JP2004135656A - Transgenic non-human mammalian animal expressing chimeric 7 times membrane-penetrating type receptor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの該部分に対応する部分で置換されたキメラ7回膜貫通型受容体を発現するトランスジェニック非ヒト哺乳動物に関する。本発明はまた、上記トランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法、該トランスジェニック非ヒト哺乳動物を利用した試験物質の薬理評価方法、ならびに該トランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製に使用するDNAに関する。
【0002】
【従来の技術】
医薬品開発においては動物を用いたヒト疾患モデルでの評価は欠かせず、医薬開発候補化合物を動物モデルを用いてその有効性および毒性を検証していくことが医薬開発上求められている。この場合、主作用と副作用が動物種によって非常に異なるという種差の問題がしばしば起こり、医薬開発上の大きな問題となっている。例えば、マウスでは著効を示す薬物がヒトに対しては全く効かない、ヒト受容体をよく阻害する化合物を見出したがマウスやラットの受容体には阻害効果を示さないといった例が数多く知られている(非特許文献1参照)。
【0003】
医薬品の標的分子としては、細胞情報伝達に係わる分子の一つである受容体が最も一般的であり、中でも7回膜貫通型受容体を標的とした多くの医薬品が市販されている。
7回膜貫通型受容体は、細胞外領域、細胞膜貫通領域、および細胞内領域からなり、7つの細胞膜貫通領域を有することを特徴とする細胞膜表面上に存在する受容体の総称である。
【0004】
7回膜貫通型受容体はG蛋白質と共役して細胞内に情報を伝えることが明らかにされおり、N末端から2番目の細胞内領域ループや3番目の細胞内領域ループがG蛋白質との相互作用に重要であるとの報告がある(非特許文献2参照)。しかしながら、受容体とG蛋白質との相互作用に関与する1次構造上のコンセンサス配列などは見出されておらず、特定のアミノ酸配列というよりはむしろ細胞内領域全体の3次元的な構造がより重要と考えれている。また、C末端の細胞内領域にパルミチン酸結合部位が存在する場合もあり、G蛋白質との相互作用に影響を与えていることが知られている(非特許文献3および4参照)。さらに、7回膜貫通型受容体の細胞内領域にはキナーゼの作用を受けてリン酸化される部位が存在し、細胞内情報伝達の制御に関与していると考えられている(非特許文献2、5および6参照)。
【0005】
7回膜貫通型受容体に選択的に作用するアゴニストあるいはアンタゴニスト等の薬物は、標的となる受容体の細胞外領域あるいは細胞膜貫通領域に結合して薬理活性を示すことが報告されている(非特許文献7、8、9、10および11参照)。
【0006】
7回膜貫通型受容体において、ヒトの7回膜貫通型受容体を標的とした場合と非ヒト哺乳動物の該ヒト受容体に対応する受容体(オーソログ)を標的とした場合とでは異なる薬理効果が示されることがある。具体的な例としては、A3アデノシン受容体に対するアンタゴニスト(特許文献1参照)、5−HT1Bセロトニン受容体に対するアンタゴニスト(非特許文献12、13および14参照)、NK1タキキニン受容体に対するCP 96345やRP 67580等のアンタゴニスト(非特許文献10、11、15、16および17参照)、B2ブラジキニン受容体に対するアゴニストあるいはアンタゴニスト(非特許文献18および19参照)、β3アドレナリン受容体に対するCGP−12177などのアゴニスト(非特許文献20参照)、カルシトニン受容体に対するアゴニスト(非特許文献21参照)、M2ムスカリン性アセチルコリン受容体に対するAF−DX116やピレンゼピン(pirenzepine)などのアンタゴニスト(非特許文献22および23参照)、α2Aアドレナリン受容体に対するヨヒンビン(yohimbine)やラウウォルシン(rauwolsine)などのアンタゴニスト(非特許文献24および25参照)、β1アドレナリン受容体に対するCGP 20712Aやアテノロール(atenolol)などのアンタゴニスト(非特許文献26および27参照)、CCKBコレシストキニン受容体に対するL−365260やL−364718などのアンタゴニスト(非特許文献28および29参照)、ニューロテンシン受容体に対するゼノプシン(xenopsin)や[Trp11]ニューロテンシンなどのアナログ化合物(非特許文献30および31参照)、DPプロスタノイド受容体に対するプロスタグランジンD2アナログ化合物(非特許文献32および33参照)などをあげることができる。
【0007】
このような種差の問題を解決する一つの手段として、モデル動物のヒト化、例えばヒトの遺伝子を動物で発現させて化合物の薬理評価を行なう方法が注目されている。
ヒトの遺伝子を動物に発現させることは、トランスジェニックの技術を用いて行うことができる。例えば、ヒトアドレナリンβ2受容体を発現するトランスジェニックマウス(非特許文献34参照)やヒトブラジキニンB2受容体を発現するトランスジェニックマウス(非特許文献35参照)等が報告されている。しかしながら、単にトランスジェニックの技術を用いるだけでは、導入したヒト遺伝子に対応するオーソログ遺伝子の発現を制御することはできない。動物のオーソログ遺伝子の破壊を行った後にヒトの遺伝子をトランスジェニックの手法を用いて導入することによって、自己のオーソログ遺伝子は発現せず、ヒトの遺伝子のみを発現するトランスジェニック動物が作製できる。例えば、マウスアドレナリンβ3受容体を発現せず、ヒトアドレナリンβ3受容体のみを発現するマウス(非特許文献20参照)等が報告されている。しかし、この手法ではヒト遺伝子の導入部位をコントロールすることはできないため、導入部位に存在する遺伝子の破壊あるいは導入遺伝子による周辺遺伝子活性等の副次的な表現形の変化をコントロールすることはできない。
【0008】
これに対し、ポジティブ選択とネガティブ選択を組み合わせた方法を用いて、ヒト遺伝子をそれに対応する非ヒト哺乳動物のオーソログの遺伝子の位置に導入するノックインと呼ばれる遺伝子改変では、上記の欠点が解消される。例えば、ヒトのアポリポ蛋白質E遺伝子をマウスのアポリポ蛋白質E遺伝子の位置にノックインしたマウス(非特許文献36参照)、ヒトの嚢胞性繊維症膜貫通調節蛋白質(Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator、以下Cftrと略す)遺伝子をマウスのCftr遺伝子の位置にノックインしたマウス(非特許文献37参照)、ヒトの白血病遺伝子Cbfb−MyH11をマウスのCbfb遺伝子の位置にノックインしたマウス(非特許文献38参照)、ヒトのKDR遺伝子をマウスのKDR遺伝子の位置にノックインしたマウス(特許文献2参照)などの作製が報告されている。
【0009】
しかしながら、このような遺伝子改変動物では、ポジティブ選択のために用いた薬剤耐性遺伝子が標的遺伝子の近傍に残されるため、表現系の解析に際しては薬剤耐性遺伝子のプロモーターやエンハンサーがノックインしたヒト遺伝子の発現に影響を及ぼしていることを考慮する必要がある。置換するヒト遺伝子以外の部分を極力残さないようにする方法として、相同組換えを二度行うダブルリプレースメント法(非特許文献39、40および41参照)や、ポジティブ選択に用いた薬剤耐性遺伝子部分を欠失させるCre/LoxP法(非特許文献42参照)が開発されており、マウスのα−ラクトアルブミン遺伝子をヒトのα−ラクトアルブミン遺伝子に置き換えた遺伝子置換マウス(非特許文献43および44参照)、マウスのプリオン遺伝子をヒトのプリオン遺伝子に置き換えた遺伝子置換マウス(非特許文献45参照)の作製が報告されている。
【0010】
このような遺伝子置換動物では、ヒト遺伝子産物がその遺伝子産物に対応する非ヒト哺乳動物の因子に代わって発現しているが、非ヒト哺乳動物の遺伝子産物の代わりに導入したヒト遺伝子産物が十分な機能を発揮するかについては置換した遺伝子の個々の性質によって異なる。非ヒト哺乳動物にとっては、ヒト遺伝子の配列はあくまでも変異配列であり機能的に許容できない場合もある。ヒトの遺伝子とそれに対応する非ヒト哺乳動物の遺伝子の種差による違いから、置換したヒト遺伝子産物の生理機能が宿主である非ヒト哺乳動物にとって十分で無い場合には、その標的遺伝子を破壊した場合と同じ表現系が現れる。特に、7回膜貫通型受容体のような、複雑な蛋白質−蛋白質相互作用を介した細胞内情報伝達により機能を発揮する分子の置換では、表現系として、置換した遺伝子産物の機能障害が現れる可能性が高く、大きな問題となっている。
【0011】
【特許文献1】
国際公開第98/15555号パンフレット
【0012】
【特許文献2】
国際公開第99/18191号パンフレット
【0013】
【非特許文献1】
ファルマシア,1997年,第33巻,p.13
【0014】
【非特許文献2】
アニュアル・レビュー・オブ・ファーマコロジー・アンド・トキシコロジー(Annual Review of Pharmacology and Toxicology),(米国),1992年,第32巻,p.167−183
【0015】
【非特許文献3】
ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(The Journal of Biological Chemistry),(米国),1989年,第264巻,第13号,p.7564−7569
【0016】
【非特許文献4】
フェブス・レターズ(FEBS Letters),(オランダ),1988年,第230巻、第1−2号,p.1−5
【0017】
【非特許文献5】
ザ・ファセブ・ジャーナル(The FASEB Journal),(米国),1990年,第4巻,第11号,p.2881−2889
【0018】
【非特許文献6】
ザ・ファセブ・ジャーナル(The FASEB Journal),(米国),1992年,第6巻,第6号,p.2323−2331
【0019】
【非特許文献7】
トレンズ・イン・ファーマコロジカル・サイエンシズ(Trends in Pharmacological Sciences),(イギリス),1991年,第12巻,第5号,p.199−203
【0020】
【非特許文献8】
ネイチャー(Nature),(イギリス),1993年,362号,第6418号,p.350−353
【0021】
【非特許文献9】
ザ・ファセブ・ジャーナル(The FASEB Journal),(米国),1989年,第3巻,第7号,p.1825−1832
【0022】
【非特許文献10】
ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(The Journal of Biological Chemistry),(米国),1992年,第267巻,第36号,p.25668−25671
【0023】
【非特許文献11】
ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(The Journal of Biological Chemistry),(米国),1993年,第268巻,第4号,p.2319−2323
【0024】
【非特許文献12】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.164−166
【0025】
【非特許文献13】
ネイチャー(Nature),(イギリス),1992年,360号,第6400号,p.161−164
【0026】
【非特許文献14】
ジャーナル・オブ・ニューロケミストリー(Journal of Neurochemistry),(イギリス),1993年,第60巻,第1号,p.380−383
【0027】
【非特許文献15】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.262
【0028】
【非特許文献16】
サイエンス(Science),(米国),1991年,第251巻,第4992号,p.435−437
【0029】
【非特許文献17】
プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・オブ・ザ・ユナイテッド・ステーツ・オブ・アメリカ(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America),(米国),1991年,第88巻,第22号,p.10208−10212
【0030】
【非特許文献18】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.68−70
【0031】
【非特許文献19】
バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ(Biochemical and Biophysical Research Communications),(米国),1992年,第187巻,第3号,p.1306−1311
【0032】
【非特許文献20】
ダイアビーティーズ(Diabetes),(米国),1998年,第47巻,第9号,p.1464−1468
【0033】
【非特許文献21】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.74−76
【0034】
【非特許文献22】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.11
【0035】
【非特許文献23】
ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(The Journal of Biological Chemistry),(米国),1991年,第266巻,第26号,p.17382−17387
【0036】
【非特許文献24】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.42−44
【0037】
【非特許文献25】
モレキュラー・ファーマコロジー(Molecular Pharmacology),(米国),1992年,第42巻,第1号,p.16−27
【0038】
【非特許文献26】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.47−49
【0039】
【非特許文献27】
モレキュラー・ファーマコロジー(Molecular Pharmacology),(米国),1980年,第17巻,第1号,p.1−7
【0040】
【非特許文献28】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.92
【0041】
【非特許文献29】
ネイチャー(Nature),(イギリス),1993年,362号,第6418号,p.348−350
【0042】
【非特許文献30】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.199−201
【0043】
【非特許文献31】
ブリティッシュ・ジャーナル・オブ・ファーマコロジー(British Journal of Pharmacology),(イギリス),1980年,第69巻,第4号,p.689−692
【0044】
【非特許文献32】
スティーブ・ワトソン(Steve Watson)およびスティーブ・アーキンストール(Steve Arkinstall)編,「ザ・G−プロテイン・リンクト・リセプター,ファクツ・ブック(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book)」,(イギリス),アカデミック・プレス(Academic Press),1994年,p.241−251
【0045】
【非特許文献33】
「IUPHAR・ナインス・インターナショナル・コングレス・オブ・ファーマコロジー(IUPHAR 9th International Congress of Pharmacology)」,(イギリス),マクミラン・プレス(Macmillan Press),1984年,p.293
【0046】
【非特許文献34】
ヨーロピアン・ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(European Journal of Biochemistry),(ドイツ),1996年,第241巻,第2号,p.417−424
【0047】
【非特許文献35】
ハイパーテンション(Hypertension),(米国),1997年,第29巻,第1号,p.488−493
【0048】
【非特許文献36】
ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(The Journal of Biological Chemistry),(米国),1997年,第272巻,第29号,p.17972−17980
【0049】
【非特許文献37】
ヒューマン・モレキュラー・ジェネティクス(Human Molecular Genetics),(イギリス),1997年,第6巻,第7号,p.1153−1162
【0050】
【非特許文献38】
セル(Cell),(米国),1996年,第87巻,第4号,p.687−696
【0051】
【非特許文献39】
モレキュラー・アンド・セルラー・バイオロジー(Molecular and Cellular Biology),(米国),1993年,第13巻,第7号,p.4115−4124
【0052】
【非特許文献40】
プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・オブ・ザ・ユナイテッド・ステーツ・オブ・アメリカ(Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States of America),(米国),1994年,第91巻,第7号,p.2819−2823
【0053】
【非特許文献41】
バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ(Biochemical and Biophysical Research Communications),(米国),1994年,第202巻,第2号,p.830−837
【0054】
【非特許文献42】
セル(Cell),(米国),1993年,第73巻,第6号,p.1155−1164
【0055】
【非特許文献43】
モレキュラー・アンド・セルラー・バイオロジー(Molecular and Cellular Biology),(米国),1994年,第14巻,第2号,p.1009−1016
【0056】
【非特許文献44】
プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・オブ・ザ・ユナイテッド・ステーツ・オブ・アメリカ(Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States of America),(米国),1995年,第92巻,第7号,p.2835−2839
【0057】
【非特許文献45】
バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ(Biochemical and Biophysical Research Communications),(米国),1996年,第222巻,第3号,p.742−747
【0058】
【発明が解決しようとする課題】
ヒト7回膜貫通型受容体と非ヒト動物の該受容体のオーソログとで反応性が異なり、ヒト7回膜貫通型受容体に特異的に作用する物質の薬理評価を行なうことのできる非ヒト哺乳動物が求められている。
【0059】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の(1)〜(37)を提供する。
(1)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有し、該キメラ7回膜貫通型受容体を発現するトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(2)ヒト7回膜貫通型受容体の細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換した受容体であって、該非ヒト哺乳動物の細胞において、該ヒト受容体に作用するアゴニストに対し細胞応答を示すキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有し、該キメラ7回膜貫通型受容体を発現するトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(3)細胞内領域の任意の部分が以下の(a)〜(d)の少なくとも1つの領域を含む部分である(2)に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(a)N末端から2番目の細胞内領域
(b)N末端から3番目の細胞内領域
(c)C末端の細胞内領域のパルミチン酸結合部位
(d)細胞内領域中のキナーゼによるリン酸化部位
(4)該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された、両方の相同染色体をゲノム中に有する、(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(5)7回膜貫通型受容体が、以下の(a)〜(l)のいずれかに記載の受容体である、(1)〜(4)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(a)A3アデノシン受容体
(b)5−HT1Bセロトニン受容体
(c)NK1タキキニン受容体
(d)B2ブラジキニン受容体
(e)β3アドレナリン受容体
(f)カルシトニン受容体
(g)M2ムスカリン性アセチルコリン受容体
(h)α2Aアドレナリン受容体
(i)β1アドレナリン受容体
(j)CCKBコレシストキニン受容体
(k)ニューロテンシン受容体
(l)DPプロスタノイド受容体
【0060】
(6)非ヒト哺乳動物が、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ウシおよびサルからなる群から選ばれる非ヒト哺乳動物である、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(7)配列番号32に示すアミノ酸配列を有するキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAをゲノム中に有し、該キメラA3アデノシン受容体を発現するトランスジェニックマウス。
(8)配列番号32に示すアミノ酸配列を有するキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAが、自己のA3アデノシン受容体遺伝子のA3アデノシン受容体をコードする領域と置換して挿入されている両方の相同染色体を、ゲノム中に有する(7)に記載のトランスジェニックマウス。
(9)以下の(a)〜(d)の工程を含む(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)該発現ベクターを非ヒト哺乳動物の受精卵に導入する工程
(c)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(d)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程
(10)以下の(a)〜(e)の工程を含む(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)該発現ベクターを非ヒト哺乳動物の胚性幹細胞に導入する工程
(c)該胚性幹細胞を非ヒト哺乳動物の受精卵に導入する工程
(d)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(e)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程
【0061】
(11)以下の(a)〜(e)の工程を含む(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)該発現ベクターを精子に取り込ませる工程
(c)該精子により非ヒト哺乳動物の未受精卵を受精させる工程
(d)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(e)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程
(12)以下の(a)〜(f)の工程を含む(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含むレトロウイルスベクターを構築する工程
(b)該レトロウイルスベクターを用いて組換えレトロウイルスを作製する工程
(c)該組換えレトロウイルスを非ヒト哺乳動物の未受精卵に感染させる工程
(d)該未受精卵を体外受精させる工程
(e)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(f)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程
(13)以下の(a)〜(h)の工程を含む(4)に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含むターゲットベクターを構築する工程
(b)該ターゲットベクターを非ヒト哺乳動物の胚性幹細胞に導入する工程
(c)該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する胚性幹細胞を選択する工程
(d)選択した胚性幹細胞を受精卵に導入する工程
(e)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(f)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、生殖系列キメラを選択する工程
(g)該生殖系列キメラを交配させ、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する個体を選択する工程
(h)(g)で得られた個体同士を交配させ、産まれた仔から、両方の染色体において該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入されているホモ接合体を選択する工程
(14)以下の(a)〜(e)の工程を含む(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)構築した発現ベクターを非ヒト哺乳動物の細胞に導入する工程
(c)(b)で得られた細胞の核を脱核した非ヒト哺乳動物の未受精卵に導入し、発生を開始させる工程
(d)発生を開始した該未受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(e)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程
(15)以下の(a)〜(g)の工程を含む(4)に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含むターゲットベクターを構築する工程
(b)構築したターゲットベクターを非ヒト哺乳動物の細胞に導入する工程
(c)該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する細胞を選択する工程
(d)選択した細胞の核を脱核した非ヒト哺乳動物の未受精卵に導入し、発生を開始させる工程
(e)発生を開始した該未受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(f)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体をゲノム中に有する個体を選択する工程
(g)(f)で得られた個体同士を交配させ、産まれた仔から、両方の染色体において、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入されているホモ接合体を選択する工程
【0062】
(16)(1)〜(8)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物に由来する細胞。
(17)細胞が、卵、精子または胚性幹細胞である(16)に記載の細胞。
(18)(16)または(17)に記載の細胞に、さらに外来の遺伝子を導入することを特徴とする、トランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製方法。
(19)(18)に記載の方法で作製されるトランスジェニック非ヒト哺乳動物。
(20)(16)または(17)に記載の細胞に、さらに外来の遺伝子を導入して特定の遺伝子を欠損させることを特徴とする、ノックアウト非ヒト哺乳動物の作製方法。
【0063】
(21)(20)に記載の方法で作製されるノックアウト非ヒト哺乳動物。
(22)(1)〜(8)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物と同種他系統の病態モデル動物とを交配させることを特徴とする、キメラ7回膜貫通型受容体を発現する病態モデル非ヒト哺乳動物の作製方法。
(23)(22)に記載の方法により作製される、キメラ7回膜貫通型受容体を発現する病態モデル非ヒト哺乳動物。
(24)(1)〜(8)のいずれか1項に記載のトランスジェニック非ヒト哺乳動物に、疾患を誘発させることを特徴とする、キメラ7回膜貫通型受容体を発現する病態モデル非ヒト哺乳動物の作製方法。
(25)(24)に記載の方法により作製される、キメラ7回膜貫通型受容体を発現する病態モデル非ヒト哺乳動物。
【0064】
(26)以下の(a)および(b)の工程を含む、7回膜貫通型受容体に対する試験物質の薬理効果の評価方法。
(a)(1)〜(8)、(19)、(21)、(23)および(25)のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物に試験物質を投与して薬理効果を調べる工程
(b)該非ヒト哺乳動物に試験物質を投与しなかった場合の薬理効果と比較し、該試験物質が該非ヒト哺乳動物に与えた薬理効果を調べる工程
(27)以下(a)および(b)の工程を含む、7回膜貫通型受容体に対する試験物質の薬理効果の評価方法。
(a)(16)または(17)に記載の細胞に試験物質を投与して薬理効果を調べる工程
(b)該細胞に試験物質を投与しなかった場合の薬理効果と比較し、該試験物質が該細胞に与えた薬理効果を調べる工程
(28)以下の(a)〜(c)の工程を含む、7回膜貫通型受容体に対する試験物質の薬理効果の評価方法。
(a)(17)に記載の胚性幹細胞を分化誘導し、分化した細胞を取得する工程(b)(a)で得られた分化した細胞に試験物質を投与して薬理効果を調べる工程
(c)(a)で得られた分化した細胞に試験物質を投与しなかった場合の薬理効果と比較し、該細胞に与えた試験物質の薬理効果を調べる工程
(29)試験物質が、ヒトの7回膜貫通型受容体に対するアゴニスト活性が該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログに対するアゴニスト活性の10倍以上であるアゴニストまたはヒトの7回膜貫通型受容体に対するアンタゴニスト活性が該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログに対するアンタゴニスト活性の10倍以上であるアンタゴニストである、(26)〜(28)のいずれか1項に記載の薬理効果の評価方法。
(30)試験物質が、以下の(a)〜(l)のいずれかに記載の受容体のアゴニストまたはアンタゴニストである、(26)〜(28)のいずれか1項に記載の薬理効果の評価方法。
(a)A3アデノシン受容体
(b)5−HT1Bセロトニン受容体
(c)NK1タキキニン受容体
(d)B2ブラジキニン受容体
(e)β3アドレナリン受容体
(f)カルシトニン受容体
(g)M2ムスカリン性アセチルコリン受容体
(h)α2Aアドレナリン受容体
(i)β1アドレナリン受容体
(j)CCKBコレシストキニン受容体
(k)ニューロテンシン受容体
(l)DPプロスタノイド受容体
【0065】
(31)配列番号33に示されるアミノ酸配列を有するキメラA3アデノシン受容体をコードするDNA。
(32)配列番号32に示される塩基配列を有するDNA。
(33)配列番号4に示されるアミノ酸配列を有するマウスA3アデノシン受容体をコードするDNA。
(34)配列番号3に示される塩基配列を有するDNA。
(35)配列番号11に示される塩基配列を有するDNA。
(36)(31)または(32)に記載のDNAを含むターゲットベクター。
(37)配列番号11に示される塩基配列の1〜637番目の配列の連続する500塩基以上の配列からなるDNAおよび配列番号11に示される塩基配列の3735〜5270番目の配列の連続する500塩基以上の配列からなるDNAを含む(36)に記載のターゲットベクター。
【0066】
【発明の実施の形態】
本発明において、7回膜貫通型受容体としては、7つの細胞膜貫通領域を有し、G蛋白質と共役して細胞内に情報を伝達し得る受容体であればいかなる受容体も包含される。ヒトの7回膜貫通型受容体に対するアゴニスト活性またはアンタゴニスト活性が、該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログに対する活性の少なくとも10倍以上、好ましくは20倍以上、より好ましくは50倍以上、さらに好ましくは100倍以上、特に好ましくは1000倍以上である、ヒト選択的なアゴニストあるいはアンタゴニストが存在する7回膜貫通型受容体が好ましい。ヒト選択的なアゴニストあるいはアンタゴニストが存在する7回膜貫通型受容体としては、A3アデノシン受容体、5−HT1Bセロトニン受容体、NK1タキキニン受容体、B2ブラジキニン受容体、β3アドレナリン受容体、カルシトニン受容体、M2ムスカリン性アセチルコリン受容体、α2Aアドレナリン受容体、β1アドレナリン受容体、CCKBコレシストキニン受容体、ニューロテンシン受容体、DPプロスタノイド受容体などの7回膜貫通型受容体をあげることができる。
【0067】
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物が発現する7回膜貫通型受容体は、ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換した受容体(以下、キメラ7回膜貫通型受容体ともよぶ)であって、非ヒト哺乳動物の細胞において、該ヒト受容体に作用するアゴニストに対し細胞応答を示すキメラ7回膜貫通型受容体が好ましい。
【0068】
非ヒト哺乳動物の細胞において、該ヒト受容体に作用するアゴニストに対し細胞応答を示すキメラ7回膜貫通型受容体は、ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分に置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを作製し、該DNAを含む発現ベクターを細胞に導入することにより該キメラ7回膜貫通型受容体を非ヒト哺乳動物の細胞で発現させ、該ヒト受容体に作用するアゴニストを作用させたときの細胞応答を測定し、細胞応答を示すものを選択することによって、得ることができる。7回膜貫通型受容体において、アゴニストと結合するのは、細胞外領域または細胞膜貫通領域であり、G蛋白質と共役し細胞内の情報伝達を行なうのは、細胞内領域である。したがって、ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域を非ヒト哺乳動物の細胞内領域に置換したキメラ7回膜貫通型受容体は、非ヒト哺乳動物の細胞において、該ヒト受容体に作用するアゴニストに対し細胞応答を示すと考えられる。また、7回膜貫通型受容体において細胞内情報伝達に関与する部分としては、N末端から2番目あるいは3番目の細胞内領域、C末端の細胞内領域のパルミチン酸結合部位、または細胞内領域中のキナーゼによるリン酸化部位等があげられる。したがって、キメラ7回膜貫通型受容体において置換する細胞内領域の任意の部分としては、(1)N末端から2番目の細胞内領域、(2)N末端から3番目の細胞内領域、(3)C末端の細胞内領域のパルミチン酸結合部位、(4)細胞内領域中のキナーゼによるリン酸化部位うちの少なくとも1つの領域を含む部分があげられる。非ヒト哺乳動物の細胞において、ヒト7回膜貫通型受容体に作用するアゴニストに対し細胞応答を示すキメラ7回膜貫通型受容体としては、配列番号33に示すアミノ酸配列を有する、ヒトA3アデノシン受容体の全ての細胞内領域をマウスA3アデノシン受容体の対応する細胞内領域に置換したキメラA3アデノシン受容体をあげることができる。
【0069】
ヒト7回膜貫通型受容体に作用するアゴニストに対し、細胞応答を示すキメラ7回膜貫通型受容体を発現する本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、ヒト7回膜貫通型受容体に作用する薬物を評価するために用いることができる。非ヒト哺乳動物としては、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ウシまたはサルなどがあげられ、好ましくはマウス、ラット、ウサギ、サルなどがあげられる。
【0070】
以下、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作出方法と利用方法について詳細に説明する。
本発明の、キメラ7回膜貫通型受容体を発現するトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、1)目的とする遺伝子を動物個体に導入するトランスジェニック動物の作製方法、2)標的遺伝子と目的とする導入遺伝子とを入れ換えた遺伝子置換動物の作製方法、3)目的とした遺伝子改変を施した細胞の核を用いたクローン個体の作製方法等を用いることにより、作製することができる。以下にそれぞれ具体的に説明する。
【0071】
1.目的とする遺伝子を動物個体に導入するトランスジェニック動物の作製方法を用いた、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
(1)ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの取得
ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAとしては、ヒト7回膜貫通型受容体をコードするcDNAおよびゲノムDNAをあげることができる。ゲノムDNAはイントロンを含んでいてもよい。また、コード領域のコドンは、cDNAおよびゲノムDNAにおけるコドンに限られるものでなく、該ヒト7回膜貫通型受容体のアミノ酸配列をコードするコドンであれば、いかなるコドンの組み合わせでもよい。ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの例としては、配列番号14に示す塩基配列からなるヒトA3アデノシン受容体のcDNAをあげることができる。
【0072】
塩基配列データベースより、目的のヒトの7回膜貫通型受容体cDNAの配列、または該受容体遺伝子のゲノム配列を検索し、その塩基配列情報を取得する。塩基配列データベースから取得できるヒトの7回膜貫通型受容体cDNAまたは該受容体遺伝子のゲノム配列としては、例えば、ヒトA3アデノシン受容体遺伝子のゲノム配列(GenBank登録番号:L77729およびL77730)をあげることができる。
【0073】
得られたヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの塩基配列に基づいて、該受容体をコードする領域を含むcDNAの配列またはゲノム配列の領域を適当に選択し、この領域の5’端20〜40bpの配列を3’端に含むDNAおよび、この領域の3’端20〜40bpの配列と相補的な配列を3’端に含むDNAを作製する。これらのDNAをプライマーとして用い、ヒトcDNAを鋳型としたPCRにより、ヒトの該受容体をコードするcDNAを、ヒトゲノムDNAを鋳型としたPCRにより、ヒトの該受容体をコードするゲノムDNAを単離することができる。
【0074】
ヒトcDNAは、ヒトの組織または細胞から調製したRNAから作製できる。組織または細胞から全RNAを調製する方法としては、チオシアン酸グアニジン−トリフルオロ酢酸セシウム法(Methods in Enzymology,154, 3, 1987)、酸性チオシアン酸グアニジン・フェノール・クロロホルム法(Analytical Biochemistry, 162, 156, 1987; 実験医学, 9, 1937, 1991)などがあげられる。また、アブソリュートリーRNA RT−PCRミニプレップ・キット(Absolutely RNA RT−PCR Miniprep Kit、ストラタジーン社製)、RNイージー・ミニ・キット(RNeasy MIni Kit、キアゲン社製)等のキットを用いることによっても調製することができる。全RNAからポリ(A)+ RNAとしてmRNAを調製する方法としては、オリゴ(dT)固定化セルロースカラム法〔Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001(以下、モレキュラー・クローニング第3版と略す)〕等があげられる。さらに、ファーストトラック2.0mRNA分離キット(FastTrack 2.0 mRNA Isolation Kit、インビトロジェン社製)、クィックプレップmRNA精製キット(QuickPrep mRNA Purification Kit、アマシャム・バイオサイエンス社製)等のキットを用いることによりヒト組織や細胞からmRNAを調製することができる。全RNAまたはmRNAからcDNAを合成する方法としてはモレキュラー・クローニング第3版、Current Protocols in Molecular Biology, JohnWiley & Sons, 1987−2001(以下、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジーと略す)等に記載された方法、あるいは市販のキット、例えばRT−PCR用スーパースクリプト第一鎖合成システム(SUPERSCRIPT First−StrandSynthesis System for RT−PCR、インビトロジェン社製)、プロスター第一鎖RT−PCRキット(ProSTAR First Strand RT−PCR Kit、ストラタジーン社製)、PCR−セレクトcDNAサブトラクション・キット(PCR−Select cDNA Subtraction Kit、クロンテック社製)を用いる方法などがあげられる。クロンテック社等から市販されているヒトの各種組織のcDNAを用いることもできる。このようにして得られたヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの例として、配列番号14に示す塩基配列を有するDNAをあげることができる。
【0075】
ヒトゲノムDNAは、ヒトの組織または細胞から、モレキュラー・クローニング第3版に記載の方法により調製することができる。または、イージーDNAキット(Easy−DNA Kit、インビトロジェン社製)、DNA抽出キット(DNA Extraction Kit、ストラタジーン社製)等のキットを用いることにより、調製できる。クロンテック社等から市販されているヒトのゲノムDNAを用いることもできる。
【0076】
(2)非ヒト哺乳動物のオーソログをコードするDNAの取得
トランスジェニック動物を作製する非ヒト哺乳動物の、ヒト7回膜貫通型受容体のオーソログをコードするDNAとしては、非ヒト哺乳動物の該オーソログをコードするcDNAおよびゲノムDNAをあげることができる。ゲノムDNAはイントロンを含んでいてもよい。また、コード領域のコドンは、cDNAおよびゲノムDNAにおけるコドンに限られるものでなく、該オーソログのアミノ酸配列をコードするコドンであれば、いかなるコドンの組み合わせでもよい。非ヒト哺乳動物の該オーソログをコードするDNAの例としては、配列番号3に示す塩基配列からなるマウスA3アデノシン受容体のcDNAをあげることができる。(1)と同様にして、非ヒト哺乳動物のオーソログをコードするcDNAまたはゲノムDNAの塩基配列の情報から、非ヒト哺乳動物のオーソログをコードするcDNAまたはゲノムDNAを単離することができる。配列情報が塩基配列データベースから得られない場合は、該非ヒト哺乳動物のcDNAライブラリーまたはゲノムDNAライブラリーを作製し、プラークハイブリダイゼーションあるいはコロニーハイブリダイゼーションにより、該遺伝子を含むゲノムDNAクローンを単離する方法により、非ヒト哺乳動物のオーソログをコードするcDNAまたはゲノムDNAを単離することができる。プローブとしては、塩基配列データベースから部分配列の情報が得られる場合は、その配列に基づいたプライマーを利用したPCRにより、単離した部分断片を標識したものを用いることができる。データベース上から、部分配列の情報が得られない場合は、(1)で得られたヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAを標識したものをプローブとして用いることができる。
【0077】
ライブラリーの作製、プラークハイブリダイゼーション、コロニーハイブリダイゼーションおよびプローブの標識と調製は、モレキュラー・クローニング第3版やカレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー等に記載された方法により行なうことができる。
【0078】
(3)キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAの作製
ヒトの7回膜貫通型受容体と該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログのアミノ酸配列、細胞内領域等のドメイン構造を比較し、作製するキメラ7回膜貫通型受容体のアミノ酸配列を設計する。該キメラ受容体をコードするDNAの断片を、以下のようにして単離する。まず、設計したキメラ受容体をコードする塩基配列として、ヒトの該受容体のcDNAの塩基配列の中で、ヒトの該受容体から非ヒト哺乳動物のオーソログのアミノ酸配列に置換された領域をコードする部分を、非ヒト哺乳動物のオーソログのcDNAの塩基配列に置換した塩基配列を設計する。このキメラ受容体をコードする塩基配列の中で、ヒト受容体のcDNAの塩基配列から非ヒト哺乳動物のオーソログのcDNAの塩基配列に置換された領域またはその近傍に存在する制限酵素サイトを含む配列を選択する。適当な制限酵素サイトがない場合は、キメラ受容体のアミノ酸配列を変えずにコドンを選択することにより適当な制限酵素サイトができるように塩基配列を設計し直す。この選択した塩基配列または該塩基配列と相補的な塩基配列を有するプライマーを、鋳型となるヒト受容体をコードするDNAまたは非ヒト哺乳動物オーソログをコードするDNAの塩基配列に基づいて設計し、作製する。作製したプライマーを用いて、ヒト受容体をコードするDNAまたは非ヒト哺乳動物オーソログをコードするDNAを鋳型にしたPCRにより、該キメラ受容体をコードするDNAの断片を増幅する。得られたDNA断片を制限酵素サイトを利用して接続することにより、キメラ受容体をコードするDNAを取得することができる。
【0079】
以上のようにして得られるキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAとして、ヒトA3アデノシン受容体の細胞内領域をマウスA3アデノシン受容体の細胞内領域で置換したキメラA3アデノシン受容体をコードする、配列番号32に示した塩基配列からなるDNAをあげることができる。
下記(4)に記載した方法に準じて該DNAを含む発現ベクターを作製し、非ヒト哺乳動物の細胞に導入することにより該キメラ7回膜貫通型受容体を該細胞で発現させた後、ヒト7回膜貫通型受容体に作用するアゴニストを細胞に添加し、該ヒト7回膜貫通型受容体に応じた細胞応答を測定することにより、該キメラ7回膜貫通型受容体が、非ヒト哺乳動物の細胞において、ヒト7回膜貫通型受容体に作用するアゴニストに対して細胞応答を示すことを確認できる。細胞応答としては、細胞内Ca2+の上昇、細胞内cAMP量の減少、細胞内cAMP量の上昇等をあげることができる。
【0080】
(4)キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む導入遺伝子の作製
(3)で得られたキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを非ヒト哺乳動物に導入する際には、適当なプロモーターの下流に該DNAを連結した発現ベクターを導入遺伝子として用いるのが好ましい。
【0081】
発現ベクターに用いられるプロモーターとしては、キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを導入する非ヒト哺乳動物の細胞内で転写を開始できるプロモーターであればいずれも用いることができる。たとえばウイルス(サイトメガロウイルス、モロニー白血病ウイルス、JCウイルス、乳癌ウイルス、シミアンウイルス、レトロウイルスなど)由来遺伝子のプロモーター、各種哺乳動物(ヒト、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)および鳥類(ニワトリなど)由来遺伝子〔例えば、アルブミン、インスリンII、エリスロポエチン、エンドセリン、オステオカルシン、筋クレアチンキナーゼ、血小板由来成長因子β、ケラチンK1、K10およびK14、コラーゲンI型およびII型、心房ナトリウム利尿性因子、ドーパミンβ−水酸化酵素、内皮レセプターチロシンキナーゼ(Tie2)、ナトリウムカリウムアデノシン3リン酸化酵素(Na,K−ATPase)、ニューロフィラメント軽鎖、メタロチオネインIおよびIIA、メタロプロテイナーゼ1組織インヒビター(TIMP1)、MHCクラスI抗原(H−2L)、平滑筋αアクチン、ポリペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)、βアクチン、αおよびβミオシン重鎖、ミオシン軽鎖1および2、ミエリン塩基性タンパク、血清アミロイドPコンポーネント、ミオグロビン、レニン、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)等の解糖系酵素、ヒートショック蛋白質などの遺伝子〕のプロモーター、上記遺伝子のエンハンサー配列やプロモーター配列を融合させたプロモーター〔例えば、シミアンウイルス40(SV40)の初期遺伝子のプロモーターとヒトT細胞白血病ウイルス1のロング・ターミナル・リピートの一部の配列からなるSRαプロモーター、サイトメガロウイルスの前初期(IE)遺伝子エンハンサーとニワトリβ−アクチンプロモーターからなるCAGプロモーターなど〕などがあげられるが、目的とする7回膜貫通型受容体遺伝子のプロモーターを用いることが好ましく、該受容体のヒト遺伝子のプロモーターを用いることが特に好ましい。組織特異的な発現を示す遺伝子のプロモーターを使用することにより、該受容体をコードするDNAを導入したトランスジェニック非ヒト哺乳動物の特定の組織に発現させることも可能である。また、Cre−loxP系との組合せにより、以下のようにして導入した外来遺伝子の発現時期や発現量等を制御することも可能である。
【0082】
発現ベクター中のキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを2つのloxP配列の間に挿入し、該発現ベクターを用いて(5)に後述する方法でトランスジェニック非ヒト哺乳動物を作製する。該トランスジェニック非ヒト哺乳動物に、アデノウイルスベクターを利用してCreリコンビナーゼを発現させることにより、Creリコンビナーゼ発現用のアデノウイルスを感染させた部位または時期に特異的にキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが欠失し、該受容体の発現を抑制することができる。また、(5)に後述する方法でキメラ7回膜貫通型受容体の発現ベクターに加えて、例えば組織特異的な発現を示すプロモーターを利用したCreリコンビナーゼ発現ベクターを導入してトランスジェニック非ヒト哺乳動物を作製することにより、Creリコンビナーゼが発現する組織でのみ、キメラ7回膜貫通型受容体の発現が抑制されたトランスジェニック非ヒト哺乳動物を作製することができる。
【0083】
発現ベクターは、キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAの下流に、mRNAの3’末端のポリアデニル化に必要なポリアデニル化シグナルを有していることが好ましい。ポリアデニル化シグナルとしては、上記のウィルス由来、各種哺乳動物および鳥類由来の各遺伝子に含まれるポリアデニル化シグナル、例えば、SV40の後期遺伝子または初期遺伝子、ウサギβグロビン遺伝子、ウシ成長ホルモン遺伝子、目的とする7回膜貫通型受容体遺伝子等の遺伝子のポリアデニル化シグナルをあげることができる。その他目的遺伝子をさらに高発現させるために、各遺伝子のスプライシングシグナル、エンハンサー領域、イントロンの一部をプロモーター領域の5’上流、プロモーター領域と翻訳領域間あるいは翻訳領域の3’下流に連結してもよい。以下、プロモーター、キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAおよびポリアデニル化シグナルからなるDNA構築物をキメラ7回膜貫通型受容体発現ユニットと呼ぶ。
【0084】
さらに発現ベクターには、大腸菌(Escherichia coli、以下E. coliと略す)を用いてベクターを調製するため、E. coliで複製可能な複製開始点およびE. coliの形質転換体の選択マーカーとなる内因性プロモーターを含む薬剤耐性遺伝子が必要である。薬剤耐性遺伝子としては、E. coli由来のアンピシリン耐性遺伝子(β−ラクタマーゼ遺伝子)、テトラサイクリン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子等があげられる。E. coliでの複製可能な複製開始点としては、pBR322の複製開始点、colE1の複製開始点等があげられる。
【0085】
レトロウイルスを遺伝子の導入に用いる場合は、レトロウイルスベクターにキメラ7回膜貫通型受容体発現ユニットを挿入した組換えレトロウイルスベクターを作製する。該組換えレトロウイルスベクターを、適切なパッケージング細胞に導入することにより、組換えレトロウイルスを生産させることができる。得られた組換えレトロウイルスを受精卵等に感染させることにより、組換えレトロウイルスベクターを導入することができる。パッケージング細胞への組換えレトロウイルスベクターの導入には、公知の遺伝子導入の手法(例えば、リン酸カルシウム法、電気パルス法、リポフェクション法、凝集法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法、DEAE−デキストラン法等)を用いることができる。
【0086】
(5)受精卵等への発現ベクターの導入とトランスジェニック非ヒト動物の選択本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、(4)で作製したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を対象となる非ヒト哺乳動物に導入することによって作製できる。具体的には、該遺伝子を対象となる非ヒト哺乳動物の受精卵、胚性幹細胞(以下、ES細胞と略す)、精子または未受精卵へ導入し、これらの細胞を用いて発生させた個体から、キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子が胚芽細胞を含むすべての細胞の染色体上に組み込まれた個体を選択することにより、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物を作出できる。作出したトランスジェニック非ヒト哺乳動物の胚芽細胞において該導入遺伝子が存在することは、作出動物の子孫がその胚芽細胞および体細胞の全てに該導入遺伝子を有することで確認することができる。個体の選択は、個体を構成する組織、例えば、血液組織、上皮組織、結合組織、軟骨組織、骨組織、筋組織、口腔内組織または骨格系組織の一部から調製したゲノムDNA上に該導入遺伝子が存在することをDNAレベルで確認することによって行われる。このようにして選択された個体は通常、相同染色体の片方に導入遺伝子を有するヘテロ接合体なので、ヘテロ接合体の個体同士を交配することにより、子孫の中から導入遺伝子を相同染色体の両方に持つホモ接合体動物を取得することができる。このホモ接合体の雌雄の動物を交配することにより、すべての子孫が該遺伝子を安定に保持するホモ接合体となるので、通常の飼育環境で、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物を繁殖継代することができる。
【0087】
(i)受精卵への遺伝子導入によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
受精卵への遺伝子導入によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製は、Manipulating the Mouse Embryo A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1994)(以下、マニピュレーティング・マウス・エンブリオ第2版と略す)、Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press (1993)、バイオマニュアルシリーズ8 ジーンターゲッティング, ES細胞を用いた変異マウスの作製,羊土社 (1995)、発生工学実験マニュアル, トランスジェニック・マウスの作り方, 講談社 (1987)等に記載された方法により行うことができる。
【0088】
キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を導入する受精卵は、同種の雄非ヒト哺乳動物と雌非ヒト哺乳動物を交配させることによって得られる。例えば、雄マウスと雌マウスを交配することにより、好ましくは近交系の雄マウスと雌マウスを交配することにより、マウスの受精卵が、雄ラットと雌ラットを交配することにより、好ましくはWistar系統の雄ラットとWistar系統の雌ラットを交配することにより、ラットの受精卵が得られる。受精卵は自然交配によっても得られるが、雌非ヒト哺乳動物の性周期を人工的に調節した後、雄非ヒト哺乳動物と交配させる方法が好ましい。雌非ヒト哺乳動物の性周期を人工的に調節する方法としては、例えば初めに卵胞刺激ホルモン、次いで黄体形成ホルモンを例えば腹腔注射などにより投与する方法が好ましいが、好ましいホルモンの投与量、投与間隔は非ヒト哺乳動物の種類によりそれぞれ異なる。非ヒト哺乳動物がマウスの場合は、雌マウスに卵胞刺激ホルモン投与後、約48時間後に黄体形成ホルモンを投与し、雄マウスと交配させることにより受精卵を得る方法が好ましく、卵胞刺激ホルモンの投与量は2〜20 IU/個体、好ましくは約5IU/個体、黄体形成ホルモンの投与量は0〜10 IU/個体、好ましくは約5IU/個体である。非ヒト哺乳動物がラットの場合は、雌ラットに卵胞刺激ホルモン投与後、約48時間後に黄体形成ホルモンを投与し、雄ラットと交配させることにより受精卵を得る方法が好ましく、卵胞刺激ホルモンの投与量は20〜50 IU/個体、好ましくは約30IU/個体、黄体形成ホルモンの投与量は0〜10 IU/個体、好ましくは約5IU/個体である。また、近交系のマウスやWister系統のラットを用いる場合は、約12時間明期条件(例えば7:00−19:00)で約1週間飼育した8週齢以上のものを用いるのが好ましい。
【0089】
得られた受精卵にマイクロインジェクション法(W. J. Gordonら; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 7380, 1980、J. J. Mullinsら; Nature, 344, 541, 1990、R. E. Hammerら; Nature, 315, 680, 1985、V. G. Purselら; Immunol. Immunopathol., 17, 303, 1987)やレトロウイルスを用いた方法(マニピュレーティング・マウス・エンブリオ第2版)等によりキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を導入した後、該受精卵を雌非ヒト哺乳動物に人工的に移植および着床させることによって、導入したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を組み込んだ染色体DNAを有する非ヒト哺乳動物が得られる。
【0090】
マイクロインジェクション法により遺伝子を導入する場合には、受精後約12〜約24時間の雄性前核が出現している受精卵を用いることが好ましい。マイクロインジェクション法で導入されるキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子は、環状化状態、直線化状態いずれでも用いることができるが、キメラ7回膜貫通型受容体をコードする領域およびプロモーター等の発現調節領域を破壊しない形で直線化し導入することが好ましい。レトロウイルスを用いた方法により遺伝子を導入する場合には、桑実胚以前(一般には、8細胞期以前)の発生段階の受精卵を用いることが好ましい。
【0091】
雌非ヒト哺乳動物へ受精卵を移植する場合には、精管結紮雄非ヒト哺乳動物と交配させることにより、受精能を誘起された偽妊娠雌非ヒト哺乳動物に得られた受精卵を人工的に移植および着床させる方法が好ましい。偽妊娠雌非ヒト哺乳動物は自然交配によっても得られるが、黄体形成ホルモン放出ホルモン(以下、LHRHと略する)あるいはその類縁体を投与後、雄非ヒト哺乳動物と交配させることにより、受精能を誘起された偽妊娠雌非ヒト哺乳動物を得ることもできる。LHRHの類縁体としては、例えば[3,5−ジヨード−Tyr5]−LHRH、[Gln8]−LHRH、[D−Ala6]−LHRH、des−Gly10−[D−His(Bzl)6]−LHRHエチルアミド等があげられる。LHRHあるいはその類縁体の投与量ならびにその投与後に雄非ヒト哺乳動物と交配させる時期は非ヒト哺乳動物の種類によりそれぞれ異なる。非ヒト哺乳動物が雌ラットの場合は、通常、LHRHあるいはその類縁体を投与後、約4日目に雄ラットと交配させることが好ましく、LHRHあるいはその類縁体の投与量は、通常、10〜60μg/個体、好ましくは約40μg/個体である。
【0092】
(ii)ES細胞への遺伝子導入によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
ES細胞への遺伝子導入によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製は、マニピュレーティング・マウス・エンブリオ第2版 、Gene Targeting, A PracticalApproach, IRL Press at Oxford University Press (1993)、バイオマニュアルシリーズ8 ジーンターゲッティング, ES細胞を用いた変異マウスの作製,羊土社 (1995)、発生工学実験マニュアル, トランスジェニック・マウスの作り方, 講談社 (1987)等に記載された方法により行うことができる。
【0093】
非ヒト哺乳動物のES細胞にキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を導入後、得られたES細胞を集合キメラ法または注入キメラ法を用いて、非ヒト哺乳動物の受精卵に取り込ませ、該受精卵を雌非ヒト哺乳動物に人工的に移植および着床させることによって導入したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を組み込んだ染色体DNAを有する細胞を部分的に有する非ヒト哺乳キメラ動物が得られる。
【0094】
非ヒト哺乳動物のES細胞は、マウスのES細胞(M. J. Evansら; Nature, 292, 154, 1981 ; G. R. Martin; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 7634, 1981)、ラットのES細胞(P. M. Iannacconeら; Dev. Biol., 163, 288, 1994)ブタのES細胞(M. B. Wheeler; Reprod. Fertil. Dev., 6, 563, 1994)、サルのES細胞(J. A. Thomsonら; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 7844, 1996)の各樹立方法、US5453357またはUS5670372に記載のES細胞の樹立方法に準じて、樹立することができる。マウスのES細胞としては、AB2.2〔レキシコン・ジェネティックス(Lexicon Genetics)社製〕等を用いることができる。
【0095】
ES細胞への外来性遺伝子の導入には、公知の遺伝子導入の手法(例えば、リン酸カルシウム法、電気パルス法、リポフェクション法、凝集法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法、DEAE−デキストラン法、ウイルスベクター法等)を用いることができる。導入されるキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子は、環状化状態、直線化状態いずれでも用いることができるが、キメラ7回膜貫通型受容体をコードする領域およびプロモーター等の発現調節領域を破壊しない形で直線化し導入することが好ましい。
【0096】
受精卵は(i)に記載した方法により取得できる。
ES細胞を集合キメラ法を用いて非ヒト哺乳動物の受精卵に取り込ませる場合には、一般に8細胞期以前の発生段階の受精卵を用いることが好ましい。ES細胞を注入キメラ法を用いて非ヒト哺乳動物の受精卵に取り込ませる場合には、一般に8細胞期から胚盤胞の発生段階の受精卵を用いることが好ましい。
【0097】
雌非ヒト哺乳動物へ受精卵を移植する場合には、精管結紮雄非ヒト哺乳動物と交配させることにより、受精能を誘起された偽妊娠雌非ヒト哺乳動物に得られた受精卵を人工的に移植および着床させる方法が好ましく、偽妊娠雌非ヒト哺乳動物は、(i)に記載した方法を用いることで得られる。
ES細胞の非ヒト哺乳動物と受精卵の非ヒト哺乳動物を、同じ種であるが体毛の色等の外見的な表現型が異なる系統にしておけば、非ヒト哺乳キメラ動物である個体、およびキメラ率(ES細胞に由来する細胞、すなわち導入した外来性遺伝子組み込んだ染色体DNAを有する細胞の割合)の高い個体を容易に選択することができる。
【0098】
キメラ7回膜貫通型受容体発現をコードするDNAを含む遺伝子を組み込んだ染色体DNAを有する細胞を部分的に有する非ヒト哺乳キメラ動物のうちキメラ率の高い個体(好ましくは、雄)と非ヒト哺乳動物の個体(好ましくは、雌)を交配する。生まれた仔の組織、例えば、血液組織、上皮組織、結合組織、軟骨組織、骨組織、筋組織、口腔内組織または骨格系組織の一部から調製したゲノムDNA上に導入したキメラ7回膜貫通型受容体発現ユニットが存在するかどうかをサザンハイブリダイゼーション、PCR等により調べ、生まれた全ての仔のゲノムDNA上に導入したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子が存在する場合、親の非ヒト哺乳キメラ動物を生殖系列キメラとして選択する。生殖系列キメラと非ヒト哺乳動物の個体を交配することによって、全身の細胞の染色体上に導入したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を有する個体を仔として得ることができる。この個体は通常、相同染色体の片方にのみ、導入したキメラ7回膜貫通型受容体発現ユニットを有するヘテロ接合体である。さらにその個体の雄雌どうしを交配することにより相同染色体の双方に導入したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子が入ったホモ接合体のトランスジェニック非ヒト哺乳動物を得ることができる。
【0099】
(iii)精子への遺伝子導入によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
精子への遺伝子導入によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製は、Perryら(Science, 284, 1180, 1999) やWakayamaら(Nature Biotechnology, 16, 639, 1998)によって報告された方法を用いて行なうことができる。
【0100】
非ヒト哺乳動物の精子に(4)で作製したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を取り込ませた後、得られた精子を顕微受精の方法を用いて未受精卵に受精させ、発生を開始した卵を雌非ヒト哺乳動物に人工的に移植および着床させることによって、精子に取り込ませたキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を染色体上に組み込んだ非ヒト哺乳動物が得られる。
【0101】
