete res deletion caused by the segregation. 50 pmol of the following oligonucleotides were used for this purpose: P-SV40pra2: 5'ATATGGTGCACTCTCAGTACAATCTGCTCTGATGCCGCAT 3'P-pCH-Seqanti: 5 'CAGAAGGCATCAGTCGGCTTGCG 3'

【0053】 増幅は、最初の94℃(5分)の変性段階および変性(94℃、1分)、プラ
イマー結合(63℃、1分)およびDNA合成(72℃、2分)を1サイクルと
して34サイクル、次に72℃、4分の最後の合成段階より実施した。 増幅したPCR産物はアガロースゲル電気泳動で分離し、組換え産物を溶出し(
QIAquick Gel Extraction kit,Qiagen,G
ermany)、次いで配列決定した。陰性対照の純度を証明するために、PC
R産物をサザンハイブリダイゼーションによってナイロン膜に移し、32P−dA
TPおよび32P−dCTP(Amersham)放射性標識プローブとして組換
え後のPCR産物にハイブリダイゼーションした。プライマーP−SVNeo1
およびP−SVNeo2によるさらなるPCRは、生じる可能性のある逆転産物
の証拠とした。
Amplification consisted of an initial denaturation step of 94 ° C. (5 min) and denaturation (94 ° C., 1 min), primer binding (63 ° C., 1 min) and DNA synthesis (72 ° C., 2 min) as one cycle. 34 cycles followed by a final synthesis step of 72 ° C. for 4 minutes. The amplified PCR products were separated by agarose gel electrophoresis and the recombinant products were eluted (
QIAquick Gel Extraction kit, Qiagen, G
), followed by sequencing. PC to verify the purity of the negative control
The R product was transferred to a nylon membrane by Southern hybridization, and 32 P-dA
Hybridized to the PCR product after recombination as a TP and 32 P-dCTP (Amersham) radiolabeled probe. Primer P-SVNeo1
And further PCR with P-SVNeo2 provided evidence of possible reversal products.

【0054】 4. ウェスタン分析 一時的にトランスフェクションした細胞溶解物は、試料緩衝液中で細胞を(1
5分)煮沸することによって調製した。12.5%SDSポリアクリルアミドゲ
ルで分子量により分離し、ニトロセルロース膜(Immobiligen P,
Millipore)に終夜移した。膜を1%ブロッキング液(BM Chem
iluminescence Western Blotting Kit;B
oehringer Mannheim,Germany)で処理し、γδ−リ
ゾルバーゼに対する1:3000希釈のマウスポリクローナル抗体と共にインキ
ュベーションした(抗体はN.Grindley,USA製)。膜上のリゾルバ
ーゼの位置は、ペルオキシダーゼ結合二次抗体(BM Chemilumine
scence Western Blotting Kit;Boehring
er Mannheim,Germany)で可視化した。精製したγδ−リゾ
ルバーゼは対照として使用した。kDマーカー(広域マーカー、New Eng
land Biolabs)をサイズ比較に使用した。
4. Western analysis Transiently transfected cell lysates (1) cells in sample buffer.
5 minutes) Prepared by boiling. Separated by molecular weight on a 12.5% SDS polyacrylamide gel and applied to a nitrocellulose membrane (Immobiligen P,
Moved to Millipore) overnight. 1% blocking solution (BM Chem
iluminescence Western Blotting Kit; B
Oehringer Mannheim, Germany) and incubated with a 1: 3000 dilution of mouse polyclonal antibody against γδ-resolvase (antibodies from N. Grindley, USA). The position of the resolvase on the membrane is determined by the secondary antibody (BM Chemilumine) conjugated to peroxidase.
science Western Blotting Kit; Boehring
er Mannheim, Germany). Purified γδ-resolvase was used as a control. kD marker (wide area marker, New Eng
land Biolabs) were used for size comparison.

【0055】 5. 結果 5.1 CHO細胞における野生型および突然変異γδ−リゾルバーゼの合成 γδ−リゾルバーゼまたは突然変異体の1つが真核細胞の組換えを触媒するこ
とができるかどうかを試験するために、リコンビナーゼが細胞によって合成され
うることを証明することがまず必要である。PGKプロモーターのコントロール
下においてリゾルバーゼ遺伝子またはその誘導体の遺伝子を含有する、真核細胞
発現ベクター、pPGKγδおよびその誘導体をこの目的に使用した。リポフェ
クションによってCHO細胞に発現ベクターを導入した後、72時間後に細胞溶
解物を調製し、ウェスタン分析で検討した。野生型γδ−リゾルバーゼに対する
マウスポリクローナル抗体によってリコンビナーゼを検出した。ファージP1の
Creリコンビナーゼを発現するpPGKCreを対照として細胞に導入した。
5. Results 5.1 Synthesis of wild type and mutant γδ-resolvases in CHO cells To test whether γδ-resolvase or one of the mutants is able to catalyze the recombination of eukaryotic cells It is first necessary to prove that it can be synthesized by. The eukaryotic expression vector, pPGKγδ and its derivatives, containing the gene for the resolvase gene or its derivatives under the control of the PGK promoter, was used for this purpose. 72 hours after introducing the expression vector into CHO cells by lipofection, cell lysates were prepared and examined by Western analysis. Recombinase was detected by a mouse polyclonal antibody against wild type γδ-resolvase. PPGKCre expressing the Cre recombinase of phage P1 was introduced into cells as a control.