精子に外来性遺伝子を取り込ませる場合には、細胞膜を破壊した精子を、約0.5〜約100ng/mL(好ましくは、5〜10ng/mL)の濃度の外来性遺伝子を含む培地(例えば、CZB培地やNIM培地など)中で数分間(好ましくは、1分間程度)インキュベーションする方法を用いることが好ましい。精子の細胞膜を破壊する方法としては、低濃度(例えば、0.05%)の界面活性剤(例えば、TritonX−100など)で処理する方法、10%の仔ウシ胎児血清(以下、FCSと略す)を含みEDTAを含まない培地(例えば、CZB培地など)中に懸濁した精子を凍結乾燥する方法 、該精子懸濁液を凍結融解する方法のいずれかが好ましい。このような処理をして細胞膜を破壊した精子は、もはや自発的に受精する能力を失っているが、マイクロマニュピレーター等を用いた顕微受精の方法を用いて受精させることで胚の発生を促すことができる。顕微受精を行う場合には、外来性遺伝子を取り込ませた精子の頭部を減数第二分裂中期にある同種の雌非ヒト哺乳動物未受精卵の細胞質に注入する方法が好ましい。
【0102】
(iv)未受精卵への遺伝子導入と体外受精によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
未受精卵への遺伝子導入と体外受精によるトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製は、Chanらによって報告された方法(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 14028, 1998)を用いて行なうことができる。
【0103】
非ヒト哺乳動物(好ましくは、マウス、ラット、ウシなど)の未受精卵に、キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を組み込んだレトロウイルスを感染させることで該遺伝子を導入し、得られた卵を体外受精の方法を用いて発生を開始させ、発生を開始した受精卵を雌非ヒト哺乳動物に人工的に移植および着床させることによって、導入したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を染色体上に組み込んだ非ヒト哺乳動物が得られる。
【0104】
キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を組み込んだレトロウイルスは、マニピュレーティング・マウス・エンブリオ第2版等に記載の方法により調製できる。組換えレトロウイルスを未受精卵に感染させる場合には、透明帯を除いた未受精卵を用いることが好ましい。未受精卵の透明帯を除去する方法としては、マイクロマニュピレーター等を用いて物理的に膜を除く方法、化学物質(例えば、酸性タイロードなど)を用いて化学的に膜を溶解して除く方法のいずれかが好ましい。
【0105】
2.標的遺伝子と目的とする導入遺伝子とを入れ換えた遺伝子置換動物の作製方法を用いた、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
(1)ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの取得
1.(1)に記載の方法で、ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの取得する。後述するように、ヒト7回膜貫通型受容体をコードする領域の5’および3’に非ヒト哺乳動物の7回膜貫通型受容体遺伝子の非コード領域を付加するために、開始コドンおよび終止コドンの近傍のコード領域中に適当な制限酵素サイトが必要であるため、このような制限酵素サイトがない場合は、PCRのプライマーの配列を、コードするアミノ酸配列は変えずに制限酵素サイトができるようにコドンを選択して設計し、ヒト7回膜貫通型受容体のコード領域中の開始コドンおよび終止コドンの近傍に適当な制限酵素サイトができるようにする。
【0106】
(2)該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログ遺伝子を含むゲノムDNAの取得
該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログ遺伝子を含むゲノムDNAを取得する。該ゲノムDNAには、オーソログをコードする領域およびイントロンの他に、オーソログをコードする領域よりも5’側および3’側の領域も含む必要がある。オーソログをコードする領域よりも5’側および3’側の領域は、500bp以上、より好ましくは1kbp以上、さらに好ましくは3kbp以上あるのが好ましい。
【0107】
オーソログ遺伝子を含むゲノムDNAを調製する方法としては、該非ヒト哺乳動物のゲノムDNAライブラリーを作製し、プラークハイブリダイゼーションあるいはコロニーハイブリダイゼーションにより、該遺伝子を含むゲノムDNAクローンを単離する方法があげられる。
ゲノムDNAライブラリーは、該非ヒト哺乳動物の細胞や組織からゲノムDNAを抽出し、制限酵素で部分的に切断した後、適当なベクターに挿入し、ベクターに応じたE. coli等の適当な宿主に導入することにより作製することができる。ゲノムDNAの調製およびゲノムDNAライブラリーは、モレキュラー・クローニング第3版やカレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー等に記載された方法により作製することができる。ベクターとしては、λ EMBL3(ストラタジーン社製)、λ DASH II(ストラタジーン社製)、λ FIX II(ストラタジーン社製)等のλファージベクター、BeloBACII等の細菌人工染色体(BAC)ベクター、pAd10sacBII等のバクテリオファージP1ベクター、pCYPAC1等のP1人工染色体(PAC)ベクター、SuperCos I(ストラタジーン社製)等のコスミドベクター等があげられる。
【0108】
プラークハイブリダイゼーションあるいはコロニーハイブリダイゼーションに用いるプローブとしては、該非ヒト哺乳動物の置換する7回膜貫通型受容体のゲノム遺伝子の部分断片、該受容体のcDNAの部分断片を標識したものを用いることができる。これらの部分断片は、該非ヒト哺乳動物の該受容体遺伝子のゲノム配列またはcDNAの配列を塩基配列データベースから検索し、この塩基配列に基づいて作製したプライマーを用いたPCRにより取得することができる。
【0109】
プラークハイブリダイゼーション、コロニーハイブリダイゼーションおよびプローブの標識と調製は、モレキュラー・クローニング第3版やカレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー等に記載された方法により行なうことができる。
また、該非ヒト哺乳動物の該受容体遺伝子のゲノム配列が塩基配列データベースの検索により得られる場合は、増幅するゲノム配列の領域を適当に選択し、この領域の5’端20〜40bpの配列を3’端に含むDNAおよび、この領域の3’端20〜40bpの配列と相補的な配列を3’端に含むDNAを作製し、このDNAをプライマーとし、該非ヒト哺乳動物のゲノムDNAを鋳型としたPCRにより、該非ヒト哺乳動物の該受容体遺伝子を含むゲノムDNAを単離することができる。
【0110】
また、ゲノムDNAライブラリースクリーニングシステム(Genome Systems社製)やユニバーサル・ゲノムウォーカー・キット(Universal GenomeWalkerTM Kit、クロンテック社製)などのキットを用いることによって、該非ヒト哺乳動物の7回膜貫通型受容体遺伝子を含むゲノムDNAを単離することもできる。
上記の方法で得られる非ヒト哺乳動物の7回膜貫通型受容体遺伝子を含むゲノムDNAとして、マウスA3アデノシン受容体遺伝子を含むゲノムDNAである、配列番号10で示される塩基配列を含むマウスゲノムDNAをあげることができる。
【0111】
(3)キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAの両末端に、該受容体の非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の5’非コード領域および3’非コード領域を付加したDNAの作製
相同組換えに必要な、キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAの受容体をコードする領域(開始コドン〜終止コドンの領域)の5’端に、該受容体の非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の開始コドンより5’側の適当な長さの非コード領域を付加し、3’端に該ゲノム配列の終止コドンより3’側の適当な長さの非コード領域を付加したDNAは、以下のようにして取得できる。付加する非コード領域の長さは、3’側、5’側とも500bp以上であり、1kbp以上が好ましく、3kbp以上がより好ましい。
【0112】
1.(3)に記載の方法に準じて、2.(1)で取得したヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAおよび2.(2)で取得した非ヒト哺乳動物のオーソログ遺伝子からキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを作製する。その際に、N末端またはC末端を含む領域をコードするDNA断片を、非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子を含むゲノムDNAを鋳型にして取得する場合は、片方のプライマーを該ゲノムDNAの非コード領域の塩基配列に基づいた配列にすることにより、キメラ受容体のN末端またはC末端を含む領域をコードするDNA断片の末端に、非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の5’非コード領域または3’非コード領域を付加することができる。
【0113】
1.(3)に記載した方法に準じてキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを作製する際に、N末端またはC末端を含む領域をコードするDNA断片を、ヒトの該受容体をコードするDNAを鋳型にして取得する場合は、(a)非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の、開始コドンより5’側にある適当な制限酵素サイトXよりもさらに5’側の非コード領域20〜40bpの配列を有するDNA、(b)ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの開始コドンから開始コドン近傍の制限酵素サイトAまでの配列と相補的な配列の3’端に、非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の開始コドン直前までの非コード領域20〜40bpの配列と相補的な配列を付加したDNA、(c)ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの終止コドン近傍の制限酵素サイトBから終止コドンまでの配列の3’端に、非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の終止コドン直後の非コード領域20〜40bpの配列を付加したDNA、(d)非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の、終止コドンより3’側にある適当な制限酵素サイトYよりもさらに3’側の非コード領域20〜40bpの配列と相補的な配列を有するDNAを作製する。(a)と(b)を1組のプライマー、(c)と(d)を1組のプライマーとして、それぞれ2.(1)で取得した非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子を含むゲノムDNAを鋳型としたPCRを行なう。(a)と(b)のプライマーを用いたPCRにより得られたDNAを、ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの開始コドンの近傍にある制限酵素サイトAおよび5’側非コード領域中の制限酵素サイトXで切断し、(c)と(d)のプライマーを用いたPCRにより得られたDNAを、ヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAの終止コドンの近傍にある制限酵素サイトBおよび3’側非コード領域中の制限酵素サイトYで切断する。これらの断片と、(2)で得られた非ヒト哺乳動物の7回膜貫通型受容体遺伝子のゲノム配列を5’側非コード領域中の制限酵素サイトXおよびXよりさらに5’側にある適当な制限酵素サイトWで切断した断片、および非ヒト哺乳動物の7回膜貫通型受容体遺伝子のゲノム配列を3’側非コード領域中の制限酵素サイトYおよびYよりさらに3’側にある適当な制限酵素サイトZで切断した断片とを連結する。
【0114】
上記で得られた、末端に非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子のゲノム配列の5’非コード領域または3’非コード領域が付加した、キメラ受容体のN末端またはC末端を含む領域をコードするDNA断片を、1.(3)に記載した方法に準じて作製したキメラ受容体をコードするDNAの各部分断片と制限酵素サイトを利用して連結する。
【0115】
(6)ターゲットベクターの作製とES細胞への導入
非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子を相同組換えするためのターゲットベクターは、Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press at Oxford UniversityPress (1993)、バイオマニュアルシリーズ8 ジーンターゲッティング, ES細胞を用いた変異マウスの作製(羊土社)(1995)等に記載の方法にしたがって作製することができる。ターゲットベクターは、リプレースメント型、インサーション型いずれでも用いることができる。ターゲットベクターは、(4)または(5)で作製した、ヒト7回膜貫通型受容体またはキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAの両末端に、該受容体の非ヒト哺乳動物オーソログ遺伝子を含むゲノム配列の5’非コード領域、3’非コード領域を付加したDNA(以下、相同組換え用DNAとも称する)、相同組換え体の選別に必要な遺伝子、およびE. coliを用いたベクターの調製に必要なE. coliで自律複製可能な複製開始点および薬剤耐性遺伝子を有する。相同組換え体の選別に必要な遺伝子としては、ポジティブ選択(選別に用いた遺伝子を含む組換え体を選別する方法)に用いる、ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ(hprt)遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子等の薬剤耐性遺伝子、ネガティブ選択(選別に用いた遺伝子を含まない組換え体を選別する方法)に用いるジフテリアトキシン(DT)遺伝子等をあげることができる。ポジティブ選択に用いる遺伝子は相同組換え用DNAの非コード領域内に挿入し、ネガティブ選択に用いる遺伝子は相同組換え用DNAとは別の位置に挿入する。
【0116】
ポジティブ選択に用いる遺伝子は、該遺伝子の発現に必要なプロモーターに連結してもよいし、プロモーターに連結せず、相同組換えが起きた場合に、ES細胞の染色体上の該受容体のオーソログのプロモーターにより発現させるようにしてもよい。ポジティブ選択に用いる遺伝子の両端に2つのloxP配列を付加して挿入すると、相同組換え体の選別を行なった後に、相同組換え体にCreリコンビナーゼ発現ベクターを導入することにより、相同組換え体の染色体からポジティブ選択に用いる遺伝子を除去することができる。
【0117】
具体的なターゲットベクターとしては、ploxpHPRT2(WO 01/33957)に、相同組換え用DNAおよびDT遺伝子の発現ユニットを挿入したベクター、例えば、ploxpHPRT2にマウスA3受容体遺伝子を含むゲノムDNAの非コード領域とヒトA3受容体cDNAからなる相同組換え用DNAおよびDT遺伝子の発現ユニットを挿入したploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2、ploxpHPRT2にマウスA3受容体遺伝子を含むゲノムDNAの非コード領域とヒトとマウスのキメラA3受容体をコードするDNAからなる相同組換え用DNAおよびDT遺伝子の発現ユニットを挿入したploxP−DT−arm1−HPRT−cA3R−arm2をあげることができる。
【0118】
ES細胞へのターゲットベクターの導入には、公知の遺伝子導入の手法、例えば、リン酸カルシウム法、電気パルス法、リポフェクション法、凝集法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法、DEAE−デキストラン法、ウイルスベクター法等を用いることができる。導入されるターゲットベクターは、環状、直鎖状いずれの形状でも用いることができるが、相同組換え用DNAおよび相同組換え体の選別に必要な遺伝子を破壊しない形で直線化し導入することが好ましい。
【0119】
相同組換え体を効率的に選別する方法として、例えば、Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press (1993)、バイオマニュアルシリーズ8 ジーンターゲッティング, ES細胞を用いた変異マウスの作製(羊土社)(1995)等に記載のポジティブ選択、プロモーター選択、ネガティブ選択、ポリA選択などの方法を用いることができる。例えば、hprt遺伝子を含むターゲットベクターの場合は、hprt遺伝子を欠損したES細胞に導入後、ES細胞をアミノプテリン、ヒポキサンチンおよびチミジンを含む培地で培養し、アミノプテリン耐性の株を選別することにより、hprt遺伝子を含む相同組換え体を選別するポジティブ選択を行なうことができる。ネオマイシン耐性遺伝子を含むターゲットベクターの場合は、ベクターを導入したES細胞をG418を含む培地で培養し、G418耐性の株を選別することにより、ネオマイシン耐性遺伝子を含む相同組換え体を選別するポジティブ選択を行なうことができる。DT遺伝子を含むターゲットベクターの場合は、ベクターを導入したES細胞を培養し、生育してきた株を選別する(相同組換え以外のランダムに染色体に挿入された組換え体は、DT遺伝子が染色体に組み込まれて発現するため、DTの毒性により生育できない)ことにより、DT遺伝子を含まない相同組換え体を選別するネガティブ選択を行なうことができる。選別した細胞株の中から目的とする相同組換え体を選択する方法としては、ゲノムDNAに対するサザンハイブリダイゼーション法(モレキュラー・クローニング第3版)やPCR等があげられる。
【0120】
(7)受精卵へのES細胞の取り込みと非ヒトトランスジェニック動物の作製
受精卵へのES細胞の取り込みと、受精卵の非ヒト哺乳動物への移植は、1.(5)(ii)に記載の方法により行なうことができる。
【0121】
得られた仔から1.(5)(ii)に記載の方法により、全身の細胞の相同染色体の片方に相同組換えによる遺伝子置換を有するヘテロ接合体を得ることができる。さらにその個体の雄雌どうしを交配することにより相同染色体の双方に相同組換えによる遺伝子置換を有するホモ接合体のトランスジェニック非ヒト哺乳動物を得ることができる。
【0122】
このようにして得られたホモ接合体のトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、導入した遺伝子がコードするヒトまたはキメラ7回膜貫通型受容体を発現し、自己が持っていたオーソログは発現しないトランスジェニック非ヒト哺乳動物である。このホモ接合体のトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、(1)の方法で得られるトランスジェニック非ヒト哺乳動物よりも、4.および5.に後述する試験物質の薬理評価に用いる非ヒト哺乳動物として、(a)非ヒト哺乳動物が本来発現している7回膜貫通型受容体のオーソログを発現していないので、薬理評価に用いる場合に該オーソログを介した薬理効果を考慮する必要がない、(b)外来遺伝子の導入部位に存在する遺伝子の破壊あるいは導入遺伝子による導入部位周辺の遺伝子の活性化等の副次的な表現形の変化がおきる可能性がほとんどない、等の点で好ましい。
【0123】
3.目的とした遺伝子改変を施した細胞の核を用いたクローン個体の作製方法を用いた、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の作製
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、文献に記載されたクローンヒツジ(I. Wilmutら; Nature, 385, 810, 1997)、クローンウシ(J. B. Cibelliら; Science, 280, 1256, 1998、入谷明; 蛋白核酸酵素, 44, 892, 1999)、クローンヤギ(A. Baguisiら; Nature Biotechnology, 17, 456, 1999)、クローンマウス(T. Wakayamaら; Nature, 394, 369, 1998、T. Wakayamaら; Nature Genetics, 22, 127, 1999)の作製方法を用い、例えば以下のように作製することができる。
【0124】
上記1.あるいは2.に記載した方法を用い、非ヒト哺乳動物(好ましくは、マウス、ヒツジ、ヤギ、ウシなど)の任意の細胞の染色体上に、キメラまたはヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子を導入する。得られた細胞の核を初期化(核を再び発生を繰り返すことができるような状態に戻す操作)する。
【0125】
初期化した細胞の核を除核した非ヒト哺乳動物の未受精卵に注入することによって発生を開始させる。
発生を開始した卵を雌非ヒト哺乳動物に人工的に移植および着床させることによって導入した遺伝子を発現する、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物が得られる。また、2.に記載の方法で、遺伝子置換を行なった細胞の核を用いて得られたトランスジェニック非ヒト哺乳動物は、通常相同染色体の片方にキメラまたはヒト7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む遺伝子が導入されたヘテロ接合体なので、得られたヘテロ接合体同士を交配することにより、自己のもつ該受容体のオーソログは発現せず、キメラまたはヒト7回膜貫通型受容体を発現するトランスジェニック非ヒト哺乳動物を得ることができる。このホモ接合体のトランスジェニック非ヒト哺乳動物も、2.に記載の方法で得られるホモ接合体のトランスジェニック非ヒト哺乳動物と同様の点で、薬理評価に用いる非ヒト哺乳動物として、(1)の方法で得られるトランスジェニック非ヒト哺乳動物よりも好ましい。
【0126】
細胞の核を初期化する方法は、非ヒト哺乳動物の種類によりそれぞれ異なる。非ヒト哺乳動物がヒツジ、ヤギ、ウシなどの場合は、外来性遺伝子を導入した細胞を5〜30%、好ましくは10%のFCSを含む培地(例えば、M2培地)から3〜10日、好ましくは5日間、0〜1%、好ましくは0.5%のFCSを含む貧栄養培地で培養することで細胞周期を休止期状態(G0期もしくはG1期)に誘導し初期化することが好ましい。非ヒト哺乳動物がマウスなどの場合は、同種の非ヒト哺乳動物の除核した未受精卵に、外来性遺伝子を導入した細胞の核を注入し数時間、好ましくは約1〜6時間培養することで初期化することが好ましい。
【0127】
初期化された核を除核された未受精卵中で発生を開始させる方法は、非ヒト哺乳動物の種類によりそれぞれ異なる。非ヒト哺乳動物がヒツジ、ヤギ、ウシなどの場合は、細胞周期を休止期状態(G0期もしくはG1期)に誘導し初期化した核を、電気融合法などによって同種の非ヒト哺乳動物の除核した未受精卵に移植することで卵子を活性化し発生を開始させることが好ましい。非ヒト哺乳動物がマウスなどの場合は、外来性遺伝子を導入した細胞の核を注入した未受精卵を、卵子活性化物質(例えば、ストロンチウムなど)で刺激し細胞分裂の阻害物質(例えば、サイトカラシンBなど)で処理し第二極体の放出を抑制することで発生を開始させることが好ましい。
【0128】
4.本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物を用いた試験物質の薬理評価方法
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物に試験物質、例えば、7回膜貫通型受容体に選択的に作用するアゴニストまたはアンタゴニスト等を投与し、試験物質を投与しない該動物と比較して、該動物の血圧、呼吸数、体重等の種々の身体的パラメーターの測定、外見や行動の観察、病理組織学的検討等の薬理作用を調べることにより、該試験物質の薬理評価を行なうことができる。
【0129】
また、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物に各種の疾患を誘発させた病態モデル動物を作製し、該病態モデル動物に試験物質、例えば、7回膜貫通型受容体に選択的に作用するアゴニストまたはアンタゴニスト等を投与し、該病態モデル動物の血圧、呼吸数、体重等の種々の身体的パラメーターの測定、病態や、外見、行動の観察、病理組織学的検討等を、試験物質を投与しない該病態モデル動物と比較して行なうことにより、該試験物質の該疾患に対する有効性および副作用等の薬理評価を行なうことができる。また、この評価に基づき、該疾患の治療薬として好ましい物質を選択することができる。特に、ヒトの7回膜貫通型受容体に対する結合量やアゴニストまたはアンタゴニストとしての活性が、該受容体の非哺乳動物のオーソログと比較して高いヒト受容体に特異的な薬物では、通常の病態モデル動物を用いた薬理評価は困難であったが、本発明のトランスジェニック動物を用いることにより、薬理評価を行なうことが可能となる。本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物に誘発させる疾患としては、心疾患(例えば、急性心不全、慢性心不全、心筋炎など)、呼吸器系疾患、関節疾患(例えば、関節リュウマチ、変形性関節症など)、腎疾患(例えば、腎不全、糸球体腎炎、IgA腎症など)、動脈硬化症、乾癬症、高脂血症、アレルギー疾患(例えば、喘息、アレルギー性鼻炎、アトピー性皮膚炎など)、骨疾患(例えば、骨粗鬆症、くる病、骨軟化症、低カルシュウム血症など)、血液疾患、脳血管性傷害、外傷性脳障害、感染症、痴呆症、癌、糖尿病、肝疾患、皮膚疾患、神経変性疾患および慢性炎症性疾患などがあげられる。病態モデル動物の作製は、「マニュアル疾患モデルマウス」〔Molecular Medicine, 31 臨時増刊号, 中山書店 (1994)〕、「図説・薬理学のための病態動物モデル」〔西村書店 (1984)〕、「関節炎モデル動物」〔医歯薬出版 (1985)〕、「神経・筋疾患モデル動物」〔医歯薬出版 (1982)〕、「活性酸素と病態 疾患モデルからベッドサイドへ」〔学会出版センター (1992)〕等に記載の方法を用いることができる。
【0130】
本薬理評価方法および5.および8.に後述する薬理評価方法に供する試験物質としては、A3アデノシン受容体に対するアンタゴニスト(WO98/15555; WO00/64894; WO00/02861; WO00/10391; WO00/15231; WO99/65912; WO99/64418; WO99/51606; WO97/33879; WO97/27177; 特開平11−193281; 特開平9−291089; US5441883; US5646156; US5573772; GB2320430)、5−HT1Bセロトニン受容体に対するアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 164, 1994; Nature, 360, 161, 1992; Neurochem., 60, 380, 1993)、NK1タキキニン受容体に対するCP 96345やRP 67580等のアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 262, 1994; Science, 251, 435,1991; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 10208, 1991; J. Biol. Chem., 267,25668, 1992; J. Biol. Chem., 268, 2319, 1993)、B2ブラジキニン受容体に対するアゴニストあるいはアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 68, 1994; Biochem. Biophys. Res. Commun., 187, 1306, 1992)、β3アドレナリン受容体に対するCGP−12177などのアゴニスト(Diabetes., 47, 1464, 1998)、カルシトニン受容体に対するアゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 74, 1994)、M2ムスカリン性アセチルコリン受容体に対するAF−DX116やピレンゼピンなどのアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 11, 1994; J. Biol. Chem., 266, 17382, 1991)、α2Aアドレナリン受容体に対するヨヒンビンやラウウォルシンなどのアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 42, 1994; Mol. Pharmacol., 42, 16, 1992)、β1アドレナリン受容体に対するCGP 20712Aやアテノロールなどのアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 47,1994; Mol. Pharmacol., 17, 1, 1980)、CCKBコレシストキニン受容体に対するL−365260やL−364718などのアンタゴニスト(The G−Protein Linked Receptor,Facts Book, Academic Press, 92, 1994; Nature, 362, 348, 1993)、ニューロテンシン受容体に対するゼノプシンや[Trp11]ニューロテンシンなどのアナログ化合物(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 199, 1994; Br. J. Pharmacol., 69, 689, 1980)、DPプロスタノイド受容体に対するプロスタグランジンD2アナログ化合物(The G−Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 242, 1994; IUPHAR 9th International Congress ofPharmacology, Macmillan Press, 293, 1984)などをあげることができる。
【0131】
5.本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物から得られる細胞を用いた試験物質の薬理評価方法
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物から得られる種々の細胞と、試験物質とを接触させ、試験物質非存在下での細胞と比較して、細胞内のCa2+濃度の上昇等の種々の細胞の応答や細胞の形態の変化等の薬理作用を調べることにより、試験物質の該細胞に対する薬理評価を行なうことができる。
【0132】
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物から得られるES細胞を分化誘導することにより、さまざまな種類の細胞を得ることができる。分化の誘導方法としては、ES細胞を同種同系統の動物の皮下に移植することにより、様々な組織が混じりあった奇形腫瘍(テラトーマ)を誘導する方法(マニピュレーティング・マウス・エンブリオ第2版)、適当な条件でインビトロ培養することにより、内胚葉細胞、外胚葉細胞、中胚葉細胞、血液細胞、内皮細胞、軟骨細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞、心筋細胞、神経細胞、グリア細胞、上皮細胞、メラノサイト、ケラチノサイトに分化誘導する方法(Reprod. Fertil. Dev., 10, 31, 1998)をあげることができる。この分化後の細胞と、試験物質とを接触させ、試験物質非存在下での細胞と比較して、細胞内のCa2+濃度の上昇等の種々の細胞の応答や細胞の形態の変化等の薬理作用を調べることにより、試験物質の該細胞に対する薬理評価を行なうことができる。これらの方法によって、ヒトの生体から摘出しにくい細胞や少数しか存在しない細胞などに対する試験物質の薬理評価を行うことができる。
【0133】
6.本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物のES細胞、卵、精子または核を用いた遺伝子改変動物の作製
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物から得られるES細胞、卵、精子または核を用いて、1.〜3.に記載の方法によりキメラ7回膜貫通型受容体を発現し、かつさらなる染色体上の遺伝子の改変を行った遺伝子改変非ヒト哺乳動物を得ることができる。特に、その遺伝子の機能を破壊することである病態が惹起されることが公知になっている遺伝子を2.に記載した相同組換えの手法を利用して欠損させたノックアウト動物や、該遺伝子の機能を阻害するドミナントネガティブ体の遺伝子を1.または3.に記載の方法で導入し発現させたトランスジェニック動物は、病態モデル動物として有用である。
【0134】
7.本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物と同種他系統の動物との交配による遺伝子改変動物の作製と作製された該遺伝子改変動物の利用
本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物と同種他系統の動物(例えば、ヒト疾患モデル動物)とを交配させることにより、キメラ7回膜貫通型受容体を発現し、かつある表現系(例えば、ヒト病態と類似の症状)を示す遺伝子改変哺乳動物を得ることができる。交配する動物が、ヒト疾患モデル動物であれば、キメラ7回膜貫通型受容体を発現し、かつヒト病態と類似の症状を表現系として示す病態モデル動物が得られる。交配の方法としては、自然交配以外に体外受精の方法があげられる。疾患モデル動物としては、先天性および後天性を疾患を問わずいかなる疾患モデル動物も用いることができる。例えば後天性の病態モデル動物は、「マニュアル疾患モデルマウス」〔Molecular Medicine, 31 臨時増刊号, 中山書店 (1994)〕、「図説・薬理学のための病態動物モデル」〔西村書店 (1984)〕、「関節炎モデル動物」〔医歯薬出版 (1985)〕、「神経・筋疾患モデル動物」〔医歯薬出版 (1982)〕、「活性酸素と病態 疾患モデルからベッドサイドへ」〔学会出版センター (1992)〕等に記載の方法により作製することができる。
【0135】
8.遺伝子改変動物を用いた試験物質の薬理評価方法
6および7に記載の方法で得られた遺伝子改変病態モデル動物に試験物質、例えば、7回膜貫通型受容体に作用するアゴニストまたはアンタゴニスト等を投与し、該病態モデル動物の血圧、呼吸数、体重等の種々の身体的パラメーターの測定、病態や、外見、行動の観察、病理組織学的検討等を、試験物質を投与しない該病態モデル動物と比較して行なうことにより、該試験物質の該疾患に対する有効性および副作用等の薬理評価を行なうことができる。また、この評価に基づき、該病態の治療薬として好ましい物質を選択することができる。特に、ヒトの7回膜貫通型受容体に対する結合量やアゴニストまたはアンタゴニストとしての活性が、該受容体の非哺乳動物のオーソログと比較して高いヒト受容体に選択的な薬物では、通常の病態モデル動物を用いた薬理評価は困難であったが、上記の遺伝子改変病態モデル動物を用いることにより、薬理評価を行なうことが可能となる。
以下に、本発明の実施例を示す。
【0136】
【実施例】
実施例1 マウスA3アデノシン受容体cDNAの単離
(1)マウス脳由来cDNAの合成
7週齢のC3H/HeJ Jclマウス(日本クレア社より購入)のオス3匹より脳を摘出し、ファーストトラック2.0mRNA分離キット(FastTrack 2.0 mRNA Isolation Kit、インビトロジェン社製)を用い、添付マニュアルに従ってポリA+ RNAを取得した。
取得したマウス脳由来ポリA+ RNA 2μgより、PCR−セレクトcDNAサブトラクション・キット(PCR−Select cDNA Subtraction Kit、クロンテック社製)を用い、添付マニュアルに従ってcDNAを合成した。
【0137】
(2)PCRによるマウスA3アデノシン受容体cDNAの単離
(1)で合成したマウス脳由来cDNAを鋳型としてPCRを行なった。すなわち、Z. Zhaoらの報告(Genomics, 57, 1, 1999)に記載されている、マウスA3アデノシン受容体を含むマウスゲノム塩基配列(GenBank登録番号: AF069778)から配列番号1で示される塩基配列を有する26merのプライマー、および配列番号2で示される塩基配列を有する26merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、マウス脳由来cDNAを鋳型として、モレキュラークローニング第3版に記載の方法に従ってPCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを10サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、54℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを15サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をアガロースゲル電気泳動し、マウスA3アデノシン受容体cDNAを含む約1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキット(GENECLEAN II Kit、BIO101社製)を用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0138】
(3)マウスA3アデノシン受容体cDNAを有するプラスミドpBS−mA3Rの構築
回収したマウスA3アデノシン受容体cDNAを含む約1kbpのDNA断片を100μLのユニバーサルバッファーH(Universal Buffer H、宝酒造社製)に溶解し、60単位のEcoRIを加えて37℃で2時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、マウスA3アデノシン受容体cDNAを含む約1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0139】
次に、プラスミドpBluescriptII SK(−)(ストラタジーン社製)2μgを40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し24単位のEcoRIを加えて37℃で2時間消化反応を行なったのち、該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。回収したDNA断片を50μLのアルカリホスファターゼ用バッファー(宝酒造社製)に溶解し、40単位のウシ小腸由来のアルカリホスファターゼ(宝酒造社製)を加えて50℃で30分間反応を行ない、フェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により両末端が脱リン酸化された約3kbpのDNA断片を回収した。
【0140】
上記で得た、マウスA3アデノシン受容体cDNAを含むEcoRI断片(約1kbp)50ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来EcoRI断片(約3kbp)70ngを10μLの蒸留水に溶解しライゲーション・キットVer.2 I液10μL(宝酒造社製)を加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5α(東洋紡績社製)をコーエン(Cohen)らの方法(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110, 1972)によって形質転換し、アンピシリン耐性(Ampr)株を得た。この形質転換株からバーンボイム(Birnboim)らの方法(Nuc. Acids Res., 7, 1513, 1979)に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。以下、このプラスミドをpBS−mA3Rと称す。
【0141】
DNAシークエンサー377(アプライド・バイオシステムズ社製)を用い、該プラスミドpBS−mA3Rに含まれるマウスA3アデノシン受容体cDNAの全塩基配列を決定した。その配列を配列番号3として示した。なお、pBS−mA3Rに含まれるマウスA3アデノシン受容体cDNAのストップコドンの配列は、プライマーの配列に由来するためTAAでなくTAGであるため、配列番号3に示した塩基配列中、ストップコドンの配列は実施例2で決定したマウスA3アデノシン受容体遺伝子のゲノム配列に基づいて訂正されている。配列番号3で示される塩基配列と、公知のマウスA3アデノシン受容体cDNAの塩基配列(GenBank登録番号: AF069778)をソフトウェアGENETYX−MAC 7.3(ソフトウエア開発社製)を用いて比較した結果、塩基配列が15塩基異なっており(図1)、塩基配列から推定されるマウスA3アデノシン受容体のアミノ酸配列(配列番号4)においては7アミノ酸が異なっていた(図2)。
【0142】
実施例2 マウスA3アデノシン受容体遺伝子を含むマウスゲノムDNAの単離および解析
(1)マウスA3アデノシン受容体遺伝子を含むマウスゲノムDNAのスクリーニング
マウスA3アデノシン受容体遺伝子の配列を有するクローンをPCRで判定するためのPCRプライマーを作製した。すなわち、Z. Zhaoらの報告(Genomics, 57, 1,1999)に記載されているマウスA3アデノシン受容体遺伝子の塩基配列(GenBank登録番号: AF069778)より、エクソン1の一部を含む領域を増幅する、配列番号5で示される塩基配列を有する23merのプライマーと配列番号6で示される塩基配列を有する23merのプライマーの組み合わせ(マウスゲノムDNAを鋳型とした場合、配列番号11の配列の635〜993番目に相当する約360bpの増幅バンドが検出される)、および配列番号7で示される塩基配列を有する20merのプライマーと配列番号8で示される塩基配列を有する20merのプライマーの組み合わせ(マウスゲノムDNAを鋳型とした場合、配列番号11の配列の527〜1088番目に相当する約560bpの増幅バンドが検出される)を選択して作製した。各プライマーを倉敷紡績社のゲノムDNAライブラリーPCRスクリーニングサービスへ送付し、これらのプライマーを用いたPCRによるマウスゲノムDNAライブラリー(ベクターpBeloBACII)からのマウスA3アデノシン受容体遺伝子のスクリーニングを依頼した。その結果、A3アデノシン受容体遺伝子の配列を含むマウスゲノムDNAが導入されているpBeloBACIIプラスミドを含むE. coli DH10B株の形質転換体のクローンを得ることが出来た。
【0143】
(2)マウスA3アデノシン受容体遺伝子を含むマウスゲノムDNAの単離
上記のE. coli DH10B株クローンより、バーンボイムらの方法に従ってプラスミドを単離した。該プラスミドをpmA3R/BeloBacIIと名づけた。次に以下のようにして、得られたプラスミドを各制限酵素で処理し、マウスA3アデノシン受容体遺伝子配列を含むラジオアイソトープ標識DNAプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行なった。
【0144】
まず、上記で単離したpmA3R/BeloBacIIプラスミド100ngをSacI、SacII、NotI、XbaI、SpeI、BamHI、SmaI、PstI、EcoRI、EcoRV、HindIII、ClaI、HincII、AccI、SalI、XhoI、ApaI、KpnIの各制限酵素(宝酒造社製)を12単位ずつ用い、添付マニュアルに従って37℃で6時間消化反応を行なうことにより完全に切断したのち、パルスフィールド装置〔バイオ・ラッド(BIO−RAD)社製〕を用いたアガロースゲル電気泳動を行ない(分離断片サイズ:5−150kbp用プログラムを使用)、さらにSouthernの方法(J. Mol. Biol., 98, 503, 1975)でナイロンフィルター〔ハイボンド(HybondTM)−N+;アマシャム・バイオサイエンス社製〕へ移した。次に、サザンハイブリダイゼーションに用いるプローブを作製するため、マウスゲノムDNAを鋳型としたPCRを行なった。すなわち、エクソン1中のマウスA3アデノシン受容体をコードする領域を含むDNAを増幅する配列番号7で示される塩基配列を有する20merのプライマーと配列番号8で示される塩基配列を有する20merのプライマー、エクソン2中のマウスA3アデノシン受容体をコードする領域を含むDNAを増幅する配列番号9で示される塩基配列を有する23merのプライマーと配列番号10で示される塩基配列を有する23merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、上記のpmA3R/BeloBacIIプラスミドを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で30秒間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを10サイクル反復した後、さらに94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを20サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をアガロースゲル電気泳動し、エクソン1中のマウスA3アデノシン受容体をコードする領域を含む約560bpのDNA断片、およびエクソン2中のマウスA3アデノシン受容体をコードする領域を含む約600bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。これらDNA断片は、市販のT7クイックプライム・キット(T7 QuickPrime Kit、アマシャム・バイオサイエンス社製)を用いて[α−32P]dCTP(NEN社製)で標識した。
【0145】
この標識した各プローブと上記で作製したフィルターを一晩ハイブリダイズさせ、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を含有する2×SSPE(300mmol/L NaCl、20mmol/L NaH2PO4、2mmol/L EDTA、pH7.4)を用いて65℃で15分間の洗浄を3回、0.1%SDSを含有する0.2×SSPE(30mmol/L NaCl、2mmol/L NaH2PO4、0.2mmol/L EDTA、pH7.4)を用いて65℃で15分間の洗浄を2回行ない、X線フィルム〔コダック・サイエンティフィック・イメージング・フィルム(Kodak Scientific Imaging Film)X−OMATTM AR、コダック社製〕と重ね合わせて−80℃で一晩感光させ、翌日現像した。
【0146】
このハイブリダイゼーションの結果、pmA3R/BeloBacIIプラスミドをEcoRIで切断処理することにより、エクソン1を含む約9kbpのDNA断片とエクソン2を含む約6.5kbpのDNA断片が生じることが示された。
続いて、上記のpmA3R/BeloBacIIプラスミド5μgを100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、60単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動した後、エクソン1を含む約9kbpのDNA断片と、エクソン2を含む約6.5kbpのDNA断片を切り出し、ジーンクリーンIIキットを用いて、添付マニュアルに従ってDNA断片を回収した。
【0147】
さらに、プラスミドpBluescriptII SK(−)1μgを50μLのユニバーサルバッファーHに溶解し12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により約3kbpのDNA断片を回収した。回収したDNAを50μLのアルカリホスファターゼ用バッファーに溶解し、40単位のウシ小腸由来のアルカリホスファターゼを加えて50℃で3時間反応を行なった。フェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により脱リン酸化された約3kbpのDNA断片を回収した。
【0148】
pmA3R/BeloBacIIプラスミド由来のEcoRI断片であるマウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1を含むマウスゲノムDNA断片(約9kbp)10ngおよびマウスA3アデノシン受容体のエクソン2を含むマウスゲノムDNA断片(約6.5kbp)10ngを、各々pBluescriptII SK(−)由来のEcoRI断片(約3kbp)40ngと一緒に10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で3時間結合反応を行なった。
【0149】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。以下、このプラスミドをpBS−ex1及びpBS−ex2と称す。
【0150】
(3)マウスA3アデノシン受容体遺伝子を含むマウスゲノムDNAの解析
pBS−ex1およびpBS−ex2各1μgをSacI、SacII、NotI、XbaI、SpeI、BamHI、SmaI、PstI、EcoRI、EcoRV、HindIII、ClaI、HincII、AccI、SalI、XhoI、ApaI、KpnIの各制限酵素(宝酒造社製)を12単位ずつ用い、添付マニュアルに従って37℃で16時間消化反応を行なうことにより完全に切断したのち、アガロースゲル電気泳動を行なった。その結果から、A3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1およびエクソン2を含む約15.5kbpのマウスゲノムDNAに存在する、各制限酵素に対する認識配列の位置を決定した。図3にエクソン1、図4にエクソン2の各制限酵素マップを示した。
次に、DNAシークエンサー377を用い、エクソン1より上流約300bpの領域から、エクソン2より下流約1.1kbpの領域までの塩基配列を決定した(図5、配列番号11)。
【0151】
実施例3 ヒトA3アデノシン受容体のcDNAの単離
(1)ヒト肝臓由来cDNAの合成
クロンテック社より購入したヒト肝臓ポリA+ RNA4μgを鋳型とし、第一鎖cDNA合成用スーパースクリプト・プレアンプリフィケーション・システム(SuperScript Preamplification System for first strand cDNA Synthesis、インビトロジェン社製)を用い、添付マニュアルに従ってcDNAを取得した。
【0152】
(2)PCRによるヒトA3アデノシン受容体cDNAの単離
続いて、取得したヒト肝臓由来cDNAを鋳型としてPCRを行なった。すなわち、M. R. Atkinsonらの報告(Neurosci. Res., 29, 1, 1997)に記載されているヒトA3アデノシン受容体遺伝子を含むヒトゲノムDNAの塩基配列(GenBank登録番号:L77729およびL77730)に基いて、配列番号12で示される塩基配列を有する24merのプライマー、および配列番号13で示される塩基配列を有する25merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、ヒト肝臓由来cDNAを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを30サイクル反復した。このPCR反応液を2μL用いて、上記と同方法で再度PCRを行なった後、このPCR反応液をアガロースゲル電気泳動し、ヒトA3アデノシン受容体cDNAを含む約1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0153】
(3)ヒトA3アデノシン受容体cDNAを有するプラスミドpBS−hA3Rの構築
次に、回収したヒトA3アデノシン受容体cDNAを含むDNA断片(約1kbp)250ngとプラスミドpT7Blue T−Vector(ノバジェン社製)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、DNAライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
【0154】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれるヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列を確認した結果、公知のヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列と同じであった。配列番号14に得られたヒトA3アデノシン受容体のcDNAの塩基配列を、配列番号15に該cDNAがコードするヒトA3アデノシン受容体のアミノ酸配列を示した。以下、このプラスミドをpBS−hA3Rと称す。pBS−hA3Rの構築工程を図6に示した。
【0155】
実施例4 マウスA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換するためのターゲットベクターの構築
マウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1より約5kbp上流のSmaIサイトからエクソン2より下流のHincIIサイトまでの領域において、マウスA3アデノシン受容体をコードする領域およびイントロンを、キメラA3アデノシン受容体cDNAをコードする領域に置換したDNA、およびマウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン2のBamHIサイトからエクソン2より下流のApaIサイトまでの領域のDNAを含むターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2を、以下に示す(1)〜(24)の工程で構築した。実施例4から実施例9におけるキメラA3アデノシン受容体とは、ヒトA3アデノシン受容体の細胞内領域のアミノ酸配列(配列番号15の38〜47番目、107〜126番目、199〜230番目および285〜318番目に相当する)をマウスA3アデノシン受容体の細胞内領域のアミノ酸配列(配列番号4の39〜48番目、108〜127番目、200〜231番目および286〜319番目に相当する)に置換したアミノ酸配列からなるA3アデノシン受容体である。配列番号33にキメラA3アデノシン受容体のアミノ酸配列を、配列番号32にキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAの塩基配列を示した。
【0156】
(1)プラスミドchimera−1の構築
キメラA3アデノシン受容体の190〜225番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の568〜678番目までの配列)を含むプラスミドchimera−1を以下のようにして構築した(図7参照)。キメラA3アデノシン受容体の190〜225番目のアミノ酸配列は、マウスA3アデノシン受容体の191〜226番目のアミノ酸配列のうち、196番目のValがAla(ヒトA3アデノシン受容体の195番目に相当する)に置換されている。
【0157】
マウスA3アデノシン受容体遺伝子の配列に基づいて、配列番号16で示される塩基配列を有する25merのプライマー、配列番号17で示される塩基配列を有する27merのプライマーを合成した。なお、配列番号17で示される塩基配列は、マウスA3アデノシン受容体遺伝子に基づく配列を一部置換して、ヒトA3アデノシン受容体に特異的な195番目のAla残基をコードするように設計した。これらのプライマーを用い、pBS−ex2を鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、58℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、25単位のSpeIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動して約110bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0158】
2.6μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を20μLのユニバーサルバッファーMに溶解し5単位のSpeIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動して約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0159】
上記で得た、約110bpのDNA断片10ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のSpeI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−1と称す。
【0160】
(2)プラスミドchimera−2の構築
キメラA3アデノシン受容体の127〜190番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の379〜570番目までの配列)を含むプラスミドchimera−2を以下のようにして構築した(図8参照)。キメラA3アデノシン受容体の127〜190番目のアミノ酸配列は、ヒトA3アデノシン受容体の127〜190番目のアミノ酸配列と同一である。
【0161】
ヒトA3アデノシン受容体遺伝子のcDNAの配列に基づいて配列番号18で示される塩基配列を有する26merのプライマー、および配列番号19で示される塩基配列を有する29merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、pBS−hA3Rを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、58℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、0.01%のBSAと37.5単位のXbaIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。20μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、15単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動して、約200bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0162】
2.6μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を20μLのユニバーサルバッファーMに溶解し0.01%のBSAと7.5単位のXbaIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、7.5単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動して、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0163】
上記で得た、約200bpのDNA断片10ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のXbaI−BamHI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−2と称す。
【0164】
(3)プラスミドchimera−3の構築
キメラA3アデノシン受容体の44〜127番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の130〜381番目までの配列)を含むプラスミドchimera−3を以下のようにして構築した(図9参照)。キメラA3アデノシン受容体の44〜127番目のアミノ酸配列は、ヒトA3アデノシン受容体の44〜127番目のアミノ酸配列のうち、44番目のGlnがArgに、119番目のLysがArgに、120番目のArgがThrに、124番目のHisがGlnに置換されている。
【0165】
ヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列に基づいて、配列番号20で示される塩基配列を有する35merのプライマー、および配列番号21で示される塩基配列を有する34merのプライマーを合成した。なお、配列番号20で示される塩基配列は、ヒトA3アデノシン受容体cDNAに基づく配列を一部置換して、マウスA3アデノシン受容体に特異的な119番目のArg、120番目のThr、124番目のGlnをコードするように、配列番号21で示される塩基配列は、ヒトA3アデノシン受容体cDNAに基づく配列を一部置換して、マウスA3アデノシン受容体に特異的な44番目のArgをコードするように、それぞれ設計した。これらのプライマーを用い、pBS−hA3Rを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、58℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収したのち、50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、25単位のSpeIと37.5単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をアガロースゲル電気泳動して約250bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0166】
2μgのプラスミドRpBluescript II SK(−)を、50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し20単位のSpeIと30単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なったのち、該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片ををアガロースゲル電気泳動して、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0167】
上記で得た、約250bpのDNA断片80ngとプラスミドpBS−hA3R由来のSpeI−BamHI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−3と称す。
【0168】
(4)プラスミドchimera−4の構築
キメラA3アデノシン受容体の17〜45番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の49〜135番目までの配列)を含むプラスミドchimera−4を以下のようにして構築した(図10参照)。キメラA3アデノシン受容体の17〜45番目のアミノ酸配列は、ヒトA3アデノシン受容体の17〜45番目のアミノ酸配列のうち、42番目のArgがThrに、44番目のGlnがArgに置換されている。
【0169】
ヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列に基づいて、配列番号22で示される塩基配列を有する34merのプライマー、および配列番号23で示される塩基配列を有する28merのプライマーを合成した。なお、配列番号22で示される塩基配列は、ヒトA3アデノシン受容体cDNAに基づく配列を一部置換して、マウスA3アデノシン受容体に特異的な42番目のThr、44番目のArgをコードするように設計した。
【0170】
これらのプライマーを用い、pBS−hA3Rを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、58℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、0.01%のBSAと37.5単位のXbaIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。この反応液をアガロースゲル電気泳動して、約100bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0171】
2.6μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を、50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し0.01%のBSAと7.5単位のXbaIを加えて37℃で20時間消化反応を行なったのち、該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0172】
上記で得た、約100bpのDNA断片10ngとプラスミドpBS−hA3R由来のXbaI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−4と称す。
【0173】
(5)プラスミドchimera−1+2の構築
キメラA3アデノシン受容体の127〜226番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の379〜678番目までの配列)を含むプラスミドchimera−1+2を以下のようにして構築した(図11参照)。
【0174】
2.6μgのプラスミドchimera−1を、100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、30単位のEcoRIと25単位のSpeIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約110bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0175】
3μgのプラスミドchimera−2を、100μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、37.5単位のBamHIと37.5単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約200bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0176】
2.6μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を、20μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、7.5単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、6単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0177】
上記で得た、プラスミドchimera−1由来のDNA断片(約110bp)10ngとプラスミドchimera−2由来のDNA断片(約200bp)10ng、およびプラスミドpBluescriptII SK(−)のBamHI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−1+2と称す。
【0178】
(6)プラスミドchimera−3+4の構築
キメラA3アデノシン受容体の17〜127番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の49〜381番目までの配列)を含むプラスミドchimera−3+4を以下のようにして構築した(図12参照)。
【0179】
1.2μgのプラスミドchimera−3を、50μLのNEバッファー3(ニュー・イングランド・バイオラブズ社製)に溶解し、24単位のBsiWIを加えて55℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約250bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0180】
1μgのプラスミドchimera−4を、50μLのNEバッファー3に溶解し、24単位のBsiWIを加えて55℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3.1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0181】
上記で得た、プラスミドchimera−3由来のDNA断片(約250bp)10ngとプラスミドchimera−4由来のBsiWIとEcoRI断片(約3.1kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−3+4と称す。
【0182】
(7)プラスミドchimera−1+2+3+4の構築
キメラA3アデノシン受容体の17〜226番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の49〜678番目までの配列)を含むプラスミドchimera−1+2+3+4を以下のようにして構築した(図13参照)。
【0183】
3μgのプラスミドchimera−1+2を、100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIと20単位のBglIIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約300bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0184】
2.8μgのプラスミドchimera−3+4を、100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、75単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、60単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0185】
上記で得た、プラスミドchimera−1+2由来のDNA断片(約300bp)10ngと、プラスミドchimera−3+4由来のBamHIとEcoRI断片(約3.3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−1+2+3+4と称す。
【0186】
(8)プラスミドA3R−N1の構築
マウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより上流約350bpのマウスゲノムDNA配列を有するプラスミドA3R−N1を以下のようにして構築した(図14参照)。
マウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより上流350bpのマウスゲノムDNA断片を得るため、プラスミドpBS−ex1を鋳型としてPCRを行なった。すなわち、マウスA3アデノシン受容体遺伝子の塩基配列に基いて配列番号24で示される塩基配列を有する27merのプライマー、および配列番号25で示される塩基配列を有する28merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、pBS−ex1を鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、52℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により約350bpのDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、75単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、60単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片をアガロースゲル電気泳動して、約350bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0187】
2.8μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し30単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により約3kbpのDNA断片を回収した。
【0188】
上記で得た、マウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより上流約350bpのDNA断片50ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のBamHI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをA3R−N1と称す。
【0189】
(9)プラスミドA3R−N2の構築
ヒトA3アデノシン受容体cDNAの開始コドンより下流約200bpの塩基配列を有するプラスミドA3R−N2を以下のようにして構築した(図15参照)。
【0190】
ヒトA3アデノシン受容体cDNA配列の開始コドンより下流約200bpのDNA断片を得るため、プラスミドpBS−hA3Rを鋳型としてPCRを行なった。すなわち、ヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列に基いて配列番号26で示される塩基配列を有する28merのプライマー、および配列番号27で示される塩基配列を有する26merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、pBS−hA3Rを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、52℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。
【0191】
このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により約350bpのDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、75単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、60単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片をアガロースゲル電気泳動して、約200bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0192】
2.8μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し30単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により約3kbpのDNA断片を回収した。
【0193】
上記で得た、ヒトA3アデノシン受容体cDNAの開始コドンより下流約200bpのDNA断片50ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のBamHI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをA3R−N2と称す。
【0194】
(10)プラスミドA3R−N3の構築
プラスミドA3R−N1のマウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより5’側の配列の下流に、プラスミドA3R−N2由来のDNA断片(ヒトA3アデノシン受容体cDNAの開始コドンより下流約200bpのDNA断片)を導入した、プラスミドA3R−N3を以下のようにして構築した(図16参照)。
【0195】
2.3μgのプラスミドA3R−N2を、40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIと10単位のSphIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約200bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
1.6μgのプラスミドA3R−N1を、40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIと10単位のSphIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3.35kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0196】
上記で得た、プラスミドA3R−N2由来のEcoRI−SphI断片(約200bp)10ngとプラスミドA3R−N1由来のEcoRI−SphI断片(約3.35kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをA3R−N3と称す。
【0197】
(11)プラスミドcA3R−Nの構築
キメラA3アデノシン受容体の1〜226番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の1〜678番目までの配列)の上流にマウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより上流のマウスゲノム配列約350bpを挿入した配列を含むプラスミドcA3R−Nを以下のようにして構築した(図17参照)。
【0198】
2.8μgのプラスミドA3R−N3を、100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、0.01%のBSAと50単位のNcoIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を100μLのユニバーサルバッファーLに溶解し、50単位のSacIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約400bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0199】
2.4μgのプラスミドchimera−1+2+3+4を、100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、0.01%のBSAと50単位のNcoIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を100μLのユニバーサルバッファーLに溶解し、50単位のSacIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約3.6kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0200】
上記で得た、プラスミドA3R−N3由来のNcoI−SacI断片(約400bp)80ngとプラスミドchimera−1+2+3+4由来のNcoI−SacI断片(約3.6kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをcA3R−Nと称す。
【0201】
(12)プラスミドA3R−N5の構築
マウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1よりも上流5kbpのマウスゲノムDNAの配列を有するプラスミドA3R−N5を以下のようにして構築した(図18参照)。
3.3μgのプラスミドpBS−ex1を、0.01%のBSAを含む20μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、4単位のSmaIと5単位のSacIを加えて37℃で20時間消化反応を行なったのち、該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約5kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0202】
1.1μgのプラスミドpBS−hA3Rを、50μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、20単位のNdeIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA平滑化キット(宝酒造社製)を用い、回収したDNA断片の両末端を添付マニュアルに従って平滑化処理した。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片を40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、20単位のSacIを加えて37℃で16時間消化反応を行なったのち、該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0203】
上記で得た、プラスミドpBS−ex1由来のDNA断片(約5kbp)1μgとプラスミドpBS−hA3R由来のNdeI(平滑末端処理済み)−SacI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で16時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをA3R−N5と称す。
【0204】
(13)プラスミドarm1+cA3R−Nの構築
キメラA3アデノシン受容体の1〜226番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の1〜678番目までの配列)の上流にマウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより上流のマウスゲノム配列約5.4kbpを挿入した配列を含むプラスミドarm1+cA3R−Nを以下のようにして構築した(図19参照)。
【0205】
4μgのプラスミドcA3R−Nを、50μLのユニバーサルバッファーLに溶解し20単位のSacIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0206】
3.4μgのプラスミドA3R−N5を、50μLのユニバーサルバッファーLに溶解し20単位のSacIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約9kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0207】
上記で得た、プラスミドcA3R−N由来のSacI−EcoRI断片(約1kbp)10ngとプラスミドA3R−N5由来のSacI−EcoRI断片(約9kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをarm1+cA3R−Nと称す。
【0208】
(14)プラスミドchimera−5の構築
キメラA3アデノシン受容体の225〜284番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の673〜852番目までの配列)を含むプラスミドchimera−5を以下のようにして構築した(図20参照)。キメラA3アデノシン受容体の225〜284番目のアミノ酸配列は、ヒトA3アデノシン受容体の225〜284番目のアミノ酸配列と同一である。
【0209】
ヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列に基づいて、配列番号28で示される塩基配列を有する24merのプライマー、および配列番号29で示される塩基配列を有する30merのプライマーを合成した。これらのプライマーを用い、pBS−hA3Rを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、58℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、37.5単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。この反応液をアガロースゲル電気泳動して、約180bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0210】
2.6μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を、20μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、7.5単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0211】
上記で得た、約180bpのDNA断片12ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のBamHI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−5と称す。
【0212】
(15)プラスミドchimera−6の作製
キメラA3アデノシン受容体の282〜318番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の844〜957番目までの配列)およびマウスA3アデノシン受容体遺伝子の終止コドン以降の約360bpの配列を含むプラスミドchimera−6を以下のようにして構築した(図21参照)。キメラA3アデノシン受容体の282〜318番目のアミノ酸配列は、マウスA3アデノシン受容体の283〜319番目のアミノ酸配列のうち、285番目のCysがTyrに置換されている。
【0213】
マウスA3アデノシン受容体遺伝子の配列に基づいて、配列番号30で示される塩基配列を有する32merのプライマー、および配列番号31で示される塩基配列を有する24merのプライマーを合成した。なお、配列番号30で示される塩基配列は、マウスA3アデノシン受容体遺伝子に基づく配列を一部置換して、ヒトA3アデノシン受容体に特異的な284番目のTyrをコードするように設計した。これらのプライマーを用い、pBS−ex2を鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、58℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを8サイクル反復した後、さらに94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを22サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、37.5単位のBamHIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。続いて該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。この反応液をアガロースゲル電気泳動して、約470bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0214】
2.6μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を、20μLのユニバーサルバッファーKに溶解し7.5単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、このDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0215】
上記で得た、約470bpのDNA断片24ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のBamHI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−6と称す。
【0216】
(16)プラスミドchimera−5+6の構築
キメラA3アデノシン受容体の225〜318番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の673〜957番目までの配列)およびマウスA3アデノシン受容体遺伝子の終止コドン以降の約360bpの配列を含むプラスミドchimera−5+6を以下のようにして構築した(図22参照)。
【0217】
2μgのプラスミドchimera−5を、100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、30単位のEcoRIと25単位のMluIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約180bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0218】
2μgのプラスミドchimera−6を、100μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、30単位のEcoRIと25単位のMluIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をエタノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約3.5kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0219】
上記で得た、プラスミドchimera−5由来のEcoRI−MluI断片(約180bp)10ngと、プラスミドchimera−6由来のEcoRI−MluI断片(約3.5kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをchimera−5+6と称す。
【0220】
(17)プラスミドA3R−C1の構築
マウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン2に存在するポリアデニル化シグナルを含む約1.8kbpのマウスゲノムDNAを有するプラスミドA3R−C1を以下のようにして構築した(図23参照)。
【0221】
5μgのプラスミドpBS−ex2を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、30単位のPstIと30単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なったのち、該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を蒸留水20μLに溶解し、アガロースゲル電気泳動後、約1.8kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0222】
2.8μgのpBluescriptII SK(−)を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、30単位のPstIと30単位のBamHIを加えて37℃で24時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。
上記で得た、A3アデノシン受容体遺伝子のエクソン2に存在するポリアデニル化シグナルを含むマウスゲノムDNA断片(約1.8kbp)100ngとpBluescriptII SK(−)由来のPstI−BamHI断片(約3kbp)30ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
【0223】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをA3R−C1と称す。
【0224】
(18)プラスミドA3R−C2の構築
プラスミドA3R−C1からポリアデニル化シグナルより下流の配列を約1.6kbp除き、かつその下流にSacII認識配列を付加したプラスミドA3R−C2を以下のようにして構築した(図24参照)。
【0225】
2μgのプラスミドA3R−C1を100μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、50単位のHincIIを加えて37℃で16時間消化反応を行なったのち、該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーLに溶解し、50単位のKpnIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を蒸留水20μLに溶解したのちアガロースゲル電気泳動を行ない、約3.2kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0226】
続いて、配列番号34で示される17merの合成オリゴDNA、および配列番号35で示される13merの合成オリゴDNAを作製し、各10pmolずつを蒸留水100μLに加え、90℃で10分間熱したのち室温に戻すことにより各合成オリゴDNAをアニーリングさせた。
上記で得た、マウスゲノムDNAの配列約1.6kbpを取り除いたプラスミドA3R−C1由来のHincIIとKpnI断片(約3.2kbp)30ngとアニーリング済み合成オリゴDNA 0.2pmolを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で1時間結合反応を行なった。
【0227】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。以下、このプラスミドをA3R−C2と称す。
【0228】
(19)プラスミドcA3R−Cの構築
キメラA3アデノシン受容体の225〜318番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の673〜957番目までの配列)およびマウスA3アデノシン受容体遺伝子の終止コドン以降のHincIIサイトまでの約500bpの配列を含むプラスミドcA3R−Cを以下のようにして構築した(図25参照)。
【0229】
1μgのプラスミドA3R−C2を、100μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、0.01%のBSAと50単位のSacIIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、15単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動して、約150bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0230】
1.5μgのプラスミドchimera−5+6を、100μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、0.01%のBSAと50単位のSacIIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、75単位のBamHIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約3.7kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0231】
上記で得た、プラスミドA3R−C2由来のSacII−BamHI断片(約150bp)10ngと、プラスミドchimera−5+6由来のSacII−BamHI断片(約3.7kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをcA3R−Cと称す。
【0232】
(20)プラスミドploxP−HPRT−hA3R−arm2の構築
2つのloxP配列の間に、PGKプロモーターの下流につながったhprt遺伝子が存在するプラスミドploxpHPRT2のSmaI/BamHIサイト間に、マウスA3アデノシン受容体遺伝子のエキソン2の非翻訳領域中のBamHIサイトからエキソン2の下流のApaIサイトまでの約2.8kbpのマウスゲノムDNAを挿入したプラスミドploxP−HPRT−hA3R−arm2を、以下のようにして構築した(図26参照)。
【0233】
3μgのプラスミドpBS−ex2を、0.01%ウシ血清アルブミン(以下、BSAと略す)を含む100μLのユニバーサルバッファーM(宝酒造社製)に溶解し、75単位のXbaIを加えて37℃で12時間消化反応を行なった。この反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーL(宝酒造社製)に溶解し、75単位のApaIを加えて37℃で12時間消化反応を行なった。この反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を10μLの蒸留水に溶解し、アガロースゲル電気泳動後、約4kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。続いて、DNA平滑化キット(宝酒造社製)を用いて、回収したDNA断片の両末端を添付マニュアルに従って平滑化処理した。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片を15μLのユニバーサルバッファーK(宝酒造社製)に溶解し、7.5単位のBamHIを加えて37℃で10時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、約2.8kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。この断片は、マウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン2の非翻訳領域中のBamHIサイトから下流のApaIサイトまで約2.8kbpに相当するゲノムDNAであり、エクソン2の非翻訳領域中のポリアデニル化シグナルを含む。
【0234】
2.8μgのプラスミドploxpHPRT2(WO 01/33957)を0.01%BSAを含む100μLのユニバーサルバッファーT(宝酒造社製)に溶解し、75単位のSmaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、75単位のBamHIを加えて37℃で12時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収し、20μLの蒸留水に溶解した。
【0235】
上記で得た、A3アデノシン受容体のエクソン2を含むマウスゲノムDNA断片(約2.8kbp)90ngとプラスミドploxpHPRT2由来のSmaI−BamHI断片(約5.7kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で16時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをploxP−HPRT−hA3R−arm2と称す。
【0236】
(21)プラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2の構築
(20)で構築したploxP−HPRT−hA3R−arm2にEcoRIとSacIIの認識配列を付加したプラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2を以下のようにして構築した(図27参照)。
【0237】
2μgのプラスミドploxP−HPRT−hA3R−arm2を100μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、40単位のHpaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片を100μLのユニバーサルバッファーLに溶解し、50単位のKpnIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を蒸留水15μLに溶解した後、アガロースゲル電気泳動し、約9kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0238】
続いて、配列番号36で示される38merの合成オリゴDNA、および配列番号37で示される34merの合成オリゴDNAを作製し、各10pmolずつを蒸留水100μLに加え、90℃で10分間熱したのち室温に戻すことによりアニーリングさせた。
上記で得た、プラスミドploxP−HPRT−hA3R−arm2由来のHpaI−KpnI断片(約9kbp)30ngとアニーリング済み合成オリゴDNA 0.2pmolを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で1時間結合反応を行なった。
【0239】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2と称す。
【0240】
(22)プラスミドploxP−RE−C−HPRT−chiA3R−arm2の構築
キメラA3アデノシン受容体の225〜318番目のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号32の673〜957番目までの配列)およびマウスA3アデノシン受容体遺伝子の終止コドン以降のHincIIサイトまでの約500bpの配列を、プラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2のhprt遺伝子の上流に導入した、プラスミドploxP−RE−C−HPRT−chiA3R−arm2を以下のようにして構築した(図28参照)。
【0241】
2μgのプラスミドcA3R−Cを、100μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、0.01%のBSAと50単位のSacIIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約800bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0242】
3.2μgのプラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2を、100μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、0.01%のBSAと50単位のSacIIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約8.5kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0243】
上記で得た、プラスミドcA3R−C由来のEcoRI−SacII断片(約800bp)100ngと、プラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2由来のEcoRI−SacII断片(約8.5kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをploxP−RE−C−HPRT−chiA3R−arm2と称す。
【0244】
(23)ploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築
キメラA3アデノシン受容体をコードする塩基配列(配列番号32の配列)の上流にマウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンより上流のマウスゲノム配列約5.4kbpを付加し、下流にマウスA3アデノシン受容体遺伝子の終止コドン以降のHincIIサイトまでの約500bpの配列を付加した配列をプラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2のhprt遺伝子の上流に導入した構造のプラスミドploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2を以下のようにして構築した(図29参照)。
【0245】
2.5μgのプラスミドarm1+cA3R−Nを、100μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、50単位のSpeIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約7kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0246】
2μgのプラスミドploxP−RE−C−HPRT−chiA3R−arm2を、100μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、50単位のNheIを加えて37℃で20時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いてDNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約9kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0247】
上記で得た、プラスミドarm1+cA3R−N由来のNheI−EcoRI断片(約7kbp)100ngと、プラスミドploxP−RE−C−HPRT−chiA3R−arm2由来のNheI−EcoRI断片(約9kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2と称す。
【0248】
(24)ploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築
プラスミドploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2のマウスA3アデノシン受容体遺伝子の開始コドンよりも上流約5.4kbpの配列の上流にジフテリア毒素(DT)発現ユニットを挿入した、プラスミドploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2を以下のようにして構築した(図30参照)。
【0249】
3.55μgのプラスミドpKO SelectDT(レキシコン・ジェネティックス社製)を、40μLのNEバッファー4に溶解し、2単位のRsrIIを加えて37℃で24時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、DNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約1.3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0250】
2.5μgのプラスミドploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2を、100μLのNEバッファー4に溶解し、5単位のRsrIIを加えて37℃で24時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。続いて、DNA断片をアガロースゲル電気泳動し、約16kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0251】
上記で得た、プラスミドpKO SelectDT由来のRsrII断片(約1.3kbp)50ngとプラスミドploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2由来のRsrII断片(約16kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で16時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2と称す。
【0252】
また、DNAシークエンサー377を用い、該プラスミドploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2に含まれるキメラA3アデノシン受容体をコードする塩基配列(配列番号32)を確認した。また、本実施例で作製したキメラA3アデノシン受容体遺伝子の構造を、図31に模式的に示した。
【0253】
実施例5 ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターの構築
(1)プラスミドpolyA in pBSの構築
SV40のポリアデニル化シグナルを含むプラスミドpolyA in pBSを以下のようにして構築した(図32参照)。
プラスミドpCAG−GFP−pHPRTp(WO 01/33957)のSV40のポリアデニル化シグナルを含む配列番号38で示される塩基配列を有する26merのプライマー、および配列番号39で示される塩基配列を有する35merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、プラスミドpCAG−GFP−pHPRTpを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で30秒間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを30サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を0.01%BSAを含む40μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、15単位のXbaIおよび10単位のSacIIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、SV40のポリアデニル化シグナルを含む約300bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0254】
3μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を0.01%BSAを含む40μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、15単位のXbaIおよび10単位のSacIIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
上記で得た、SV40のポリアデニル化シグナルを含むDNA断片(約300bp)100ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のXbaI−SacII断片(約3kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
【0255】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれるSV40のポリアデニル化シグナルを確認した。以下、このプラスミドをpolyA in pBSと称す。
【0256】
(2)hA3R in pBSの構築
N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列を有するプラスミドhA3R in pBSを以下のようにして構築した(図33参照)。
ヒトA3アデノシン受容体cDNAの配列に基づいて、FLAGタグをコードする配列を含む配列番号40で示される塩基配列を有する55merのプライマー、および配列番号41で示される塩基配列を有する30merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、プラスミドpBS−hA3Rを鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で30秒間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを30サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を0.01%BSAを含む50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、37.5単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列を含む約1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0257】
3μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)を0.01%BSAを含む40μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、30単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。このDNA断片40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0258】
上記で得た、N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列を含むDNA断片(約1kbp)100ngとプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のXbaI−EcoRI断片(約3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれるN末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列を確認した。以下、このプラスミドをhA3R in pBSと称す。
【0259】
(3)プラスミドhA3R−polyA in pBSの構築
N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列の下流にSV40のポリアデニル化シグナルを付加したプラスミドhA3R−polyA in pBSを以下のようにして構築した(図34参照)。
【0260】
1.25μgの上記(2)で作製したプラスミドhA3R in pBSを0.01%BSAを含む40μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、30単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。この反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を20μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で6時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列を含む約1kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0261】
2.5μgの上記(1)で作製したプラスミドpolyA in pBSを0.01%BSAを含む50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、30単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。この反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。回収したDNA断片を40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、約3.3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0262】
上記で得た、N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列を含むDNA断片(約1kbp)40ngとプラスミドpolyA in pBS由来のXbaI−EcoRI断片(約3.3kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2 I液10μLを加え、16℃で3時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをhA3R−polyA in pBSと称す。
【0263】
(4)ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターhA3R in pCAGの構築
CAGプロモーターを含む、N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターhA3R in pCAGを、以下のようにして構築した(図35参照)。
【0264】
3μgの上記(3)で作製したプラスミドhA3R−polyA in pBSを40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIと15単位のEcoRVを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約1.5kbpのDNA断片(N末端にFLAGタグが付加されたヒトA3アデノシン受容体をコードする配列の下流にSV40のポリアデニル化シグナルを含むDNA断片)を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0265】
4μgのプラスミドpCAG−GFP−pHPRTpを、50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、20単位のHpaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。この反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、約8kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0266】
上記で得た、プラスミドhA3R−polyA in pBS由来のEcoRI−EcoRV断片(約1.5kbp)100ngとpCAG−GFP−pHPRTp由来のEcoRI−HpaI断片(約8kbp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で3時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをhA3R in pCAGと称す。
【0267】
実施例6 キメラA3アデノシン受容体の発現ベクターの構築
CAGプロモーターを含むキメラA3アデノシン受容体の哺乳類細胞用発現ベクターcA3R in pCAGを、以下に示す(1)〜(4)の工程で構築した。
(1)N末端にFLAGタグが付加されたキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAの作製
キメラA3アデノシン受容体をコードする配列(配列番号32)に基づいて、FLAGタグをコードする配列を含む配列番号40で示される塩基配列を有する55merのプライマー、および配列番号42で示される塩基配列を有する34merのプライマーを作製した。これらのプライマーを用い、実施例4(24)で作製したプラスミドploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2を鋳型として、PCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で30秒間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを30サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を0.01%BSAを含む50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、37.5単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。この消化反応により、PCRにより増幅した断片は、5’末端のEcoRIサイトだけでなく、キメラA3アデノシン受容体をコードする配列中に存在するEcoRIサイトでも切断される。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、N末端にFLAGタグが付加されたキメラA3アデノシン受容体のN末側をコードする約700bpのDNA断片と、C末側をコードする約300bpのDNA断片それぞれを、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0268】
(2)プラスミドcA3R(N) in pBSの構築
N末端にFLAGタグが付加されたキメラA3アデノシン受容体のN末側をコードする配列を有するプラスミドcA3R(N) in pBSを以下のようにして構築した(図36参照)。
【0269】
2μgのプラスミドpBluescriptII SK(−)2μgを40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で2時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。回収したDNAを50μLのアルカリホスファターゼ用バッファーに溶解し、40単位のウシ小腸由来のアルカリホスファターゼを加えて50℃で1時間反応を行ない、フェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により末端が脱リン酸化された約3kbpのDNA断片を回収した。
【0270】
上記のプラスミドpBluescriptII SK(−)由来のEcoRI断片(約3kbp)100ngと、(1)で作製したN末端にFLAGタグが付加されたキメラA3アデノシン受容体のN末側をコードする配列を含むDNA断片(約700bp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
【0271】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれるN末端にFLAGタグが付加されたキメラA3アデノシン受容体のN末側をコードする配列700bpを確認した。以下、このプラスミドをcA3R(N) in pBSと称す。
【0272】
(3)プラスミドcA3R(C) in pCAGの構築
CAGプロモーター、およびキメラA3アデノシン受容体のC末側をコードする配列の下流にSV40のポリアデニル化シグナルを付加した配列を有するプラスミドcA3R(C) in pCAGを以下のようにして構築した(図37参照)。
【0273】
2.5μgの実施例5(4)で作製したプラスミドpolyA in pBSを、0.01%BSAを含む50μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、37.5単位のXbaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRVを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。
【0274】
該反応液をアガロースゲル電気泳動後、SV40のポリアデニル化シグナルを含む約300bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
4μgのプラスミドpCAG−GFP−pHPRTpを50μLのユニバーサルバッファーKに溶解し、20単位のHpaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動後、約8kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0275】
上記で得た、プラスミドpolyA in pBS由来のXbaI−EcoRV断片(約300bp)50ng、プラスミドpCAG−GFP−pHPRTp由来のHpaI−EcoRI断片(約8kbp)50ng、および(1)で単離したキメラA3アデノシン受容体のC末側をコードする配列を含むDNA断片(約300bp)50ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で16時間結合反応を行なった。
【0276】
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをcA3R(C) in pCAGと称す。
【0277】
(4)プラスミドcA3R in pCAGの構築
キメラA3アデノシン受容体の哺乳類細胞用発現ベクターcA3R in pCAGを以下のようにして構築した(図38参照)。
【0278】
4μgの上記(2)で作製したプラスミドcA3R(N) in pBSを40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約700bpのDNA断片(N末端にFLAGタグが付加されたキメラA3アデノシン受容体のN末側をコードするDNA断片)を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0279】
上記(3)で作製したプラスミドcA3R(C) in pCAG 2μgを40μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、24単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約8.6kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。回収したDNAを50μLのアルカリホスファターゼ用バッファーに溶解し、40単位のウシ小腸由来のアルカリホスファターゼを加えて50℃で30分間反応を行ない、フェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により末端が脱リン酸化された約8.6kbpのDNA断片を回収した。
【0280】
上記で得た、プラスミドcA3R(N) in pBS由来のEcoRI断片(約700bp)100ngとプラスミドcA3R(C) in pCAG由来のEcoRI断片(約8.6kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で3時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれる配列を確認した。以下、このプラスミドをcA3R in pCAGと称す。
【0281】
実施例7 ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターおよびキメラA3アデノシン受容体の発現ベクターの哺乳類細胞への導入と特異的薬物の反応性の評価
(1)一過性発現による薬物反応性の評価
宿主細胞マウスミエローマ細胞P3.X63/Ag8.U1(以下P3U1と略す)に、アポエクオリンの発現プラスミドpCAG−AEQ−pHPRTpを導入した安定形質転換細胞株であるクローン21△hprt株(WO 01/33957)に、実施例6(4)で構築した発現プラスミドhA3R in pCAG、および実施例7(4)で構築した発現プラスミドcA3R in pCAGをそれぞれ導入し、ヒトA3アデノシン受容体およびキメラA3アデノシン受容体の一過的発現細胞株を作製した。クローン21△hprt株が発現するアポエクオリンは発光基質セレンテラジンおよび分子状酸素と蛋白質複合体エクオリンを形成し、エクオリンはCa2+との結合により発光する。
【0282】
クローン21△hprt細胞株へのプラスミドhA3R in pCAGおよびcA3R in pCAGの導入は、エレクトロポレーション法により以下のようにして行なった。
該細胞株を8×106個/mLになるようにK−PBS緩衝液(137mmol/L KCl、2.7mmol/LNaCl、8.1mmol/L Na2HPO4、1.5mmol/L KH2PO4、4mmol/L MgCl2)に懸濁し、この細胞懸濁液200μLと4μgのプラスミドhA3R in pCAGまたは4μgのcA3R in pCAG をエレクトロポレーション用キュベット〔ジーン・パルサー・キュベット(Gene Pulser Cuvette)、電極間距離2mm、バイオラッド(BIORAD)社製〕に入れ、パルス電圧0.25kV、電気容量125μFの条件で遺伝子導入し、10mLのFCSを含むRPMI 1640培地(インビトロジェン社製)に懸濁後、37℃、5%CO2条件下で24時間培養した。
【0283】
これら一過性発現細胞株を用いて、ヒトA3アデノシン受容体およびキメラA3アデノシン受容体がマウス細胞内において正常に機能することが出来るかを検証するため、A3アデノシン受容体に特異的なアゴニストであるクロロ−N6−(3−ヨードベンジル)−アデノシン−5’−N−メチルウロンアミド〔chloro−N6−(3−iodobenzyl)−adenosine−5’−N−methyluronamide、以下Cl−IB−MECAと略す〕(K. A. Jacobson; Trends Pharmacol. Sci., 19, 5, 1998)に対する応答性(細胞内Ca2+上昇量)を以下のようにしてエクオリンの発光量で評価した。コントロール細胞として、各A3アデノシン受容体発現プラスミドを導入していないクローン21△hprt株を用い、Cl−IB−MECAに対する応答性を調べた。
【0284】
培養後、各細胞株を1×106個/mlになるように10μmol/Lのセレンテラジン〔モレキュラー・プローブズ(Molecular Probes)社製〕を含むRPMI 1640培地に懸濁し、培養用ガラスチューブ(岩城硝子社製)へ懸濁液を100μLずつ分注して4時間培養した。
培養後、各細胞株の発光量を1秒間毎に5秒間、ルミノメーターAuto Lumat LB953〔EG&Gベルトールド(Berthold)社製〕で測定したのち、2μmol/LのCl−IB−MECA溶液(10mmol/LになるようにDMSOに懸濁した溶液をRPMI 1640培地で希釈した溶液)を各培養用ガラスチューブへ100μLずつ添加し、添加直後からの発光量を1秒間毎に60秒間測定した。また、コントロールとして、Cl−IB−MECAが含まれていないDMSOを用いて同様の測定を行なった。
【0285】
本測定の結果を図39に示す。Cl−IB−MECAを最終濃度1μmol/Lで加えた結果、各プラスミドを導入していないコントロール細胞株と比較して、ヒトA3アデノシン受容体を一過性発現させた細胞株では約2倍、キメラA3アデノシン受容体を一過性発現させた細胞株では約4倍のエクオリン発光量の上昇がみられた。
以上の結果より、一過性発現させたヒトA3アデノシン受容体およびキメラA3アデノシン受容体がマウスミエローマ細胞の細胞膜に局在し、かつA3アデノシン受容体特異的なアゴニストに対して正常な応答性(Ca2+上昇)を有することが示された。また、マウス細胞内においては、ヒトA3アデノシン受容体と比較するとキメラA3アデノシン受容体の方がA3アデノシン受容体特異的アゴニストに対する応答性が高いことが示された。
【0286】
(2)安定発現株を用いた薬物反応性の評価
クローン21△hprt株に、実施例5(4)で構築した発現プラスミドhA3R in pCAG、および実施例6(4)で構築した発現プラスミドcA3R in pCAGを導入し、ヒトA3アデノシン受容体およびキメラA3アデノシン受容体の安定発現細胞株を作製した。これら安定発現細胞株を用いて、ヒトA3アデノシン受容体およびキメラA3アデノシン受容体がマウス細胞内において正常に機能することができるかを検証するため、A3アデノシン受容体に特異的なアゴニストであるCl−IB−MECAに対する応答性(細胞内Ca2+上昇量)をエクオリンの発光量で評価した。
【0287】
クローン21△hprt細胞株へのプラスミドhA3R in pCAGおよびcA3R in pCAGの導入は、(1)に記載したエレクトロポレーション法に準じて行なった。遺伝子導入し、10mLのFCSを含むRPMI 1640培地に懸濁後、37℃、5%CO2条件下で24時間培養した。培養後、HAT培地添加物〔HAT−Media Supplement (50×)、ベーリンガー・マンハイム・バイオケミカ(Boehringer Mannheim Biochemica)社製、アミノプテリン、ヒポキサンチンおよびチミジンを含む〕を200μL添加し、さらに6日間培養することでアミノプテリン耐性株を取得した。取得した薬剤耐性株の生細胞数を計測し、5個/mLになるように、2%HT培地添加物(HT−Media Supplement (50×)、ベーリンガー・マンハイム・バイオケミカ社製、ヒポキサンチンおよびチミジンを含む)および10%FCSを含むRPMI 1640培地を用いて希釈し、100μL/穴で96穴プレートに播種した。1週間後、単一コロニーを形成した穴の細胞を回収することにより、プラスミドhA3R in pCAGを導入した細胞群から4クローンの細胞株、プラスミドcA3R in pCAGを導入した細胞群からは9クローンの細胞株を得ることができた。各クローンは10%FCSを含むRPMI 1640培地を用いて拡大培養を行なった。
【0288】
培養後、各細胞株のCl−IB−MECAに対する応答性を(1)に記載した方法に準じて測定した。各プラスミドを導入していないコントロール細胞株(クローン△hprt細胞株)と比較して、ヒトA3アデノシン受容体を発現させた細胞株では、4クローン株中3クローン株で有意な発光量の上昇がみられた(図40参照)。特にクローン4は、コントロール細胞株と比べて6倍以上の発光量の上昇がみられた。また、キメラA3アデノシン受容体を発現させた細胞株では、9クローン株全てで発光量の上昇がみられた(図41参照)。特にクローン2は、6倍以上の発光量の上昇がみられた。さらに、ヒトA3アデノシン受容体の安定発現株およびキメラA3アデノシン受容体の安定発現株にそれぞれについて、各クローン株の発光量の平均値を比較することにより、マウス細胞内ではヒトA3アデノシン受容体と比べてキメラA3アデノシン受容体の方がA3アデノシン受容体特異的なアゴニストに対する応答性が高いことが示された。
【0289】
以上の結果より、安定発現させたヒトA3アデノシン受容体およびキメラA3アデノシン受容体がA3アデノシン受容体に特異的なアゴニストに対して正常な応答性(Ca2+上昇)を有することが示された。また、マウス細胞内においては、ヒトA3アデノシン受容体と比較するとキメラA3アデノシン受容体の方がA3アデノシン受容体に特異的なアゴニストに対する応答性が高いことが示された。
【0290】
実施例8 相同組換え体を検出するためのサザンハイブリダイゼーションに用いる5’側および3’側プローブの作製
(1)5’側プローブの作製
実施例4で作製したターゲットベクターによって相同組換えが正確に行われたかどうかは、サザンハイブリダイゼーションにより解析するが、そのサザンハイブリダイゼーションで用いる5’側プローブとする、ターゲットベクターに含まれるマウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1の上流のマウスゲノム配列よりもさらに5’側のゲノム配列を含むDNAを以下のようにして作製した(図42参照)。
【0291】
3μgのプラスミドpBS−ex1を0.01%BSAを含む20μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、8単位のSmaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を20μLのユニバーサルバッファーLに溶解し、10単位のSacIを加えて37℃で6時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約1.2kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0292】
5μgのpBluescriptII SK(−)を0.01%BSAを含む50μLのユニバーサルバッファーTに溶解し、24単位のSmaIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をフェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法によりDNA断片を回収した。DNA断片を40μLのユニバーサルバッファーLに溶解し、20単位のSacIを加えて37℃で6時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
【0293】
上記で得た、マウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1よりも上流のマウスゲノムDNA断片(約1.2kbp)100ngとpBluescriptII SK(−)由来のSmaI−SacI断片(約3kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれるマウスゲノム配列を確認した。配列番号43にその塩基配列を示す。以下、このプラスミドをpBS−probe5’と称す。
【0294】
サザンハイブリダイゼーションで用いる5’側プローブは、プラスミドpBS−probe5’を鋳型としたPCRにより作製した。すなわち、プラスミドpBS−probe5’に含まれるマウスゲノム配列に基づいて、配列番号44で示される塩基配列を有する26merのプライマー、および配列番号45で示される塩基配列を有する26merのプライマーを作製した。これらのプライマーおよび、鋳型としてpBS−probe5’を用いてPCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクルを30サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をアガロースゲル電気泳動して約300bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。以下、このDNA断片を5’側プローブとして用いる。
【0295】
(2)3’側プローブの作製
サザンハイブリダイゼーションで用いる3’側プローブとする、ターゲットベクターに含まれるマウスA3アデノシン受容体遺伝子のエクソン2よりも下流のマウスゲノム配列よりもさらに3’側のマウスゲノム配列を含むDNAを以下のようにして作製した(図43参照)。
【0296】
3μgのプラスミドpBS−ex2を20μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、10単位のNheIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約600bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。
3μgのpBluescriptII SK(−)を40μLのユニバーサルバッファーMに溶解し、20単位のSpeIを加えて37℃で16時間消化反応を行なったのち、該反応液をアガロースゲル電気泳動し、約3kbpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。次に、回収したDNAを50μLのアルカリホスファターゼ用バッファーに溶解し、40単位のウシ小腸由来のアルカリホスファターゼを加えて50℃で30分間反応を行ない、フェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿法により末端が脱リン酸化された約3kbpのDNA断片を回収した。