【0056】 結果は、リポフェクションでリゾルバーゼ発現ベクターにより処理した細胞中
に、各場合に予測された分子量を有するタンパク質が存在することを示している
。このタンパク質は、対照ベクターpPGKCreを使用した場合には検出不能
であった。
The results show that in the cells treated with the resolvase expression vector by lipofection, there is a protein with the expected molecular weight in each case. This protein was undetectable using the control vector pPGKCre.

【0057】 5.2 CHOおよびHeLa細胞におけるリゾルバーゼ触媒分子内組換え ウェスタン分析は、リゾルバーゼタンパク質またはそのそれぞれの誘導体がC
HO細胞中で、それぞれの発現ベクターから合成されることを示している。CH
O細胞において、種々のリゾルバーゼタンパク質のうちどれが2つのres配列
間の組換えを触媒することができるかを試験するために、発現ベクターを組換え
基質pCH−RNRZと共に各場合に一時的に挿入した。組換えにより、SV4
0プロモーターによって発現されるβ−ガラクトシダーゼ遺伝子の前のDNAセ
グメントが欠失した。従って、組換え事象の成功は酵素活性の測定によって検出
することができる。このような同時トランスフェクション実験では、C−末端N
LSが存在する場合でも、存在しない場合でも、全ての突然変異リゾルバーゼタ
ンパク質は高い効率で組換えを実施することができることが見出された。一方、
NLSの有無にかかわらず、野生型リゾルバーゼは不活性である、すなわち、こ
の経路による組換えは検出不能である。
5.2 Resolvase-Catalyzed Intramolecular Recombination in CHO and HeLa Cells Western analysis showed that the resolvase protein or its respective derivative was C
It is shown that each is synthesized from each expression vector in HO cells. CH
In order to test in O cells which of the various resolvase proteins can catalyze the recombination between two res sequences, the expression vector was transiently in each case together with the recombination substrate pCH-RNRZ. Inserted. SV4 by recombination
The DNA segment in front of the β-galactosidase gene expressed by the 0 promoter was deleted. Therefore, the success of the recombination event can be detected by measuring the enzymatic activity. In such co-transfection experiments, the C-terminal N
It was found that all mutated resolvase proteins, with or without LS, were able to carry out recombination with high efficiency. on the other hand,
Wild-type resolvase with or without NLS is inactive, ie recombination by this pathway is undetectable.

【0058】 さらに別の実験では、突然変異体γδ−リゾルバーゼE102Y,E124Qは、2つの
完全なresを直列方向の複製物として含有する鎖状のエピソーム基質の組換え
を触媒することができるかどうかを試験した。結果は、このリゾルバーゼ突然変
異体は高い効率でこの反応を触媒することを示しており、これはリコンビナーゼ
Creによって触媒されるものと全く同じである。しかし、これらの結果は、リ
ゾルバーゼ突然変異体は、完全なres配列の2つのコピーを直列方向の複製物
として含有する、環状または形態が鎖状のエピソーム基質を高い効率で組換える
ことができ、最後には、res配列間に局在化するDNAセグメントが欠失され
ることを意味している。
In yet another experiment, was the mutant γδ-resolvase E102Y, E124Q able to catalyze the recombination of a chain episomal substrate containing two complete res as tandem replicas? Was tested. The results show that this resolvase mutant catalyzes this reaction with high efficiency, exactly the same as that catalyzed by the recombinase Cre. However, these results indicate that the resolvase mutant is able to recombine with high efficiency a circular or morphologically chained episomal substrate containing two copies of the complete res sequence as tandem replicas, Finally, it means that the DNA segment localized between the res sequences is deleted.

【0059】 組換え基質が、真核細胞ゲノムの安定な構成要素としてリゾルバーゼまたはそ
の誘導体によって組換えられるかどうかを試験するために、ヒトリポーター細胞
株(H5)を構築した。この細胞株は、非相同組換えによってゲノムにランダム
に組み込まれた基質ベクター(pCH−RNRZ)のコピーを含有する。これは
、サザン分析によって前に証明されている。細胞株H5へのそれぞれの発現ベク
ターの導入から約72時間後、ゲノムDNAを単離し、プライマーP−SV40
praおよびP−CHSeqantiによるPCRとその後のサザン分析によっ
て組換えを検出する試みを実施した。組換えられていない基質で得られるPCR
産物は、組換えによるneo遺伝子の欠失によって形成されるものより長いので
、2つの産物はアガロースゲル電気泳動で互いに分離することができる。結果は
、2つのリゾルバーゼ突然変異体γδE124QおよびγδE102Y,E124Qの存在下で
組換えが生じることおよび野生型γδ−リゾルバーゼ(NLSは存在しない)で
も−おそらく非常に低い−活性が測定されることを示している。
A human reporter cell line (H5) was constructed to test whether the recombination substrate is recombined by resolvase or its derivatives as a stable component of the eukaryotic genome. This cell line contains a copy of the substrate vector (pCH-RNRZ) randomly integrated into the genome by non-homologous recombination. This has been previously proven by Southern analysis. About 72 hours after the introduction of each expression vector into the cell line H5, genomic DNA was isolated and the primer P-SV40 was isolated.
Attempts were made to detect recombination by PCR with pra and P-CHSeqanti followed by Southern analysis. PCR obtained with non-recombinant substrate
The two products can be separated from each other by agarose gel electrophoresis since the products are longer than those formed by the deletion of the neo gene by recombination. The results show that recombination occurs in the presence of the two resolvase mutants γδE124Q and γδE102Y, E124Q , and that wild-type γδ-resolvase (NLS is absent) -probably very low-activity is measured. Is shown.