【0297】
上記で得た、マウスA3アデノシン受容体のエクソン2よりも下流のマウスゲノムDNA断片(約600bp)100ngとpBluescriptII SK(−)由来のSpeI断片(約3kbp)100ngを10μLの蒸留水に溶解し、ライゲーション・キットVer.2のI液10μLを加え、16℃で2時間結合反応を行なった。
該反応液を用いてE. coli DH5αをコーエンらの方法によって形質転換し、Ampr株を得た。この形質転換株からバーンボイムらの方法に従ってプラスミドDNAを単離した。得られたプラスミドの構造は制限酵素消化により確認した。また、DNAシークエンサー377を用い、塩基配列を決定し、該プラスミドに含まれるマウスゲノム配列を確認した。配列番号46にその塩基配列を示す。以下、このプラスミドをpBS−probe3’と称す。
【0298】
サザンハイブリダイゼーションで用いる3’側プローブを作製するため、プラスミドpBS−probe3’を鋳型としてPCRを行なった。すなわち、プラスミドpBS−probe3’に含まれるマウスゲノムDNA配列に基づいて、配列番号47で示される塩基配列を有する26merのプライマー、および配列番号48で示される塩基配列を有する26merのプライマーを作製した。これらのプライマーおよび、鋳型としてpBS−probe3’を用いてPCRの反応液を調製し、94℃で5分間反応させ、続いて94℃で1分間、68℃で2分間のサイクルを30サイクル反復し、4℃で一晩保存する条件でPCRを行なった。このPCR反応液をアガロースゲル電気泳動して、約240bpのDNA断片を、ジーンクリーンIIキットを用い、添付マニュアルに従って回収した。以下、このDNA断片を3’側プローブとして用いる。
【0299】
実施例9 キメラA3アデノシン受容体を発現するトランスジェニックマウスの作製
(1)ES細胞へのターゲットベクターの導入
マウスES細胞AB2.2(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号C100、以下AB2.2細胞と称す)の培養は、M15培地〔15%FCS(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号B100)、10−4mol/Lのβメルカプトエタノール(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号M260)、2mmol/LのL−グルタミン(レキシコン・ジェネティクス社製)、50単位/mLのペニシリンおよび50μg/mLのストレプトマイシン(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号M250)を含むダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号M205)〕を用いて、フィーダープレート上で37℃、5%CO2条件下で行なった。
【0300】
フィーダープレートは、以下のようにゼラチンコート処理を施した細胞培養用ディッシュにマイトマイシンC処理したマウス胚線維芽細胞(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号C200、以下、STO細胞と称す)を培養して作製した。まず、0.1%ゼラチン溶液(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号M210)で2時間以上、細胞培養用ディッシュ(96穴プレート、24穴プレート、3cmディッシュ、6cmディッシュ、8.5cmディッシュ)の培養面を覆うことによりゼラチンコート処理を行なった。続いて、購入したSTO細胞を融解後、STO培地(7%のFCS、2mmol/LのL−グルタミン、50単位/mLのペニシリンおよび50μg/mLのストレプトマイシンを含むDMEM)に4.4×105個/mLになるよう懸濁し、ゼラチンコート処理を施した細胞培養用ディッシュに、96穴プレートには0.07mL/穴、24穴プレートには0.5mL/穴、3cmディッシュには2mL/枚、6cmディッシュには4mL/枚、8.5cmディッシュには12mL/枚を播種し、37℃、5%CO2条件下で48時間以上培養したものをフィーダープレートとした。
【0301】
AB2.2細胞はM15培地に懸濁した後、フィーダープレートに播種して培養を開始した。M15培地は96穴プレートには0.1mL/穴、3cmディッシュには2mL/枚、6cmディッシュには4mL/枚、8.5cmディッシュには10mL/枚、マルチディッシュおよび24穴プレートには0.5mL/穴を使用した。細胞がコンフルエントに到達する前に以下のようにして継代を行なった。まず、継代に先駆け、2時間前にM15培地を交換した。細胞をPBS(レキシコン・ジェネティクス社製)で2回洗浄した後、96穴プレートには0.025mL/穴、24穴プレートには0.25mL/穴、3cmディッシュには1mL/枚、6cmディッシュには2mL/枚、8.5cmディッシュには2mL/枚の0.04%EDTAを含む0.25%トリプシン溶液(レキシコン・ジェネティクス社製、カタログ番号M220、以下、トリプシン溶液と略す)を添加し、37℃、5%CO2条件下で15分間放置した。等量のM15培地を添加し、3mLトランスファーピペット(ファルコン社製、カタログ番号7575)を用いて40回激しくピペッティングし細胞を分散させた。細胞を含む溶液から、遠心分離により細胞を沈殿させて回収した。回収した細胞をM15培地に再び懸濁し、新しいフィーダープレート上に播種することで継代を行なった。
【0302】
AB2.2細胞へのターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の導入は、以下のようにして、エレクトロポレーション法により行なった。実施例4(24)で得られたターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2は、制限酵素SalIで切断して直鎖状にし、フェノール/クロロホルム抽出後、エタノール沈殿を行ない、0.1mmol/L EDTAを含む1mmol/L Tris−HCl (pH8.0)に溶解したものを用いた。購入したAB2.2細胞3.0×106個を6cmディッシュに播種し、48時間培養した後、8.5cmディッシュへ継代し、さらに24時間培養した。24時間後、7mLのPBSで2回洗浄し、上記の継代方法に準じて細胞を回収した。回収した細胞1.0×107個を0.9mLのPBSに懸濁し、25μgの直鎖状ploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2をエレクトロポレーション用キュベット(ジーン・パルサー・キュベット、電極間距離4mm、バイオ・ラッド社製、カタログ番号165−2088)内で混合した。エレクトロポレーション装置ジーンパルサー(バイオ・ラッド社製)を用いて、パルス電圧0.23kV、電気容量500μFの条件で遺伝子導入し、70mLのM15培地に懸濁後、7枚の8.5cmフィーダープレートに10mLずつ播種し、24時間培養した。
【0303】
24時間後、100×HAT添加物(HAT Supplement (100×)、インビトロジェン社製、カタログ番号3992、アミノプテリン、ヒポキサンチンおよびチミジンを含む)を1×濃度で含むM15培地で5日間培養した後、100×HT添加物(HT Supplement (100×)、インビトロジェン社製、カタログ番号11067−030、ヒポキサンチンおよびチミジンを含む)を1×濃度で含むM15培地でさらに3日間培養することでアミノプテリン耐性コロニーを出現させた。各コロニーを、以下のようにして単離し、培養を継続した。まず、出現したコロニーをPBSで2回洗浄した後、プラスチック製の滅菌チップを用いて計512コロニーを直接拾いあげて、30μLのトリプシン溶液を添加した丸底96穴プレート(ファルコン社製、カタログ番号3077)へ1コロニー/穴になるように移した。37℃、5%CO2条件下で15分間以上放置した後、70μL/穴のM15培地を添加し、プラスチック製の滅菌チップで40回激しくピペッティングを行ない細胞を分散させた。細胞懸濁液を、各穴に100μLのM15培地を添加した96穴フィーダープレートに播種して3日間培養を行なった。
【0304】
3日後、以下のようにしてレプリカプレートを作製し、さらに5日間培養した。まず、上記の96穴フィーダープレートで培養した細胞を100μL/穴のPBSで2回洗浄した後、25μLのトリプシン溶液を添加し、37℃、5%CO2条件下で15分間以上放置した。25μLのM15培地を添加し、プラスチック製の滅菌チップで40回激しくピペッティングを行ない分散させた。続いて20%ジメチルスルフォキシド(DMSO、シグマ・アルドリッチ社製、カタログ番号D2650)、40%FCSを含むDMEM(以下、2×フリージング培地と称す)を50μL添加して混合した細胞懸濁液から50μLを分取し、あらかじめゼラチンコート処理し、100μL/穴のM15培地を添加しておいた96穴プレートに移すことにより、レプリカプレートを作製した。残りの細胞懸濁液を含むプレートはマスタープレートとして−80℃で凍結保存した。
【0305】
(2)サザンハイブリダイゼーションによる相同組換え体の選択
(1)で作製した512コロニーのレプリカプレートのうちの288コロニーのレプリカプレートを5日間培養後、培地を除いて100μL/穴のPBSで2回洗浄した後、細胞溶解液〔10mmol/LのTris−HCl (pH7.5)、10mmol/L EDTA、10mmol/L NaCl、0.5%サルコシル、1mg/mLプロテイナーゼK(インビトロジェン社製、カタログ番号25530−049)〕を50μL/穴ずつ加え、密封容器の中へ十分水を含ませた紙と共に入れたのち、60℃で24時間保温し、細胞を溶解させた。細胞の溶解液に、75mmol/L NaClを含むエタノールを100μL/穴ずつ加えて室温で30分間以上放置し、ゲノムDNAを沈殿させた後、96穴プレートを逆さにすることにより溶液を廃棄した。続いて150μL/穴の70%エタノールで3回洗浄した後、室温で20分間放置することにより残ったエタノールを揮発させた。
【0306】
12単位のEcoRIと5μgのリボヌクレアーゼA(シグマ社製;カタログNo.R5125)を含むユニバーサルバッファーH 30μL/穴を添加して、激しくピペッティングを行ないゲノムDNAをよく溶解させてから、37℃で20時間消化反応を行なった。反応後、該反応液をアガロースゲル電気泳動し、Southernの方法(J. Mol. Biol., 98, 503, 1975)でナイロンフィルター(HybondTM−N+、アマシャム・バイオサイエンス社製)へ移した。実施例8で作製した5’側プローブおよび3’側プローブを、T7クイックプライム・キット(アマシャム・バイオサイエンス社製)を用いて[α−32P] dCTP(NEN社製)で標識した。この標識した各プローブと上記で作製したフィルターを一晩ハイブリダイズさせ、0.1%SDSを含む2×SSPEを用いて65℃で15分間の洗浄を3回、0.1%SDSを含む0.2×SSPEを用いて65℃で15分間の洗浄を2回行ない、X線フィルム(コダック・サイエンティフィック・イメージング・フィルムX−OMATTM AR、コダック社製)と重ね合わせて−80℃で一晩感光させ、翌日現像した。
【0307】
上記のサザンハイブリダイゼーションでは、野生型のマウスゲノムDNAをEcoRIで切断した場合、5’側プローブを用いることにより約9kbpのDNA断片、3’側プローブを用いることにより約6.5kbpのDNA断片が検出される。一方、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2によって正常に相同組換えが引き起こされ、マウスゲノムDNA中のマウスA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換されている場合には、5’側プローブを用いることにより約8.5kbpのDNA断片が、3’側プローブを用いることにより約8.8kbpのDNA断片が検出される(図44参照)。
【0308】
以上のサザンハイブリダイゼーションの結果、解析したES細胞のアミノプテリン耐性株288コロニーのうち、13コロニーのES細胞(1B2、1C12、1D7、1D12、2A10、2D12、2F10、2H6、3D9、3F8、3F11、3H4、3H10)が片方の染色体においてマウスA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換された相同組換え体であることが判明した。
【0309】
相同組換え体である13コロニーのES細胞について、以下のようにして凍結保存用ストックを作製した。
13コロニーの凍結保存したマスタープレートを融解し、各相同組換え体を含む細胞懸濁液を、2mL/穴のM15培地を添加した24穴フィーダープレートの各穴に播種し、24時間培養した。培地を交換し、2日間培養を行なった後、3cmディッシュのフィーダープレートに継代しさらに3日間培養した。(1)に記載した継代方法に準じて、ディッシュより剥離後、回収した細胞を0.5mLのM15培地に懸濁した。さらに0.5mLの2×フリージング培地を加えて混合した懸濁液を、0.1mLずつ細胞凍結用チューブに分注し、−80℃で凍結保存し、ストックとして保管した。
【0310】
(3)相同組換え体からの薬剤耐性遺伝子の除去
(2)で得た相同組換え体より、形態と増殖能が良い4クローン(1B2、1D7、3H4、3H10)を選び、Cre発現ベクターを導入することにより、loxP配列間に存在する薬剤耐性遺伝子(hprt遺伝子)の除去を行なった。上記4クローンの凍結保存ストックを各クローン1本ずつ融解し、それぞれ2mL/穴のM15培地の入った24穴フィーダープレートに播種して2日間培養した。3cmディッシュフィーダープレートへ継代し、24時間後に培地交換を行なった。さらにその24時間後、1mLのPBSで2回洗浄し、1mLのトリプシン溶液を添加した。37℃、5%CO2条件下で15分間放置した後、1mLのM15培地を添加し、3mLトランスファーピペットを用いて40回激しくピペッティングすることにより細胞を剥離させた。遠心分離により細胞を沈殿させて回収し、0.9mLのPBSに懸濁させた。該細胞懸濁液とCre発現ベクターpBS185(インビトロジェン社製)25μgを0.1mmol/L EDTAを含む1mmol/L Tris−HCl (pH8.0)に溶解させたものを用いて、(1)に記載したエレクトロポレーション法に準じて細胞に遺伝子導入し、10mLのM15培地に懸濁後、8.5cmディッシュのフィーダープレートに播種し、24時間培養した。24時間後、培地交換を行ない、さらに3日間培養した。
【0311】
培養した細胞を7mlのPBSで2回洗浄した後、(1)に記載した継代方法に準じて、ディッシュより剥離して回収し、10mLのM15培地に懸濁し、細胞数を測定した。続いて、1000×の6−チオグアニン(シグマ・アルドリッチ社製)を1×濃度で含むM15培地を用いて、500個/mL、50個/mL、5個/mLに細胞を希釈し、各10mLずつ8.5cmディッシュのフィーダープレートに播種して7日間培養することでhprt遺伝子欠損コロニーを出現させた。これら各コロニーを(1)に記載した方法に準じて、単離し、96穴フィーダープレートに播種して3日間培養を行なった。形態の良いクローンを、各コロニーについて12クローンずつそれぞれ24穴フィーダープレートへ継代し、2日間培養を行なった。さらに形態の良い5クローンずつをそれぞれ3cmディッシュのフィーダープレートに継代して3日間培養を行なった。細胞を(1)に記載した継代方法に準じてディッシュより剥離して、回収し、0.5mLのM15培地に懸濁した。該細胞懸濁液に、さらに0.5mLの2×フリージング培地を加えて混合した懸濁液を0.1mlずつ細胞凍結用チューブに分注し、計20クローン(1B2−1〜−5、1D7−1〜−5、3H4−1〜−5、3H10−1〜−5)を−160℃で凍結保存用ストックとして保管した。
【0312】
(4)サザンハイブリダイゼーションによるhprt遺伝子の除去の確認
上記、20クローンの凍結保存用ストックを各1本ずつ融解し、2mLのM15培地の入ったゼラチンコート処理済み3cmディッシュに播種して3日間培養を行なった。3日後、培地を除いて1mLのPBS緩衝液で2回洗浄した後、(2)に記載の細胞溶解液を1.75mLずつ加え、密封容器の中へ十分水を含ませた紙と共に入れたのち、60℃で24時間保温し、細胞を溶解させた。細胞の溶解液に75mmol/LのNaClを含むエタノールを3mLずつ加えて室温で30分間以上放置した後、滅菌チップの先にひっかけるようにしてゲノムDNAを回収した。このゲノムDNAを70%エタノールで3回洗浄した後、室温で20分間放置することによりエタノールを揮発させた。ゲノムDNAを200μg/mLのリボヌクレアーゼAおよび0.1mmol/L EDTAを含む1mmol/L Tris−HCl (pH8.0)100μLに溶解した。得られた各ゲノムDNAを12μgずつ120μLのユニバーサルバッファーHに溶解し、12単位のEcoRIを加えて37℃で16時間消化反応を行なった。該反応液を滅菌チップで3回ピペッティングすることにより未消化のゲノムDNAを切断した。さらに0.5mol/LのEDTA(pH8.0)を1.2μLおよびエタノール300μLを加えたのち、15000rpmで10分間遠心分離を行ないゲノムDNAの沈殿を得た。
【0313】
ゲノムDNAの沈殿を0.1mmol/L EDTAを含む1mmol/L Tris−HCl (pH8.0)20μLに溶解したのち、全量をアガロースゲル電気泳動し、(2)に記載の方法に準じて、ナイロンフィルターに移し、32Pで標識した3’側プローブとサザンハイブリダイゼーションを行なった。上記のサザンハイブリダイゼーションにより、マウスA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換されているマウスゲノムDNAをEcoRIで切断した場合には、(2)で示す通り、3’側プローブを用いることにより約8.8kbpのDNA断片が検出されるが、Cre蛋白質によってloxP配列の間に存在するPGKプロモーターおよびhprt遺伝子(約3.8kbp)が除去されていると約5kbpと短いDNA断片が検出される(図45参照)。
【0314】
サザンハイブリダイゼーションの結果より、解析した20クローン全てにおいてキメラA3アデノシン受容体遺伝子の下流に存在していたloxP配列の間に挟まれていたPGKプロモーターおよびhprt遺伝子(約3.8kbp)がマウスゲノム上より除去されていることが確認された。
【0315】
(5)キメラA3アデノシン受容体をコードするDNAを有するES細胞を用いたキメラマウスの作製
(4)で樹立したA3アデノシン受容体遺伝子の片方のアリルをキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したES細胞のうち、形態と増殖性の良い3クローン(1D7−2、3H4−2、3H10−2)をマウス胚盤胞へ注入するため、フィーダープレート上で培養を行なった。各クローンの凍結保存用ストック1本を融解後、10mLのM15培地に懸濁し、遠心分離して沈殿させ細胞を回収した。細胞をM15培地を0.5mL/穴添加した24穴フィーダープレートに播種し培養を開始した。2日後、3cmディッシュのフィーダープレートに継代した。さらに2日後、PBS1mLで2回洗浄した後、0.5mLのトリプシン溶液を加えて、37℃、5% CO2条件下で15分間放置した。0.5mlのM15培地を添加し、3mLトランスファーピペットを用いて40回激しくピペッティングして懸濁したところに、FCSを加えて混合し、該細胞懸濁液をマウス胚盤胞への注入に用いた。
【0316】
マウス胚盤胞は、過排卵処理を施した雌のC57Bl/6Jマウスを同系の雄マウスと自然交配させ、4日後に摘出した子宮の内部をM15培地で潅流することにより取得した。取得したマウス胚盤胞を37℃、5% CO2条件下で胚盤胞腔が十分に膨らむまで放置した後、約4℃に冷却した20mmol/LのHEPESを含むM15培地中に移し、マイクロインジェクター(成茂科学社製)およびマイクロマニピュレーター(成茂科学社製)を装備した倒立顕微鏡(ニコン社製)下で観察しながら、注入針を操作し、各ES細胞クローン(1D7−2、3H4−2、3H10−2)10〜15個ずつをそれぞれ胚盤胞腔内へ顕微注入した。該胚盤胞を37℃、5%CO2条件下で胚盤胞腔が膨らむまで放置した後、マニピュレーティング・マウス・エンブリオ第2版に記載された方法に従い、偽妊娠の雌MCH系統マウスの卵管側子宮部分に移植後、着床させた。偽妊娠の雌MCH系統マウス(10週齢以降)は、発情期前期から発情期にある雌MCH系統マウスを精管結紮雄マウスMCH系統マウス10週以降の個体と移植3日前の17:00に1:1で同居、交配させ、翌朝9:00に膣栓確認を行ない、2日後に上記の目的で使用した。
【0317】
注入したES細胞(1D7−2、3H4−2、3H10−2)の寄与により、黒色の被毛の中に茶褐色の被毛が現れたキメラ個体のうちキメラ率が40%を超える雄の個体が、1D7−2より3匹、3H10−2より12匹得られた。
【0318】
(6)キメラ個体の交配によるキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAを有するヘテロ接合体マウスの取得
(5)で得られたキメラ個体を8週齢まで飼育した後、雌のC57Bl/6J系統8週齢以降の個体と1:1で交配させ産仔を得た。該産仔のうち、茶褐色の被毛を有する個体の尾より、(4)に記載の方法に準じてゲノムDNAを調製し、各ゲノムDNA12μgを制限酵素EcoRIで切断し、(4)に記載の方法に準じてサザンハイブリダイゼーションを行なった。その結果、その結果、1D7−2と3H10−2から産まれた産仔において、実施例10に示すように、6.5kbpと5.0kbpの2本のバンドが見られ、片方の染色体上のA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換されたヘテロ接合体マウスが含まれていた。したがって、キメラ率が40%を超えていたキメラ個体は生殖系列キメラマウスであると同定した。このヘテロ接合体マウスは、自己のA3アデノシン受容体と共にキメラA3アデノシン受容体を発現するマウスである。
【0319】
(7)キメラA3アデノシン受容体のみを発現するマウスの取得
上記(6)で得られたヘテロ接合体マウスを8週齢まで飼育した後、雄と雌を交配させ産仔を得た。該産仔の個体の尾より、(4)に記載の方法に準じて、ゲノムDNAを調製し、サザンハイブリダイゼーションを行なった。その結果、実施例10に示すように、5.0kbpのバンドのみが見られ、両方の染色体においてA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換しているホモ接合体マウスが、産仔に含まれていた。このホモ接合体マウスは、マウスA3アデノシン受容体の代わりにキメラA3アデノシン受容体を発現するマウスである。
【0320】
実施例10 A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウスのゲノム構造解析
C57BL/6Jマウス(日本クレア)、実施例9の(6)に記載したA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したヘテロ接合体マウス、および実施例9の(7)に記載したA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスより尻尾を採取し、実施例9(4)と同様にしてゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNAをTEバッファー(インビトロジェン社製)に溶解した後、10μgのゲノムDNAを16時間EcoRI(タカラバイオ社製)で切断し、実施例9の(2)に記した方法でサザンハイブリダイゼーションを行なった。
【0321】
実施例8の(1)記載の5’側プローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行なった結果、C57BL/6Jマウスでは約9kbpのバンド、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したヘテロ接合体マウスでは約9kbpと約8.5kbpのバンド、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスでは約8.5kbpのバンドが検出された(図46)。続いて、実施例8の(2)記載の3’側プローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行なった結果、C57BL/6Jマウスでは約6.5kbpのバンド、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したヘテロ接合体マウスでは約6.5kbpと約5.0kbpのバンド、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスでは約5.0kbpのバンドが検出された(図47)。以上の結果は図44および図45にて模式的に示したゲノム構造と合致しており、該ヘテロ接合体マウスでは、片方の染色体上のA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換されていることが、該ホモ接合体マウスは両染色体上のA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換されていることが確認された。
【0322】
実施例11 A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスからの骨髄細胞由来マスト細胞の作製
C57BL/6Jマウスおよび実施例9の(7)で作製したA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスより取得した骨髄細胞より、以下に記すSupajaturaらの方法(J. Immunol., 167, 4,2001)に準じた方法により、骨髄細胞由来マスト細胞(以下、BMMCと略す)を作製した。
【0323】
オスBALB/cAマウス(日本クレア)20匹より脾臓を摘出後ホモジナイズにより単離した脾臓細胞を、脾臓細胞培養培地〔10%FCS(ハイクローン社製)、10mmol/L HEPES緩衝液(インビトロジェン社製)、0.1mmol/L 2メルカプトエタノール(インビトロジェン社製)、50mg/Lのゲンタマイシン(ナカライテスク社製)、3.4mg/LのPhytolacca americana(ヨウシュヤマゴボウ)由来レクチン(シグマ−アルドリッチ社製)を含むRPMI 1640培地(インビトロジェン社製)〕にて2×106細胞/mLに懸濁し、37℃、5% CO2条件下で5日間培養した。培養後、培養上清を回収した。以下、該培養上清をPWM−SCM(ヨウシュヤマゴボウ・マイトジェンで刺激した脾臓細胞の培養上清の略)と呼ぶ。
【0324】
続いて、C57BL/6Jマウスおよび実施例9の(7)で作製したA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスの大腿骨よりそれぞれ骨髄細胞を回収し、BMMC培地〔10%FCS、0.1mmol/Lピルビン酸ナトリウム(インビトロジェン社製)、0.1mmol/L非必須アミノ酸(インビトロジェン社製)、50μmol/Lの2メルカプトエタノール、50mg/Lのゲンタマイシン、10%のPWM−SCMを含むRPMI 1640培地(インビトロジェン社製)〕にて37℃、5% CO2条件下で培養を行なった。4日おきに新鮮な培地に交換し、培養開始後28日目に以下に示した抗体染色を行なった。
【0325】
2×105細胞をダルベッコのリン酸緩衝液(以下、PBSと表す)(インビトロジェン社製)で洗浄後、0.2μgのフルオレセインイソチオシアネート(以下、FITCと略す)で標識したトリニトロフェノール(以下TNPと略す)特異的IgE〔KM393細胞(ATCC番号:TIB142)より取得〕および0.2μgのフィコエリスリン(以下、PEと略す)で標識した抗マウスc−kit抗体(ファーミンジェン社製)を含むPBSにて、氷上で1時間反応した。反応後、細胞をPBSで2回洗浄し、FACS Calibur(ベクトン・ディッキンソン社製)にてFITCおよびPEの蛍光強度を測定した。マスト細胞の細胞膜上には、IgE Fc受容体およびc−kitが存在し、IgEと抗マウスc−kit抗体の両抗体が結合することが報告されているが(Immunity, 16, 441, 2002)、C57BL/6Jマウス由来細胞(図48)およびA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウス由来細胞(図49)の95%以上が両抗体で染色され、これら細胞群がBMMCに分化していることが確認された。
【0326】
実施例12 細胞内Ca2+量測定によるヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの評価
A3アデノシン受容体アゴニストならびにアンタゴニストによるBMMCの細胞内Ca2+量の変動を以下に示す方法により測定した。
【0327】
TNP特異的IgEを100ng/mLで添加したBMMC培地にて、実施例11で作製したC57BL/6JマウスおよびA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスそれぞれのBMMCを、1×106細胞/mL、37℃、5% CO2の条件下で16時間培養した。培養後、BMMCをカルシウム測定緩衝液〔20mmol/L HEPES(ナカライテスク社製)、115mmol/L NaCl(純正化学社製)、5.4mmol/L KCl(ナカライテスク社製)、0.8mmol/L MgCl2(ナカライテスク社製)、1.8mmol/L CaCl2(ナカライテスク社製)、13.8mmol/Lグルコース(ナカライテスク社製)、0.2% BSA(シグマ−アルドリッチ社製)、2.5mmol/Lプロベネシド(probenecid、シグマ−アルドリッチ社製)〕で2回洗浄したのち、最終濃度5μmol/LのFluo−3 AM(モレキュラープローブズ社製)と最終濃度0.5%のプルロニック(Pluronic)F−127(シグマ−アルドリッチ社製)を加えたカルシウム測定緩衝液に懸濁して37℃、5% CO2条件下で1時間培養した。培養後、カルシウム測定緩衝液で2回洗浄し、2.5×105細胞/mLになるようにカルシウム測定緩衝液で懸濁後、100μlずつ96穴プレートに分注して、37℃、5% CO2条件下で30分培養した。培養後、(a)カルシウム測定緩衝液のみ添加、(b)最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを添加、(c)最終濃度1μmol/LのCl−IB−MECAを添加する10分前に最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストKF26777を添加、もしくは(d)最終濃度10ng/mLのTNP−BSA(コスモバイオ社製)を添加した。(a)〜(d)それぞれの細胞について、細胞内Ca2+量の指標として、FDSS 6000(浜松ホトニクス社製)を用いて、励起波長480nmによって生じる波長530nmの蛍光を、ブルーダイクロイックミラーに透過させた後、吸光520〜560nmフィルターで1分間測定した。
【0328】
図50に示すように、C57BL/6Jマウス由来BMMCではCl−IB−MECA添加による細胞内Ca2+量の増加が観察されたが、その増加はCl−IB−MECA添加の10分前に最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した場合においても同様に観察され、アンタゴニストによる抑制は見られなかった。一方、図51に示すように、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCではCl−IB−MECA添加による細胞内Ca2+量の増加が観察され、さらにその増加はCl−IB−MECA添加の10分前に最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加することにより完全に抑制された。したがって、ヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストは、BMMCにおいてA3アデノシン受容体を介した細胞内Ca2+の増加を抑制することが確認された。このことは通常のマウスのBMMCでは確認できなかったのに対し、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCを用いることにより初めて確認することができた。なお、両BMMCにおいて、細胞に結合しているTNP特異的IgEの抗原であるTNP−BSA添加により、細胞内Ca2+量の増加が観察され(図50および51)、抗原によるIgEの架橋を介したマスト細胞の活性化が正常に起きていることを確認した。
【0329】
以上の結果より、通常のマウスでは不可能であったヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの薬理評価(細胞内Ca2+量測定)が、本発明のA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウスを用いることによって可能であることが明らかとなり、本マウスはヒトA3アデノシン受容体に対する特異的薬物の薬理評価に有用であることが示された。
【0330】
実施例13 脱顆粒の測定によるヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの評価
A3アデノシン受容体アゴニストおよびアンタゴニストのBMMCの脱顆粒に対する作用を、以下に記すSupajaturaらの方法(J. Immunol., 167, 4, 2001)に準じた方法により、脱顆粒により細胞外に放出されたβヘキサミニダーゼ活性を指標に測定した。TNP特異的IgEを100ng/mLで添加したBMMC培地にて、実施例11で作製したC57BL/6JマウスおよびA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスそれぞれ由来のBMMCを1×106細胞/mL、37℃、5% CO2の条件下で16時間培養した。培養後、PBSで2回洗浄を行ない、Tyrode緩衝液〔10mmol/L HEPES(ナカライテスク社製)、130mmol/L NaCl(純正化学)、5mmol/L KCl(ナカライテスク社製)、0.6mmol/L KH2PO4(国産化学)、1mmol/L CaCl2(ナカライテスク社製)、0.6mmol/L MgCl2(ナカライテスク社製)、0.1% (w/v) グルコース(ナカライテスク社製)、0.1% (w/v) BSA(シグマ)、pH7.4に調整〕に懸濁した。それぞれのBMMCに、(a)何も添加しない、(b)最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAのみ添加(c)BMMCに脱顆粒を誘導するため、最終濃度10ng/mLのTNP−BSAを添加、(d)最終濃度1μmol/LのCl−IB−MECAを添加して1分後に、最終濃度10ng/mLのTNP−BSAを添加、(e)最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した1分後に、最終濃度1μmol/LのCl−IB−MECAを添加し、さらに1分後に最終濃度10ng/mLのTNP−BSAを添加、(f)Cl−IB−MECAを添加せず、最終濃度1μmol/LKF26777を添加した後に、最終濃度10ng/mLのTNP−BSAを添加、の各条件で薬剤を添加した。(a)〜(f)それぞれの細胞を37℃で30分間反応させた後、2000gで5分間遠心分離して反応を停止させ、上清を回収した。回収した上清を、βヘキサミニダーゼの基質である4nmol/Lのp−ニトロフェニルN−アセチル−β−グルコサミニド(シグマ−アルドリッチ社製)を含む40mmol/Lクエン酸(ナカライテスク社製)溶液(pH4.5に調整)に加えて37℃で1時間保温した。保温後、等量の0.2mol/Lグリシン(ナカライテスク社製)溶液(pH10.7に調整)を加え、405nmの吸光度をマイクロプレートリーダー(バイオラッド)を用いて測定することにより、上清中のβヘキサミニダーゼ活性を測定した。
【0331】
図52に示すように、C57BL/6Jマウス由来BMMCはTNP刺激により脱顆粒が誘導された結果、細胞外にβヘキサミニダーゼを放出した。さらに、脱顆粒はTNP刺激前に最終濃度1μmol/L Cl−IB−MECAを添加することにより約2倍程度上昇した。しかし、Cl−IB−MECA添加の1分前に最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した場合においても、その脱顆粒は抑制されず同様に観察された。一方、図53に示すように、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCではCl−IB−MECA添加によって脱顆粒が促進され、その促進はCl−IB−MECA添加の10分前に最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加することにより完全に抑制された。したがって、ヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストは、A3アデノシン受容体を介したBMMCの脱顆粒を抑制することが確認された。このことは通常のマウスのBMMCでは確認できなかったのに対し、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCを用いることにより初めて確認することができた。
【0332】
以上の結果より、通常のマウスでは不可能であったヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの薬理評価(脱顆粒測定)が、本発明のA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウスを用いることによって可能であることが明らかとなり、本マウスはヒトA3アデノシン受容体に対する特異的薬物の薬理評価に有用であることが示された。
【0333】
実施例14 アポトーシス測定によるヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの評価
Hiragunらの方法(Clin. Exp. Allergy, 30, 433, 2000)に準じて、実施例11で作製したC57BL/6Jマウス由来BMMCおよびA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCを、PWM−SCM不含BMMC培地にて4×105細胞、37℃、5% CO2条件下で4日間培養することによりアポトーシスを誘導し、48時間後および96時間後の生細胞数を測定した。その結果、C57BL/6Jマウス由来BMMCの生存細胞数は培養48時間後に約50%、96時間後には約25%に減少し、培養時に最終濃度100nmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加しても生存細胞数に変化はみられなかった(図54)。一方、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCの生存細胞数は培養48時間後に約50%、96時間後には約25%に減少し、さらに培養時に最終濃度100nmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加することにより培養48時間後の細胞生存率は約30%とさらに低下した(図55)。
【0334】
上記の培養後48時間の各BMMCを、インサイチュ・アポトーシス検出キット(タカラバイオ社製)を用いてTUNEL染色を行ないアポトーシスを検出した。その結果、PWM−SCM不含BMMC培地で培養したC57BL/6Jマウス由来BMMCの約50%においてアポトーシスが観察された(図56)。また、培養時に最終濃度100nmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加してもアポトーシスの割合に変化はみられなかった(図56)。一方、PWM−SCM不含BMMC培地で48時間培養したA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCの約50%においてアポトーシスが観察され、培養時に最終濃度100nmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加するとアポトーシスを起こしている細胞の割合は約70%に上昇した(図57)。したがって、ヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストは、成長因子の欠乏により誘導されるBMMCのアポトーシスを促進することが確認された。このことは通常のマウスのBMMCでは確認できなかったのに対し、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCを用いることにより初めて確認することができた。
【0335】
以上の結果より、通常のマウスでは不可能であったヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの薬理評価(アポトーシス測定)が、本発明のA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウスを用いることによって可能であることが明らかとなり、本マウスはヒトA3アデノシン受容体に対する特異的薬物の薬理評価に有用であることが示された。
【0336】
実施例15 膵臓細胞を用いたヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの評価
A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウスの膵臓細胞を用いて、A3アデノシン受容体アゴニストならびアンタゴニストによる細胞内Ca2+量の変動を以下に示す方法により測定した。
【0337】
C57BL/6JマウスおよびA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウスより膵臓を摘出後、ホモジェナイズにより膵臓細胞を単離した。単離したそれぞれの膵臓細胞について、(a)緩衝液のみ添加、(b)最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを添加、(c)最終濃度1μmol/LのCl−IB−MECAを添加する10分前に最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストKF26777を添加した場合それぞれの細胞内Ca2+濃度の変動を、実施例12と同様にして測定した。図58に示すように、C57BL/6Jマウス由来膵臓細胞ではCl−IB−MECA添加による細胞内Ca2+量の増加が観察され、その増加はCl−IB−MECA添加の10分前に最終濃度100μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した場合においても同様に観察され、アンタゴニストによる抑制は見られなかった。一方、図59に示すように、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来膵臓細胞ではCl−IB−MECA添加による細胞内Ca2+量の増加が観察され、さらにその増加はCl−IB−MECA添加の10分前に最終濃度100(MのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加することにより完全に抑制された。したがって、ヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストは、膵臓細胞においてA3アデノシン受容体を介した細胞内Ca2+の増加を抑制することが確認された。このことは通常のマウスのBMMCでは確認できなかったのに対し、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCを用いることにより初めて確認することができた。
【0338】
以上の結果より、通常のマウス由来膵臓細胞では不可能であったヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストの薬理評価(細胞内Ca2+量測定)が、本発明のA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウスを用いることによって可能であることが明らかとなり、本マウスはヒトA3アデノシン受容体に対する特異的薬物の薬理評価に有用であることが示された。また、本評価により、ヒト膵臓細胞での細胞内情報伝達の異常によって引き起こされるヒト疾患にヒトA3アデノシン受容体特異的アンタゴニストが薬理効果を示す可能性が初めて示された。
【0339】
【発明の効果】
本発明により、ヒト7回膜貫通型受容体と非ヒト動物の該受容体のオーソログとで反応性が異なり、ヒト7回膜貫通型受容体に特異的に作用する物質の薬理評価を行なうことのできる非ヒト哺乳動物が提供される。
【0340】
【配列表フリーテキスト】
配列番号1−発明者:山野和也;井上美保;佐藤光男;
発明者:市村通朗;政木茂浩
マウスA3アデノシン受容体cDNA増幅用プライマー
配列番号4−マウスA3アデノシン受容体cDNA増幅用プライマー
配列番号5−マウスA3アデノシン受容体遺伝子増幅用プライマー
配列番号6−マウスA3アデノシン受容体遺伝子増幅用プライマー
配列番号7−マウスA3アデノシン受容体遺伝子増幅用プライマー
配列番号8−マウスA3アデノシン受容体遺伝子増幅用プライマー
配列番号9−マウスA3アデノシン受容体遺伝子増幅用プライマー
配列番号10−マウスA3アデノシン受容体遺伝子増幅用プライマー
配列番号12−ヒトA3アデノシン受容体cDNA増幅用プライマー
配列番号13−ヒトA3アデノシン受容体cDNA増幅用プライマー
配列番号16−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号17−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号18−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号19−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号20−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号21−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号22−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号23−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号24−A3受容体遺伝子の開始コドンの上流のマウスゲノムDNA増幅用プライマー
配列番号25−A3受容体遺伝子の開始コドンの上流のマウスゲノムDNA増幅用プライマー
配列番号26−ヒトA3受容体cDNAの開始コドンの下流のDNA増幅用プライマー
配列番号27−ヒトA3受容体cDNAの開始コドンの下流のDNA増幅用プライマー
配列番号28−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号29−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号30−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号31−キメラA3アデノシン受容体をコードするDNA作製用プライマー
配列番号32−キメラA3アデノシン受容体をコードする塩基配列
配列番号33−キメラA3アデノシン受容体のアミノ酸配列
配列番号34−A3R−C2構築用オリゴDNA
配列番号35−A3R−C2構築用オリゴDNA
配列番号36−ploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2構築用オリゴDNA
配列番号37−ploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2構築用オリゴDNA
配列番号38−SV40のポリアデニル化シグナルを含むDNA断片増幅用プライマー
配列番号39−SV40のポリアデニル化シグナルを含むDNA断片増幅用プライマー
配列番号40−FLAGタグを付加したヒトA3アデノシン受容体をコードするDNA増幅用プライマー
配列番号41−FLAGタグを付加したヒトA3アデノシン受容体をコードするDNA増幅用プライマー
配列番号42−FLAGタグを付加したキメラA3アデノシン受容体をコードするDNA増幅用プライマー
配列番号44−マウスA3受容体遺伝子5’側プローブ増幅用プライマー
配列番号45−マウスA3受容体遺伝子5’側プローブ増幅用プライマー
配列番号47−マウスA3受容体遺伝子3’側プローブ増幅用プライマー
配列番号48−マウスA3受容体遺伝子3’側プローブ増幅用プライマー
【0341】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明にて決定したマウスA3アデノシン受容体cDNA配列と、公知であるマウスA3アデノシン受容体cDNA配列を比較した結果を示す。下線は両者で異なる塩基配列を示している。
【図2】図2は、本発明にて決定したマウスA3アデノシン受容体cDNA配列より推定されるアミノ酸配列と、公知であるマウスA3アデノシン受容体cDNA配列より推定されるアミノ酸配列を比較した結果を示す。*は両者で異なるアミノ酸配列を示している。
【図3】図3は、A3アデノシン受容体遺伝子のエクソン1を含む約9kbpのマウスゲノムDNA配列に存在する、各制限酵素に対する認識配列を示す。
【図4】図4は、A3アデノシン受容体遺伝子のエクソン2を含む約6.5kbpのマウスゲノムDNA配列に存在する、各制限酵素に対する認識配列を示す。
【図5】図5は、本発明で決定したA3アデノシン受容体遺伝子を含む約5.2kbpのマウスゲノムDNA配列、および公知であるA3アデノシン受容体遺伝子を含む約6kbpのマウスゲノムDNA配列の領域を示す。
【図6】図6は、ヒトA3アデノシン受容体cDNAを含むプラスミドpBS−hA3Rの構築を示す。
【図7】図7は、マウスA3アデノシン受容体遺伝子をヒトA3アデノシン受容体をコードするDNAで置換するためのターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第1工程、プラスミドchimera−1の構築を示す。
【図8】図8は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第2工程、プラスミドchimera−2の構築を示す。
【図9】図9は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第3工程、プラスミドchimera−3の構築を示す。
【図10】図10は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第4工程、プラスミドchimera−4の構築を示す。
【図11】図11は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第5工程、プラスミドchimera−1+2の構築を示す。
【図12】図12は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第6工程、プラスミドchimera−3+4の構築を示す。
【図13】図13は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第7工程、プラスミドchimera−1+2+3+4の構築を示す。
【図14】図14は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第8工程、プラスミドA3R−N1の構築を示す。
【図15】図15は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第9工程、プラスミドA3R−N2の構築を示す。
【図16】図16は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第10工程、プラスミドA3R−N3の構築を示す。
【図17】図17は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第11工程、プラスミドcA3R−Nの構築を示す。
【図18】図18は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第12工程、プラスミドA3R−N5の構築を示す。
【図19】図19は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第13工程、プラスミドarm1+cA3R−Nの構築を示す。
【図20】図20は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第14工程、プラスミドchimera−5の構築を示す。
【図21】図21は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第15工程、プラスミドchimera−6の構築を示す。
【図22】図22は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第16工程、プラスミドchimera−5+6の構築を示す。
【図23】図23は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第17工程、プラスミドA3R−C1の構築を示す。
【図24】図24は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第18工程、プラスミドA3R−C2の構築を示す。
【図25】図25は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第19工程、プラスミドcA3R−Cの構築を示す。
【図26】図26は、マウスA3アデノシン受容体遺伝子をヒトA3アデノシン受容体をコードするDNAで置換するためのターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第20工程、プラスミドploxP−HPRT−hA3R−arm2の構築を示す。
【図27】図27は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−hA3R−arm2の構築(全24工程)の第21工程、プラスミドploxP−RE−HPRT−hA3R−arm2の構築を示す。
【図28】図28は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第22工程、プラスミドploxP−RE−C−HPRT−chiA3R−arm2の構築を示す。
【図29】図29は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第23工程、プラスミドploxP−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築を示す。
【図30】図30は、ターゲットベクターploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築(全24工程)の第24工程、プラスミドploxP−DT−arm1−HPRT−chiA3R−arm2の構築を示す。
【図31】図31は、上段にキメラA3アデノシン受容体の模式図を、下段にヒトとマウスのA3アデノシン受容体のアミノ酸配列を示す。上段の実線はキメラA3アデノシン受容体中のヒトA3アデノシン受容体の領域を、点線はマウスA3アデノシン受容体の領域を示す。下段の下線はA3アデノシン受容体の細胞内領域を、アステリスクはヒトとマウスで共通するアミノ酸配列を、数字はそれぞれの段の右端のアミノ酸残基の番号を示す。
【図32】図32は、ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターhA3R in pCAGの構築(全4工程)の第1工程、プラスミドpolyA in pBSの構築を示す。
【図33】図33は、ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターhA3R in pCAGの構築(全4工程)の第2工程、プラスミドhA3R in pBSの構築を示す。
【図34】図34は、ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターhA3R in pCAGの構築(全4工程)の第3工程、プラスミドhA3R−polyA in pBSの構築を示す。
【図35】図35は、ヒトA3アデノシン受容体の発現ベクターhA3R in pCAGの構築(全4工程)の第3工程、プラスミドhA3R in pCAGの構築を示す。
【図36】図36は、キメラA3アデノシン受容体の発現ベクターcA3R in pCAGの構築(全3工程)の第1工程、プラスミドcA3R(N) in pBSの構築を示す。
【図37】図37は、キメラA3アデノシン受容体の発現ベクターcA3R in pCAGの構築(全3工程)の第2工程、プラスミドcA3R(C) in pCAGの構築を示す。
【図38】図38は、キメラA3アデノシン受容体の発現ベクターcA3R in pCAGの構築(全3工程)の第3工程、プラスミドcA3R in pCAGの構築を示す。
【図39】図39は、ヒトA3アデノシン受容体またはキメラA3アデノシン受容体を一過的に発現させたマウスミエローマ細胞P3U1の、A3アデノシン受容体に特異的なアゴニストCl−IB−MECAに対する反応性(細胞内Ca2+の上昇量)を測定した結果を示す。横軸は時間(秒)で、矢印の時点でCl−IB−MECAを細胞に添加した。縦軸はエクオリンの発光量で、細胞内Ca2+の上昇量を表す。●はヒトA3アデノシン受容体を発現させたP3U1細胞、▲はキメラA3アデノシン受容体を発現させたP3U1細胞、△はコントロールのP3U1細胞、□はCl−IB−MECAを添加しなかったコントロールのP3U1細胞の測定結果である。
【図40】図40は、ヒトA3アデノシン受容体を安定発現させたマウスミエローマ細胞株(計4株)のA3アデノシン受容体に特異的なアゴニストCl−IB−MECAに対する反応性(細胞内Ca2+の上昇量)を測定した結果を示す。横軸は時間(秒)で、矢印の時点でCl−IB−MECAを細胞に添加した。縦軸はエクオリンの発光量で、細胞内Ca2+の上昇量を表す。●、▲、黒い四角および◆はヒトA3アデノシン受容体を安定発現させたP3U1細胞、□はコントロールのP3U1細胞の測定結果である。
【図41】図41は、キメラA3アデノシン受容体を安定発現させたマウスミエローマ細胞株(計9株)のA3アデノシン受容体に特異的なアゴニストCl−IB−MECAに対する反応性(細胞内Ca2+の上昇量)を測定した結果を示す。横軸は時間(秒)で、矢印の時点でCl−IB−MECAを細胞に添加した。縦軸はエクオリンの発光量で、細胞内Ca2+の上昇量を表す。●、○、▲、黒い四角、囲んだ×、△、◆、×および◇はヒトA3アデノシン受容体を安定発現させたP3U1細胞、□はコントロールのP3U1細胞の測定結果である。
【図42】図42は、プラスミドpBS−probe5’が含むマウスゲノムDNAのSacI−SmaI断片の位置を模式的に示す。
【図43】図43は、プラスミドpBS−probe3’が含むマウスゲノムDNAのNheI断片の位置を模式的に示す。
【図44】図44は、A3アデノシン受容体遺伝子周辺のマウスゲノム構造および、相同組換えによりマウスA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換された時の同マウスゲノム構造を示す。
【図45】図45は、相同組換えによりマウスA3アデノシン受容体遺伝子がキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換された時のマウスゲノム構造および、CreリコンビナーゼによりloxP配列とloxP配列の間に存在する薬剤耐性マーカー(PGKプロモーター及びhprt遺伝子)が除去された時の同マウスゲノム構造を示す。
【図46】図46は、C57BL/6Jマウス、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したヘテロ接合体マウスおよびホモ接合体マウスのゲノムDNAに対する5’側プローブを使用したサザンハイブリダイゼーションの解析結果を示す。レーン1はC57BL/6Jマウス、レーン2はヘテロ接合体マウス、レーン3はホモ接合体マウスの結果を示す。
【図47】図47は、C57BL/6Jマウス、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したヘテロ接合体マウスおよびホモ接合体マウスのゲノムDNAに対する3’側プローブを使用したサザンハイブリダイゼーションの解析結果を示す。レーン1はC57BL/6Jマウス、レーン2はヘテロ接合体マウス、レーン3はホモ接合体マウスの結果を示す。
【図48】図48は、TNP特異的IgEおよび抗c−kit抗体を用いたC57BL/6Jマウス由来BMMCのFACSによる解析を示す。a)は未染色のBMMC、b)は抗体によって染色したBMMCのFACS解析結果を示す。縦軸はPE標識した抗c−kit抗体により染色された細胞の蛍光強度、横軸はFITC標識したTNP特異的IgEにより染色された細胞の蛍光強度を示す。
【図49】図49は、TNP特異的IgEおよび抗c−kit抗体を用いた、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウス由来BMMCのFACSによる解析を示す。a)は未染色のBMMC、b)は抗体によって染色したBMMCのFACS解析結果を示す。縦軸はPE標識した抗c−kit抗体により染色された細胞の蛍光強度、横軸はFITC標識したTNP特異的IgEにより染色された細胞の蛍光強度を示す。
【図50】図50は、C57BL/6Jマウス由来BMMCの細胞内Ca2+量の変動を示す。a)はカルシウム測定緩衝液のみを添加した結果、b)は最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを添加した結果、c)は最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを加える10分前にヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した結果、d)は最終濃度10ng/mLのTNP−BSAを添加した結果を示す。縦軸はCa2+により励起されるFluo−3の波長530nmの蛍光量を、薬物添加前の値を1.0とした相対値で示す。横軸は薬物添加後の時間を秒で示す。
【図51】図51は、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCの細胞内Ca2+量の変動を示す。a)はカルシウム測定緩衝液のみを添加した結果、b)は最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを添加した結果、c)は最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを加える10分前にヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した結果、d)は最終濃度10ng/mLのTNP−BSAを添加した結果を示す。縦軸はCa2+により励起されるFluo−3の波長530nmの蛍光量を、薬物添加前の値を1.0とした相対値で示す。横軸は薬物添加後の時間を秒で示す。
【図52】図52は、C57BL/6Jマウス由来BMMCの脱顆粒を示す。縦軸は細胞外に放出されたβヘキサミニダーゼ活性(全活性を100%とする)を示す。黒のバーは最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECA添加の場合、白のバーは非添加の場合を示す。
【図53】図53は、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCの脱顆粒を示す。縦軸は細胞外に放出されたβヘキサミニダーゼ活性(全活性を100%とする)を示す。黒のバーは最終濃度1μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECA添加の場合、白のバーは非添加の場合を示す。
【図54】図54は、PWM−SCM非含培地での培養時における、C57BL/6Jマウス由来BMMCの細胞数変動を示す。縦軸は細胞数、横軸は培養開始からの時間(時間)を示す。▲は最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKH26777添加の場合、●は非添加の場合を示す。
【図55】図55は、PWM−SCM非含培地での培養時における、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCの細胞数変動を示す。縦軸は細胞数、横軸は培養開始からの時間(時間)を示す。▲は最終濃度1μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKH26777添加の場合、●は非添加の場合を示す。
【図56】図56は、TUNEL染色により測定した、BMMC培地およびPWM−SCM非含BMMC培地で48時間培養したC57BL/6Jマウス由来BMMCにおける、細胞のアポトーシス率を示す。縦軸はアポトーシスを示す細胞の割合(%)を示す。白のバーはBMMC培地、黒のバーはPWM−SCM非含BMMC培地での結果を示す。
【図57】図57は、TUNEL染色により測定した、BMMC培地およびPWM−SCM非含BMMC培地で48時間培養したA3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したマウス由来BMMCにおける、細胞のアポトーシス率を示す。縦軸はアポトーシスを示す細胞の割合(%)を示す。白のバーはBMMC培地、黒のバーはPWM−SCM非含BMMC培地での結果を示す。
【図58】図58は、C57BL/6Jマウス由来膵臓細胞の細胞内Ca2+量の変動を示す。a)はカルシウム測定緩衝液のみを添加した結果、b)は最終濃度100μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを添加した結果、c)は最終濃度100μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを加える10分前に最終濃度100μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した結果を示す。縦軸はCa2+により励起されるFluo−3の波長を薬物添加前の値を1.0とした相対値で示す。横軸は薬物添加後の時間を秒で示す。
【図59】図59は、A3アデノシン受容体遺伝子をキメラA3アデノシン受容体をコードするDNAに置換したホモ接合体マウス由来膵臓細胞の細胞内Ca2+量の変動を示す。a)はカルシウム測定緩衝液のみを添加した結果、b)は最終濃度100μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを添加した結果、c)は最終濃度100μmol/LのA3アデノシン受容体アゴニストCl−IB−MECAを加える10分前に最終濃度100μmol/LのヒトA3アデノシン受容体アンタゴニストKF26777を添加した結果を示す。縦軸はCa2+により励起されるFluo−3の波長を薬物添加前の値を1.0とした相対値で示す。横軸は薬物添加後の時間を秒で示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a
[0002]
[Prior art]
In drug development, evaluation in human disease models using animals is indispensable, and it is required in drug development to verify the efficacy and toxicity of drug development candidate compounds using animal models. In this case, the problem of species difference that the main action and side effects are very different depending on the animal species often occurs, which is a major problem in drug development. For example, there are many known examples of drugs that show significant efficacy in mice, but have no effect on humans, and compounds that inhibit human receptors well, but do not show inhibitory effects on mouse or rat receptors. (See Non-Patent Document 1).
[0003]
As a target molecule of a drug, a receptor which is one of the molecules involved in cell signal transmission is the most common, and many drugs targeting a seven-transmembrane receptor are commercially available.
The seven-transmembrane receptor is a general term for receptors that are composed of an extracellular region, a transmembrane region, and an intracellular region, and that are present on the cell membrane surface and have seven transmembrane regions.
[0004]
It has been shown that the seven-transmembrane receptor couples to the G protein to transmit information into the cell, and the second intracellular domain loop and the third intracellular domain loop from the N-terminus are linked to the G protein. There is a report that it is important for interaction (see Non-Patent Document 2). However, a consensus sequence on the primary structure involved in the interaction between the receptor and the G protein has not been found, and the three-dimensional structure of the whole intracellular region rather than a specific amino acid sequence has been improved. Considered important. In addition, it is known that a palmitic acid binding site may be present in the C-terminal intracellular region, thereby affecting the interaction with the G protein (see
[0005]
It has been reported that a drug such as an agonist or an antagonist that selectively acts on a seven-transmembrane receptor binds to an extracellular region or a transmembrane region of a target receptor and exhibits pharmacological activity.
[0006]
In the seven-transmembrane receptor, different pharmacology is obtained when targeting a human seven-transmembrane receptor and when targeting a receptor (ortholog) corresponding to the human receptor of a non-human mammal. The effect may be shown. Specific examples include antagonists to the A3 adenosine receptor (see Patent Literature 1), antagonists to the 5-HT1B serotonin receptor (see Non-Patent
[0007]
As one means for solving such a species difference problem, humanization of a model animal, for example, a method of pharmacological evaluation of a compound by expressing a human gene in an animal has attracted attention.
Expression of human genes in animals can be performed using transgenic technology. For example, transgenic mice expressing human adrenergic β2 receptor (see Non-Patent Document 34) and transgenic mice expressing human bradykinin B2 receptor (see Non-Patent Document 35) have been reported. However, simply using the transgenic technique cannot control the expression of the orthologous gene corresponding to the introduced human gene. By introducing a human gene using a transgenic technique after disruption of the animal ortholog gene, a transgenic animal that does not express its own ortholog gene but expresses only the human gene can be produced. For example, mice that do not express mouse adrenaline β3 receptor but express only human adrenaline β3 receptor (see Non-Patent Document 20) have been reported. However, this technique cannot control the site of introduction of a human gene, and therefore cannot control the destruction of the gene existing at the site of introduction or the change in secondary phenotype such as peripheral gene activity due to the introduced gene.
[0008]
In contrast, a genetic modification called knock-in that introduces a human gene into the corresponding non-human mammal orthologous gene using a method combining positive selection and negative selection solves the above-mentioned disadvantages. . For example, a mouse in which a human apolipoprotein E gene is knocked in at the position of a mouse apolipoprotein E gene (see Non-Patent Document 36), a human cystic fibrosis transmembrane regulatory protein (Cystic fibrosis transmembrane \ conductance \ regulator, hereinafter abbreviated as Cftr). ) A mouse in which the gene is knocked in at the position of the mouse Cftr gene (see Non-Patent Document 37), a mouse in which the human leukemia gene Cbfb-MyH11 is knocked in at the position of the Cbfb gene in the mouse (see Non-Patent Document 38), Production of a mouse in which the gene is knocked in at the position of the mouse KDR gene (see Patent Document 2) has been reported.
[0009]
However, in such genetically modified animals, since the drug resistance gene used for positive selection remains near the target gene, expression of the human gene knocked-in by the promoter or enhancer of the drug resistance gene is required during phenotypic analysis. Need to be taken into account. As a method for keeping a portion other than the human gene to be replaced as little as possible, a double replacement method in which homologous recombination is performed twice (see Non-Patent
[0010]
In such a transgenic animal, the human gene product is expressed in place of the non-human mammal's factor corresponding to that gene product, but the introduced human gene product is sufficient in place of the non-human mammal's gene product. The proper function depends on the individual properties of the replaced gene. For non-human mammals, the sequence of the human gene is merely a mutated sequence and may not be functionally acceptable. When the physiological function of the replaced human gene product is not sufficient for the host non-human mammal due to species differences between the human gene and the corresponding non-human mammal gene, the target gene is destroyed. The same expression system appears. In particular, replacement of a molecule that exerts a function by intracellular signal transmission through complex protein-protein interaction, such as a seven-transmembrane receptor, impairs the function of the replaced gene product as an expression system. Probably a big problem.
[0011]
[Patent Document 1]
WO 98/15555 pamphlet
[0012]
[Patent Document 2]
WO 99/18191 pamphlet
[0013]
[Non-patent document 1]
Pharmacia, 1997, Vol. 33, p. Thirteen
[0014]
[Non-patent document 2]
Annual Review of Pharmacology and Toxicology (Annual Review of Pharmacology and Toxicology), (USA), 1992, Vol. 32, p. 167-183
[0015]
[Non-Patent Document 3]
The Journal of Biological Chemistry, (USA), 1989, Vol. 264, No. 13, p. 7564-7569
[0016]
[Non-patent document 4]
FEBS Letters, (Netherlands), 1988, Vol. 230, No. 1-2, p. 1-5
[0017]
[Non-Patent Document 5]
The Faseb Journal, (USA), 1990, Vol. 4, No. 11, p. 2881-2889
[0018]
[Non-Patent Document 6]
The Faseb Journal, (USA), 1992, Vol. 6, No. 6, p. 2323-2331
[0019]
[Non-Patent Document 7]
Trends in Pharmaceutical Sciences, (UK), 1991, Vol. 12, No. 5, p. 199-203
[0020]
[Non-Patent Document 8]
Nature, (UK), 1993, 362, 6418, p. 350-353
[0021]
[Non-Patent Document 9]
The Faseb Journal, (USA), 1989, Vol. 3, No. 7, p. 1825-1832
[0022]
[Non-Patent Document 10]
The Journal of Biological Chemistry, (USA), 1992, Vol. 267, No. 36, p. 25668-25671
[0023]
[Non-Patent Document 11]
The Journal of Biological Chemistry (USA), 1993, Vol. 268, No. 4, p. 2319-2323
[0024]
[Non-Patent Document 12]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 164-166
[0025]
[Non-patent document 13]
Nature, (UK), 1992, 360, 6400, p. 161-164
[0026]
[Non-patent document 14]
Journal of Neurochemistry, (UK), 1993, Vol. 60, No. 1, p. 380-383
[0027]
[Non-Patent Document 15]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 262
[0028]
[Non-Patent Document 16]
Science, (USA), 1991, Vol. 251, No. 4992, p. 435-437
[0029]
[Non-Patent Document 17]
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Proceedings of of the National Academy of Sciences of the United States of America, 19, USA, 19, USA) Vol. 88, No. 22, p. 10208-10212
[0030]
[Non-Patent Document 18]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 68-70
[0031]
[Non-Patent Document 19]
Biochemical and Biophysical Research Communications, (USA), 1992, Vol. 187, No. 3, p. 1306-1311
[0032]
[Non-Patent Document 20]
Diabetes, (USA), 1998, Vol. 47, No. 9, p. 1464-1468
[0033]
[Non-Patent Document 21]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 74-76
[0034]
[Non-Patent Document 22]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 11
[0035]
[Non-Patent Document 23]
The Journal of Biological Chemistry (USA), 1991, Vol. 266, No. 26, p. 17382-17387
[0036]
[Non-Patent Document 24]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 42-44
[0037]
[Non-Patent Document 25]
Molecular @ Pharmacology, (USA), 1992, Vol. 42, No. 1, p. 16-27
[0038]
[Non-Patent Document 26]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 47-49
[0039]
[Non-Patent Document 27]
Molecular @ Pharmacology, (USA), 1980, Vol. 17, No. 1, p. 1-7
[0040]
[Non-Patent Document 28]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 92
[0041]
[Non-Patent Document 29]
Nature, (UK), 1993, 362, 6418, p. 348-350
[0042]
[Non-Patent Document 30]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 199-201
[0043]
[Non-Patent Document 31]
British Journal of Pharmacology, (UK), 1980, Vol. 69, No. 4, p. 689-692
[0044]
[Non-patent document 32]
Edited by Steve Watson and Steve Arkinstall, "The G-Protein Linked Receptor, The Facts Book (The Facts, Book of Facts, UK), The G-Protein Linked Receptor. Press (Academic @ Press), 1994, p. 241-251
[0045]
[Non-Patent Document 33]
"IUPHAR Ninth International Congress of Pharmacology" (IUPHAR 9th International Congress of Pharmacology), (UK), Macmillan Press, 1984, p. 293
[0046]
[Non-Patent Document 34]
European Journal of Biochemistry, (Germany), 1996, Vol. 241, No. 2, p. 417-424
[0047]
[Non-Patent Document 35]
Hypertension, (USA), 1997, Vol. 29, No. 1, p. 488-493
[0048]
[Non-Patent Document 36]
The Journal of Biological Chemistry (USA), 1997, Vol. 272, No. 29, p. 17972-17980
[0049]
[Non-Patent Document 37]
Human Molecular Genetics, (UK), 1997, Vol. 6, No. 7, p. 1153-1162
[0050]
[Non-Patent Document 38]
Cell, (USA), 1996, Vol. 87, No. 4, p. 687-696
[0051]
[Non-Patent Document 39]
Molecular and Cellular Biology, (USA), 1993, Vol. 13, No. 7, p. 4115-4124
[0052]
[Non-Patent Document 40]
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Proceedings of the National Academy of Sciences of the the United 19States of the United States, 19th, United States, 19, USA) Vol. 91, No. 7, p. 2819-2823
[0053]
[Non-Patent Document 41]
Biochemical and Biophysical Research Communications (USA), 1994, Vol. 202, No. 2, p. 830-837
[0054]
[Non-Patent Document 42]
Cell, (USA), 1993, Vol. 73, No. 6, p. 1155-1164
[0055]
[Non-Patent Document 43]
Molecular and Cellular Biology, (USA), 1994, Vol. 14, No. 2, p. 1009-1016
[0056]
[Non-Patent Document 44]
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Proceedings of the National, Academy of Sciences of the United States of America, 1995, U.S.A., 1995) Vol. 92, No. 7, p. 2835-2839
[0057]
[Non-Patent Document 45]
Biochemical and Biophysical Research Communications, (USA), 1996, Vol. 222, No. 3, p. 742-747
[0058]
[Problems to be solved by the invention]
Non-human that can perform pharmacological evaluation of substances that have different reactivities between human seven-transmembrane receptor and orthologs of the receptor of non-human animals and that specifically act on human seven-transmembrane receptor There is a need for mammals.
[0059]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides the following (1) to (37).
(1) A DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor in which all intracellular regions of a human seven-transmembrane receptor are replaced with corresponding portions of a non-human mammal ortholog of the receptor is contained in the genome. And a transgenic non-human mammal expressing said chimeric seven transmembrane receptor.
(2) A receptor in which any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced with a corresponding part of the ortholog of a non-human mammal of the receptor, and A transgenic non-human having in its genome a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor that exhibits a cellular response to an agonist acting on the human receptor, and expressing the chimeric seven-transmembrane receptor Mammals.
(3) The transgenic non-human mammal according to (2), wherein any part of the intracellular region is a portion containing at least one of the following (a) to (d).
(A) The second intracellular region from the N-terminus
(B) Third intracellular region from the N-terminus
(C) Palmitic acid binding site in C-terminal intracellular region
(D) Phosphorylation site by kinase in intracellular region
(4) Both homologous chromosomes in which the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor has been inserted in place of the region encoding the seven-transmembrane receptor of the gene of its own ortholog have been inserted into the genome. The transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (3), wherein
(5) The transgenic non-transgenic cell according to any one of (1) to (4), wherein the seven-transmembrane receptor is the receptor described in any one of the following (a) to (l): Human mammal.
(A) A3 adenosine receptor
(B) 5-HT1B serotonin receptor
(C) NK1 tachykinin receptor
(D) B2 bradykinin receptor
(E) β3 adrenergic receptor
(F) Calcitonin receptor
(G) M2 muscarinic acetylcholine receptor
(H) α2A adrenergic receptor
(I) β1 adrenergic receptor
(J) CCKB cholecystokinin receptor
(K) neurotensin receptor
(L) DP prostanoid receptor
[0060]
(6) The non-human mammal is a non-human mammal selected from the group consisting of mice, rats, guinea pigs, hamsters, rabbits, cats, dogs, sheep, pigs, goats, cows and monkeys, (1) to ( The transgenic non-human mammal according to any one of 5).
(7) A transgenic mouse which has a DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 32 in its genome and expresses the chimeric A3 adenosine receptor.
(8) Both homologs in which the DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 32 has been inserted in place of the region encoding the A3 adenosine receptor of the own A3 adenosine receptor gene The transgenic mouse according to (7), which has a chromosome in the genome.
(9) The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (3), comprising the following steps (a) to (d).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing an expression vector containing DNA encoding the body
(B) introducing the expression vector into a fertilized egg of a non-human mammal
(C) transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(D) a step of breeding the non-human mammal and selecting, from the offspring, an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor;
(10) The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (3), comprising the following steps (a) to (e).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing an expression vector containing DNA encoding the body
(B) a step of introducing the expression vector into a non-human mammal embryonic stem cell
(C) a step of introducing the embryonic stem cells into a fertilized egg of a non-human mammal
(D) transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(E) breeding the non-human mammal and selecting, from the offspring, an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor
[0061]
(11) The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (3), comprising the following steps (a) to (e).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing an expression vector containing DNA encoding the body
(B) a step of incorporating the expression vector into sperm
(C) fertilizing an unfertilized egg of a non-human mammal with the sperm
(D) transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(E) breeding the non-human mammal and selecting, from the offspring, an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor
(12) The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (3), comprising the following steps (a) to (f).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing a retroviral vector containing a body-encoding DNA
(B) a step of producing a recombinant retrovirus using the retrovirus vector
(C) a step of infecting an unfertilized egg of a non-human mammal with the recombinant retrovirus
(D) a step of in vitro fertilizing the unfertilized egg
(E) transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(F) breeding the non-human mammal and selecting, from the offspring, an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor;
(13) The method for producing a transgenic non-human mammal according to (4), comprising the following steps (a) to (h).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing a target vector containing DNA encoding the body
(B) a step of introducing the target vector into embryonic stem cells of a non-human mammal
(C) selecting embryonic stem cells having a chromosome inserted by replacing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor with the region encoding the seven-transmembrane receptor of the gene of its own ortholog Process
(D) a step of introducing the selected embryonic stem cells into a fertilized egg
(E) transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(F) breeding the non-human mammal and selecting a germline chimera from the offspring
(G) the germ-line chimera is crossed, and the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor is replaced with a region encoding the seven-transmembrane receptor of the gene of its own ortholog from the offspring born. For selecting an individual having a chromosome inserted by insertion
(H) The individuals obtained in (g) are bred to each other, and the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor on both chromosomes is transduced from the offspring of the offspring by the seven transmembrane times of the gene of its own ortholog. For selecting a homozygote inserted in place of the region encoding the type receptor
(14) The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (3), comprising the following steps (a) to (e).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing an expression vector containing DNA encoding the body
(B) Step of introducing the constructed expression vector into cells of a non-human mammal
(C) a step of introducing the nucleus of the cell obtained in (b) into a non-fertilized egg of a denucleated non-human mammal to start development
(D) transplanting the unfertilized egg that has started to develop into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(E) breeding the non-human mammal and selecting, from the offspring, an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor
(15) The method for producing a transgenic non-human mammal according to (4), comprising the following steps (a) to (g).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor For constructing a target vector containing DNA encoding the body
(B) Step of introducing the constructed target vector into a non-human mammal cell
(C) a step of selecting a cell having a chromosome inserted by replacing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor with the region encoding the seven-transmembrane receptor of its own ortholog gene
(D) introducing the nucleus of the selected cell into an unfertilized egg of a non-human mammal that has undergone enucleation and initiating development
(E) transplanting the unfertilized egg that has started development into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal
(F) breeding the non-human mammal, and replacing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor with the region encoding the seven-transmembrane receptor of the gene of its own ortholog from the offspring born Selecting an individual having the chromosome inserted in the genome
(G) The individuals obtained in (f) are bred to each other, and the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor is expressed on both chromosomes from the offspring of the offspring. A step of selecting a homozygote inserted in place of the region encoding the penetrating receptor
[0062]
(16) The cell derived from the transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (8).
(17) The cell according to (16), wherein the cell is an egg, sperm or embryonic stem cell.
(18) A method for producing a transgenic non-human mammal, further comprising introducing a foreign gene into the cell according to (16) or (17).
(19) A transgenic non-human mammal produced by the method according to (18).
(20) A method for producing a knockout non-human mammal, comprising introducing a foreign gene into the cell according to (16) or (17) to delete a specific gene.
[0063]
(21) A knockout non-human mammal produced by the method according to (20).
(22) A chimeric seven-transmembrane receptor, wherein the transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (8) is crossed with a disease model animal of the same or different strain. A method for producing a disease state model non-human mammal that expresses
(23) A pathological model non-human mammal expressing the chimeric seven-transmembrane receptor produced by the method according to (22).
(24) A disease model that expresses a chimeric seven-transmembrane receptor, wherein the disease is induced in the transgenic non-human mammal according to any one of (1) to (8). A method for producing a human mammal.
(25) A pathological model non-human mammal expressing the chimeric seven transmembrane receptor produced by the method according to (24).
[0064]
(26) A method for evaluating the pharmacological effect of a test substance on a seven-transmembrane receptor, comprising the following steps (a) and (b):
(A) a step of administering a test substance to the non-human mammal according to any one of (1) to (8), (19), (21), (23) and (25) and examining a pharmacological effect;
(B) examining the pharmacological effect of the test substance on the non-human mammal by comparing the pharmacological effect with the test substance not administered to the non-human mammal;
(27) A method for evaluating the pharmacological effect of a test substance on a seven-transmembrane receptor, comprising the following steps (a) and (b).
(A) a step of administering a test substance to the cells according to (16) or (17) and examining the pharmacological effect;
(B) examining the pharmacological effect of the test substance on the cell by comparing the pharmacological effect with the test substance not administered to the cell;
(28) A method for evaluating the pharmacological effect of a test substance on a seven-transmembrane receptor, comprising the following steps (a) to (c).
(A) a step of inducing differentiation of the embryonic stem cells according to (17) and obtaining the differentiated cells (b) a step of administering a test substance to the differentiated cells obtained in (a) and examining the pharmacological effect
(C) a step of examining the pharmacological effect of the test substance given to the cells by comparing the pharmacological effect obtained when no test substance is administered to the differentiated cells obtained in (a)
(29) The test substance is an agonist whose human agonist activity on a seven-transmembrane receptor is at least 10 times that of a non-human mammal ortholog of the receptor or a human seven-transmembrane receptor (26) The method for evaluating a pharmacological effect according to any one of (26) to (28), wherein the antagonistic activity of the receptor is at least 10 times the antagonistic activity of the receptor to an ortholog of a non-human mammal.
(30) The evaluation of the pharmacological effect according to any one of (26) to (28), wherein the test substance is an agonist or antagonist of the receptor according to any one of the following (a) to (l): Method.
(A) A3 adenosine receptor
(B) 5-HT1B serotonin receptor
(C) NK1 tachykinin receptor
(D) B2 bradykinin receptor
(E) β3 adrenergic receptor
(F) Calcitonin receptor
(G) M2 muscarinic acetylcholine receptor
(H) α2A adrenergic receptor
(I) β1 adrenergic receptor
(J) CCKB cholecystokinin receptor
(K) neurotensin receptor
(L) DP prostanoid receptor
[0065]
(31) a DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 33;
(32) A DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 32.
(33) a DNA encoding a mouse A3 adenosine receptor having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4;
(34) a DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3;
(35) a DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 11;
(36) A target vector comprising the DNA according to (31) or (32).
(37) DNA consisting of a sequence of 500 or more consecutive bases of the 1st to 637th sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 11 and 500 consecutive bases of the 3735th to 5270th base of the base sequence shown in SEQ ID NO: 11 The target vector according to (36), which comprises a DNA having the above sequence.
[0066]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, the seven-transmembrane receptor includes any receptor that has seven transmembrane regions and can transmit information into cells in combination with G protein. An agonist activity or an antagonist activity for a human seven-transmembrane receptor is at least 10 times, preferably 20 times or more, more preferably 50 times or more, and still more preferably, an activity of the receptor for orthologs of non-human mammals. Is preferably 100-fold or more, particularly preferably 1000-fold or more, and is preferably a seven-transmembrane receptor having a human selective agonist or antagonist. Examples of the seven-transmembrane receptor in which a human selective agonist or antagonist is present include A3 adenosine receptor, 5-HT1B serotonin receptor, NK1 tachykinin receptor, B2 bradykinin receptor, β3 adrenergic receptor, calcitonin receptor And seven-transmembrane receptors such as M2 muscarinic acetylcholine receptor, α2A adrenergic receptor, β1 adrenergic receptor, CCKB cholecystokinin receptor, neurotensin receptor and DP prostanoid receptor.
[0067]
The seven-transmembrane receptor expressed by the transgenic non-human mammal of the present invention can be obtained by converting all of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor or any part of the intracellular region to a non-human receptor of the receptor. A receptor (hereinafter, also referred to as a chimeric seven-transmembrane receptor) substituted with a corresponding portion of a mammalian ortholog, which is a non-human mammal cell capable of reacting with an agonist acting on the human receptor. Chimeric seven transmembrane receptors that respond are preferred.
[0068]
In a non-human mammal cell, chimeric seven transmembrane receptors that show a cellular response to an agonist acting on the human receptor are all intracellular regions or intracellular regions of human seven transmembrane receptors. A DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor in which an arbitrary portion of the chimera is replaced with a corresponding portion of a non-human mammal ortholog is prepared, and an expression vector containing the DNA is introduced into cells. Expressing the transmembrane receptor in a cell of a non-human mammal, measuring a cell response when an agonist acting on the human receptor is acted on, and selecting a cell showing a cell response to obtain the transmembrane receptor. Can be. In the seven-transmembrane receptor, an extracellular domain or a transmembrane domain binds to an agonist, and an intracellular domain couples to a G protein to transmit intracellular information. Therefore, a chimeric seven-transmembrane receptor obtained by substituting all intracellular regions of a human seven-transmembrane receptor with an intracellular region of a non-human mammal, It is thought to show a cellular response to agonists acting on. In the seven-transmembrane receptor, a part involved in intracellular signal transmission includes a second or third N-terminal intracellular region, a palmitic acid binding site in a C-terminal intracellular region, or an intracellular region. And phosphorylation sites by kinases in the medium. Therefore, any part of the intracellular region to be substituted in the chimeric seven-transmembrane receptor includes (1) the second intracellular region from the N-terminal, (2) the third intracellular region from the N-terminal, 3) a palmitic acid binding site in the intracellular region at the C-terminus; and (4) a portion containing at least one of phosphorylation sites by a kinase in the intracellular region. In a non-human mammal cell, a chimeric seven-transmembrane receptor showing a cellular response to an agonist acting on a human seven-transmembrane receptor is a human A3 adenosine having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 33. Chimeric A3 adenosine receptors in which all the intracellular regions of the receptor have been replaced by the corresponding intracellular regions of the mouse A3 adenosine receptor.
[0069]
The transgenic non-human mammal of the present invention, which expresses a chimeric seven-transmembrane receptor showing a cellular response to an agonist acting on a human seven-transmembrane receptor, It can be used to evaluate drugs that work. Non-human mammals include mice, rats, guinea pigs, hamsters, rabbits, dogs, cats, sheep, pigs, goats, cows or monkeys, and preferably mice, rats, rabbits, monkeys and the like.
[0070]
Hereinafter, the method for producing and using the transgenic non-human mammal of the present invention will be described in detail.
The transgenic non-human mammal expressing the chimeric seven-transmembrane receptor according to the present invention includes 1) a method for producing a transgenic animal for introducing a gene of interest into an animal individual, and 2) a target gene and a target gene. It can be produced by using a method for producing a gene-substituted animal in which a transgene is replaced, and 3) a method for producing a cloned individual using a nucleus of a cell subjected to a desired genetic modification. Each of these will be specifically described below.
[0071]
1. Production of the transgenic non-human mammal of the present invention using the method for producing a transgenic animal for introducing a gene of interest into an animal individual
(1) Obtaining DNA encoding human seven-transmembrane receptor
Examples of the DNA encoding the human seven-transmembrane receptor include cDNA and genomic DNA encoding the human seven-transmembrane receptor. Genomic DNA may contain introns. The codons of the coding region are not limited to codons in cDNA and genomic DNA, but may be any combination of codons as long as they code for the amino acid sequence of the human seven-transmembrane receptor. An example of a DNA encoding a human seven-transmembrane receptor is a human A3 adenosine receptor cDNA consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 14.
[0072]
The base sequence database is searched for the sequence of the desired human seven-transmembrane receptor cDNA or the genomic sequence of the receptor gene, and the base sequence information is obtained. Examples of the human seven-transmembrane receptor cDNA or the genomic sequence of the receptor gene that can be obtained from the nucleotide sequence database include, for example, the genomic sequence of the human A3 adenosine receptor gene (GenBank accession numbers: L77729 and L77730). Can be.
[0073]
Based on the obtained base sequence of the DNA encoding the human seven-transmembrane receptor, a cDNA sequence or a genomic sequence region containing a region encoding the receptor is appropriately selected, and 5 ′ of this region is selected. A DNA containing a sequence of 20 to 40 bp at the 3 ′ end and a DNA containing a sequence complementary to the sequence of 20 to 40 bp of the 3 ′ end of this region at the 3 ′ end are prepared. Using these DNAs as primers, a cDNA encoding the human receptor is isolated by PCR using human cDNA as a template, and a genomic DNA encoding the human receptor is isolated by PCR using human genomic DNA as a template. can do.
[0074]
Human cDNA can be made from RNA prepared from human tissues or cells. As a method for preparing total RNA from tissues or cells, guanidine thiocyanate-cesium trifluoroacetate method (Methods @ in @ Enzymology,154, 3,) 1987), guanidine acid thiocyanate-phenol-chloroform method (Analytical Biochemistry,)162, {156, 1987; {Experimental Medicine,}9, $ 1937, $ 1991). Alternatively, kits such as Absolutely RNA RT-PCR miniprep kit (Absolutely RNA RT-PCR Miniprep Kit, manufactured by Stratagene) and RN Easy Mini Kit (RNeasy Minii Kit, manufactured by Qiagen) may be used. Can be prepared. Poly (A) from total RNA+As a method for preparing mRNA as RNA, oligo (dT) -immobilized cellulose column method [Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001] (hereinafter referred to as Molecular Cloning) And the like. Furthermore, human tissues can be prepared by using kits such as FastTrack 2.0 mRNA isolation kit (FastTrack 2.0 mRNA Isolation Kit, manufactured by Invitrogen) and QuickPrep mRNA purification kit (QuickPrep mRNA Purification Kit, manufactured by Amersham Bioscience). Alternatively, mRNA can be prepared from cells. Methods for synthesizing cDNA from total RNA or mRNA include Molecular Cloning, Third Edition, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, 1987-2001 (hereinafter abbreviated as Current Protocols in Molecular Biology). Or a commercially available kit, for example, a superscript first-strand synthesis system for RT-PCR (SUPERSCRIPT @ First-StrandSynthesis @ System @ for-RT-PCR, manufactured by Invitrogen), a Prostar first-strand RT-PCR kit (ProSTAR @ First) Strand RT-PCR Kit, manufactured by Stratagene), PCR-Select c NA subtraction Kit (PCR-Select cDNA Subtraction Kit, Clontech) a method using thereof. CDNAs of various human tissues commercially available from Clontech and the like can also be used. An example of the DNA encoding the human seven-transmembrane receptor thus obtained is a DNA having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 14.
[0075]
Human genomic DNA can be prepared from human tissues or cells by the method described in Molecular Cloning, Third Edition. Alternatively, it can be prepared by using a kit such as an easy DNA kit (Easy-DNA @ Kit, manufactured by Invitrogen) or a DNA extraction kit (DNA @ Extraction @ Kit, manufactured by Stratagene). Human genomic DNA commercially available from Clontech, etc. can also be used.
[0076]
(2) Obtaining DNA encoding orthologs of non-human mammals
Examples of the DNA encoding the ortholog of the human seven-transmembrane receptor of the non-human mammal producing the transgenic animal include cDNA and genomic DNA encoding the ortholog of the non-human mammal. Genomic DNA may contain introns. In addition, the codons of the coding region are not limited to codons in cDNA and genomic DNA, but may be any combination of codons as long as they code for the amino acid sequence of the ortholog. Examples of the DNA encoding the ortholog of a non-human mammal include a mouse A3 adenosine receptor cDNA consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3. In the same manner as in (1), cDNA or genomic DNA encoding the ortholog of the non-human mammal can be isolated from the information on the nucleotide sequence of the cDNA or genomic DNA encoding the ortholog of the non-human mammal. If the sequence information cannot be obtained from the base sequence database, a cDNA library or a genomic DNA library of the non-human mammal is prepared, and a genomic DNA clone containing the gene is isolated by plaque hybridization or colony hybridization. According to the method, cDNA or genomic DNA encoding an ortholog of a non-human mammal can be isolated. When information on a partial sequence can be obtained from a base sequence database, a probe obtained by labeling an isolated partial fragment by PCR using primers based on the sequence can be used as the probe. When partial sequence information cannot be obtained from the database, a DNA obtained by labeling the DNA encoding the human seven-transmembrane receptor obtained in (1) can be used as a probe.
[0077]
Preparation of a library, plaque hybridization, colony hybridization, and labeling and preparation of a probe can be performed by methods described in Molecular Cloning, 3rd edition, Current Protocols in Molecular Biology, and the like.
[0078]
(3) Preparation of DNA encoding chimeric seven-transmembrane receptor
The amino acid sequence of human seven-transmembrane receptor and the domain structure of orthologs of non-human mammals and the domain structure of intracellular regions of the receptor are compared, and the amino acid sequence of chimeric seven-transmembrane receptor to be designed is designed. I do. The DNA fragment encoding the chimeric receptor is isolated as follows. First, as the nucleotide sequence encoding the designed chimeric receptor, a region obtained by substituting the amino acid sequence of the human receptor ortholog with the human receptor in the human nucleotide sequence of the cDNA of the receptor is used. The base sequence is designed by substituting the portion to be replaced with the base sequence of the cDNA of the ortholog of a non-human mammal. In the nucleotide sequence encoding this chimeric receptor, a sequence containing a restriction enzyme site present in or near a region where the nucleotide sequence of the human receptor cDNA is replaced by the nucleotide sequence of the non-human mammal ortholog cDNA. Select If there is no appropriate restriction enzyme site, the base sequence is redesigned so that an appropriate restriction enzyme site can be formed by selecting codons without changing the amino acid sequence of the chimeric receptor. A primer having the selected base sequence or a base sequence complementary to the selected base sequence is designed and prepared based on the base sequence of DNA encoding a human receptor or DNA encoding a non-human mammal ortholog as a template. I do. Using the primers thus prepared, a fragment of the DNA encoding the chimeric receptor is amplified by PCR using DNA encoding a human receptor or DNA encoding a non-human mammalian ortholog as a template. By connecting the obtained DNA fragments using a restriction enzyme site, a DNA encoding the chimeric receptor can be obtained.
[0079]
The DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor obtained as described above encodes a chimeric A3 adenosine receptor in which the intracellular region of human A3 adenosine receptor is replaced by the intracellular region of mouse A3 adenosine receptor. And a DNA having the base sequence shown in SEQ ID NO: 32.
An expression vector containing the DNA is prepared according to the method described in (4) below, and the chimeric seven-transmembrane receptor is expressed in the cells by introducing the vector into a non-human mammal cell. An agonist acting on the human seven-transmembrane receptor is added to the cells, and the cell response according to the human seven-transmembrane receptor is measured. It can be confirmed that human mammalian cells show a cellular response to an agonist acting on a human seven-transmembrane receptor. The cellular response includes intracellular Ca2+, A decrease in intracellular cAMP level, an increase in intracellular cAMP level, and the like.
[0080]
(4) Preparation of transgene containing DNA encoding chimeric seven-transmembrane receptor
When introducing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor obtained in (3) into a non-human mammal, an expression vector obtained by ligating the DNA downstream of an appropriate promoter is used as a transgene. Is preferred.
[0081]
As the promoter used for the expression vector, any promoter can be used as long as it can initiate transcription in cells of a non-human mammal into which a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor is introduced. For example, promoters of genes derived from viruses (cytomegalovirus, Moloney leukemia virus, JC virus, breast cancer virus, simian virus, retrovirus, etc.), various mammals (human, rabbit, dog, cat, guinea pig, hamster, rat, mouse, etc.) And genes derived from birds (such as chickens) [eg, albumin, insulin II, erythropoietin, endothelin, osteocalcin, muscle creatine kinase, platelet-derived growth factor β, keratins K1, K10 and K14, collagen types I and II, atrial natriuretic Factor, dopamine β-hydroxylase, endothelial receptor tyrosine kinase (Tie2),
[0082]
A DNA encoding a chimeric seven transmembrane receptor in an expression vector is inserted between two loxP sequences, and a transgenic non-human mammal is prepared using the expression vector by the method described later in (5). . By expressing Cre recombinase in the transgenic non-human mammal using an adenovirus vector, a chimeric seven-transmembrane receptor specifically at the site or stage of infection with the adenovirus for Cre recombinase expression And the expression of the receptor can be suppressed. In addition, in addition to the expression vector of the chimeric seven-transmembrane receptor by the method described later in (5), for example, a Cre recombinase expression vector using a promoter showing tissue-specific expression is introduced to transgenic non-human mammals. By preparing an animal, a transgenic non-human mammal in which the expression of the chimeric seven-transmembrane receptor is suppressed can be prepared only in a tissue in which Cre recombinase is expressed.
[0083]
The expression vector preferably has a polyadenylation signal required for polyadenylation at the 3 'end of mRNA, downstream of the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor. Examples of the polyadenylation signal include polyadenylation signals contained in the above viruses, various mammals and birds, such as SV40 late or early genes, rabbit β globin gene, bovine growth hormone gene, and the like. Examples include polyadenylation signals of genes such as a seven-transmembrane receptor gene. In order to further express the target gene at a higher level, a part of the splicing signal, enhancer region, and intron of each gene may be linked 5 ′ upstream of the promoter region, between the promoter region and the translation region, or 3 ′ downstream of the translation region. Good. Hereinafter, a DNA construct comprising a promoter, DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor and a polyadenylation signal is referred to as a chimeric seven-transmembrane receptor expression unit.
[0084]
Furthermore, Escherichia coli (Escherichia coli,Less thanE.coliAbbreviated as) to prepare the vector,E.coliReplication start point andE.coliRequires a drug resistance gene containing an endogenous promoter to be a selectable marker for the transformant. As drug resistance genes,E.coliDerived genes such as ampicillin resistance gene (β-lactamase gene), tetracycline resistance gene and kanamycin resistance gene.E.coliExamples of the replication start point that can be replicated in the above include a replication start point of pBR322 and a replication start point of colE1.
[0085]
When a retrovirus is used for gene transfer, a recombinant retrovirus vector is prepared by inserting a chimeric seven-transmembrane receptor expression unit into the retrovirus vector. By introducing the recombinant retrovirus vector into an appropriate packaging cell, a recombinant retrovirus can be produced. By infecting a fertilized egg or the like with the obtained recombinant retrovirus, a recombinant retrovirus vector can be introduced. For the introduction of the recombinant retrovirus vector into the packaging cells, known gene transfer methods (for example, calcium phosphate method, electric pulse method, lipofection method, aggregation method, microinjection method, particle gun method, DEAE-dextran method, etc.) ) Can be used.
[0086]
(5) Introduction of Expression Vector into Fertilized Eggs and Selection of Transgenic Non-Human Animal The transgenic non-human mammal of the present invention contains the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor prepared in (4). The gene can be prepared by introducing a gene containing the gene into a target non-human mammal. Specifically, an individual obtained by introducing the gene into a fertilized egg, embryonic stem cell (hereinafter abbreviated as ES cell), sperm or unfertilized egg of a target non-human mammal, and generating using these cells From the above, the transgenic non-human mammal of the present invention is produced by selecting an individual in which the gene containing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor has been integrated on the chromosome of all cells including germ cells. it can. The presence of the transgene in the created transgenic non-human mammal germ cell can be confirmed by the fact that the offspring of the produced animal have the transgene in all of its germ cells and somatic cells. The selection of the individual is performed by introducing the genomic DNA on a genomic DNA prepared from a tissue constituting the individual, for example, a blood tissue, an epithelial tissue, a connective tissue, a cartilage tissue, a bone tissue, a muscular tissue, an oral tissue or a part of a skeletal tissue. This is done by confirming the presence of the gene at the DNA level. Since the individual selected in this way is usually a heterozygote having the transgene on one of the homologous chromosomes, by mating the heterozygous individuals, the transgene has the transgene on both homologous chromosomes from among the progeny A homozygous animal can be obtained. By mating male and female animals of this homozygote, all offspring become homozygotes stably retaining the gene, so that the transgenic non-human mammal of the present invention can be propagated in a normal breeding environment. Can be replaced.
[0087]
(I) Production of a transgenic non-human mammal by introducing a gene into a fertilized egg
Production of transgenic non-human mammals by gene transfer into fertilized eggs can be performed by the following procedures: Manipulating the Mouse Mouse Embryo A Laboratory Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Laboratories, and the following publications are available. ), Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, (1993),
[0088]
A fertilized egg into which a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor is introduced can be obtained by mating a male non-human mammal with a female non-human mammal of the same species. For example, by mating a male mouse with a female mouse, preferably by mating an inbred male mouse with a female mouse, the fertilized egg of the mouse can be mated with a male rat and a female rat, preferably by Wistar. By mating a male rat of the strain and a female rat of the Wistar strain, a fertilized egg of the rat is obtained. Although a fertilized egg can be obtained by natural mating, a method of artificially regulating the estrous cycle of a female non-human mammal and then mating it with a male non-human mammal is preferred. As a method for artificially regulating the estrous cycle of a female non-human mammal, for example, a method in which follicle-stimulating hormone and then luteinizing hormone are first administered by, for example, intraperitoneal injection is preferable. Varies depending on the type of non-human mammal. When the non-human mammal is a mouse, a method in which luteinizing hormone is administered to the female mouse about 48 hours after administration of the follicle stimulating hormone to the female mouse, and a fertilized egg is obtained by mating with the male mouse, is preferred. The amount is 2-20 IU / individual, preferably about 5 IU / individual, and the dose of luteinizing hormone is 0-10 IU / individual, preferably about 5 IU / individual. When the non-human mammal is a rat, a method of administering luteinizing hormone to female rats about 48 hours after administration of follicle stimulating hormone to female rats and obtaining fertilized eggs by mating with male rats is preferable. The amount is 20-50 IU / individual, preferably about 30 IU / individual, and the dose of luteinizing hormone is 0-10 IU / individual, preferably about 5 IU / individual. When using inbred mice or rats of the Wister strain, it is preferable to use those that are reared for about 1 week under light conditions (for example, 7:00 to 19:00) for about 12 hours, and are 8 weeks old or older. .