【0060】 これまでの結果は、両方のγδ−リゾルバーゼ突然変異体はエピソームおよび
ゲノム基質の両方を組換えることができることを示している。C−末端に接続し
たNLSによる組換えの効率に関する大きな影響はここでは見られなかった。野
生型γδ−リゾルバーゼの非常に低い活性は、細胞株H5でだけ検出可能である
が、一時的な同時トランスフェクション実験では検出されない。これは、ゲノム
またはエピソーム細胞内DNAの形態的状態は主に弛緩状態であるか、または野
生型γδ−リゾルバーゼは活性化されないことを示している。
The results to date show that both γδ-resolvase mutants are able to recombine both episomal and genomic substrates. No significant effect on the efficiency of recombination with NLS attached to the C-terminus was seen here. The very low activity of wild type γδ-resolvase is only detectable in cell line H5, but not in transient co-transfection experiments. This indicates that the morphological state of genomic or episomal intracellular DNA is predominantly relaxed or that wild-type γδ-resolvase is not activated.

【0061】 5.3 トポイソメラーゼ阻害剤カンプトテシンによる野生型γδ−リゾルバー
ゼの活性化 細胞内DNAの形態的状態を間接的に変化させる、トポイソメラーゼ阻害剤カ
ンプトテシン(CPT)の作用によって野生型γδ−リゾルバーゼが活性化され
うるかどうかを試験するために、リポフェクションによって発現ベクターpPG
KγδをまずHeLa細胞に単独で導入した。72時間後、細胞をCPTで処理
し、さらに3時間後、この方法で前処理した細胞に、基質pCH−RNRZと共
にリポフェクションによって発現ベクターを導入した。さらに72時間後、X−
Galで処理することによって、細胞を染色した。青色の細胞は、酵素β−ガラ
クトシダーゼが細胞内で発現されていることを示し、これは組換え事象が成功し
ていることを示す。結果は、CPTが存在しない場合にはHeLa細胞では野生
型γδ−リゾルバーゼによる組換えは生じないが、CPTの作用による全ての実
験において青色の細胞が検出されうることを示している。対照実験では、この影
響が細胞のCPT処理自体だけによらないことをさらに確立した(示していない
)従って、細胞内DNAの形態状態に対するトポイソメラーゼ阻害剤の作用の結
果として、野生型γδ−リゾルバーゼによる組換えが活性化されていることを証
明することができる。
5.3 Activation of Wild-type γδ-Resolvase by Topoisomerase Inhibitor Camptothecin Wild-type γδ-resolvase is activated by the action of the topoisomerase inhibitor camptothecin (CPT) that indirectly changes the morphological state of intracellular DNA. Expression vector pPG by lipofection in order to test whether it can be cloned
Kγδ was first introduced alone into HeLa cells. After 72 hours the cells were treated with CPT and after a further 3 hours the expression vector was introduced by lipofection with the substrate pCH-RNRZ into the cells pretreated in this way. 72 hours later, X-
Cells were stained by treatment with Gal. Blue cells indicate that the enzyme β-galactosidase is expressed intracellularly, indicating a successful recombination event. The results show that in the absence of CPT, recombination with wild-type γδ-resolvase does not occur in HeLa cells, but blue cells can be detected in all experiments by the action of CPT. In a control experiment, it was further established (not shown) that this effect was not solely due to CPT treatment of the cells per se (hence not shown), and therefore, as a result of the action of topoisomerase inhibitors on the morphological status of intracellular DNA, it was observed that wild type γδ-resolvase It can be proved that the recombination is activated.

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

本発明の方法は、以下の図面によって説明される。   The method of the present invention is illustrated by the following figures.

【図1】 図1Aはγδ−リゾルバーゼが触媒する組換え反応の略図を示し、図1Bはγ
δ−resの略図を示す。(A)2つのresを直列方向の複製物として保有す
る円形で、位相幾何学的に弛緩したDNA(黒矢印)を示す。各resにリゾル
バーゼダイマーが結合することにより、シナプス複合体、シナプトソームが形成
され、DNA鎖断片が触媒される(白抜き矢印の先端で示す)。シナプスの形成
およびDNA鎖交換は共にDNA基質の負のスーパーコイルストレスを必要とす
る。鎖交換の次に再ライゲーションされ、組換え産物である、二量体で1回連結
しているDNA2連環が遊離される。(B)resの構造を示す。これは、それ
ぞれ1つのリゾルバーゼダイマーのための3つの別個の結合部位からなる(それ
ぞれの半分の配列として反対向きの黒矢印で例示し、I〜IIIの印をつけてあ
る)。3つの結合部位の中心間の距離は塩基対(bp)で記載し、resの下部
に細い矢印で印をしてある。実際のDNA鎖交換は、結合部位Iの中心で組換え
中に生じる(白抜き矢印の先端で示す)。
1A shows a schematic representation of the recombination reaction catalyzed by γδ-resolvase, and FIG. 1B shows γ.
6 shows a schematic of δ-res. (A) Circular, topologically relaxed DNA (black arrow) carrying two res as tandem replicas. By binding the resolvase dimer to each res, a synapse complex and a synaptosome are formed, and a DNA chain fragment is catalyzed (indicated by the tip of an open arrow). Both synapse formation and DNA strand exchange require negative supercoil stress of the DNA substrate. Strand exchange is followed by religation to release the recombinant product, the dimer once linked dimer of DNA. (B) shows the structure of res. It consists of three separate binding sites for each one of the resolvese dimers (illustrated by the opposite black arrows as the sequences of the respective halves and marked I-III). The distance between the centers of the three binding sites is given in base pairs (bp) and marked with a thin arrow at the bottom of res. The actual DNA strand exchange occurs during recombination in the center of binding site I (indicated by the tip of the open arrow).