[0089]
The obtained fertilized eggs were microinjected (W. J. Gordon et al .; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, USA).77J., 7380, 1980; {J. {Mullins et al .; {Nature,}344, $ 541, $ 1990; E. {Hammer et al .; Nature,}315, $ 680, $ 1985; G. {Pursel et al .;} Immunol. {Immunopathol. ,17, 303, 1987) or a method using a retrovirus (manipulating mouse Embrio 2nd edition) or the like, and then introducing a gene containing DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor, and transferring the fertilized egg to a female By artificially transplanting and implanting into a non-human mammal, a non-human mammal having a chromosomal DNA into which a gene containing a DNA encoding the introduced chimeric seven-transmembrane receptor is obtained is obtained.
[0090]
When a gene is introduced by the microinjection method, it is preferable to use a fertilized egg in which a male pronucleus has appeared for about 12 to about 24 hours after fertilization. The gene containing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor introduced by the microinjection method can be used in any of the circularized state and the linearized state, and encodes the chimeric seven-transmembrane receptor. It is preferable to introduce and linearize the region and an expression control region such as a promoter without destroying the region. When a gene is introduced by a method using a retrovirus, it is preferable to use a fertilized egg at a developmental stage before the morula embryo (generally, before the 8-cell stage).
[0091]
When a fertilized egg is transplanted into a female non-human mammal, the fertilized egg obtained from the pseudopregnant female non-human mammal in which fertilization has been induced is artificially bred by crossing with a vasectomy male non-human mammal. The method of implanting and implanting is preferred. Pseudopregnant female non-human mammals can also be obtained by natural breeding, but fertilized by administering luteinizing hormone-releasing hormone (hereinafter abbreviated as LHRH) or an analog thereof and mating with male non-human mammals. In addition, a pseudopregnant female non-human mammal in which has been induced can be obtained. As analogs of LHRH, for example, [3,5-diiodo-Tyr]5] -LHRH, [Gln8] -LHRH, [D-Ala6] -LHRH, des-Gly10-[D-His (Bzl)6] -LHRH ethylamide and the like. The dose of LHRH or its analog and the timing of mating with a male non-human mammal after its administration differ depending on the type of non-human mammal. When the non-human mammal is a female rat, it is usually preferable to mate with a male rat about 4 days after administration of LHRH or an analog thereof, and the dose of LHRH or an analog thereof is usually 10 to 10 days. It is 60 μg / individual, preferably about 40 μg / individual.
[0092]
(Ii) Production of transgenic non-human mammal by introducing a gene into ES cells
Production of transgenic non-human mammals by gene transfer into ES cells is described in Manipulating Mouse Embryo 2nd Edition, Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press At Oxford University Press, (1993), Biomanagement Series. Production of mutant mice using ES cells, Yodosha Co., Ltd. (1995), Manual for Developmental Engineering, {How to Make Transgenic Mice, Kodansha Co., Ltd.} (1987), and the like.
[0093]
After introducing a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor into ES cells of a non-human mammal, the obtained ES cells are fertilized using a collection chimera method or an injection chimera method. A cell having a chromosomal DNA incorporating a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor introduced by incorporation into an egg and artificially implanting and implanting the fertilized egg into a female non-human mammal Is obtained partially as a non-human mammal chimeric animal.
[0094]
Non-human mammal ES cells are mouse ES cells (M. J. Evans et al .; Nature,292, {154, {1981}; R. {Martin;} Proc. {Natl. {Acad. {Sci. USA,78, 7634, 1981), rat ES cells (P. M. Iannaccone et al .; Dev. Biol.,).163, 288, ブ タ 1994) Porcine ES cells (M. B. Wheeler; Reprod. Fertil. Dev.,)6Monkey ES cells (J. A. Thomson et al .; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, USA).92, 7844, 1996), and the method of establishing ES cells described in US Pat. No. 5,453,357 or US Pat. No. 5,670,372. AB2.2 [manufactured by Lexicon Genetics, Inc.] can be used as mouse ES cells.
[0095]
For introducing an exogenous gene into ES cells, known gene transfer methods (for example, calcium phosphate method, electric pulse method, lipofection method, agglutination method, microinjection method, particle gun method, DEAE-dextran method, virus vector method) Etc.) can be used. The gene containing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor can be used in any of a circularized state and a linearized state, and the region encoding the chimeric seven-transmembrane receptor and a promoter can be used. It is preferable to introduce the expression control region by linearizing it without destroying it.
[0096]
A fertilized egg can be obtained by the method described in (i).
When the ES cells are incorporated into a fertilized egg of a non-human mammal by using the chimeric assembly method, it is generally preferable to use a fertilized egg in a developmental stage before the 8-cell stage. When ES cells are incorporated into a fertilized egg of a non-human mammal using the injection chimera method, it is generally preferable to use a fertilized egg in the stage of blastocyst development from the 8-cell stage.
[0097]
When a fertilized egg is transplanted into a female non-human mammal, the fertilized egg obtained from the pseudopregnant female non-human mammal in which fertilization has been induced is artificially bred by crossing with a vasectomy male non-human mammal. A method of transplantation and implantation is preferred, and a pseudopregnant female non-human mammal can be obtained by using the method described in (i).
If the non-human mammal of the ES cell and the non-human mammal of the fertilized egg are of the same species but different in appearance phenotype such as the color of the hair, the individual is a chimeric non-human mammal, and An individual having a high chimera rate (a ratio of cells derived from ES cells, that is, cells having chromosomal DNA into which the introduced exogenous gene has been incorporated) can be easily selected.
[0098]
Among the non-human mammal chimeric animals partially having cells having chromosomal DNA into which the gene containing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor expression is incorporated, an individual having a high chimeric rate (preferably male) and a non-human mammal Mammalian individuals (preferably females) are crossed. Chimeric seven transmembrane transfections introduced into genomic DNA prepared from a tissue of a born pup such as blood tissue, epithelial tissue, connective tissue, cartilage tissue, bone tissue, muscular tissue, oral tissue or skeletal tissue tissue Is examined by Southern hybridization, PCR, etc., for the presence of a type receptor expression unit, and a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor introduced into the genomic DNA of all the offspring is present. In some cases, the parent non-human mammal chimeric animal is selected as the germline chimera. By mating a germline chimera with an individual of a non-human mammal, an individual having a gene containing a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor introduced on the chromosome of cells of the whole body can be obtained as a pup. . This individual is usually a heterozygote having the introduced chimeric seven transmembrane receptor expression unit in only one of the homologous chromosomes. And obtaining a transgenic non-human mammal homozygous containing a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor introduced into both homologous chromosomes by mating the male and female of the individual. Can be.
[0099]
(Iii) Preparation of transgenic non-human mammal by gene transfer into sperm
Production of transgenic non-human mammals by gene transfer into sperm has been described by Perry et al. (Science,284, {1180, {1999)} and Wakayama et al. (Nature {Biotechnology,}).16, $ 639, $ 1998).
[0100]
After incorporating the gene containing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor prepared in (4) into a non-human mammal sperm, the resulting sperm is transformed into an unfertilized egg using a microinsemination method. By fertilizing the egg that has begun to develop and artificially transplanting and implanting it into a female non-human mammal, a gene containing DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor incorporated into sperm is placed on the chromosome. An integrated non-human mammal is obtained.
[0101]
In the case of incorporating a foreign gene into sperm, a sperm whose cell membrane has been disrupted is transformed into a medium containing a foreign gene at a concentration of about 0.5 to about 100 ng / mL (preferably 5 to 10 ng / mL) (for example, It is preferable to use a method of incubating for several minutes (preferably about 1 minute) in a CZB medium or NIM medium. As a method for destroying the cell membrane of sperm, a method of treating with a low-concentration (for example, 0.05%) surfactant (for example, Triton X-100 or the like) and a 10% fetal calf serum (hereinafter abbreviated as FCS) are used. ), A method of freeze-drying spermatozoa suspended in a medium (eg, a CZB medium or the like) containing no EDTA and a method of freeze-thawing the sperm suspension are preferred. Sperm whose cell membrane has been destroyed by such a treatment no longer has the ability to spontaneously fertilize, but it promotes embryo development by fertilizing using a microinsemination method using a micromanipulator etc. Can be. In the case of performing microinsemination, a method of injecting the head of a sperm into which an exogenous gene has been incorporated into the cytoplasm of a non-fertilized egg of a female non-human mammal of the same species in metaphase II is preferred.
[0102]
(Iv) Gene transfer into unfertilized eggs and production of transgenic non-human mammals by in vitro fertilization
Production of transgenic non-human mammals by gene transfer into unfertilized eggs and in vitro fertilization was carried out by the method reported by Chan et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, USA).95, $ 14028, $ 1998).
[0103]
Non-fertile eggs of non-human mammals (preferably mice, rats, cows, etc.) are transfected by infecting a retrovirus incorporating a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor into a non-fertilized egg. Then, the resulting eggs are started to develop using an in vitro fertilization method, and the fertilized eggs that have started to develop are artificially transplanted and implanted in a female non-human mammal, thereby introducing the introduced chimeric seven transmembrane membranes. A non-human mammal having a chromosome into which a gene containing DNA encoding the type receptor has been obtained.
[0104]
A retrovirus into which a gene containing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor has been incorporated can be prepared by the method described in Manipulating Mouse Embrio 2nd Edition and the like. When infecting unfertilized eggs with a recombinant retrovirus, it is preferable to use unfertilized eggs from which the zona pellucida has been removed. Methods for removing the zona pellucida of unfertilized eggs include physically removing the membrane using a micromanipulator or the like, or chemically dissolving and removing the membrane using a chemical substance (for example, acidic Tyrode). Is preferred.
[0105]
2. Production of the transgenic non-human mammal of the present invention using a method for producing a gene-replaced animal in which a target gene and a transgene of interest are exchanged.
(1) Obtaining DNA encoding human seven-transmembrane receptor
1. According to the method described in (1), a DNA encoding a human seven-transmembrane receptor is obtained. As described below, in order to add the non-coding region of the non-human mammalian seven-transmembrane receptor gene to the 5 'and 3' of the region encoding the human seven-transmembrane receptor, an initiation codon and Since an appropriate restriction enzyme site is required in the coding region near the stop codon, if such a restriction enzyme site does not exist, the sequence of the PCR primer is changed without changing the amino acid sequence to be encoded. The codons are selected and designed so that they can be formed, so that appropriate restriction enzyme sites can be formed near the start codon and stop codon in the coding region of the human seven-transmembrane receptor.
[0106]
(2) Obtaining genomic DNA containing a non-human mammal ortholog gene of the receptor
A genomic DNA containing a non-human mammal ortholog gene of the receptor is obtained. The genomic DNA must include, in addition to the region encoding the ortholog and the intron, regions 5 'and 3' to the region encoding the ortholog. The region on the 5 'side and 3' side of the region encoding the ortholog preferably has 500 bp or more, more preferably 1 kbp or more, and still more preferably 3 kbp or more.
[0107]
Examples of a method for preparing a genomic DNA containing an ortholog gene include a method of preparing a genomic DNA library of the non-human mammal and isolating a genomic DNA clone containing the gene by plaque hybridization or colony hybridization. .
A genomic DNA library is obtained by extracting genomic DNA from the cells or tissues of the non-human mammal, partially cutting with a restriction enzyme, inserting the fragment into an appropriate vector,E.coliAnd the like, and can be prepared by introducing into an appropriate host such as Preparation of genomic DNA and genomic DNA library can be prepared by methods described in Molecular Cloning Third Edition, Current Protocols in Molecular Biology, and the like. Examples of the vector include a λ phage vector such as λΔEMBL3 (manufactured by Stratagene), λ DASH II (manufactured by Stratagene), λ FIX II (manufactured by Stratagene), a bacterial artificial chromosome (BAC) vector such as BeroBACII, and pAd10sacBII. And P1 artificial chromosome (PAC) vectors such as pCYPAC1, cosmid vectors such as SuperCosII (manufactured by Stratagene) and the like.
[0108]
Probes used for plaque hybridization or colony hybridization may be those labeled with a partial fragment of the genomic gene of a seven-transmembrane receptor to be replaced by the non-human mammal, or a partial fragment of the cDNA of the receptor. it can. These partial fragments can be obtained by searching a genomic sequence or a cDNA sequence of the receptor gene of the non-human mammal from a base sequence database and performing PCR using primers prepared based on the base sequence.
[0109]
Plaque hybridization, colony hybridization, and labeling and preparation of the probe can be performed by methods described in Molecular Cloning Third Edition, Current Protocols in Molecular Biology, and the like.
When the genomic sequence of the receptor gene of the non-human mammal can be obtained by searching a base sequence database, a region of the genomic sequence to be amplified is appropriately selected, and a sequence of 20 to 40 bp at the 5 'end of this region is determined. A DNA containing a 3 'end and a sequence complementary to a sequence of 20 to 40 bp of the 3' end of this region at the 3 'end are prepared, and this DNA is used as a primer, and the genomic DNA of the non-human mammal is used as a template. Genomic DNA containing the receptor gene of the non-human mammal can be isolated.
[0110]
In addition, a genomic DNA library screening system (manufactured by Genome @ Systems) and a universal genome walker kit (Universal @ GenomeWalker)TMBy using a kit such as Kit (manufactured by Clontech), genomic DNA containing the seven-transmembrane receptor gene of the non-human mammal can also be isolated.
As a genomic DNA containing a seven-transmembrane receptor gene of a non-human mammal obtained by the above method, a mouse genome containing a base sequence represented by SEQ ID NO: 10, which is a genomic DNA containing a mouse A3 adenosine receptor gene DNA can be mentioned.
[0111]
(3) A DNA comprising a 5 'non-coding region and a 3' non-coding region of the genomic sequence of the non-human mammalian ortholog gene of the receptor added to both ends of the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor. Production
At the 5 'end of the receptor-encoding region (region from initiation codon to stop codon) of the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor required for homologous recombination, a non-human mammalian ortholog of the receptor is provided. A non-coding region of an appropriate length 5 'to the start codon of the genomic sequence of the gene was added, and a non-coding region of an appropriate length 3' to the stop codon of the genomic sequence was added to the 3 'end. DNA can be obtained as follows. The length of the non-coding region to be added is 500 bp or more on both the 3 'side and 5' side, preferably 1 kbp or more, more preferably 3 kbp or more.
[0112]
1. 1. According to the method described in (3). 1. DNA encoding the human seven-transmembrane receptor obtained in (1) and A DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor is prepared from the non-human mammal ortholog gene obtained in (2). At this time, when a DNA fragment encoding a region containing the N-terminus or C-terminus is obtained using a genomic DNA containing a non-human mammal ortholog gene as a template, one of the primers is used for the non-coding region of the genomic DNA. By making the sequence based on the base sequence, the 5 'non-coding region or 3' of the genomic sequence of the non-human mammalian ortholog gene is added to the end of the DNA fragment encoding the region containing the N-terminus or C-terminus of the chimeric receptor. Non-coding regions can be added.
[0113]
1. When preparing a DNA encoding a chimeric seven-transmembrane receptor according to the method described in (3), a DNA fragment encoding a region containing an N-terminus or a C-terminus is encoded by encoding the human receptor. (A) in the genomic sequence of the non-human mammalian ortholog gene, the
[0114]
A DNA fragment encoding the region containing the N-terminus or C-terminus of the chimeric receptor, obtained by adding the 5 'non-coding region or 3' non-coding region of the genomic sequence of the non-human mammal ortholog gene to the terminal obtained above And 1. Each partial fragment of the DNA encoding the chimeric receptor prepared according to the method described in (3) is ligated using a restriction enzyme site.
[0115]
(6) Preparation of target vector and introduction into ES cells
The target vector for homologous recombination of a non-human mammal ortholog gene was Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press At at Oxford University Press, (1993),
[0116]
The gene used for positive selection may be linked to a promoter required for expression of the gene, or not linked to the promoter, and when homologous recombination occurs, the ortholog of the receptor on the chromosome of the ES cell may be deleted. You may make it express with a promoter. When two loxP sequences are added to both ends of the gene used for positive selection and inserted, homologous recombination is selected, and then the Cre recombinase expression vector is introduced into the homologous recombination. The gene used for positive selection can be removed from the chromosome.
[0117]
As a specific target vector, a vector obtained by inserting a DNA for homologous recombination and an expression unit of the DT gene into ploxpHPRT2 (WO $ 01/33957), for example, a non-coding region of genomic DNA containing a mouse A3 receptor gene in ploxpHPRT2 And a non-coding region of genomic DNA containing mouse A3 receptor gene in plaxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 and plaxpHPRT2 in which DNA for homologous recombination consisting of human A3 receptor cDNA and DT gene expression unit are inserted. Examples include DNA for homologous recombination consisting of a DNA encoding a human and mouse chimeric A3 receptor and ploxP-DT-arm1-HPRT-cA3R-arm2 into which an expression unit of the DT gene has been inserted.
[0118]
For introducing a target vector into ES cells, known gene transfer methods such as a calcium phosphate method, an electric pulse method, a lipofection method, an agglutination method, a microinjection method, a particle gun method, a DEAE-dextran method, and a virus vector method are used. Can be used. The target vector to be introduced can be used in any of a circular and linear form, but it is preferable to introduce the homologous recombination DNA and the homologous recombinant in a form that does not destroy the gene required for selection. .
[0119]
Methods for efficiently selecting homologous recombinants include, for example, Gene Targeting, A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, (1993),
[0120]
(7) Incorporation of ES cells into fertilized eggs and production of non-human transgenic animals
Incorporation of ES cells into a fertilized egg and transplantation of the fertilized egg into a non-human mammal include: (5) It can be performed by the method described in (ii).
[0121]
From the obtained pups: (5) By the method described in (ii), a heterozygote having a gene replacement by homologous recombination on one of homologous chromosomes of whole body cells can be obtained. Further, by crossing the male and female of the individual, a transgenic non-human mammal having a homozygote having a gene replacement by homologous recombination on both homologous chromosomes can be obtained.
[0122]
The thus obtained homozygous transgenic non-human mammal expresses the human or chimeric seven-transmembrane receptor encoded by the introduced gene and does not express the ortholog possessed by itself. Non-human mammal. The transgenic non-human mammal of this homozygote is more than the transgenic non-human mammal obtained by the method (1). And 5. As a non-human mammal used for pharmacological evaluation of test substances described below, (a) the non-human mammal does not express the ortholog of the seven-transmembrane receptor originally expressed, and is used for pharmacological evaluation. It is not necessary to consider the pharmacological effects mediated by the ortholog, and (b) the secondary phenotype such as the destruction of the gene existing at the introduced site of the foreign gene or the activation of the gene around the introduced site by the introduced gene. This is preferable in that there is almost no possibility of a change.
[0123]
3. Production of the transgenic non-human mammal of the present invention using the method for producing a cloned individual using the nucleus of a cell subjected to the intended genetic modification
The transgenic non-human mammals of the present invention may be cloned sheep (I. Wilmut et al .; Nature,385, 810, 1997), cloned bovine (J. B. Cibellli et al .; Science,280, {1256, 1998, Akira Iriya; {protein nucleic acid enzyme,}44, 892, 1999), cloned goats (A. Baguisi et al .; Nature Nature Biotechnology, Inc.).17, 456, 1999), cloned mouse (T. Wakayama et al .; Nature,).394369, 1998; {Wakayama et al .; {Nature} Genetics,}22, # 127, # 1999), for example, can be manufactured as follows.
[0124]
The above 1. Or 2. A gene comprising a DNA encoding a chimeric or human seven-transmembrane receptor on the chromosome of any cell of a non-human mammal (preferably, mouse, sheep, goat, cow, etc.) Is introduced. The nucleus of the obtained cells is initialized (operation for returning the nucleus to a state in which development can be repeated again).
[0125]
Development is initiated by injecting the nuclei of the reprogrammed cells into unfertilized eggs of an enucleated non-human mammal.
The transgenic non-human mammal of the present invention that expresses the introduced gene by artificially transplanting and implanting an egg that has started to develop into a female non-human mammal is obtained. Also, 2. The transgenic non-human mammal obtained by using the nucleus of a cell subjected to gene replacement by the method described in (1), usually contains DNA encoding a chimeric or human seven-transmembrane receptor on one of homologous chromosomes. Since the heterozygote has the gene introduced therein, by crossing the obtained heterozygotes, the ortholog of the receptor possessed by itself is not expressed, and the transgene expressing the chimeric or human seven-transmembrane receptor is not expressed. A transgenic non-human mammal can be obtained. This homozygous transgenic non-human mammal also The non-human mammal used for the pharmacological evaluation is more preferable than the transgenic non-human mammal obtained by the method (1) in the same manner as the homozygous transgenic non-human mammal obtained by the method described in (1). .
[0126]
The method of initializing the nucleus of a cell differs depending on the type of non-human mammal. When the non-human mammal is a sheep, a goat, a cow, or the like, the cells into which the exogenous gene has been introduced are transformed from a medium containing 5 to 30%, preferably 10% FCS (eg, M2 medium) for 3 to 10 days, preferably 3 to 10 days. Is preferably induced in a resting state (G0 phase or G1 phase) by cell culture in an oligotrophic medium containing 0 to 1%, preferably 0.5% FCS for 5 days to initialize. When the non-human mammal is a mouse or the like, a nucleus of a cell into which an exogenous gene has been introduced is injected into an enucleated unfertilized egg of the same type of non-human mammal, and cultured for several hours, preferably for about 1 to 6 hours. It is preferable to perform initialization.
[0127]
The method of starting the reprogrammed nucleus in an enucleated unfertilized egg differs depending on the type of non-human mammal. When the non-human mammal is a sheep, a goat, a cow, or the like, the nucleus that has induced the cell cycle to a quiescent state (G0 phase or G1 phase) and initialized is removed from the same type of non-human mammal by electrofusion or the like. It is preferred that the ovum be activated to start its development by transplantation into a nucleated unfertilized egg. When the non-human mammal is a mouse or the like, an unfertilized egg into which the nucleus of the cell into which the exogenous gene has been introduced is injected is stimulated with an egg activating substance (eg, strontium) to inhibit cell division (eg, cytotoxicity). It is preferable that the generation be started by treating with calasin B) to suppress the release of the second polar body.
[0128]
4. Pharmacological evaluation method of test substance using transgenic non-human mammal of the present invention
A test substance, for example, an agonist or antagonist that selectively acts on a seven-transmembrane receptor is administered to the transgenic non-human mammal of the present invention, and the animal is compared with an animal not administered with the test substance. The pharmacological evaluation of the test substance can be performed by measuring various physical parameters such as blood pressure, respiratory rate and body weight, observing appearance and behavior, and examining pharmacological effects such as histopathological examination.
[0129]
In addition, a pathological model animal in which various diseases are induced in the transgenic non-human mammal of the present invention is prepared, and a test substance, for example, an agonist that selectively acts on a seven-transmembrane receptor on the pathological model animal Or administering an antagonist or the like, and measuring the various physical parameters such as blood pressure, respiratory rate, body weight, etc. of the disease state model animal, observing the disease state, appearance, behavior, histopathological examination, etc., and administering no test substance. By performing the test in comparison with the disease state model animal, pharmacological evaluation of the efficacy and side effects of the test substance for the disease can be performed. Further, based on this evaluation, a substance that is preferable as a therapeutic drug for the disease can be selected. In particular, a drug specific to a human receptor whose binding amount to a human seven-transmembrane receptor and an activity as an agonist or an antagonist are higher than that of a non-mammalian ortholog of the receptor, may cause a general disease state. Although pharmacological evaluation using a model animal has been difficult, pharmacological evaluation can be performed by using the transgenic animal of the present invention. The disease induced in the transgenic non-human mammal of the present invention includes heart disease (eg, acute heart failure, chronic heart failure, myocarditis, etc.), respiratory disease, joint disease (eg, rheumatoid arthritis, osteoarthritis, etc.) ), Renal diseases (eg, renal failure, glomerulonephritis, IgA nephropathy, etc.), arteriosclerosis, psoriasis, hyperlipidemia, allergic diseases (eg, asthma, allergic rhinitis, atopic dermatitis, etc.), Bone disease (eg, osteoporosis, rickets, osteomalacia, hypocalcemia, etc.), blood disease, cerebrovascular injury, traumatic brain injury, infection, dementia, cancer, diabetes, liver disease, skin disease, Examples include neurodegenerative diseases and chronic inflammatory diseases. The preparation of a disease model animal is performed using a “manual disease model mouse” [Molecular Medicine, Inc.31Extra edition, {Nakayama Shoten Co., Ltd. (1994)], "Pathological animal model for illustration and pharmacology" [Nishimura Shoten Co., Ltd. (1984)], "Arthritis model animal", "Dental Medicine Publishing Co., Ltd. (1985)", "Nerve and muscle. Disease model animals "[Ishin-Denshi Publishing Co., Ltd. (1982)]," Active oxygen and pathology {From disease models to bedside "", and so on.
[0130]
4. The present pharmacological evaluation method and And 8. As test substances to be subjected to the pharmacological evaluation method described below, antagonists to A3 adenosine receptor (WO98 / 15555; WO00 / 64894; WO00 / 02861; WO00 / 10391; WO00 / 15231; WO99 / 65512; WO99 / 64418; WO99 / WO97 / 33879; WO97 / 27177; JP-A-11-193281; JP-A-9-291089; US Pat. No. 5,444,883; US Pat. No. 5,646,156; US Pat. No. 5,573,772; Academic Press, 164, 1994; ature,360, $ 161, $ 1992; @Neurochem. ,60, 380, 1993), antagonists such as CP 96345 and RP 67580 for NK1 tachykinin receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 262, 1994; Science,).251435, 1991; Proc. {Natl. {Acad. {Sci. USA,88, $ 10208, $ 1991; {Biol. {Chem. ,267, 25668, {1992; {Biol. {Chem. ,268, 2319, 1993), agonists or antagonists to the B2 bradykinin receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 68, 1994; Biochem. Biophys. Res.187, {1306, {1992), agonists such as CGP-12177 for β3 adrenergic receptor (Diabetes.,).47, 1464, 1998), agonists for the calcitonin receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts kBook, Academic Press, 74, 1994), and antagonists such as AF-DX116 and pyrenthroin e-Gin for the M2 muscarinic acetylcholine receptor. Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 11, 1994; J. Biol. Chem.,266, 17382, 1991), and antagonists such as yohimbine and lauworusin against the α2A adrenergic receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 42, 1994, Mol. Pharmacol.42, 16, 1992), antagonists such as CGP 20712A and atenolol against β1 adrenergic receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 47, 1994; Mol. Pharmacol.17, 1, 801980), antagonists such as L-365260 and L-364718 against CCKB cholecystokinin receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 92, 1994; Nature,).362, 348, 1993), Xenopsin and [Trp for the neurotensin receptor.11] Analog compounds such as neurotensin (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 199, 1994; Br. J. Pharmacol.,69, 689, 、 1980), prostaglandin D2 analog compounds for the DP prostanoid receptor (The G-Protein Linked Receptor, Facts Book, Academic Press, 242, 1994; Can be given.
[0131]
5. Pharmacological evaluation method of test substance using cells obtained from transgenic non-human mammal of the present invention
Various cells obtained from the transgenic non-human mammal of the present invention are brought into contact with a test substance and compared with cells in the absence of the test substance.2+By examining pharmacological effects such as various cell responses such as an increase in concentration and changes in cell morphology, pharmacological evaluation of a test substance on the cells can be performed.
[0132]
Various types of cells can be obtained by inducing differentiation of ES cells obtained from the transgenic non-human mammal of the present invention. As a method of inducing differentiation, a method of inducing a teratoma (teratoma) mixed with various tissues by implanting ES cells subcutaneously into animals of the same type and same strain (manipulating mouse Embrio 2nd edition) By culturing in vitro under appropriate conditions, endoderm cells, ectoderm cells, mesoderm cells, blood cells, endothelial cells, chondrocytes, skeletal muscle cells, smooth muscle cells, cardiomyocytes, nerve cells, glial cells, epithelium Method for inducing differentiation into cells, melanocytes, and keratinocytes (Reprod. {Fertil.} Dev.,}10, $ 31, $ 1998). The differentiated cells are brought into contact with a test substance, and compared with cells in the absence of the test substance, the intracellular Ca2+By examining pharmacological effects such as various cell responses such as an increase in concentration and changes in cell morphology, pharmacological evaluation of a test substance on the cells can be performed. By these methods, pharmacological evaluation of a test substance can be performed on cells that are difficult to remove from a human body or cells that exist only in a small number.
[0133]
6. Preparation of Genetically Modified Animal Using ES Cell, Egg, Sperm or Nucleus of Transgenic Non-Human Mammal of the Present Invention
Using ES cells, eggs, sperm or nuclei obtained from the transgenic non-human mammal of the present invention, ~ 3. And a gene-modified non-human mammal expressing a chimeric seven-transmembrane receptor and further modifying the gene on the chromosome can be obtained by the method described in (1). In particular, a gene that is known to cause a disease state that disrupts the function of the gene, Knockout animals deficient using the homologous recombination method described in 1) and dominant negative genes that inhibit the function of the gene. Or 3. The transgenic animal introduced and expressed by the method described in (1) is useful as a disease model animal.
[0134]
7. Production of a genetically modified animal by crossing the transgenic non-human mammal of the present invention with an animal of the same species or other strain, and use of the produced genetically modified animal
By crossing the transgenic non-human mammal of the present invention with an animal of the same or different strain (eg, a human disease model animal), the chimeric seven-transmembrane receptor is expressed, and a certain expression system (eg, human Genetically modified mammals exhibiting symptoms similar to pathological conditions) can be obtained. If the animal to be bred is a human disease model animal, a pathological model animal that expresses a chimeric seven-transmembrane receptor and exhibits a symptom similar to a human pathological condition as an expression system can be obtained. Methods of mating include in vitro fertilization in addition to natural mating. As the disease model animal, any disease model animal can be used, regardless of whether the disease is congenital or acquired. For example, an acquired pathological model animal is a "manual disease model mouse" [Molecular Medicine, Inc.]31Extra edition, {Nakayama Shoten Co., Ltd. (1994)], "Pathological animal model for illustration and pharmacology" [Nishimura Shoten Co., Ltd. (1984)], "Arthritis model animal", "Dental Medicine Publishing Co., Ltd. (1985)", "Nerve and muscle. Disease model animals "[Ishin-Denshi Publishing Co., Ltd. (1982)]," Active oxygen and pathology {From disease models to bedside "", Gakkai Shuppan Center (1992), and the like.
[0135]
8. Pharmacological evaluation of test substances using genetically modified animals
A test substance, for example, an agonist or antagonist acting on a seven-transmembrane receptor is administered to the genetically modified disease model animal obtained by the method described in 6 or 7, and the blood pressure, respiratory rate, Measurement of various physical parameters such as body weight, disease state, appearance, behavioral observation, histopathological examination, etc. are performed in comparison with the disease state model animal to which the test substance is not administered, whereby the test substance Pharmacological evaluation such as efficacy and side effects for diseases can be performed. Further, based on this evaluation, a substance that is preferable as a therapeutic drug for the disease state can be selected. In particular, a drug selective for a human receptor whose binding amount to a human seven-transmembrane receptor and activity as an agonist or an antagonist are higher than that of a non-mammalian ortholog of the receptor, usually causes a pathological condition of normal. Although pharmacological evaluation using a model animal was difficult, pharmacological evaluation can be performed by using the above-described genetically modified disease state model animal.
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
[0136]
【Example】
Example 1 Isolation of mouse A3 adenosine receptor cDNA
(1) Synthesis of cDNA derived from mouse brain
Brains were excised from three males of 7-week-old C3H / HeJ @ Jcl mice (purchased from CLEA Japan), and attached using FastTrack 2.0 mRNA Isolation Kit (FastTrack 2.0 mRNA Isolation Kit, manufactured by Invitrogen). Poly A according to the manual+RNA was obtained.
Poly A obtained from mouse brain+CDNA was synthesized from 2 μg of the RNA using a PCR-Select cDNA subtraction kit (PCR-Select cDNA Subtraction Kit, manufactured by Clontech) according to the attached manual.
[0137]
(2) Isolation of mouse A3 adenosine receptor cDNA by PCR
PCR was performed using the mouse brain-derived cDNA synthesized in (1) as a template. That is, Z.報告 A report by Zhao et al. (Genomics,57, 1, 1999), a 26-mer primer having a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 from a mouse genomic nucleotide sequence containing mouse A3 adenosine receptor (GenBank accession number: AF0697778), and represented by SEQ ID NO: 2 A 26-mer primer having a base sequence to be prepared was prepared. Using these primers and a mouse brain-derived cDNA as a template, a PCR reaction solution was prepared according to the method described in Molecular Cloning Third Edition, and reacted at 94 ° C. for 5 minutes, followed by 94 ° C. for 1 minute and 60 ° C. After repeating 10 cycles of 30 seconds and 1 minute at 72 ° C., further 15 cycles of 94 ° C. for 1 minute, 54 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 1 minute, and storing overnight at 4 ° C. PCR was performed under the following conditions. This PCR reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 1 kbp containing mouse A3 adenosine receptor cDNA was recovered using a Geneclean II kit (GENECLEAN II Kit, manufactured by BIO101) according to the attached manual.
[0138]
(3) Construction of plasmid pBS-mA3R having mouse A3 adenosine receptor cDNA
A DNA fragment of about 1 kbp containing the collected mouse A3 adenosine receptor cDNA was dissolved in 100 μL of Universal Buffer H (Universal Buffer H, manufactured by Takara Shuzo), and 60 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 2 hours with addition of RI. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1 kbp containing mouse A3 adenosine receptor cDNA was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0139]
Next, 2 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (-) (manufactured by Stratagene) was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H, and 24 units ofEcoAfter adding RI and performing a digestion reaction at 37 ° C. for 2 hours, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual. The recovered DNA fragment was dissolved in 50 μL of a buffer for alkaline phosphatase (Takara Shuzo), 40 units of bovine small intestine-derived alkaline phosphatase (Takara Shuzo) was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 30 minutes, and extracted with phenol / chloroform. Thereafter, a DNA fragment of about 3 kbp whose both ends were dephosphorylated by ethanol precipitation was recovered.
[0140]
Contains the mouse A3 adenosine receptor cDNA obtained aboveEco50 ng of RI fragment (about 1 kbp) and plasmid pBluescriptII @ SK (-)Eco70 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 μL of 2 I solution (manufactured by Takara Shuzo) was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C. for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was prepared according to the method of Cohen et al. (Proc. Natl. Acad.69, 2110, 1972), and transformed with ampicillin resistance (Ampr) Strain was obtained. From this transformant, the method of Birnboim et al. (Nuc. {Acids Res.,})7, 1513, 1979). The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Hereinafter, this plasmid is referred to as pBS-mA3R.
[0141]
Using a DNA sequencer 377 (manufactured by Applied Biosystems), the entire nucleotide sequence of the mouse A3 adenosine receptor cDNA contained in the plasmid pBS-mA3R was determined. The sequence is shown as SEQ ID NO: 3. The stop codon sequence of the mouse A3 adenosine receptor cDNA contained in pBS-mA3R is TAG instead of TAA because it is derived from the primer sequence. Therefore, the stop codon sequence in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 Has been corrected based on the genomic sequence of the mouse A3 adenosine receptor gene determined in Example 2. As a result of comparing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 with the nucleotide sequence of a known mouse A3 adenosine receptor cDNA (GenBank accession number: AF069778) using the software GENETYX-MAC $ 7.3 (manufactured by Software Development Corporation), The nucleotide sequence differs by 15 bases (FIG. 1), and the amino acid sequence of the mouse A3 adenosine receptor deduced from the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 4) differs by 7 amino acids (FIG. 2).
[0142]
Example 2 Isolation and Analysis of Mouse Genomic DNA Containing Mouse A3 Adenosine Receptor Gene
(1) Screening of mouse genomic DNA containing mouse A3 adenosine receptor gene
PCR primers for determining a clone having the sequence of the mouse A3 adenosine receptor gene by PCR were prepared. That is, Z.報告 A report by Zhao et al. (Genomics,57, 1, 1999), which has a base sequence represented by SEQ ID NO: 5, which amplifies a region including a part of
[0143]
(2) Isolation of mouse genomic DNA containing mouse A3 adenosine receptor gene
aboveE.coliプ ラ ス ミ ド A plasmid was isolated from the DH10B strain clone according to the method of Burnboim et al. The plasmid was named pmA3R / BeloBacII. Next, the obtained plasmid was treated with each restriction enzyme as follows, and Southern hybridization was performed using a radioisotope-labeled DNA probe containing the mouse A3 adenosine receptor gene sequence.
[0144]
First, 100 ng of the pmA3R / BeloBacII plasmid isolated above was used.SacI,SacII,NotI,XbaI,SpeI,BamHI,SmaI,PstI,EcoRI,EcoRV,HindIII,ClaI,HincII,AccI,SalI,XhoI,ApaI,KpnAfter complete digestion by performing a digestion reaction at 37 ° C. for 6 hours using 12 units of each restriction enzyme I (manufactured by Takara Shuzo) according to the attached manual, a pulse field device [manufactured by Bio-Rad (BIO-RAD)] Agarose gel electrophoresis (separation fragment size: using a program for 5-150 kbp) and further using the method of Southern (J. {Mol.98, $ 503, $ 1975) with a nylon filter [HybondTM) -N +; manufactured by Amersham Bioscience). Next, in order to prepare a probe used for Southern hybridization, PCR was performed using mouse genomic DNA as a template. That is, a 20-mer primer having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7 and a 20-mer primer having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 8 for amplifying DNA containing a region encoding mouse A3 adenosine receptor in
[0145]
Each of the labeled probes was hybridized with the filter prepared above overnight, and 2 × SSPE (300 mmol / L NaCl, 20 mmol / L NaH) containing 0.1% sodium dodecyl sulfate (SDS) was used.2PO4, 2 mmol / L EDTA, pH 7.4) at 65 ° C. for 3 times, 0.2 × SSPE containing 0.1% SDS (30 mmol / L NaCl, 2 mmol /
[0146]
As a result of this hybridization, the pmA3R / BeloBacII plasmid wasEcoIt was shown that cleavage with RI yields a DNA fragment of about 9
Subsequently, 5 μg of the above-mentioned pmA3R / BeloBacII plasmid was dissolved in 100 μL of universal buffer H, and 60 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 9
[0147]
Further, 1 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 50 μL of Universal Buffer H, and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment of about 3 kbp was recovered by an ethanol precipitation method. The recovered DNA was dissolved in 50 μL of a buffer for alkaline phosphatase, and 40 units of alkaline phosphatase derived from bovine small intestine was added, followed by a reaction at 50 ° C. for 3 hours. After phenol / chloroform extraction, a DNA fragment of about 3 kbp dephosphorylated by the ethanol precipitation method was recovered.
[0148]
from the pmA3R / BeloBacII plasmidEco10 ng of a mouse genomic DNA fragment (about 9 kbp) containing
[0149]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Hereinafter, these plasmids are referred to as pBS-ex1 and pBS-ex2.
[0150]
(3) Analysis of mouse genomic DNA containing mouse A3 adenosine receptor gene
1 μg each of pBS-ex1 and pBS-ex2SacI,SacII,NotI,XbaI,SpeI,BamHI,SmaI,PstI,EcoRI,EcoRV,HindIII,ClaI,HincII,AccI,SalI,XhoI,ApaI,KpnUsing 12 units of each restriction enzyme I (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.), digestion was carried out at 37 ° C. for 16 hours in accordance with the attached manual, followed by complete digestion, followed by agarose gel electrophoresis. From the results, the position of the recognition sequence for each restriction enzyme present in the mouse genomic DNA of about 15.5
Next, using a DNA sequencer 377, the nucleotide sequence from a region of about 300 bp upstream of
[0151]
Example 3 Isolation of cDNA for Human A3 Adenosine Receptor
(1) Synthesis of cDNA derived from human liver
Human liver poly A purchased from Clontech+CDNA Using 4 μg of RNA as a template, cDNA was obtained according to the attached manual using a superscript preamplification system for synthesizing first-strand cDNA (SuperScript \ Preamplification \ System \ for \ first \ strand \ Synthesis, manufactured by Invitrogen).
[0152]
(2) Isolation of human A3 adenosine receptor cDNA by PCR
Subsequently, PCR was performed using the obtained human liver-derived cDNA as a template. That is, M. R. {A report by Atkinson et al. (Neurosci. {Res.,}29A 24-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12, based on the nucleotide sequence of human genomic DNA containing the human A3 adenosine receptor gene (GenBank accession numbers: L77729 and L77730) described in US Pat. And a 25-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13 was prepared. Using these primers, a PCR reaction solution was prepared using human liver-derived cDNA as a template, reacted at 94 ° C. for 5 minutes, and then repeated 30 times at 94 ° C. for 1 minute and at 68 ° C. for 2 minutes. . After performing PCR again in the same manner as described above using 2 μL of this PCR reaction solution, the PCR reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 1 kbp containing human A3 adenosine receptor cDNA was transcribed into GeneClean II. Using the kit, the cells were collected according to the attached manual.
[0153]
(3) Construction of plasmid pBS-hA3R having human A3 adenosine receptor cDNA
Next, 250 ng of the recovered DNA fragment containing the human A3 adenosine receptor cDNA (about 1 kbp) and 50 ng of the plasmid pT7Blue @ T-Vector (Novagen) were dissolved in 10 μL of distilled water, and the DNA ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 2 hours.
[0154]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. In addition, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence of the human A3 adenosine receptor cDNA contained in the plasmid was confirmed. As a result, the sequence was the same as that of the known human A3 adenosine receptor cDNA. SEQ ID NO: 14 shows the nucleotide sequence of the obtained human A3 adenosine receptor cDNA, and SEQ ID NO: 15 shows the amino acid sequence of the human A3 adenosine receptor encoded by the cDNA. Hereinafter, this plasmid is referred to as pBS-hA3R. FIG. 6 shows the construction steps of pBS-hA3R.
[0155]
Example 4 Construction of Target Vector for Replacing Mouse A3 Adenosine Receptor Gene with DNA Encoding Chimeric A3 Adenosine Receptor
About 5 kbp upstream of
[0156]
(1) Construction of plasmid chimera-1
A plasmid chimera-1 containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 190 to 225 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from 568 to 678 of SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 7). . In the amino acid sequence at positions 190 to 225 of the chimeric A3 adenosine receptor, Val at position 196 of the amino acid sequence at positions 191 to 226 of the mouse A3 adenosine receptor is Ala (corresponding to position 195 of the human A3 adenosine receptor). Has been replaced by
[0157]
Based on the sequence of the mouse A3 adenosine receptor gene, a 25-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 and a 27-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 were synthesized. The nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17 was designed so as to encode a 195th Ala residue specific to the human A3 adenosine receptor by partially substituting the sequence based on the mouse A3 adenosine receptor gene. . Using these primers, a reaction solution for PCR was prepared using pBS-ex2 as a template, and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M and 25 units ofSpeI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 110 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0158]
2.6 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 20 μL of Universal Buffer M and 5 units ofSpeI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a Geneclean II kit according to the attached manual.
[0159]
About 10 ng of the about 110 bp DNA fragment obtained above and plasmid pBluescriptII @ SK (-)-derivedSpeI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-1.
[0160]
(2) Construction of plasmid chimera-2
A plasmid chimera-2 containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 127 to 190 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from 379 to 570 in SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 8). . The amino acids 127-190 of the chimeric A3 adenosine receptor are identical to the amino acids 127-190 of the human A3 adenosine receptor.
[0161]
Based on the cDNA sequence of the human A3 adenosine receptor gene, a 26-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18 and a 29-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 19 were prepared. Using these primers and using pBS-hA3R as a template, a PCR reaction solution was prepared and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M and mixed with 0.01% BSA and 37.5 units.XbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Dissolve in 20 μL of Universal Buffer K and add 15 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 200 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0162]
2.6 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) is dissolved in 20 μL of Universal Buffer M, and 0.01% BSA and 7.5 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer K, and 7.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0163]
About 10 ng of the about 200 bp DNA fragment obtained above and plasmid pBluescriptII @ SK (-)-derivedXbaI-Bam50 ng of the HI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-2.
[0164]
(3) Construction of plasmid chimera-3
A plasmid chimera-3 containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 44 to 127 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from 130 to 381 in SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 9). . The amino acid sequence at positions 44 to 127 of the chimeric A3 adenosine receptor is the amino acid sequence at positions 44 to 127 of the human A3 adenosine receptor, wherein Gln at position 44 is Arg, Lys at position 119 is Arg, and Lys at position 119 are at position 120. Arg is replaced with Thr, and His at position 124 is replaced with Gln.
[0165]
Based on the sequence of the human A3 adenosine receptor cDNA, a 35-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20 and a 34-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21 were synthesized. The nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 20 is obtained by partially substituting a sequence based on the human A3 adenosine receptor cDNA to obtain a mouse A3 adenosine receptor specific 119th Arg, 120th Thr, and 124th Arg. Like Gln, the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 21 partially substitutes a sequence based on human A3 adenosine receptor cDNA to encode Arg at position 44, which is specific for mouse A3 adenosine receptor. In addition, each was designed. Using these primers and using pBS-hA3R as a template, a PCR reaction solution was prepared and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method, and then dissolved in 50 μL of Universal Buffer K.SpeI and 37.5 unitsBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 250 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0166]
2 μg of plasmid RpBluescript {II} SK (−) was dissolved in 50 μL of universal buffer K and 20 units ofSpeI and 30 unitsBamAfter adding HI and performing a digestion reaction at 37 ° C. for 20 hours, the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, and a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0167]
80 ng of the about 250 bp DNA fragment obtained above and plasmid pBS-hA3R-derivedSpeI-Bam50 ng of the HI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-3.
[0168]
(4) Construction of plasmid chimera-4
A plasmid chimera-4 containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 17 to 45 of the chimeric A3 adenosine receptor (the sequence from positions 49 to 135 of SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 10). . The amino acid sequence at positions 17 to 45 of the chimeric A3 adenosine receptor is such that, in the amino acid sequence at positions 17 to 45 of the human A3 adenosine receptor, Arg at position 42 is replaced with Thr and Gln at position 44 is replaced with Arg. .
[0169]
Based on the sequence of the human A3 adenosine receptor cDNA, a 34-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 22 and a 28-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23 were synthesized. The nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 22 is obtained by partially substituting the sequence based on the human A3 adenosine receptor cDNA to encode the 42nd Thr and 44th Arg specific to the mouse A3 adenosine receptor. Designed.
[0170]
Using these primers and using pBS-hA3R as a template, a PCR reaction solution was prepared and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M and mixed with 0.01% BSA and 37.5 units.XbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours with addition of RI. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 100 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0171]
2.6 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) is dissolved in 50 μL of Universal Buffer M and 0.01% BSA and 7.5 units ofXbaAfter addition of I and digestion reaction at 37 ° C. for 20 hours, the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours with addition of RI. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0172]
About 10 ng of the about 100 bp DNA fragment obtained above and plasmid pBS-hA3R-derivedXbaI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-4.
[0173]
(5) Construction of plasmid chimera-1 + 2
A plasmid chimera-1 + 2 containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 127 to 226 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from 379 to 678 of SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 11). .
[0174]
2.6 μg of plasmid chimera-1 was dissolved in 100 μL of universal buffer H and 30 units ofEcoRI and 25 creditsSpeI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 110 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0175]
3 μg of plasmid chimera-2 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer M and 37.5 units ofBamHI and 37.5 unitsXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 200 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0176]
2.6 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) is dissolved in 20 μL of Universal Buffer K and 7.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H, andEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0177]
10 ng of the DNA fragment (about 110 bp) derived from the plasmid chimera-1 and 10 ng of the DNA fragment derived from the plasmid chimera-2 (about 200 bp) and the plasmid pBluescriptII @ SK (-)BamHI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-1 + 2.
[0178]
(6) Construction of plasmid chimera-3 + 4
A plasmid chimera-3 + 4 containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 17 to 127 of the chimeric A3 adenosine receptor (the sequence from positions 49 to 381 of SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 12). .
[0179]
1.2 μg of plasmid chimera-3 was dissolved in 50 μL of NE buffer 3 (New England Biolabs) and 24 units ofBsiWI was added and a digestion reaction was performed at 55 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 250 bp was recovered using a Geneclean II kit according to the attached manual.
[0180]
1 μg of plasmid chimera-4 was dissolved in 50 μL of
[0181]
10 ng of the DNA fragment (about 250 bp) derived from plasmid chimera-3 obtained above and plasmid chimera-4 derivedBsiWI andEco50 ng of the RI fragment (about 3.1 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-3 + 4.
[0182]
(7) Construction of plasmid chimera-1 + 2 + 3 + 4
A plasmid chimera-1 + 2 + 3 + 4 containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 17 to 226 of the chimeric A3 adenosine receptor (the sequence from positions 49 to 678 of SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 13). .
[0183]
3 μg of plasmid chimera-1 + 2 was dissolved in 100 μL of universal buffer H and 24 units ofEcoRI and 20 creditsBglII was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 300 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0184]
Dissolve 2.8 μg of plasmid chimera-3 + 4 in 100 μL of Universal Buffer K and add 75 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer H, andEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a Geneclean II kit according to the attached manual.
[0185]
10 ng of the DNA fragment (about 300 bp) derived from the plasmid chimera-1 + 2 and the plasmid chimera-3 + 4BamHI andEco50 ng of the RI fragment (about 3.3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-1 + 2 + 3 + 4.
[0186]
(8) Construction of plasmid A3R-N1
A plasmid A3R-N1 having a mouse genomic DNA sequence of about 350 bp upstream of the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene was constructed as follows (see FIG. 14).
To obtain a mouse genomic DNA fragment 350 bp upstream of the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene, PCR was performed using plasmid pBS-ex1 as a template. That is, a 27-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 24 and a 28-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 25 were prepared based on the nucleotide sequence of the mouse A3 adenosine receptor gene. Using these primers, a reaction solution for PCR was prepared using pBS-ex1 as a template and reacted at 94 ° C. for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C. for 1 minute, 52 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment of about 350 bp was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment is dissolved in 100 μL of Universal Buffer K and 75 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer H and 60 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 350 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0187]
Dissolve 2.8 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (-) in 50 μL of Universal Buffer K and add 30 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with ethanol / chloroform, a DNA fragment of about 3 kbp was recovered by an ethanol precipitation method.
[0188]
50 ng of a DNA fragment of about 350 bp upstream from the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene obtained above and plasmid pBluescriptII @ SK (-)-derivedBamHI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as A3R-N1.
[0189]
(9) Construction of plasmid A3R-N2
A plasmid A3R-N2 having a base sequence of about 200 bp downstream from the initiation codon of the human A3 adenosine receptor cDNA was constructed as follows (see FIG. 15).
[0190]
In order to obtain a DNA fragment of about 200 bp downstream from the initiation codon of the human A3 adenosine receptor cDNA sequence, PCR was performed using plasmid pBS-hA3R as a template. That is, a 28-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 26 and a 26-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27 were prepared based on the sequence of the human A3 adenosine receptor cDNA. Using these primers, a reaction solution for PCR was prepared using pBS-hA3R as a template and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 52 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight.
[0191]
After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment of about 350 bp was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment is dissolved in 100 μL of Universal Buffer K and 75 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer H and 60 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 200 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0192]
Dissolve 2.8 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (-) in 50 μL of Universal Buffer K and add 30 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with ethanol / chloroform, a DNA fragment of about 3 kbp was recovered by an ethanol precipitation method.
[0193]
50 ng of a DNA fragment of about 200 bp downstream from the initiation codon of human A3 adenosine receptor cDNA obtained above and plasmid pBluescriptII @ SK (-)BamHI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as A3R-N2.
[0194]
(10) Construction of plasmid A3R-N3
A DNA fragment derived from the plasmid A3R-N2 (about 200 bp downstream from the initiation codon of the human A3 adenosine receptor cDNA) downstream of the sequence 5 'to the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene of the plasmid A3R-N1 The plasmid A3R-N3 into which was introduced was constructed as follows (see FIG. 16).
[0195]
2.3 μg of plasmid A3R-N2 was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI and 10 unitsSphI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 200 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
1.6 μg of plasmid A3R-N1 was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI and 10 unitsSphI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3.35 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0196]
From the plasmid A3R-N2 obtained aboveEcoRI-Sph10 ng of the I fragment (about 200 bp) and plasmid A3R-N1EcoRI-Sph50 ng of the I fragment (about 3.35 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as A3R-N3.
[0197]
(11) Construction of plasmid cA3R-N
A mouse genomic sequence upstream of the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene upstream of the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence 1-226 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences 1-678 of SEQ ID NO: 32) A plasmid cA3R-N containing a sequence into which 350 bp was inserted was constructed as follows (see FIG. 17).
[0198]
Dissolve 2.8 μg of plasmid A3R-N3 in 100 μL of Universal Buffer K, add 0.01% BSA and 50 unitsNcoI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer L and 50 units ofSacI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 400 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0199]
2.4 μg of plasmid chimera-1 + 2 + 3 + 4 is dissolved in 100 μL of universal buffer K, and 0.01% BSA and 50 units ofNcoI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer L and 50 units ofSacI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3.6 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0200]
The plasmid A3R-N3-derivedNcoI-Sac80 ng of the I fragment (about 400 bp) and the plasmid chimera-1 + 2 + 3 + 4NcoI-Sac50 ng of the I fragment (about 3.6 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the mixture was ligated with Ligation Kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as cA3R-N.
[0201]
(12) Construction of plasmid A3R-N5
A plasmid A3R-N5 having a mouse
3.3 μg of plasmid pBS-ex1 was dissolved in 20 μL of Universal Buffer T containing 0.01% BSA and 4 units ofSmaI and 5 unitsSacAfter addition of I and digestion reaction at 37 ° C. for 20 hours, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 5 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0202]
1.1 μg of plasmid pBS-hA3R was dissolved in 50 μL of Universal Buffer H and 20 units ofNdeI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, both ends of the recovered DNA fragment were subjected to a blunting treatment using a DNA blunting kit (manufactured by Takara Shuzo) according to the attached manual. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H, and 20 units ofSacAfter addition of I and digestion reaction at 37 ° C. for 16 hours, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0203]
1 μg of the DNA fragment (about 5 kbp) derived from the plasmid pBS-ex1 and the plasmid pBS-hA3RNdeI (blunted)Sac50 ng of the I fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 μL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C. for 16 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as A3R-N5.
[0204]
(13) Construction of plasmid arm1 + cA3R-N
A mouse genomic sequence upstream of the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene upstream of the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence 1-226 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences 1-678 of SEQ ID NO: 32) Plasmid arm1 + cA3R-N containing the sequence into which 5.4 kbp was inserted was constructed as follows (see FIG. 19).
[0205]
4 μg of plasmid cA3R-N was dissolved in 50 μL of Universal Buffer L and 20 units ofSacI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 1 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0206]
Dissolve 3.4 μg of plasmid A3R-N5 in 50 μL of Universal Buffer L and add 20 units ofSacI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 9 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0207]
From the plasmid cA3R-N obtained aboveSacI-Eco10 ng of the RI fragment (about 1 kbp) and plasmid A3R-N5SacI-Eco50 ng of the RI fragment (about 9 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as arm1 + cA3R-N.
[0208]
(14) Construction of plasmid chimera-5
Plasmid chimera-5 containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 225 to 284 of the chimeric A3 adenosine receptor (the sequence from positions 673 to 852 of SEQ ID NO: 32) was constructed as follows (see FIG. 20). . The amino acids 225 to 284 of the chimeric A3 adenosine receptor are identical to the amino acids 225 to 284 of the human A3 adenosine receptor.
[0209]
Based on the sequence of the human A3 adenosine receptor cDNA, a 24-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28 and a 30-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29 were synthesized. Using these primers and using pBS-hA3R as a template, a PCR reaction solution was prepared and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer K and 37.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 180 bp was recovered using a Geneclean II kit according to the attached manual.
[0210]
2.6 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) is dissolved in 20 μL of Universal Buffer K and 7.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0211]
The about 180 bp DNA fragment 12 ng obtained above and the plasmid pBluescript II @ SK (-)-derivedBamHI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-5.
[0212]
(15) Construction of plasmid chimera-6
Plasmid containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 282 to 318 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from 844 to 957 in SEQ ID NO: 32) and a sequence of about 360 bp after the termination codon of the mouse A3 adenosine receptor gene chimera-6 was constructed as follows (see FIG. 21). In the amino acid sequence at positions 282 to 318 of the chimeric A3 adenosine receptor, Cys at position 285 of the amino acid sequence at positions 283 to 319 of the mouse A3 adenosine receptor has been substituted with Tyr.
[0213]
Based on the sequence of the mouse A3 adenosine receptor gene, a 32-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 and a 24-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 were synthesized. The nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 30 was designed to encode a 284th Tyr specific for the human A3 adenosine receptor by partially substituting a sequence based on the mouse A3 adenosine receptor gene. Using these primers, a reaction solution for PCR was prepared using pBS-ex2 as a template, and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by a cycle of 94 ° C for 1 minute, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. Was repeated for 8 cycles, followed by a further 22 cycles of a cycle of 94 ° C. for 1 minute and 68 ° C. for 2 minutes, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer K and 37.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. Subsequently, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 470 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0214]
2.6 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 20 μL of Universal Buffer K and 7.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, this DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0215]
24 ng of the DNA fragment of about 470 bp obtained above and plasmid pBluescriptII @ SK (-)-derivedBamHI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-6.
[0216]
(16) Construction of plasmid chimera-5 + 6
Plasmid containing the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 225 to 318 of the chimeric A3 adenosine receptor (the sequence from positions 673 to 957 of SEQ ID NO: 32) and the sequence of about 360 bp after the termination codon of the mouse A3 adenosine receptor gene chimera-5 + 6 was constructed as follows (see FIG. 22).
[0219]
2 μg of plasmid chimera-5 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer H and 30 units ofEcoRI and 25 creditsMluI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 180 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0218]
2 μg of plasmid chimera-6 was dissolved in 100 μL of universal buffer H and 30 units ofEcoRI and 25 creditsMluI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After the reaction solution was extracted with ethanol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3.5 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0219]
Derived from plasmid chimera-5 obtained aboveEcoRI-Mlu10 ng of the I fragment (about 180 bp) and the plasmid chimera-6EcoRI-Mlu50 ng of the I fragment (about 3.5 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the mixture was ligated with Ligation Kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as chimera-5 + 6.
[0220]
(17) Construction of plasmid A3R-C1
Plasmid A3R-C1 having a mouse genomic DNA of about 1.8 kbp containing a polyadenylation signal present in
[0221]
5 μg of plasmid pBS-ex2 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer K, and 30 units ofPstI and 30 unitsBamAfter adding HI and performing a digestion reaction at 37 ° C. for 16 hours, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of distilled water, and after agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1.8 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0222]
Dissolve 2.8 μg of pBluescriptII @ SK (-) in 100 μL of Universal Buffer K and add 30 units ofPstI and 30 unitsBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 24 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method.
100 ng of the mouse genomic DNA fragment (about 1.8 kbp) containing the polyadenylation signal present in
[0223]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as A3R-C1.
[0224]
(18) Construction of plasmid A3R-C2
About 1.6 kbp of the sequence downstream of the polyadenylation signal was removed from the plasmid A3R-C1, andSacThe plasmid A3R-C2 to which the II recognition sequence was added was constructed as follows (see FIG. 24).
[0225]
Dissolve 2 μg of plasmid A3R-C1 in 100 μL of Universal Buffer M and add 50 units ofHinAfter cII was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours, the reaction solution was extracted with phenol / chloroform, and then a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment is dissolved in 100 μL of Universal Buffer L and 50 units ofKpnI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. After dissolving the DNA fragment in 20 μL of distilled water, agarose gel electrophoresis was performed, and a DNA fragment of about 3.2 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0226]
Subsequently, a 17-mer synthetic oligo DNA represented by SEQ ID NO: 34 and a 13-mer synthetic oligo DNA represented by SEQ ID NO: 35 were prepared, 10 pmol of each was added to 100 μL of distilled water, heated at 90 ° C. for 10 minutes, and then room temperature. The respective synthetic oligo DNAs were annealed by returning to the above.
The plasmid A3R-C1 derived from the plasmid obtained by removing about 1.6 kbp of the mouse genomic DNA sequence obtained above.HincII andKpn30 ng of the I fragment (about 3.2 kbp) and 0.2 pmol of the annealed synthetic oligo DNA were dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 μL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C. for 1 hour.
[0227]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Hereinafter, this plasmid is referred to as A3R-C2.
[0228]
(19) Construction of plasmid cA3R-C
A nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 225 to 318 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from position 673 to position 957 of SEQ ID NO: 32) and the stop codon of the mouse A3 adenosine receptor geneHinA plasmid cA3R-C containing a sequence of about 500 bp up to the cII site was constructed as follows (see FIG. 25).
[0229]
1 μg of plasmid A3R-C2 is dissolved in 100 μL of Universal Buffer T, and 0.01% BSA and 50 units ofSacII was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer K, and 15 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 150 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0230]
1.5 μg of plasmid chimera-5 + 6 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer T, and 0.01% BSA and 50 units ofSacII was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer K, and 75 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3.7 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0231]
From the plasmid A3R-C2 obtained aboveSacII-Bam10 ng of the HI fragment (about 150 bp) and the plasmid chimera-5 + 6-derivedSacII-Bam50 ng of the HI fragment (approximately 3.7 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as cA3R-C.
[0232]
(20) Construction of plasmid ploxP-HPRT-hA3R-arm2
Plasmid ploxpHPRT2 in which the hprt gene connected downstream of the PGK promoter is present between the two loxP sequences.SmaI /BamBetween the HI sites, in the untranslated region of
[0233]
3 μg of the plasmid pBS-ex2 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer M (manufactured by Takara Shuzo) containing 0.01% bovine serum albumin (hereinafter abbreviated as BSA), and 75 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 12 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer L (Takara Shuzo) and 75 units ofApaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 12 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 10 μL of distilled water, and after agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 4 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual. Subsequently, both ends of the recovered DNA fragment were subjected to a blunting treatment using a DNA blunting kit (manufactured by Takara Shuzo) according to the attached manual. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was dissolved in 15 μL of Universal Buffer K (Takara Shuzo), and 7.5 units ofBamHI was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 10 hours. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.8 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual. This fragment is located in the untranslated region of
[0234]
2.8 μg of plasmid ploxpHPRT2 (WO # 01/33957) was dissolved in 100 μL of Universal Buffer T (manufactured by Takara Shuzo) containing 0.01% BSA, and 75 units ofSmaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment is dissolved in 100 μL of Universal Buffer K and 75 units ofBamHI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 12 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, DNA fragments were recovered by an ethanol precipitation method and dissolved in 20 μL of distilled water.
[0235]
90 ng of the mouse genomic DNA fragment (about 2.8 kbp) containing
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as “ploxP-HPRT-hA3R-arm2”.
[0236]
(21) Construction of plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2
In plaxP-HPRT-hA3R-arm2 constructed in (20)EcoWith RISacThe plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2 to which the recognition sequence of II was added was constructed as follows (see FIG. 27).
[0237]
2 μg of plasmid ploxP-HPRT-hA3R-arm2 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer K and 40 units ofHpaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was dissolved in 100 μL of Universal Buffer L, and 50 units ofKpnI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. After dissolving the DNA fragment in 15 μL of distilled water, agarose gel electrophoresis was performed, and a DNA fragment of about 9 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0238]
Subsequently, a 38-mer synthetic oligo DNA represented by SEQ ID NO: 36 and a 34-mer synthetic oligo DNA represented by SEQ ID NO: 37 were prepared, 10 pmol of each was added to 100 μL of distilled water, heated at 90 ° C. for 10 minutes, and then heated to room temperature. To allow annealing.
Derived from plasmid ploxP-HPRT-hA3R-arm2, obtained aboveHpaI-KpnI fragment (about 9 kbp) (30 ng) and annealed synthetic oligo DNA (0.2 pmol) were dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 μL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C. for 1 hour.
[0239]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2.
[0240]
(22) Construction of plasmid ploxP-RE-C-HPRT-chiA3R-arm2
A nucleotide sequence encoding the amino acid sequence at positions 225 to 318 of the chimeric A3 adenosine receptor (sequences from position 673 to position 957 of SEQ ID NO: 32) and the stop codon of the mouse A3 adenosine receptor geneHinPlasmid ploxP-RE-C-HPRT-chiA3R-arm2, in which a sequence of about 500 bp up to the cII site was introduced upstream of the hprt gene of plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2, was constructed as follows ( See FIG. 28).
[0241]
2 μg of plasmid cA3R-C is dissolved in 100 μL of Universal Buffer T, and 0.01% BSA and 50 units ofSacII was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours with addition of RI. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 800 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0242]
3.2 μg of plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer T, and 0.01% BSA and 50 units ofSacII was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours with addition of RI. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 8.5 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0243]
From the plasmid cA3R-C obtained aboveEcoRI-Sac100 ng of the II fragment (about 800 bp) and the plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2EcoRI-Sac100 ng of the II fragment (about 8.5 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as ploxP-RE-C-HPRT-chiA3R-arm2.
[0244]
(23) Construction of ploxP-arm1-HPRT-chiA3R-arm2
A mouse genomic sequence of about 5.4 kbp upstream of the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene is added upstream of the base sequence encoding the chimeric A3 adenosine receptor (sequence of SEQ ID NO: 32), and the mouse A3 adenosine receptor downstream. After the stop codon of the geneHinA plasmid ploxP-arm1-HPRT-chiRTR-arm2 having a structure in which a sequence to which a sequence of about 500 bp was added up to the cII site was introduced upstream of the hprt gene of the plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2 was constructed as follows. (See FIG. 29).
[0245]
2.5 μg of plasmid arm1 + cA3R-N was dissolved in 100 μL of Universal Buffer M and 50 units ofSpeI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 7 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0246]
2 μg of plasmid ploxP-RE-C-HPRT-chiA3R-arm2 was dissolved in 100 μL of Universal Buffer M and 50 units ofNheI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 20 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Subsequently, the DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 9 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0247]
Derived from plasmid arm1 + cA3R-N obtained aboveNheI-Eco100 ng of the RI fragment (about 7 kbp) and the plasmid ploxP-RE-C-HPRT-chiA3R-arm2NheI-Eco100 ng of the RI fragment (about 9 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as “ploxP-arm1-HPRT-chiA3R-arm2”.
[0248]
(24) Construction of ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2
Plasmid ploxP-DT-arm1- having a diphtheria toxin (DT) expression unit inserted upstream of a sequence of about 5.4 kbp upstream of the initiation codon of the mouse A3 adenosine receptor gene of plasmid ploxP-arm1-HPRT-chiA3R-arm2. HPRT-chiA3R-arm2 was constructed as follows (see FIG. 30).
[0249]
3.55 μg of plasmid pKO @ SelectDT (manufactured by Lexicon Genetics) was dissolved in 40 μL of
[0250]
2.5 μg of plasmid ploxP-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 was dissolved in 100 μL of
[0251]
From the plasmid pKO @ SelectDT derived aboveRsr50 ng of the II fragment (about 1.3 kbp) and the plasmid ploxP-arm1-HPRT-chiA3R-arm2RsrIIng fragment (about 16 kbp) (100 ng) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 16 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2.
[0252]
In addition, using a DNA sequencer 377, the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 32) encoding the chimeric A3 adenosine receptor contained in the plasmid ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 was confirmed. FIG. 31 schematically shows the structure of the chimeric A3 adenosine receptor gene prepared in this example.
[0253]
Example 5 Construction of Expression Vector for Human A3 Adenosine Receptor
(1) Construction of plasmid polyA @ in @ pBS
A plasmid polyA in pBS containing the SV40 polyadenylation signal was constructed as follows (see FIG. 32).
Preparation of a 26-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 38 containing the polyadenylation signal of SV40 of plasmid pCAG-GFP-pHPRTp (WO $ 01/33957) and a 35-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 39 did. Using these primers and a plasmid pCAG-GFP-pHPRTp as a template, a PCR reaction solution was prepared and reacted at 94 ° C. for 5 minutes, followed by 94 ° C. for 30 seconds, 60 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 second. The cycle for 30 minutes was repeated 30 times, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer T containing 0.01% BSA and 15 units ofXbaI and 10 unitsSacII was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 300 bp containing the SV40 polyadenylation signal was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0254]
3 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 40 μL of Universal Buffer T containing 0.01% BSA, and 15 units ofXbaI and 10 unitsSacII was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
100 ng of the DNA fragment (about 300 bp) containing the polyadenylation signal of SV40 obtained above and plasmid pBluescriptII @ SK (-)XbaI-Sac100 ng of the II fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 2 hours.
[0255]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. The nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the SV40 polyadenylation signal contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as polyA @ in @ pBS.
[0256]
(2) Construction of hA3R @ in @ pBS
A plasmid hA3R in pBS having a sequence encoding a human A3 adenosine receptor with a FLAG tag added to the N-terminus was constructed as follows (see FIG. 33).
Based on the sequence of the human A3 adenosine receptor cDNA, a 55-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 40 containing a sequence encoding the FLAG tag and a 30-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 41 were prepared. did. Using these primers and using the plasmid pBS-hA3R as a template, a PCR reaction solution was prepared and reacted at 94 ° C for 5 minutes, followed by 94 ° C for 30 seconds, 60 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute. The cycle was repeated 30 times, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M containing 0.01% BSA and 37.5 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After agarose gel electrophoresis of the reaction solution, a DNA fragment of about 1 kbp containing a sequence encoding a human A3 adenosine receptor with a FLAG tag added to the N-terminus was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0257]
3 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) is dissolved in 40 μL of Universal Buffer M containing 0.01% BSA, and 30 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. This DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H, and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0258]
100 ng of the DNA fragment (about 1 kbp) containing the sequence encoding the human A3 adenosine receptor to which the FLAG tag was added at the N-terminus and the plasmid pBluescriptII @ SK (-)XbaI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and the binding reaction was performed at 16 ° C for 2 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. The nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid and encoding the human A3 adenosine receptor with a FLAG tag added to the N-terminus was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as hA3R in pBS.
[0259]
(3) Construction of plasmid hA3R-polyA in pBS
A plasmid hA3R-polyA in pBS having a SV40 polyadenylation signal added downstream of a sequence encoding a human A3 adenosine receptor having a FLAG tag added to the N-terminus was constructed as follows (see FIG. 34).
[0260]
Dissolve 1.25 μg of the plasmid hA3R in pBS prepared in (2) above in 40 μL of Universal Buffer M containing 0.01% BSA, and add 30 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer H and 12 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 6 hours after adding RI. After agarose gel electrophoresis of the reaction solution, a DNA fragment of about 1 kbp containing a sequence encoding a human A3 adenosine receptor with a FLAG tag added to the N-terminus was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0261]
2.5 μg of the plasmid polyApin pBS prepared in the above (1) was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M containing 0.01% BSA, and 30 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The recovered DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H, and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 3.3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0262]
40 ng of the DNA fragment (about 1 kbp) containing the sequence encoding the human A3 adenosine receptor to which the FLAG tag was added at the N-terminus and the plasmid polyA in pBS-derivedXbaI-Eco50 ng of the RI fragment (about 3.3 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 µL of 2 I solution was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C for 3 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as hA3R-polyA in pBS.
[0263]
(4) Construction of human A3 adenosine receptor expression vector hA3R in pCAG
A human A3 adenosine receptor expression vector hA3R in pCAG containing a FLAG tag at the N-terminus containing a CAG promoter was constructed as follows (see FIG. 35).
[0264]
3 μg of the plasmid hA3R-polyA in pBS prepared in the above (3) was dissolved in 40 μL of universal buffer H, and 12 units ofEcoRI and 15 creditsEcoRV was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction mixture was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 1.5 kbp (a DNA fragment containing a polyadenylation signal of SV40 downstream of a sequence encoding a human A3 adenosine receptor with a FLAG tag added to the N-terminus) was obtained. And using Gene Clean II kit according to the attached manual.
[0265]
4 μg of plasmid pCAG-GFP-pHPRTp was dissolved in 50 μL of Universal Buffer K and 20 units ofHpaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. Dissolve in 40 μL of Universal Buffer H and add 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 8 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0266]
From the plasmid hA3R-polyApin pBS obtained aboveEcoRI-Eco100 ng of RV fragment (about 1.5 kbp) and pCAG-GFP-pHPRTp-derivedEcoRI-Hpa50 ng of the I fragment (about 8 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 3 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as hA3R in pCAG.
[0267]
Example 6 Construction of Expression Vector for Chimeric A3 Adenosine Receptor
An expression vector for mammalian cells of a chimeric A3 adenosine receptor containing a CAG promoter, cA3R in pCAG, was constructed by the following steps (1) to (4).
(1) Preparation of DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor with FLAG tag added to the N-terminus
Based on the sequence encoding the chimeric A3 adenosine receptor (SEQ ID NO: 32), a 55-mer primer having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 40 containing the sequence encoding the FLAG tag, and the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 42 A 34-mer primer was prepared. Using these primers, a PCR reaction solution was prepared using the plasmid ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 prepared in Example 4 (24) as a template, and reacted at 94 ° C. for 5 minutes. A cycle of 30 ° C. for 30 seconds, 60 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 minute was repeated 30 times, and PCR was performed under the condition of storing at 4 ° C. overnight. After extracting the PCR reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M containing 0.01% BSA and 37.5 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The fragment amplified by PCR by this digestion reactionEcoPresent in the sequence encoding the chimeric A3 adenosine receptor as well as the RI siteEcoAlso cut at the RI site. After agarose gel electrophoresis of the reaction solution, a DNA fragment of about 700 bp encoding the N-terminus of the chimeric A3 adenosine receptor having a FLAG tag added to the N-terminus, and a DNA fragment of about 300 bp encoding the C-terminus, Was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0268]
(2) Construction of plasmid cA3R (N) in pBS
A plasmid cA3R (N) in pBS having a sequence encoding the N-terminus of a chimeric A3 adenosine receptor having a FLAG tag added to the N-terminus was constructed as follows (see FIG. 36).
[0269]
2 μg of plasmid pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H, and 24 units ofEcoThe digestion reaction was performed at 37 ° C. for 2 hours with addition of RI. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual. The recovered DNA is dissolved in 50 μL of alkaline phosphatase buffer, 40 units of bovine small intestine-derived alkaline phosphatase is added, the reaction is carried out at 50 ° C. for 1 hour, phenol / chloroform extraction is performed, and the ends are dephosphorylated by ethanol precipitation. The obtained DNA fragment of about 3 kbp was recovered.
[0270]
Derived from the above plasmid pBluescriptII @ SK (-)Eco100 ng of the RI fragment (about 3 kbp) and 100 ng of the DNA fragment (about 700 bp) containing the sequence encoding the N-terminal of the chimeric A3 adenosine receptor having a FLAG tag added to the N-terminus prepared in (1) were distilled at 10 μL. Dissolve in water and ligate kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 2 hours.
[0271]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. In addition, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and a 700 bp sequence encoding the N-terminal side of the chimeric A3 adenosine receptor with a FLAG tag added to the N-terminus contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as cA3R (N) in pBS.
[0272]
(3) Construction of plasmid cA3R (C) in pCAG
Plasmid cA3R (C) in pCAG having a sequence obtained by adding the SV40 polyadenylation signal downstream of the sequence encoding the C-terminal of the chimeric A3 adenosine receptor and the CAG promoter was constructed as follows (see FIG. 37). ).
[0273]
2.5 μg of the plasmid polyA in pBS prepared in Example 5 (4) was dissolved in 50 μL of Universal Buffer M containing 0.01% BSA, and 37.5 units ofXbaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H and 24 units ofEcoRV was added and digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours.
[0274]
After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 300 bp containing the SV40 polyadenylation signal was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
4 μg of plasmid pCAG-GFP-pHPRTp was dissolved in 50 μL of Universal Buffer K and 20 units ofHpaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 8 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0275]
The plasmid polyA in pBS derived above obtainedXbaI-Eco50 ng of RV fragment (about 300 bp), derived from plasmid pCAG-GFP-pHPRTpHpaI-
[0276]
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as cA3R (C) in pCAG.
[0277]
(4) Construction of plasmid cA3R in pCAG
An expression vector for chimeric A3 adenosine receptor for mammalian cells, cA3R in pCAG, was constructed as follows (see FIG. 38).
[0278]
4 μg of the plasmid cA3R (N) Nin pBS prepared in the above (2) was dissolved in 40 μL of universal buffer H, and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 700 bp (a DNA fragment encoding the N-terminal of the chimeric A3 adenosine receptor having a FLAG tag added to the N-terminus) was attached using a GeneClean II kit. Collected according to the manual.
[0279]
2 μg of the plasmid cA3R (C) {in} pCAG} prepared in the above (3) was dissolved in 40 μL of Universal Buffer H, and 24 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 8.6 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual. The recovered DNA is dissolved in 50 μL of an alkaline phosphatase buffer, 40 units of bovine small intestine-derived alkaline phosphatase is added, and the reaction is carried out at 50 ° C. for 30 minutes. After phenol / chloroform extraction, the terminal is dephosphorylated by ethanol precipitation. The obtained DNA fragment of about 8.6 kbp was recovered.
[0280]
From the plasmid cA3R (N) Nin pBS obtained aboveEco100 ng of the RI fragment (about 700 bp) and plasmid cA3R (C) {in} pCAG-derivedEco100 ng of the RI fragment (about 8.6 kbp) was dissolved in 10 μL of distilled water, and the ligation kit Ver. 10 μL of Solution I was added, and a binding reaction was performed at 16 ° C. for 3 hours.
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the sequence contained in the plasmid was confirmed. Hereinafter, this plasmid is referred to as cA3R in pCAG.
[0281]
Example 7 Introduction of Human A3 Adenosine Receptor Expression Vector and Chimeric A3 Adenosine Receptor Expression Vector into Mammalian Cells and Evaluation of Reactivity of Specific Drug
(1) Evaluation of drug responsiveness due to transient expression
Host cell mouse myeloma cell P3. X63 / Ag8. A stable transformant cell line in which apoaequorin expression plasmid pCAG-AEQ-pHPRTp was introduced into U1 (hereinafter abbreviated as P3U1), clone 21 ク ロ ー ン hprt strain (WO 01/33957) was constructed in Example 6 (4). The obtained expression plasmid hA3R @ in @ pCAG and the expression plasmid cA3R @ in @ pCAG constructed in Example 7 (4) were introduced, respectively, to prepare transient cell lines for human A3 adenosine receptor and chimeric A3 adenosine receptor. Apoaequorin expressed by clone 21 @ hprt forms a protein complex aequorin with the luminescent substrate coelenterazine and molecular oxygen, and aequorin is Ca2+Light is emitted by bonding with
[0282]
The introduction of plasmids hA3R in pCAG and cA3R in pCAG into clone 21 △ hprt cell line was carried out by electroporation as follows.
8 × 106K-PBS buffer (137 mmol / L @ KCl, 2.7 mmol / L NaCl, 8.1 mmol / L @ Na2HPO4, 1.5 mmol / L @ KH2PO4, 4 mmol / L @ MgCl2), And 200 μL of this cell suspension and 4 μg of the plasmid hA3R {in} pCAG or 4 μg of cA3R {in} pCAG} are cuvettes for electroporation [Gene \ Pulser \ Cuvette, distance between
[0283]
Using these transiently expressed cell lines, in order to verify whether human A3 adenosine receptor and chimeric A3 adenosine receptor can function normally in mouse cells, an agonist specific for A3 adenosine receptor was used. Some chloro-N6-(3-Iodobenzyl) -adenosine-5'-N-methyluronamide [chloro-N6-(3-iodobenzyl) -adenosine-5'-N-methyluronamide, hereinafter abbreviated as Cl-IB-MECA] (K. A. Jacobson; Trends Pharmacol. CSci.,)19, 5, 1998) (intracellular Ca2+The amount of increase) was evaluated by the amount of luminescence of aequorin as follows. Using the clone 21Δhprt strain into which each A3 adenosine receptor expression plasmid was not introduced as a control cell, the responsiveness to Cl-IB-MECA was examined.
[0284]
After culture, each cell line was6The suspension was suspended in RPMI 1640 medium containing 10 μmol / L of coelenterazine (Molecular Probes) at a concentration of 10 μmol / L, and 100 μL of the suspension was dispensed into a glass tube for culture (Iwaki Glass). The cells were poured and cultured for 4 hours.
After the culture, the luminescence of each cell line is measured for 5 seconds per second for 5 seconds using a luminometer Auto @ Lumat @ LB953 (manufactured by EG & G Berthold) and then a 2 μmol / L Cl-IB-MECA solution (10 mmol / L) Was added to each glass tube for culture, and the amount of luminescence immediately after the addition was measured for 60 seconds every second. The same measurement was performed using DMSO containing no Cl-IB-MECA as a control.
[0285]
FIG. 39 shows the result of this measurement. As a result of adding Cl-IB-MECA at a final concentration of 1 μmol / L, the cell line in which the human A3 adenosine receptor was transiently expressed was about twice as large as the control cell line in which each plasmid had not been introduced. In the cell line in which the chimeric A3 adenosine receptor was transiently expressed, the amount of aequorin luminescence increased about 4-fold.
From the above results, the transiently expressed human A3 adenosine receptor and chimeric A3 adenosine receptor are localized on the cell membrane of mouse myeloma cells, and have normal responsiveness to A3 adenosine receptor-specific agonist ( Ca2+Rise). In addition, in mouse cells, it was shown that chimeric A3 adenosine receptor had higher responsiveness to A3 adenosine receptor-specific agonists than human A3 adenosine receptor.
[0286]
(2) Evaluation of drug reactivity using a stable expression strain
The expression plasmid hA3R in pCAG constructed in Example 5 (4) and the expression plasmid cA3R in pCAG constructed in Example 6 (4) were introduced into the clone 21 △ hprt strain, and a human A3 adenosine receptor and a chimeric A3 adenosine were introduced. A cell line stably expressing the receptor was produced. Using these stably expressing cell lines, in order to verify whether the human A3 adenosine receptor and the chimeric A3 adenosine receptor can function normally in mouse cells, Cl3, an agonist specific to the A3 adenosine receptor, was used. -Response to IB-MECA (Intracellular Ca2+Rise) was evaluated by the amount of luminescence of aequorin.
[0287]
The introduction of plasmids hA3R in pCAG and cA3R in pCAG into clone 21 △ hprt cell line was carried out according to the electroporation method described in (1). After gene transfer and suspension in RPMImL1640 medium containing 10 mL of FCS, 37 ° C., 5
[0288]
After the culture, the responsiveness of each cell line to Cl-IB-MECA was measured according to the method described in (1). Compared with a control cell line into which each plasmid was not introduced (clone @hprt cell line), a significant increase in luminescence was observed in three out of four clone lines in the cell line expressing human A3 adenosine receptor. (See FIG. 40). In particular,
[0289]
From the above results, it can be seen that the stably expressed human A3 adenosine receptor and chimeric A3 adenosine receptor have normal responsiveness to an A3 adenosine receptor-specific agonist (Ca2+Rise). In addition, in mouse cells, it was shown that chimeric A3 adenosine receptor had higher responsiveness to agonists specific to A3 adenosine receptor than human A3 adenosine receptor.
[0290]
Example 8 Preparation of 5'-side and 3'-side probes used for Southern hybridization to detect homologous recombinants
(1) Preparation of 5'-side probe
Whether or not homologous recombination was correctly performed by the target vector prepared in Example 4 is analyzed by Southern hybridization. The mouse A3 adenosine contained in the target vector was used as a 5 ′ probe used in the Southern hybridization. A DNA containing a
[0291]
3 μg of plasmid pBS-ex1 was dissolved in 20 μL of Universal Buffer T containing 0.01% BSA, and 8 units ofSmaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment was dissolved in 20 μL of Universal Buffer L and 10 units ofSacI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 6 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 1.2 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0292]
5 μg of pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 50 μL of Universal Buffer T containing 0.01% BSA, and 24 units ofSmaI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. After extracting the reaction solution with phenol / chloroform, a DNA fragment was recovered by an ethanol precipitation method. The DNA fragment is dissolved in 40 μL of Universal Buffer L and 20 units ofSacI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 6 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
[0293]
100 ng of the mouse genomic DNA fragment (about 1.2 kbp) upstream of
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the mouse genomic sequence contained in the plasmid was confirmed. SEQ ID NO: 43 shows its nucleotide sequence. Hereinafter, this plasmid is referred to as pBS-probe 5 '.
[0294]
The 5'-side probe used in Southern hybridization was prepared by PCR using plasmid pBS-probe 5 'as a template. That is, based on the mouse genomic sequence contained in the plasmid pBS-probe5 ', a 26-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 44 and a 26-mer primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 45 were prepared. A PCR reaction solution was prepared using these primers and pBS-
[0295]
(2) Preparation of 3'-side probe
A DNA containing a mouse
[0296]
3 μg of plasmid pBS-ex2 was dissolved in 20 μL of Universal Buffer M and 10 units ofNheI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. The reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 600 bp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual.
3 μg of pBluescriptII @ SK (−) was dissolved in 40 μL of Universal Buffer M and 20 units ofSpeAfter addition of I and digestion reaction at 37 ° C. for 16 hours, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 3 kbp was recovered using a GeneClean II kit according to the attached manual. Next, the recovered DNA was dissolved in 50 μL of an alkaline phosphatase buffer, 40 units of bovine small intestine-derived alkaline phosphatase was added, the reaction was carried out at 50 ° C. for 30 minutes, and phenol / chloroform extraction was performed. A dephosphorylated DNA fragment of about 3 kbp was recovered.
[0297]
100 ng of a mouse genomic DNA fragment (about 600 bp) downstream of
Using the reaction solutionE.coliDH5α was transformed by the method of Cohen et al.rGot the strain. Plasmid DNA was isolated from this transformant according to the method of Burnboim et al. The structure of the obtained plasmid was confirmed by restriction enzyme digestion. Further, the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer 377, and the mouse genomic sequence contained in the plasmid was confirmed. SEQ ID NO: 46 shows the nucleotide sequence. Hereinafter, this plasmid is referred to as pBS-probe 3 '.
[0298]
To prepare a 3 'probe for use in Southern hybridization, PCR was performed using plasmid pBS-probe 3' as a template. That is, a 26-mer primer having the base sequence of SEQ ID NO: 47 and a 26-mer primer having the base sequence of SEQ ID NO: 48 were prepared based on the mouse genomic DNA sequence contained in the plasmid pBS-probe 3 '. A PCR reaction solution was prepared using these primers and pBS-
[0299]
Example 9 Preparation of Transgenic Mice Expressing Chimeric A3 Adenosine Receptor
(1) Introduction of target vector into ES cells
Culture of mouse ES cells AB2.2 (manufactured by Lexicon Genetics, catalog number C100, hereinafter referred to as AB2.2 cells) was performed using M15 medium [15% FCS (catalog number B100, manufactured by Lexicon Genetics).-4mol / L β-mercaptoethanol (manufactured by Lexicon Genetics, Catalog No. M260), 2 mmol / L L-glutamine (manufactured by Lexicon Genetics), 50 units / mL penicillin and 50 μg / mL streptomycin (Lexicon) Using a Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM, Lexicon Genetics, catalog number M205) containing Genetics, catalog number M250) on a feeder plate at 37 ° C, 5% CO22Performed under conditions.
[0300]
The feeder plate is obtained by culturing mouse embryonic fibroblasts (manufactured by Lexicon Genetics, catalog number C200, hereinafter referred to as STO cells) treated with mitomycin C in a cell culture dish that has been subjected to a gelatin coating treatment as described below. Produced. First, a cell culture dish (96-well plate, 24-well plate, 3 cm dish, 6 cm dish, 8.5 cm dish) was placed in a 0.1% gelatin solution (manufactured by Lexicon Genetics, catalog number M210) for 2 hours or more. A gelatin coat treatment was performed by covering the culture surface. Subsequently, after the purchased STO cells were thawed, 4.4 × 10 5 were added to STO medium (DMEM containing 7% FCS, 2 mmol / L L-glutamine, 50 units / mL penicillin and 50 μg / mL streptomycin).5Cells / mL, suspended in a gelatin-coated cell culture dish, 0.07 mL / well for a 96-well plate, 0.5 mL / well for a 24-well plate, 2 mL / sheet for a 3
[0301]
AB2.2 cells were suspended in an M15 medium and then seeded on a feeder plate to start culturing. The M15 medium was 0.1 mL / well for 96-well plates, 2 mL / plate for 3 cm dishes, 4 mL / plate for 6 cm dishes, 10 mL / plate for 8.5 cm dishes, and 0.1 mL / plate for multi-dish and 24-well plates. 5 mL / well was used. Before the cells reached confluence, they were passaged as follows. First, prior to the passage, the M15 medium was replaced two hours before. After washing the cells twice with PBS (manufactured by Lexicon Genetics), 0.025 mL / well for a 96-well plate, 0.25 mL / well for a 24-well plate, 1 mL / plate for a 3 cm dish, 6 cm dish 2 mL / plate, 8.5 mL dish with 2 mL / plate of 0.25% trypsin solution containing 0.04% EDTA (manufactured by Lexicon Genetics, catalog number M220, hereinafter abbreviated as trypsin solution) And 37 ° C, 5% CO2It was left under the conditions for 15 minutes. An equal volume of M15 medium was added, and the cells were dispersed by
[0302]
The introduction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 into AB2.2 cells was performed by the electroporation method as follows. The target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 obtained in Example 4 (24) is a restriction enzymeSalI was cut into linear form, extracted with phenol / chloroform, ethanol-precipitated, and dissolved in 1 mmol / L {Tris-HCl} (pH 8.0) containing 0.1 mmol / L {EDTA}. AB2.2 cells purchased 3.0 × 106The seeds were seeded on a 6 cm dish, cultured for 48 hours, then subcultured to an 8.5 cm dish, and further cultured for 24 hours. Twenty-four hours later, the cells were washed twice with 7 mL of PBS, and the cells were collected according to the above passage method. 1.0 × 10 cells recovered7The cells were suspended in 0.9 mL of PBS, and 25 μg of linear plaxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 was cuvette for electroporation (Gene Pulser Cuvette, distance between
[0303]
After 24 hours, the cells were cultured for 5 days in an M15 medium containing 1 × concentration of 100 × HAT supplement (HAT {supplement} (100 ×), manufactured by Invitrogen, catalog No. 3992, including aminopterin, hypoxanthine and thymidine). An aminopterin-resistant colony is further cultured for 3 days in a M15 medium containing a 100 × HT additive (HT {Supplement} (100 ×), manufactured by Invitrogen, catalog number 11067-030, containing hypoxanthine and thymidine) at a 1 × concentration. Appeared. Each colony was isolated as follows, and the culture was continued. First, after appearing colonies were washed twice with PBS, a total of 512 colonies were directly picked up using a sterile chip made of plastic, and a round-bottomed 96-well plate (Falcon, catalog No., added with 30 μL of trypsin solution) 3077) at 1 colony / well. 37 ° C, 5% CO2After standing for 15 minutes or more under the conditions, 70 μL / well of M15 medium was added, and the cells were dispersed by
[0304]
Three days later, a replica plate was prepared as described below, and cultured for another five days. First, the cells cultured in the above 96-well feeder plate were washed twice with 100 μL / well of PBS, and then 25 μL of a trypsin solution was added thereto.2It was left for more than 15 minutes under the conditions. 25 μL of M15 medium was added, and the mixture was vigorously pipetted 40 times with a sterile plastic tip to disperse. Subsequently, 50 μL of 20% dimethyl sulfoxide (DMSO, manufactured by Sigma-Aldrich, catalog number D2650) and DMEM containing 40% FCS (hereinafter referred to as 2 × freezing medium) were added and mixed from the cell suspension. A replica plate was prepared by dispensing 50 μL, pre-gelatin-coated, and transferring to a 96-well plate to which 100 μL / well of M15 medium had been added. The plate containing the remaining cell suspension was stored frozen at -80 ° C as a master plate.
[0305]
(2) Selection of homologous recombinants by Southern hybridization
The replica plate of 288 colonies of the replica plate of 512 colonies prepared in (1) was cultured for 5 days, the medium was removed, and the plate was washed twice with 100 μL / well of PBS, and then a cell lysis solution [10 mmol / L Tris -HCl (pH 7.5), 10 mmol / L EDTA, 10 mmol / L NaCl, 0.5% sarkosyl, 1 mg / mL proteinase K (manufactured by Invitrogen, catalog number 25530-049)] is added in an amount of 50 μL / hole, and the container is sealed. After the paper was put together with paper sufficiently containing water, the cells were kept at 60 ° C. for 24 hours to lyse the cells. 100 μL / well of ethanol containing 75 mmol / L NaCl was added to the cell lysate, left at room temperature for 30 minutes or longer to precipitate genomic DNA, and the 96-well plate was inverted to discard the solution. Subsequently, the plate was washed three times with 150 μL / well of 70% ethanol, and left at room temperature for 20 minutes to evaporate the remaining ethanol.