【図2】 図2Aはγδ−リゾルバーゼ発現ベクターの略図を示し、図2Bは、基質ベク
ターと組換えによって生じる産物ベクターの略図を示す。(A)野生型γδ−リ
ゾルバーゼ(pPGKγδ)およびその突然変異体γδE102Y,E124Q(pPGK
γδ102)およびγδE124Q(pPGKγδ124)の真核生物発現ベクター
を示す。リゾルバーゼ遺伝子のそれぞれの突然変異の位置および性質に印をつけ
る。野生型および2つの突然変異体γδE102Y,E124QおよびγδE124Qは、それぞ
れ、遺伝子のC−末端に核局在化配列(NLS)を有するものおよび持たないも
のが存在する。遺伝子は、ホスホグリセレートキナーゼプロモーター(P−PG
K)によって発現される。このプロモーターは、これまで検討された全ての真核
細胞において活性である。(B)真核細胞における組換えを試験する基質ベクタ
ーの略図を示す。pCH−RNRZは、組換えされていないベクターを示す。大
腸菌(Escherichia coli)における増幅のためのアンピシリン
耐性遺伝子以外に、それは、resからなる組換えカセットを進行させる早期S
V40プロモーター、ネオマイシン(Neo)耐性遺伝子、resおよびβ−ガ
ラクトシダーゼをコードするlacZ遺伝子を含有する。2つのPCRプライマ
ー、P−SV40praおよびP−Seqantiの局在およびそれぞれの配向
は、ベクターの上下の小さい矢印でそれぞれ示している。2つのres間の組換
えにより、その間のNeo遺伝子が欠失し、resコピーが同時に欠損し、la
cZ遺伝子が発現される。組換えから生じるベクターはpCH−RZで示す。ま
た、両方のベクターで関連する制限酵素BamHIの認識部位を示す。
FIG. 2A shows a schematic representation of the γδ-resolvase expression vector, and FIG. 2B shows a schematic representation of the product vector produced by recombination with the substrate vector. (A) Wild type γδ-resolvase (pPGKγδ) and its mutant γδ E102Y, E124Q (pPGK
2 shows eukaryotic expression vectors for γδ102) and γδ E124Q (pPGKγδ124). Mark the position and nature of each mutation in the resolvase gene. The wild type and the two mutants γδ E102Y, E124Q and γδ E124Q exist with and without the nuclear localization sequence (NLS) at the C-terminus of the gene, respectively. The gene is a phosphoglycerate kinase promoter (P-PG
K). This promoter is active in all eukaryotic cells examined so far. (B) shows a schematic of a substrate vector testing recombination in eukaryotic cells. pCH-RNRZ indicates a non-recombinant vector. In addition to the ampicillin resistance gene for amplification in Escherichia coli, it is an early S carrying recombination cassette consisting of res.
It contains the V40 promoter, the neomycin (Neo) resistance gene, res and the lacZ gene, which encodes β-galactosidase. The localization and orientation of each of the two PCR primers, P-SV40pra and P-Seqanti, are indicated by small arrows above and below the vector, respectively. Due to recombination between the two res, the Neo gene between them was deleted, the res copy was simultaneously deleted, and la
The cZ gene is expressed. The vector resulting from recombination is designated pCH-RZ. In addition, the recognition sites of the restriction enzyme BamHI related to both vectors are shown.

【図3】 ウェスタン分析の略図を示す。示すそれぞれのベクターをCHO細胞に導入後
、細胞溶解物を調製し、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動において分子量
によりタンパク質を分離する。γδ−リゾルバーゼおよびその誘導体の存在は、
野生型γδ−リゾルバーゼに対するマウスポリクローナル抗体によって可視化し
た。ゲルのγδ−リゾルバーゼの位置を矢印で示す。レーン1、Creベクター
の対照、レーン2、精製リゾルバーゼの対照。
FIG. 3 shows a schematic of Western analysis. After introducing each of the indicated vectors into CHO cells, cell lysates are prepared and proteins are separated by molecular weight in SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The presence of γδ-resolvase and its derivatives is
Visualization was performed with a mouse polyclonal antibody against wild type γδ-resolvase. The position of γδ-resolvase in the gel is indicated by an arrow. Lane 1, Cre vector control, Lane 2, purified resolvase control.

【図4】 CHO細胞における一時的な同時トランスフェクション実験の定量的評価の図
である。基質pCH−RNRZとは別に、それぞれのγδ発現ベクターを、CH
O細胞へリポフェクションによって導入した。72時間後に、β−ガラクトシダ
ーゼの酵素活性を、細胞溶解物中の光化学反応によって測定し、溶解物のタンパ
ク質含量に対して標準化し、統計的に評価した。平均のそれぞれの標準偏差は棒
グラフに示す。
FIG. 4 Quantitative evaluation of transient co-transfection experiments in CHO cells. Separately from the substrate pCH-RNRZ, each γδ expression vector
It was introduced into O cells by lipofection. After 72 hours, the enzymatic activity of β-galactosidase was measured by photochemical reaction in cell lysates, normalized to the protein content of lysates and evaluated statistically. Each standard deviation of the mean is shown in the bar graph.

【図5】 PCRを実施し、その後アガロースゲル(1.2%w/v)でDNA分子を分
離後サザンハイブリダイゼーションにより明らかにしたリポーター細胞株H5に
おける欠失を略図で示す。それぞれの発現ベクターによって得られるPCR産物
のサザンブロット分析を示す。表示unrec.およびrec.は、組換えされ
ていないベクター(pCH−RNRZ)および組換え後のベクター(pCH−R
Z)により形成するPCR産物のゲルでの位置を示す。
FIG. 5 schematically shows the deletions in the reporter cell line H5 revealed by Southern hybridization after performing a PCR and then separating the DNA molecules on an agarose gel (1.2% w / v). The Southern blot analysis of the PCR product obtained by each expression vector is shown. Display unrec. And rec. Is a non-recombinant vector (pCH-RNRZ) and a vector after recombination (pCH-RNR).
The position on the gel of the PCR product formed by Z) is indicated.

【図6】 野生型γδ−リゾルバーゼによる組換えに対するトポイソメラーゼ阻害剤カン
プトテシンの影響の定量的評価の図を示す。本明細書において使用する「トラン
スポゾン」という用語は、少なくとも1つの組換え配列、トランスポザーゼおよ
びリゾルバーゼを含有し、細菌由来である可動性遺伝因子を示す。
FIG. 6 shows a diagram of a quantitative evaluation of the effect of the topoisomerase inhibitor camptothecin on recombination by wild type γδ-resolvase. The term "transposon" as used herein refers to a mobile genetic element containing at least one recombinant sequence, a transposase and a resolvase, and of bacterial origin.

【図7】 インビトロにおいて鎖状基質ベクターを用いたCHO細胞の一時的な同時トラ
ンスフェクション実験の定量的評価の図を示す。平均のそれぞれの標準偏差をつ
けた棒グラフを示す。Creおよびγδ−リゾルバーゼE102Y,E124Qの発現ベク
ターを、Creによる組換えのための2つのloxP配列を直列複製物としてさ
らに含有するpCH−RNRZの誘導体である基質ベクターpCH−RLNRL
Zと共にCHO細胞にリポフェクションによって別個に導入した。リポフェクシ
ョン前はpCH−RLNRLZは、ベクター全体を一度だけ切断する制限酵素X
mnIにより鎖状にした。これはアガロースゲル電気泳動によりチェックした。
β−ガラクトシダーゼの酵素活性は72時間後に細胞溶解物中での光化学的によ
り測定し、溶解物のタンパク質含量に対して標準化し、統計的に評価した。陰性
対照として、基質プラスミドにラムダインテグラーゼの発現ベクター(pPGK
ssInth)を同時トランスフェクションした(左からバー3および6)。大
腸菌(Escherichia coli)中で組換えられ、Cre(pPGK
Cre)またはγδ−リゾルバーゼ102Y,E124Q(pPGKγδNLS)の発現ベ
クターをそれぞれ同時トランスフェクションしたpCH−RLNRLZ(pCH
−RLZ)ベクター(バー1および4)は陽性対照として作用した。pCH−R
LNRLZのloxP配列間の組換えにより、β−ガラクトシダーゼ値が陽性対
照の約65%であることがわかる(バー1および2を参照)。γδ−リゾルバー
102Y,E124Qを使用したとき、かなりの組換え活性がres配列間に観察された
(バー4および5参照)。
FIG. 7 shows a diagram of the quantitative evaluation of transient co-transfection experiments of CHO cells with a chain substrate vector in vitro. A bar graph with each standard deviation of the mean is shown. The substrate vector pCH-RLNRL, which is a derivative of pCH-RNRZ, which further contains two loxP sequences for recombination with Cre as tandem copies of the expression vectors of Cre and γδ-resolvase E102Y, E124Q.
CHO cells with Z were separately introduced by lipofection. Before lipofection, pCH-RLNRLZ is a restriction enzyme X that cuts the entire vector only once.
Chained with mnI. This was checked by agarose gel electrophoresis.
The enzymatic activity of β-galactosidase was measured photochemically in cell lysates after 72 hours, normalized to the protein content of the lysates and assessed statistically. As a negative control, a lambda integrase expression vector (pPGK
ssInth) was co-transfected (bars 3 and 6 from left). Recombinant in Escherichia coli, Cre (pPGK
Cre) or γδ-resolvase 102Y, E124Q (pPGKγδNLS) expression vector co-transfected pCH-RLNRLZ (pCH
-RLZ) vector (bars 1 and 4) served as a positive control. pCH-R
Recombination between the loxP sequences of LNRLZ reveals β-galactosidase levels of approximately 65% of the positive control (see bars 1 and 2). Considerable recombination activity was observed between the res sequences when using γδ-resolvase 102Y, E124Q (see bars 4 and 5).

【配列表】 [Sequence list]

───────────────────────────────────────────────────── 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) C12N 1/19 C12N 9/10 5/10 C12Q 1/02 9/10 C12N 15/00 ZNAA C12Q 1/02 5/00 B A Fターム(参考) 2B030 CA15 CA17 CA19 4B024 AA11 AA20 BA10 CA04 DA02 EA04 GA11 HA01 HA19 4B050 CC03 CC04 DD11 LL01 LL03 4B063 QA18 QQ08 QQ42 QR06 QR33 QS03 QS31 QX02 4B065 AA90X AA99Y AB01 AC14 BA02 CA29 CA44 CA46 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12N 1/19 C12N 9/10 5/10 C12Q 1/02 9/10 C12N 15/00 ZNAA C12Q 1/02 5/00 B A F Term (Reference) 2B030 CA15 CA17 CA19 4B024 AA11 AA20 BA10 CA04 DA02 EA04 GA11 HA01 HA19 4B050 CC03 CC04 DD11 LL01 LL03 4B063 QA18 QQ08 QQ42 QR06 QR33 QS03 QS31 QX02 4B049 CA02A29AA90X AA90X AA90X

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 a)res配列を含有する第1のDNA配列を細胞に導入す
るステップと、 b)第1のDNA配列のコピーを細胞に導入するステップと、 c)リゾルバーゼの作用によって配列特異的組換えを実施するステップと を含む、真核細胞における配列特異的組換え方法。
1. A) introducing a first DNA sequence containing a res sequence into a cell, b) introducing a copy of the first DNA sequence into a cell, and c) sequence specific by the action of a resolvase. Sequence-specific recombination in eukaryotic cells, which comprises carrying out dynamic recombination.
【請求項2】 第1のDNA配列のコピーが同一のDNA分子に直列方向に
導入される、請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein a copy of the first DNA sequence is introduced in tandem into the same DNA molecule.
【請求項3】 第1のDNA配列が、配列番号1のres配列もしくはその
誘導体または配列番号2のres配列もしくはその誘導体を含有する、請求項1
または2に記載の方法。
3. The first DNA sequence contains the res sequence of SEQ ID NO: 1 or a derivative thereof or the res sequence of SEQ ID NO: 2 or a derivative thereof.
Or the method described in 2.
【請求項4】 リゾルバーゼ遺伝子を含有する第2のDNA配列が、細胞に
さらに導入される請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein a second DNA sequence containing a resolvase gene is further introduced into the cell.
【請求項5】 第2のDNA配列が、場所依存的なおよび/または時間依存
的なリゾルバーゼ遺伝子の発現および、リゾルバーゼの生成に影響を及ぼす調節
DNA配列をさらに含有する、請求項4に記載の方法。
5. The method of claim 4, wherein the second DNA sequence further comprises a regulatory DNA sequence that affects location-dependent and / or time-dependent expression of the resolvase gene and the production of resolvase. Method.
【請求項6】 リゾルバーゼが、改変リゾルバーゼ、好ましくは、弛緩基質
分子好ましくは弛緩鎖状基質分子にリゾルバーゼ組換え反応を実施することがで
きるリゾルバーゼである、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
6. The resolvase according to any one of claims 1 to 5, wherein the resolvase is a modified resolvase, preferably a relaxed substrate molecule, preferably a relaxed chain substrate molecule, capable of carrying out a resolvase recombination reaction. Method.
【請求項7】 リゾルバーゼが、γδ−リゾルバーゼ、好ましくは改変γδ
−リゾルバーゼ、特に好ましくは弛緩基質分子にリゾルバーゼ組換え反応を実施
することができる改変γδ−リゾルバーゼである、請求項1乃至5のいずれかに
記載の方法。
7. The resolvase is γδ-resolvase, preferably modified γδ.
Method according to any of claims 1 to 5, which is a resolvase, particularly preferably a modified γδ-resolvase capable of carrying out a resolvase recombination reaction on a relaxed substrate molecule.
【請求項8】 改変γδ−リゾルバーゼが、配列番号4に示す野生型リゾル
バーゼの番号に基づく、80〜140番目のアミノ酸、好ましくは90〜110
番目のアミノ酸のセグメントに以下の突然変異すなわち、 (i)酸性アミノ酸残基が芳香族、親水性または塩基性アミノ酸残基で置換され
ている、 (ii)中性アミノ酸残基が親水性アミノ酸残基で置換されている、および (iii)親水性アミノ酸残基が中性または酸性アミノ酸残基で置換されている
。 の少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つを有する、請求項7に記載の方法
8. The modified γδ-resolvase is the 80th to 140th amino acids, preferably 90 to 110, based on the number of the wild-type resolvase shown in SEQ ID NO: 4.
The following mutations are made in the segment of the th amino acid: (i) an acidic amino acid residue is replaced with an aromatic, hydrophilic or basic amino acid residue, (ii) a neutral amino acid residue is a hydrophilic amino acid residue Substituted with groups, and (iii) hydrophilic amino acid residues with neutral or acidic amino acid residues. 8. The method according to claim 7, having at least one, and preferably at least 2.
【請求項9】 前記セグメント中で、GluがGlnまたはTyrで置換さ
れる、AspがSerで置換される、SerがAspで置換される、GlyがS
erで置換される、AspがAlaで置換される、および/または、GluがA
rgで置換される、請求項8に記載の方法。
9. In the segment, Glu is replaced by Gln or Tyr, Asp is replaced by Ser, Ser is replaced by Asp, Gly is S.
er, Asp is replaced with Ala, and / or Glu is replaced with A
9. The method of claim 8, wherein the method is replaced with rg.
【請求項10】 改変γδ−リゾルバーゼがセグメント中に少なくとも2つ
の突然変異を有する、請求項8または9に記載の方法。
10. The method of claim 8 or 9, wherein the modified γδ-resolvase has at least two mutations in the segment.
【請求項11】 改変γδ−リゾルバーゼがγδ−リゾルバーゼE124Qまた
はγδ−リゾルバーゼE102Y,E124Qである、請求項7乃至10のいずれかに記載
の方法。
11. The method according to claim 7, wherein the modified γδ-resolvase is γδ-resolvase E124Q or γδ-resolvase E102Y, E124Q .
【請求項12】 第1のDNA配列および/または第1のDNA配列のコピ
ーが、相同組換えによる真核細胞のゲノムへの第1のDNA配列および/または
第1のDNA配列のコピーの組込みに影響を及ぼすDNA配列をさらに含有する
res配列を含有する、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。
12. Integration of a first DNA sequence and / or a copy of the first DNA sequence into the genome of a eukaryotic cell by homologous recombination by integration of the first DNA sequence and / or a copy of the first DNA sequence. The method according to any one of claims 1 to 11, further comprising a res sequence that further contains a DNA sequence that affects A.
【請求項13】 第1のDNA配列および/または第1のDNA配列のコピ
ーが、関心のあるポリペプチドをコードする核酸配列をさらに含有するres配
列を含有する、請求項1乃至12のいずれかに記載の方法。
13. A method according to any one of claims 1 to 12, wherein the first DNA sequence and / or a copy of the first DNA sequence contains a res sequence which further contains a nucleic acid sequence encoding a polypeptide of interest. The method described in.
【請求項14】 前記関心のあるポリペプチドが、構造タンパク質、内因性
もしくは外因性酵素、調節タンパク質またはマーカータンパク質である、請求項
13に記載の方法。
14. The method of claim 13, wherein the polypeptide of interest is a structural protein, an endogenous or exogenous enzyme, a regulatory protein or a marker protein.
【請求項15】 前記真核細胞が、ゼブラフィッシュ細胞、シーノラブデテ
ィス エレガンス(Caenorhabditis elegans)またはキ
イロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)ま
たは哺乳類細胞である、請求項1乃至14のいずれかに記載の方法。
15. The method according to claim 1, wherein the eukaryotic cell is a zebrafish cell, Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, or a mammalian cell.
【請求項16】 前記哺乳類細胞がヒト細胞またはサル、マウス、ラット、
ウサギ、ハムスター、ヤギ、ウシ、ヒツジもしくはブタの細胞である、請求項1
5に記載の方法。
16. The mammalian cell is a human cell or monkey, mouse, rat,
A rabbit, hamster, goat, cow, sheep or pig cell.
The method according to 5.
【請求項17】 真核細胞でのDNAの配列特異的な組換えにおける、配列
番号1のres配列もしくはその誘導体または配列番号2のres配列もしくは
その誘導体の使用。
17. Use of the res sequence of SEQ ID NO: 1 or a derivative thereof or the res sequence of SEQ ID NO: 2 or a derivative thereof in sequence-specific recombination of DNA in eukaryotic cells.
【請求項18】 配列番号4に示す野生型リゾルバーゼの番号に基づく、8
0〜140番目のアミノ酸、好ましくは90〜110番目のアミノ酸のセグメン
トに以下の突然変異、 (i)酸性アミノ酸残基が芳香族、親水性または塩基性アミノ酸残基で置換され
ている、 (ii)中性アミノ酸残基が親水性アミノ酸残基で置換されている、および (iii)親水性アミノ酸残基が中性または酸性アミノ酸残基で置換されている
、 の少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つを有するように改変されているが
、ただし、1つだけ改変した場合には配列番号4に示す野生型リゾルバーゼの番
号に基づく位置124のGluはGlnと置換されていない改変γδ−リゾルバ
ーゼ。
18. Based on the number of wild-type resolverase shown in SEQ ID NO: 4, 8
The following mutations in the segment of amino acids 0 to 140, preferably 90 to 110, (i) acidic amino acid residues are replaced with aromatic, hydrophilic or basic amino acid residues, (ii) ) At least one neutral amino acid residue is replaced by a hydrophilic amino acid residue, and (iii) at least one hydrophilic amino acid residue is replaced by a neutral or acidic amino acid residue, preferably at least 2 Modified γδ-resolvase in which Glu at position 124 based on the number of the wild-type resolvase shown in SEQ ID NO: 4 is not replaced with Gln when only one is modified.
【請求項19】 前記セグメント中で、GluがGlnまたはTyrで置換
される、AspがSerで置換される、SerがAspで置換される、Glyが
Serで置換される、AspがAlaで置換される、および/または、Gluが
Argで置換される、請求項18に記載の改変γδ−リゾルバーゼ。
19. In the segment, Glu is replaced by Gln or Tyr, Asp is replaced by Ser, Ser is replaced by Asp, Gly is replaced by Ser, Asp is replaced by Ala. And / or Glu is replaced by Arg. The modified γδ-resolvase of claim 18.
【請求項20】 配列番号6のアミノ酸配列またはその誘導体を有する、請
求項18または19に記載の改変γδ−リゾルバーゼ。
20. The modified γδ-resolvase according to claim 18 or 19, which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 or a derivative thereof.
【請求項21】 請求項18乃至20のいずれかで定義されている改変γδ
−リゾルバーゼまたはその誘導体をコードする核酸配列。
21. Modified γδ defined in any one of claims 18 to 20.
A nucleic acid sequence encoding a resolvase or a derivative thereof.
【請求項22】 配列番号5の核酸配列である、請求項21に記載の核酸配
列。
22. The nucleic acid sequence of claim 21, which is the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 5.
【請求項23】 真核細胞でのDNAの配列特異的組換えにおける、請求項
21または22に記載の核酸配列および/または請求項18乃至20のいずれか
に記載のリゾルバーゼの使用。
23. Use of the nucleic acid sequence according to claim 21 or 22 and / or the resolvase according to any of claims 18 to 20 in sequence-specific recombination of DNA in eukaryotic cells.
【請求項24】 真核細胞においてトポイソメラーゼ阻害剤を試験する方法
であって、 a)配列番号1の第1のDNA配列を細胞に導入するステップと、 b)配列番号1の第1のDNA配列のコピーを直列方向に細胞に導入するステッ
プと、 c)野生型リゾルバーゼを導入するステップと、 d)試験対象のトポイソメラーゼ阻害剤を添加するステップと を含む方法。
24. A method of testing a topoisomerase inhibitor in a eukaryotic cell, comprising the steps of: a) introducing a first DNA sequence of SEQ ID NO: 1 into the cell; and b) a first DNA sequence of SEQ ID NO: 1. A method comprising the steps of: introducing tandem copies into cells in a tandem direction; c) introducing wild-type resolvase; and d) adding a topoisomerase inhibitor to be tested.
【請求項25】 野生型リゾルバーゼ遺伝子を含有する第2のDNA配列が
、細胞にさらに導入される、請求項24に記載の方法。
25. The method of claim 24, wherein a second DNA sequence containing the wild-type resolvase gene is further introduced into the cell.
【請求項26】 第2のDNA配列が、場所依存的なおよび/または時間依
存的なリゾルバーゼ遺伝子の発現に影響を及ぼす調節DNA配列をさらに含有す
る、請求項25に記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein the second DNA sequence further comprises a regulatory DNA sequence that affects location-dependent and / or time-dependent expression of the resolvase gene.
【請求項27】 第1のDNA配列および/または第1のDNA配列のコピ
ーが、組換えによる真核細胞のゲノムへの第1のDNA配列および/または第1
のDNA配列のコピーの組込みに影響を及ぼすDNA配列をさらに含有する、請
求項24乃至26のいずれかに記載の方法。
27. The first DNA sequence and / or a copy of the first DNA sequence is recombined into the genome of a eukaryotic cell by recombination.
27. The method of any of claims 24-26, further comprising a DNA sequence that affects the integration of a copy of the DNA sequence of.
【請求項28】 第1のDNA配列および/または第1のDNA配列のコピ
ーが、関心のあるポリペプチドをコードする核酸配列をさらに含有する、請求項
24乃至27のいずれかに記載の方法。
28. The method according to any of claims 24-27, wherein the first DNA sequence and / or a copy of the first DNA sequence further comprises a nucleic acid sequence encoding a polypeptide of interest.
【請求項29】 前記関心のあるポリペプチドが構造タンパク質、内因性も
しくは外因性酵素、調節タンパク質またはマーカータンパク質である、請求項2
8に記載の方法。
29. The polypeptide of interest is a structural protein, an endogenous or exogenous enzyme, a regulatory protein or a marker protein.
The method according to 8.
【請求項30】 配列番号1または配列番号2の2つのDNA配列と、任意
選択的にリゾルバーゼ遺伝子を含有する真核細胞。
30. A eukaryotic cell containing two DNA sequences of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and optionally a resolvase gene.
【請求項31】 前記リゾルバーゼ遺伝子が、野生型リゾルバーゼ、γδ−
リゾルバーゼ、γδ−リゾルバーゼE124Qまたはγδ−リゾルバーゼE102Y,E124Q である、請求項30に記載の真核細胞。
31. The resolvase gene is a wild-type resolvase, γδ-
The eukaryotic cell according to claim 30, which is resolvase, γδ-resolvase E124Q or γδ-resolvase E102Y, E124Q .
【請求項32】 請求項30または31に記載の真核細胞を含む、真核細胞
においてトポイソメラーゼ阻害剤を試験するためのキット。
32. A kit for testing a topoisomerase inhibitor in a eukaryotic cell, which comprises the eukaryotic cell according to claim 30 or 31.
【請求項33】 配列番号1もしくは配列番号2のres配列および/また
は配列番号3、配列番号5もしくは配列番号7のリゾルバーゼ遺伝子またはそれ
らの誘導体を含有する遺伝子導入生物。
33. A transgenic organism containing the res sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and / or the resolvase gene of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 7 or a derivative thereof.
【請求項34】 請求項1、12、15乃至17、23乃至25、27、3
0および31に記載の真核細胞に請求項1乃至16または請求項24乃至29の
いずれかに記載の方法を実施することによって得ることができる真核細胞。
34. Claims 1, 12, 15 to 17, 23 to 25, 27 and 3
A eukaryotic cell obtainable by carrying out the method according to any one of claims 1 to 16 or claims 24 to 29 on the eukaryotic cell according to 0 and 31.
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