[0306]
12 unitsEcoAfter adding 30 μL / well of universal buffer H containing RI and 5 μg of ribonuclease A (manufactured by Sigma; Catalog No. R5125), vigorously pipetting to thoroughly dissolve the genomic DNA, and then digestion reaction at 37 ° C. for 20 hours. Was performed. After the reaction, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and subjected to the method of Southern (J. {Mol.98, $ 503, $ 1975) with a nylon filter (Hybond)TM-N +, manufactured by Amersham Bioscience). The 5'-side probe and the 3'-side probe prepared in Example 8 were subjected to [α-probe using a T7 quick prime kit (manufactured by Amersham Bioscience).32P] PdCTP (manufactured by NEN). Each of the labeled probes was hybridized with the filter prepared above overnight, washed three times for 15 minutes at 65 ° C. using 2 × SSPE containing 0.1% SDS, and then washed with 0.1% SDS. Washing was performed twice at 65 ° C. for 15 minutes using 2 × SSPE, and X-ray film (Kodak Scientific Imaging Film X-OMAT) was used.TM(AR, manufactured by Kodak Co., Ltd.), exposed at -80 ° C. overnight, and developed the next day.
[0307]
In the above Southern hybridization, wild-type mouse genomic DNAEcoWhen digested with RI, a DNA fragment of about 9 kbp is detected by using the 5 'probe, and a DNA fragment of about 6.5 kbp is detected by using the 3' probe. On the other hand, homologous recombination is normally induced by the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2, and the mouse A3 adenosine receptor gene in the mouse genomic DNA is replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor. In this case, a DNA fragment of about 8.5 kbp is detected by using the 5 ′ probe, and a DNA fragment of about 8.8 kbp is detected by using the 3 ′ probe (see FIG. 44).
[0308]
As a result of the above Southern hybridization, out of the 288 aminopterin resistant strains of the ES cells analyzed, 13 colonies of ES cells (1B2, 1C12, 1D7, 1D12, 2A10, 2D12, 2F10, 2H6, 3D9, 3F8, 3F11, 3H4, 3H10) was found to be a homologous recombinant in which the mouse A3 adenosine receptor gene was replaced on one chromosome by DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor.
[0309]
Cryopreservation stocks were prepared as described below for the 13 colony ES cells that were homologous recombinants.
Thirteen colonies of the cryopreserved master plate were thawed, and the cell suspension containing each homologous recombinant was seeded in each well of a 24-well feeder plate supplemented with 2 mL / well of M15 medium, and cultured for 24 hours. After changing the medium and culturing for 2 days, the cells were subcultured on a feeder plate of 3 cm dish and further cultured for 3 days. According to the subculturing method described in (1), the cells recovered after detachment from the dish were suspended in 0.5 mL of M15 medium. Further, a suspension obtained by adding and mixing 0.5 mL of 2 × freezing medium was dispensed in 0.1 mL portions into a cell freezing tube, cryopreserved at −80 ° C., and stored as stock.
[0310]
(3) Removal of drug resistance gene from homologous recombinant
From the homologous recombinant obtained in (2), four clones (1B2, 1D7, 3H4, 3H10) having good morphology and growth ability were selected, and a Cre expression vector was introduced to thereby introduce a drug resistance gene existing between loxP sequences. (Hprt gene) was removed. Each of the above-mentioned frozen stocks of the four clones was thawed one by one, inoculated on a 24-well feeder plate containing 2 mL / well of M15 medium, and cultured for 2 days. The medium was replaced with a 3 cm dish feeder plate, and the medium was replaced 24 hours later. Twenty-four hours later, the plate was washed twice with 1 mL of PBS, and 1 mL of a trypsin solution was added. 37 ° C, 5% CO2After standing for 15 minutes under the conditions, 1 mL of M15 medium was added, and the cells were detached by vigorously pipetting 40 times using a 3 mL transfer pipette. The cells were precipitated and recovered by centrifugation and suspended in 0.9 mL of PBS. Using the cell suspension and 25 μg of Cre expression vector pBS185 (manufactured by Invitrogen) dissolved in 1 mmol / L Tris-HCl (pH 8.0) containing 0.1 mmol / L EDTA, described in (1). The gene was introduced into the cells according to the electroporation method described above, suspended in 10 mL of M15 medium, seeded on an 8.5 cm dish feeder plate, and cultured for 24 hours. Twenty-four hours later, the medium was replaced and the cells were further cultured for three days.
[0311]
After washing the cultured cells twice with 7 ml of PBS, the cells were detached from the dish and collected according to the subculture method described in (1), suspended in 10 mL of M15 medium, and the number of cells was measured. Subsequently, the cells were diluted to 500 cells / mL, 50 cells / mL, and 5 cells / mL using an M15 medium containing 1000X 6-thioguanine (manufactured by Sigma-Aldrich) at a concentration of 1X. Each was seeded on a feeder plate of 8.5 cm dish and cultured for 7 days, so that colonies deficient in the hprt gene appeared. Each of these colonies was isolated according to the method described in (1), inoculated on a 96-well feeder plate, and cultured for 3 days. The clones with good morphology were subcultured to 24-hole feeder plates, 12 clones for each colony, and cultured for 2 days. Further, 5 clones each having good morphology were subcultured on a 3 cm dish feeder plate and cultured for 3 days. The cells were detached from the dish according to the passaging method described in (1), collected, and suspended in 0.5 mL of M15 medium. The cell suspension was further added with 0.5 mL of 2 × freezing medium, and the mixed suspension was dispensed in 0.1 ml portions into cell freezing tubes, and a total of 20 clones (1B2-1 to -5, 1D7 -1 to -5, 3H4-1 to -5, 3H10-1 to -5) were stored at -160 ° C as stock for cryopreservation.
[0312]
(4) Confirmation of hprt gene removal by Southern hybridization
The above-mentioned cryopreservation stocks of the 20 clones were thawed one by one, seeded on a gelatin-coated 3 cm dish containing 2 mL of M15 medium, and cultured for 3 days. Three days later, the medium was removed, and the cells were washed twice with 1 mL of PBS buffer. Then, 1.75 mL of the cell lysate described in (2) was added thereto, and the resultant was placed in a sealed container together with paper sufficiently containing water. Thereafter, the cells were kept at 60 ° C. for 24 hours to lyse the cells. 3 mL of ethanol containing 75 mmol / L NaCl was added to the cell lysate, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 30 minutes or more. Then, the genomic DNA was collected by hooking it to the tip of a sterile chip. After washing the genomic DNA three times with 70% ethanol, the ethanol was volatilized by being left at room temperature for 20 minutes. Genomic DNA was dissolved in 100 μL of 1 mmol / L Tris-HCl (pH 8.0) containing 200 μg / mL ribonuclease A and 0.1 mmol / L EDTA. 12 g of each of the obtained genomic DNAs was dissolved in 120 L of Universal Buffer H, and 12 units ofEcoRI was added and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 16 hours. Undigested genomic DNA was cut by pipetting the reaction solution three times with a sterile tip. Furthermore, after adding 1.2 μL of 0.5 mol / L EDTA (pH 8.0) and 300 μL of ethanol, the mixture was centrifuged at 15,000 rpm for 10 minutes to obtain a precipitate of genomic DNA.
[0313]
After dissolving the genomic DNA precipitate in 20 μL of 1 mmol / L Tris-HCl (pH 8.0) containing 0.1 mmol / L EDTA, the whole amount was subjected to agarose gel electrophoresis, and nylon was prepared according to the method described in (2). Transfer to the filter,32Southern hybridization was performed with the 3'-side probe labeled with P. By the above Southern hybridization, mouse genomic DNA in which the mouse A3 adenosine receptor gene has been replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor is obtained.EcoWhen digested with RI, as shown in (2), a DNA fragment of about 8.8 kbp is detected by using the 3′-side probe. However, the PGK promoter and hprt present between the loxP sequence by the Cre protein are detected. When the gene (about 3.8 kbp) is removed, a DNA fragment as short as about 5 kbp is detected (see FIG. 45).
[0314]
From the results of Southern hybridization, in all of the 20 clones analyzed, the PGK promoter and hprt gene (about 3.8 kbp) sandwiched between the loxP sequences existing downstream of the chimeric A3 adenosine receptor gene were found on the mouse genome. It was confirmed that it was more removed.
[0315]
(5) Preparation of chimeric mouse using ES cells having DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
Among the ES cells in which one allele of the A3 adenosine receptor gene established in (4) was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor, three clones (1D7-2, 3H4-2, To inject 3H10-2) into mouse blastocysts, the cells were cultured on feeder plates. One of the cryopreservation stocks of each clone was thawed, suspended in 10 mL of M15 medium, centrifuged and precipitated to collect cells. The cells were seeded on a 24-well feeder plate to which 0.5 mL / well of M15 medium was added, and culture was started. Two days later, the cells were passaged to a 3 cm dish feeder plate. Two days later, after washing twice with 1 mL of PBS, 0.5 mL of a trypsin solution was added, and the mixture was added at 37 ° C., 5% CO 2.2It was left under the conditions for 15 minutes. After adding 0.5 ml of M15 medium and suspending by vigorously pipetting 40 times using a 3 mL transfer pipette, FCS was added and mixed, and the cell suspension was injected into mouse blastocysts. Using.
[0316]
Mouse blastocysts were obtained by spontaneously mating superovulated female C57B1 / 6J mice with syngeneic male mice, and after 4 days, perfusing the inside of the removed uterus with M15 medium. The obtained mouse blastocysts are subjected to 37 ° C., 5
[0317]
Among the chimeric individuals in which brown hair appeared in black hair due to the contribution of the injected ES cells (1D7-2, 3H4-2, 3H10-2), male individuals having a chimera rate of more than 40% were found. 3 animals were obtained from 1D7-2 and 12 animals were obtained from 3H10-2.
[0318]
(6) Obtaining a heterozygous mouse having a DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor by crossing chimeric individuals
After breeding the chimeric individual obtained in (5) until the age of 8 weeks, it was mated 1: 1 with female C57B1 /
[0319]
(7) Obtaining mice expressing only chimeric A3 adenosine receptor
After breeding the heterozygous mouse obtained in the above (6) until the age of 8 weeks, males and females were bred to obtain offspring. Genomic DNA was prepared from the tail of the offspring individual according to the method described in (4) and subjected to Southern hybridization. As a result, as shown in Example 10, only a 5.0 kbp band was observed, and a homozygous mouse in which the A3 adenosine receptor gene was substituted on both chromosomes with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor was obtained. Was included in the offspring. This homozygous mouse is a mouse that expresses a chimeric A3 adenosine receptor instead of a mouse A3 adenosine receptor.
[0320]
Example 10 Genome Structural Analysis of Mice in which A3 Adenosine Receptor Gene was Replaced with DNA Encoding Chimeric A3 Adenosine Receptor
C57BL / 6J mice (CLEA Japan), heterozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene described in (6) of Example 9 has been replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, and (7) of Example 9 A tail was collected from a homozygous mouse in which the A3 adenosine receptor gene described in (1) above was replaced with a DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, and genomic DNA was prepared in the same manner as in Example 9 (4). After dissolving the genomic DNA in TE buffer (manufactured by Invitrogen), 10 μg of the genomic DNA was added for 16 hours.EcoThe cells were cut with RI (manufactured by Takara Bio Inc.), and Southern hybridization was carried out by the method described in Example 9, (2).
[0321]
As a result of Southern hybridization using the 5′-side probe described in (1) of Example 8, about 9 kbp band in the C57BL / 6J mouse, the A3 adenosine receptor gene was converted to DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor. About 9 kbp and about 8.5 kbp bands were detected in the substituted heterozygous mice, and about 8.5 kbp bands were detected in the homozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor. (FIG. 46). Subsequently, Southern hybridization was performed using the 3′-side probe described in (2) of Example 8. As a result, in the C57BL / 6J mouse, a band of about 6.5 kbp, the A3 adenosine receptor gene was replaced with the chimeric A3 adenosine receptor Approximately 6.5 kbp and approximately 5.0 kbp bands in heterozygous mice substituted with DNA encoding DNA, and approximately 5.5 kbp in homozygous mice in which A3 adenosine receptor gene was substituted with DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor. A band of 0 kbp was detected (FIG. 47). The above results are consistent with the genomic structure schematically shown in FIGS. 44 and 45. In the heterozygous mouse, the A3 adenosine receptor gene on one chromosome encodes a chimeric A3 adenosine receptor. It was confirmed that the homozygous mouse had the A3 adenosine receptor gene on both chromosomes replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor.
[0322]
Example 11 Preparation of bone marrow-derived mast cells from homozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor
From bone marrow cells obtained from C57BL / 6J mice and homozygous mice obtained by substituting the DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor for the A3 adenosine receptor gene prepared in (9) of Example 9, Supajatura et al. Method (J. {Immunol.,}167Mast cells derived from bone marrow cells (hereinafter abbreviated as BMMC) were prepared by a method according to the method described in US Pat.
[0323]
The spleen was isolated from 20 male BALB / cA mice (CLEA Japan) and homogenized. The spleen cells were isolated from the spleen cell culture medium [10% FCS (Hyclone), 10 mmol / L @ HEPES buffer (Invitrogen). ), 0.1 mmol / L @ 2 mercaptoethanol (Invitrogen), 50 mg / L gentamicin (Nacalai Tesque), 3.4 mg / LPhytolacca americana2 × 10 6 in RPMI 1640 medium (manufactured by Invitrogen) containing lectin (manufactured by pokeweed) derived from pokeweed (Sigma-Aldrich)6Suspended in cells / mL, 37 ° C, 5% CO2The cells were cultured under the conditions for 5 days. After the culture, the culture supernatant was collected. Hereinafter, the culture supernatant is referred to as PWM-SCM (abbreviation for culture supernatant of spleen cells stimulated with pokeweed mitogen).
[0324]
Subsequently, bone marrow cells were collected from femurs of C57BL / 6J mice and homozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene prepared in (7) of Example 9 was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor. BMMC medium [10% FCS, 0.1 mmol / L sodium pyruvate (Invitrogen), 0.1 mmol / L non-essential amino acid (Invitrogen), 50 μmol /
[0325]
2 × 105After washing the cells with Dulbecco's phosphate buffer (hereinafter referred to as PBS) (Invitrogen), trinitrophenol (hereinafter abbreviated as TNP) labeled with 0.2 μg of fluorescein isothiocyanate (hereinafter abbreviated as FITC) PBS containing specific IgE (obtained from KM393 cells (ATCC No .: TIB142)) and an anti-mouse c-kit antibody (Pharmingen) labeled with 0.2 μg of phycoerythrin (hereinafter abbreviated as PE) And reacted on ice for 1 hour. After the reaction, the cells were washed twice with PBS, and the fluorescence intensity of FITC and PE was measured using FACS @ Calibur (manufactured by Becton Dickinson). It has been reported that IgE Fc receptor and c-kit exist on the cell membrane of mast cells, and both IgE and anti-mouse c-kit antibody bind (Immunity,).1695% or more of cells derived from C57BL / 6J mice (FIG. 48) and homozygous mice obtained by replacing the A3 adenosine receptor gene with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor (FIG. 49). Staining with both antibodies confirmed that these cell groups had differentiated into BMMC.
[0326]
Example 12 Intracellular Ca2+Of Human A3 Adenosine Receptor Specific Antagonist by Assay
Intracellular Ca of BMMC by A3 adenosine receptor agonists and antagonists2+The variation of the amount was measured by the following method.
[0327]
In a BMMC medium supplemented with 100 ng / mL of TNP-specific IgE, a C57BL / 6J mouse prepared in Example 11 and a homozygous mouse in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, respectively BMMC of 1 × 106Cells / mL, 37 ° C, 5% CO2For 16 hours. After the culture, the BMMC was added to a calcium measurement buffer [20 mmol / L @ HEPES (manufactured by Nacalai Tesque), 115 mmol / L NaCl (manufactured by Junsei Chemical), 5.4 mmol / L @ KCl (manufactured by Nacalai Tesque), 0.8 mmol / L MgCl2(Manufactured by Nacalai Tesque) 1.8 mmol / L @ CaCl2(Manufactured by Nacalai Tesque), 13.8 mmol / L glucose (manufactured by Nacalai Tesque), 0.2% 、 BSA (manufactured by Sigma-Aldrich), 2.5 mmol / L probenecid (probenecid, manufactured by Sigma-Aldrich)] After washing twice, calcium measurement was performed by adding Fluo-3 @ AM (Molecular Probes) at a final concentration of 5 μmol / L and Pluronic F-127 (Sigma-Aldrich) at a final concentration of 0.5%. Suspended in buffer, 37 ° C, 5% CO2The cells were cultured under the conditions for 1 hour. After the culture, the cells were washed twice with a calcium measurement buffer, and5After suspending the cells to a cell / mL with a calcium measurement buffer, dispensing 100 μl each into a 96-well plate, 37 ° C., 5
[0328]
As shown in FIG. 50, in BMMC derived from C57BL / 6J mice, intracellular Ca by Cl-IB-MECA addition2+Although an increase in the amount was observed, the increase was also observed when the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 at a final concentration of 1 μmol / L was added 10 minutes before the addition of Cl-IB-MECA, and inhibition by the antagonist was observed. Was not seen. On the other hand, as shown in FIG. 51, in the BMMC derived from a mouse in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor, intracellular Ca by addition of Cl-IB-MECA2+An increase in the amount was observed, and the increase was completely suppressed by adding a final concentration of 1 μmol / L of the human A3 adenosine
[0329]
From the above results, pharmacological evaluation of human A3 adenosine receptor-specific antagonist (intracellular Ca2+Quantification) can be performed by using a mouse in which the A3 adenosine receptor gene of the present invention has been substituted with a DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, and this mouse has specificity for the human A3 adenosine receptor. It was shown to be useful for pharmacological evaluation of drugs.
[0330]
Example 13 Evaluation of Human A3 Adenosine Receptor Specific Antagonist by Measurement of Degranulation
The effects of A3 adenosine receptor agonists and antagonists on the degranulation of BMMC were determined by the method of Supajatura et al. (J. {Immunol.,}167, 4, 2001), using β-hexaminidase activity released extracellularly by degranulation as an indicator. In a BMMC medium supplemented with 100 ng / mL of TNP-specific IgE, a C57BL / 6J mouse prepared in Example 11 and a homozygous mouse in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, respectively 1 × 106Cells / mL, 37 ° C, 5% CO2For 16 hours. After culturing, the plate was washed twice with PBS, and Tyrode buffer [10 mmol / L @ HEPES (manufactured by Nacalai Tesque), 130 mmol / L @ NaCl (Pure Chemical), 5 mmol / L @ KCl (manufactured by Nacalai Tesque), 0.6 mmol / L L @ KH2PO4(Domestic chemical), 1 mmol / L @ CaCl2(Manufactured by Nacalai Tesque), 0.6 mmol / L @MgCl2(Manufactured by Nacalai Tesque), 0.1% {(w / v)} glucose (manufactured by Nacalai Tesque), 0.1% {(w / v)} BSA (Sigma), adjusted to pH 7.4]. To each BMMC, (a) No addition, (b) Addition of only A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA at a final concentration of 1 μmol / L (c) To induce degranulation in BMMC, a final concentration of 10 ng / mL of TNP-BSA was added. (d) One minute after the addition of Cl-IB-MECA at a final concentration of 1 μmol / L, TNP-BSA at a final concentration of 10 ng / mL was added. (e) Final concentration of 1 μmol / L. 1 minute after the addition of the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777, Cl-IB-MECA at a final concentration of 1 μmol / L was added, and 1 minute later, TNP-BSA at a final concentration of 10 ng / mL was added. -Without adding IB-MECA, adding a final concentration of 1 μmol / LKF26777, and then adding a final concentration of 10 ng / mL to TNP- The drug was added under the conditions of BSA addition. (A) to (f) After reacting each cell at 37 ° C. for 30 minutes, the reaction was stopped by centrifugation at 2000 g for 5 minutes, and the supernatant was recovered. A 40 mmol / L citric acid (manufactured by Nacalai Tesque) solution containing 4 nmol / L of p-nitrophenyl N-acetyl-β-glucosaminide (manufactured by Sigma-Aldrich), which is a substrate of β hexaminidase, is used as the collected supernatant. (Adjusted to pH 4.5) and kept at 37 ° C. for 1 hour. After the incubation, an equal volume of a 0.2 mol / L glycine (manufactured by Nacalai Tesque) solution (adjusted to pH 10.7) was added, and the absorbance at 405 nm was measured using a microplate reader (Bio-Rad). Β-hexaminidase activity was measured.
[0331]
As shown in FIG. 52, as a result of degranulation induced by TNP stimulation, C57BL / 6J mouse-derived BMMC released β-hexaminidase extracellularly. Furthermore, degranulation was increased about 2-fold by adding a final concentration of 1 μmol / L @ Cl-IB-MECA before TNP stimulation. However, even when 1 μmol / L of the final concentration of human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 was added 1 minute before the addition of Cl-IB-MECA, the degranulation was not suppressed and was similarly observed. On the other hand, as shown in FIG. 53, degranulation was promoted by the addition of Cl-IB-MECA in BMMCs derived from mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced by DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor, and the promotion was promoted by Cl-IB -Complete inhibition was achieved by adding the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 at a final concentration of 1 μmol /
[0332]
From the above results, the pharmacological evaluation of human A3 adenosine receptor-specific antagonist (measuring degranulation), which was impossible in normal mice, was confirmed by the DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor with the A3 adenosine receptor gene of the present invention. It was clarified that the method can be performed by using a mouse substituted with, for example, and it was shown that this mouse is useful for pharmacological evaluation of a specific drug for human A3 adenosine receptor.
[0333]
Example 14 Evaluation of Human A3 Adenosine Receptor-Specific Antagonist by Apoptosis Measurement
Hiragun et al. (Clin. {Exp. {Allergy,}30According to the method described in Example 11, the C57BL / 6J mouse-derived BMMC and the mouse-derived BMMC obtained by substituting the A3 adenosine receptor gene with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor were subjected to PWM-SCM-free preparation. 4 × 10 in BMMC medium5Cells, 37 ° C, 5% CO2Apoptosis was induced by culturing for 4 days under the conditions, and the number of viable cells after 48 hours and 96 hours was measured. As a result, the number of surviving cells of C57BL / 6J mouse-derived BMMC decreased to about 50% after 48 hours of culture and to about 25% after 96 hours, and a final concentration of 100 nmol / L of human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 was added during culture. However, no change was observed in the number of surviving cells (FIG. 54). On the other hand, the number of surviving cells of mouse-derived BMMC in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor decreased to about 50% after 48 hours of culturing, to about 25% after 96 hours, and By adding the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 at a final concentration of 100 nmol / L, the cell viability after 48 hours of culture was further reduced to about 30% (FIG. 55).
[0334]
48 hours after the above culture, each BMMC was subjected to TUNEL staining using an in situ apoptosis detection kit (manufactured by Takara Bio Inc.) to detect apoptosis. As a result, apoptosis was observed in about 50% of C57BL / 6J mouse-derived BMMC cultured in a BMMC medium containing no PWM-SCM (FIG. 56). In addition, even when the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 at a final concentration of 100 nmol / L was added during the culture, the ratio of apoptosis did not change (FIG. 56). On the other hand, apoptosis was observed in about 50% of BMMCs derived from mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor, which had been cultured for 48 hours in a BMMC medium without PWM-SCM, and a final concentration of 100 nmol during culture. Addition of / L human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 increased the percentage of apoptotic cells to about 70% (FIG. 57). Therefore, it was confirmed that a human A3 adenosine receptor-specific antagonist promotes apoptosis of BMMC induced by growth factor deficiency. While this could not be confirmed by normal mouse BMMC, it could be confirmed for the first time by using mouse-derived BMMC in which the A3 adenosine receptor gene was substituted with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor.
[0335]
From the above results, the pharmacological evaluation of human A3 adenosine receptor-specific antagonists (apoptosis measurement), which was impossible in normal mice, was carried out using the A3 adenosine receptor gene of the present invention in the DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor. It became clear that this was possible by using the substituted mouse, and this mouse was shown to be useful for the pharmacological evaluation of a specific drug for the human A3 adenosine receptor.
[0336]
Example 15 Evaluation of Human A3 Adenosine Receptor-Specific Antagonist Using Pancreatic Cells
Using mouse pancreatic cells in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor, intracellular Ca by A3 adenosine receptor agonists and antagonists was used.2+The variation of the amount was measured by the following method.
[0337]
The pancreas was excised from C57BL / 6J mice and homozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor, and then pancreatic cells were isolated by homogenization. For each of the isolated pancreatic cells, (a) a buffer alone was added, (b) a final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA was added, and (c) a final concentration of 1 μmol / L of Cl- was added. When the final concentration of 1 μmol / L human A3 adenosine receptor specific antagonist KF26777 was added 10 minutes before the addition of IB-MECA, each intracellular Ca2+The change in concentration was measured in the same manner as in Example 12. As shown in FIG. 58, in the C57BL / 6J mouse-derived pancreatic cells, intracellular Ca by addition of Cl-IB-MECA2+An increase in the amount was observed, and the increase was similarly observed when the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 was added at a final concentration of 100 μmol /
[0338]
From the above results, pharmacological evaluation of human A3 adenosine receptor specific antagonist (intracellular Ca2+Quantification) can be performed by using a mouse in which the A3 adenosine receptor gene of the present invention has been substituted with a DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, and this mouse has specificity for the human A3 adenosine receptor. It was shown to be useful for pharmacological evaluation of drugs. In addition, this evaluation has shown for the first time that a human A3 adenosine receptor-specific antagonist may have a pharmacological effect on human diseases caused by abnormal intracellular signaling in human pancreatic cells.
[0339]
【The invention's effect】
According to the present invention, a pharmacological evaluation of a substance that has a different reactivity between a human seven-transmembrane receptor and an ortholog of the receptor of a non-human animal and that specifically acts on the human seven-transmembrane receptor is performed. There is provided a non-human mammal capable of:
[0340]
[Sequence List Free Text]
SEQ ID NO: 1-Inventor: Kazuya Yamano; Miho Inoue; Mitsuo Sato;
Inventor: Toro Ichimura; Shigehiro Masaki
Primers for amplifying mouse A3 adenosine receptor cDNA
SEQ ID NO: 4—Primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor cDNA
SEQ ID NO: 5-primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor gene
SEQ ID NO: 6: Primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor gene
SEQ ID NO: 7—Primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor gene
SEQ ID NO: 8—Primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor gene
SEQ ID NO: 9—Primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor gene
SEQ ID NO: 10—Primer for amplifying mouse A3 adenosine receptor gene
SEQ ID NO: 12—Primer for amplifying human A3 adenosine receptor cDNA
SEQ ID NO: 13--Primer for amplifying human A3 adenosine receptor cDNA
SEQ ID NO: 16—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 17—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 18—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 19-Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 20—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 21-Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 22—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 23—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
Primer for amplifying mouse genomic DNA upstream of the initiation codon of SEQ ID NO: 24-A3 receptor gene
Primer for amplifying mouse genomic DNA upstream of the start codon of SEQ ID NO: 25-A3 receptor gene
SEQ ID NO: 26—Primer for DNA amplification downstream of initiation codon of human A3 receptor cDNA
SEQ ID NO: 27—Primer for DNA amplification downstream of initiation codon of human A3 receptor cDNA
SEQ ID NO: 28-Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 29-Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 30-Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 31—Primer for preparing DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 32-Nucleotide sequence encoding chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 33-Amino acid sequence of chimeric A3 adenosine receptor
SEQ ID NO: 34-Oligo DNA for construction of A3R-C2
SEQ ID NO: 35-A3R-C2 oligo DNA for construction
SEQ ID NO: 36-ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2 construction oligo DNA
SEQ ID NO: 37-ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2 construction oligo DNA
Primer for amplifying DNA fragment containing polyadenylation signal of SEQ ID NO: 38-SV40
Primer for amplifying DNA fragment containing polyadenylation signal of SEQ ID NO: 39-SV40
SEQ ID NO: 40: Primer for DNA amplification encoding human A3 adenosine receptor to which FLAG tag is added
SEQ ID NO: 41: Primer for DNA amplification encoding human A3 adenosine receptor with FLAG tag
SEQ ID NO: 42: Primer for DNA amplification encoding chimeric A3 adenosine receptor with FLAG tag
SEQ ID NO: 44-Primer for amplifying probe on mouse 5 'side at mouse A3 receptor gene
SEQ ID NO: 45--Primer for amplifying probe on mouse 5 'side on mouse A3 receptor gene
SEQ ID NO: 47--Primer for amplifying probe on mouse 3 'side of A3 receptor gene
SEQ ID NO: 48-Primer for amplifying probe at 3 'side of mouse A3 receptor gene
[0341]
[Sequence list]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the results of comparison between the mouse A3 adenosine receptor cDNA sequence determined by the present invention and a known mouse A3 adenosine receptor cDNA sequence. Underlines indicate different base sequences between the two.
FIG. 2 shows the results of comparing the amino acid sequence deduced from the mouse A3 adenosine receptor cDNA sequence determined in the present invention with the amino acid sequence deduced from the known mouse A3 adenosine receptor cDNA sequence. Show. * Indicates a different amino acid sequence between the two.
FIG. 3 shows recognition sequences for each restriction enzyme present in a mouse genomic DNA sequence of about 9
FIG. 4 shows recognition sequences for each restriction enzyme present in a mouse genomic DNA sequence of about 6.5
FIG. 5 shows a region of about 5.2 kbp mouse genomic DNA sequence containing the A3 adenosine receptor gene determined in the present invention, and a region of about 6 kbp mouse genomic DNA sequence containing the known A3 adenosine receptor gene. Is shown.
FIG. 6 shows the construction of plasmid pBS-hA3R containing human A3 adenosine receptor cDNA.
FIG. 7 shows the construction of a target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 for replacing mouse A3 adenosine receptor gene with DNA encoding human A3 adenosine receptor (24 steps in total). The first step, the construction of plasmid chimera-1, is shown.
FIG. 8 shows the second step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid chimera-2.
FIG. 9 shows the third step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid chimera-3.
FIG. 10 shows the fourth step in the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), construction of the plasmid chimera-4.
FIG. 11 shows the fifth step in the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), construction of the plasmid chimera-1 + 2.
FIG. 12 shows the sixth step in the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid chimera-3 + 4.
FIG. 13 shows the seventh step in the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), construction of the plasmid chimera-1 + 2 + 3 + 4.
FIG. 14 shows the eighth step in the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), construction of the plasmid A3R-N1.
FIG. 15 shows the ninth step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid A3R-N2.
FIG. 16 shows the tenth step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid A3R-N3.
FIG. 17 shows the eleventh step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid cA3R-N.
FIG. 18 shows the twelfth step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid A3R-N5.
FIG. 19 shows the thirteenth step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid arm1 + cA3R-N.
FIG. 20 shows the 14th step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid chimera-5.
FIG. 21 shows the fifteenth step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid chimera-6.
FIG. 22 shows the 16th step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid chimera-5 + 6.
FIG. 23 shows the 17th step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid A3R-C1.
FIG. 24 shows the 18th step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid A3R-C2.
FIG. 25 shows the 19th step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid cA3R-C.
FIG. 26 shows the construction of a target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 for replacing mouse A3 adenosine receptor gene with DNA encoding human A3 adenosine receptor (24 steps in total).
FIG. 27 shows the 21st step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-hA3R-arm2 (24 steps in total), the construction of the plasmid ploxP-RE-HPRT-hA3R-arm2.
FIG. 28 shows the 22nd step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), and the construction of the plasmid ploxP-RE-C-HPRT-chiA3R-arm2.
FIG. 29 shows step 23 of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), and the construction of the plasmid ploxP-arm1-HPRT-chiA3R-arm2.
FIG. 30 shows the 24th step of the construction of the target vector ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2 (24 steps in total), and the construction of the plasmid ploxP-DT-arm1-HPRT-chiA3R-arm2.
FIG. 31 shows a schematic diagram of the chimeric A3 adenosine receptor in the upper part, and the amino acid sequences of human and mouse A3 adenosine receptors in the lower part. The upper solid line shows the region of the human A3 adenosine receptor in the chimeric A3 adenosine receptor, and the dotted line shows the region of the mouse A3 adenosine receptor. The lower underline indicates the intracellular region of the A3 adenosine receptor, the asterisk indicates the amino acid sequence common to human and mouse, and the number indicates the number of the rightmost amino acid residue in each column.
FIG. 32 shows the first step of the construction of the human A3 adenosine receptor expression vector hA3R in pCAG (4 steps in total), the construction of the plasmid polyA in pBS.
FIG. 33 shows the second step of the construction of a human A3 adenosine receptor expression vector hA3R in pCAG (4 steps in total), the construction of plasmid hA3R in pBS.
FIG. 34 shows the third step in the construction of the expression vector hA3R 受 容 in pCAG for human A3 adenosine receptor (4 steps in total), construction of plasmid hA3R-polyA in pBS.
FIG. 35 shows the third step in the construction of a human A3 adenosine receptor expression vector hA3R in pCAG (4 steps in total), the construction of plasmid hA3R in pCAG.
FIG. 36 shows the first step of the construction of a chimeric A3 adenosine receptor expression vector cA3R in pCAG (3 steps in total), the construction of plasmid cA3R (N) in pBS.
FIG. 37 shows the second step in the construction of the chimeric A3 adenosine receptor expression vector cA3R in pCAG (3 steps in total), the construction of the plasmid cA3R (C) in pCAG.
FIG. 38 shows the third step in the construction of a chimeric A3 adenosine receptor expression vector cA3R in pCAG (all three steps), and the construction of plasmid cA3R in pCAG.
FIG. 39 shows the reactivity of mouse myeloma cell P3U1 transiently expressing human A3 adenosine receptor or chimeric A3 adenosine receptor to A3 adenosine receptor-specific agonist Cl-IB-MECA. (Intracellular Ca2+The figure shows the results of measurement of The horizontal axis is time (seconds), and Cl-IB-MECA was added to the cells at the time of the arrow. The vertical axis is the amount of luminescence of aequorin, and the intracellular Ca2+Represents the amount of increase. ● indicates P3U1 cells expressing human A3 adenosine receptor, ▲ indicates P3U1 cells expressing chimeric A3 adenosine receptor, △ indicates control P3U1 cells, □ indicates control P3U1 without addition of Cl-IB-MECA. It is a measurement result of a cell.
FIG. 40 shows the reactivity of the mouse myeloma cell line (total of 4 strains) stably expressing the human A3 adenosine receptor to the A3 adenosine receptor-specific agonist Cl-IB-MECA (intracellular Ca).2+The figure shows the results of measurement of The horizontal axis is time (seconds), and Cl-IB-MECA was added to the cells at the time of the arrow. The vertical axis is the amount of luminescence of aequorin, and the intracellular Ca2+Represents the amount of increase. ●, 、, black square and ◆ indicate P3U1 cells stably expressing human A3 adenosine receptor, and □ indicate control P3U1 cells.
FIG. 41 shows the reactivity of the mouse myeloma cell line (9 strains in total) stably expressing the chimeric A3 adenosine receptor to the A3 adenosine receptor-specific agonist Cl-IB-MECA (intracellular Ca).2+The figure shows the results of measurement of The horizontal axis is time (seconds), and Cl-IB-MECA was added to the cells at the time of the arrow. The vertical axis is the amount of luminescence of aequorin, and the intracellular Ca2+Represents the amount of increase. ●, ○, ▲, black square, boxed ×, Δ, Δ, ×, and Δ indicate the measurement results of P3U1 cells stably expressing human A3 adenosine receptor, and □ indicates the measurement results of control P3U1 cells.
FIG. 42 shows the genomic DNA content of mouse contained in plasmid pBS-probe5 ′.SacI-SmaThe position of the I fragment is schematically shown.
FIG. 43 shows the genomic DNA content of mouse contained in plasmid pBS-probe3 ′.NheThe position of the I fragment is schematically shown.
FIG. 44 shows the mouse genomic structure around the A3 adenosine receptor gene and the mouse genomic structure when the mouse A3 adenosine receptor gene was replaced by DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor by homologous recombination. Is shown.
FIG. 45 shows the mouse genomic structure when the mouse A3 adenosine receptor gene was replaced by DNA encoding the chimeric A3 adenosine receptor by homologous recombination, and the locus between loxP and loxP sequences by Cre recombinase. The genomic structure of the mouse when the existing drug resistance markers (PGK promoter and hprt gene) are removed is shown.
FIG. 46 shows the use of a 5 ′ probe for genomic DNA of C57BL / 6J mice, heterozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding chimeric A3 adenosine receptor, and homozygous mice. 2 shows the results of Southern hybridization analysis.
FIG. 47 shows the use of a 3 ′ probe for genomic DNA of a C57BL / 6J mouse, a heterozygous mouse in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, and a homozygous mouse. 2 shows the results of Southern hybridization analysis.
FIG. 48 shows FACS analysis of C57BL / 6J mouse-derived BMMC using TNP-specific IgE and anti-c-kit antibody. a) shows the result of FACS analysis of unstained BMMC, and b) shows the result of FACS analysis of BMMC stained with an antibody. The vertical axis indicates the fluorescence intensity of cells stained with the PE-labeled anti-c-kit antibody, and the horizontal axis indicates the fluorescence intensity of cells stained with FITC-labeled TNP-specific IgE.
FIG. 49 shows FACS analysis of homozygous mouse-derived BMMC in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor using TNP-specific IgE and anti-c-kit antibody. Is shown. a) shows the result of FACS analysis of unstained BMMC, and b) shows the result of FACS analysis of BMMC stained with an antibody. The vertical axis indicates the fluorescence intensity of cells stained with the PE-labeled anti-c-kit antibody, and the horizontal axis indicates the fluorescence intensity of cells stained with FITC-labeled TNP-specific IgE.
FIG. 50 shows intracellular Ca of BMMC derived from C57BL / 6J mouse.2+Shows the variation of the amount. a) the result of adding only the calcium measurement buffer, b) the result of adding the final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA, and c) the result of adding the final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor. Ten minutes before the addition of the agonist Cl-IB-MECA, the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 was added, and d) shows the result of adding 10 ng / mL final concentration of TNP-BSA. The vertical axis is Ca2+The fluorescence amount of Fluo-3 at a wavelength of 530 nm, which is excited by the above, is shown as a relative value with the value before adding the drug being 1.0. The horizontal axis shows the time after drug addition in seconds.
FIG. 51 shows intracellular Ca of mouse-derived BMMC in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor.2+Shows the variation of the amount. a) the result of adding only the calcium measurement buffer, b) the result of adding the final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA, and c) the result of adding the final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor. Ten minutes before the addition of the agonist Cl-IB-MECA, the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 was added, and d) shows the result of adding 10 ng / mL final concentration of TNP-BSA. The vertical axis is Ca2+The fluorescence amount of Fluo-3 at a wavelength of 530 nm, which is excited by the above, is shown as a relative value with the value before adding the drug being 1.0. The horizontal axis shows the time after drug addition in seconds.
FIG. 52 shows degranulation of BMMC derived from C57BL / 6J mice. The vertical axis indicates β-hexaminidase activity (total activity is 100%) released extracellularly. The black bar shows the case where the final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA was added, and the white bar shows the case where no A3 adenosine receptor agonist was added.
FIG. 53 shows degranulation of mouse-derived BMMC in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor. The vertical axis indicates β-hexaminidase activity (total activity is 100%) released extracellularly. The black bar shows the case where the final concentration of 1 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA was added, and the white bar shows the case where no A3 adenosine receptor agonist was added.
FIG. 54 shows the change in the number of cells of C57BL / 6J mouse-derived BMMC during culture in a medium without PWM-SCM. The vertical axis indicates the number of cells, and the horizontal axis indicates the time (hour) from the start of culture. ▲ indicates the case where the human A3 adenosine receptor antagonist KH26777 at a final concentration of 1 μmol / L was added, and ● indicates the case where it was not added.
FIG. 55 shows the change in the number of cells of mouse-derived BMMC in which the A3 adenosine receptor gene has been replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor during culture in a medium without PWM-SCM. The vertical axis indicates the number of cells, and the horizontal axis indicates the time (hour) from the start of culture. ▲ indicates the case where the human A3 adenosine receptor antagonist KH26777 at a final concentration of 1 μmol / L was added, and ● indicates the case where it was not added.
FIG. 56 shows the apoptosis rate of cells in C57BL / 6J mouse-derived BMMC cultured in BMMC medium and BMMC medium without PWM-SCM for 48 hours, as measured by TUNEL staining. The vertical axis indicates the percentage (%) of cells showing apoptosis. The white bar shows the results in the BMMC medium and the black bar shows the results in the PWM-SCM-free BMMC medium.
FIG. 57 shows BMMCs derived from mice in which the A3 adenosine receptor gene cultured in a BMMC medium and a BMMC medium without PWM-SCM for 48 hours was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor, as measured by TUNEL staining. 5 shows the apoptosis rate of the cells in FIG. The vertical axis indicates the percentage (%) of cells showing apoptosis. The white bar shows the results in the BMMC medium and the black bar shows the results in the PWM-SCM-free BMMC medium.
FIG. 58 shows intracellular Ca of pancreatic cells derived from C57BL / 6J mice.2+Shows the variation of the amount. a) The result of adding only the calcium measurement buffer, b) the result of adding the final concentration of 100 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA, and c) the result of adding the final concentration of 100 μmol / L of the A3 adenosine receptor. The result of adding the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 at a final concentration of 100 μmol /
FIG. 59 shows intracellular Ca of pancreatic cells derived from homozygous mice in which the A3 adenosine receptor gene was replaced with DNA encoding a chimeric A3 adenosine receptor.2+Shows the variation of the amount. a) The result of adding only the calcium measurement buffer, b) the result of adding the final concentration of 100 μmol / L of the A3 adenosine receptor agonist Cl-IB-MECA, and c) the result of adding the final concentration of 100 μmol / L of the A3 adenosine receptor. The result of adding the human A3 adenosine receptor antagonist KF26777 at a final concentration of 100 μmol /
Claims (37)
(a)N末端から2番目の細胞内領域
(b)N末端から3番目の細胞内領域
(c)C末端の細胞内領域のパルミチン酸結合部位
(d)細胞内領域中のキナーゼによるリン酸化部位The transgenic non-human mammal according to claim 2, wherein any part of the intracellular region is a part containing at least one of the following (a) to (d).
(A) the second intracellular region from the N-terminus; (b) the third intracellular region from the N-terminus; (c) the palmitic acid binding site of the C-terminal intracellular region; and (d) the phosphorylation by the kinase in the intracellular region. Part
(a)A3アデノシン受容体
(b)5−HT1Bセロトニン受容体
(c)NK1タキキニン受容体
(d)B2ブラジキニン受容体
(e)β3アドレナリン受容体
(f)カルシトニン受容体
(g)M2ムスカリン性アセチルコリン受容体
(h)α2Aアドレナリン受容体
(i)β1アドレナリン受容体
(j)CCKBコレシストキニン受容体
(k)ニューロテンシン受容体
(l)DPプロスタノイド受容体The transgenic non-human mammal according to any one of claims 1 to 4, wherein the seven-transmembrane receptor is the receptor according to any one of the following (a) to (l).
(A) A3 adenosine receptor (b) 5-HT1B serotonin receptor (c) NK1 tachykinin receptor (d) B2 bradykinin receptor (e) β3 adrenergic receptor (f) calcitonin receptor (g) M2 muscarinic acetylcholine Receptor (h) α2A adrenergic receptor (i) β1 adrenergic receptor (j) CCKB cholecystokinin receptor (k) neurotensin receptor (l) DP prostanoid receptor
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)該発現ベクターを非ヒト哺乳動物の受精卵に導入する工程
(c)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(d)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of claims 1 to 3, comprising the following steps (a) to (d).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor (B) introducing the expression vector into a fertilized egg of a non-human mammal; and (c) introducing the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal. (D) breeding the non-human mammal and selecting, from the offspring, an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)該発現ベクターを非ヒト哺乳動物の胚性幹細胞に導入する工程
(c)該胚性幹細胞を非ヒト哺乳動物の受精卵に導入する工程
(d)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(e)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of claims 1 to 3, comprising the following steps (a) to (e).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor (B) introducing the expression vector into a non-human mammal embryonic stem cell; and (c) introducing the embryonic stem cell into a fertilized egg of a non-human mammal. Step (d) Transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal (e) Rearing the non-human mammal and culturing the chimeric seven transmembrane receptor from the offspring Step of selecting an individual having the DNA to encode in the genome
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)該発現ベクターを精子に取り込ませる工程
(c)該精子により非ヒト哺乳動物の未受精卵を受精させる工程
(d)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(e)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of claims 1 to 3, comprising the following steps (a) to (e).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor Constructing an expression vector containing a DNA encoding the body, (b) incorporating the expression vector into sperm, (c) fertilizing an unfertilized egg of a non-human mammal with the sperm, and (d) transforming the fertilized egg. Transplanting into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal (e) breeding the non-human mammal, and having a genomic DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor from the offspring The process of selecting individuals
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含むレトロウイルスベクターを構築する工程
(b)該レトロウイルスベクターを用いて組換えレトロウイルスを作製する工程
(c)該組換えレトロウイルスを非ヒト哺乳動物の未受精卵に感染させる工程
(d)該未受精卵を体外受精させる工程
(e)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(f)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of claims 1 to 3, comprising the following steps (a) to (f).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor Step (b) of constructing a retroviral vector containing a DNA encoding the body; Step (c) of producing a recombinant retrovirus using the retroviral vector; and (c) applying the recombinant retrovirus to an unfertilized egg of a non-human mammal. Infecting (d) In vitro fertilizing the unfertilized egg (e) Transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal (f) Raising the non-human mammal Selecting an individual having a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor in the genome from the offspring
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含むターゲットベクターを構築する工程
(b)該ターゲットベクターを非ヒト哺乳動物の胚性幹細胞に導入する工程
(c)該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する胚性幹細胞を選択する工程
(d)選択した胚性幹細胞を受精卵に導入する工程
(e)該受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(f)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、生殖系列キメラを選択する工程
(g)該生殖系列キメラを交配させ、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する個体を選択する工程
(h)(g)で得られた個体同士を交配させ、産まれた仔から、両方の相同染色体において、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入されているホモ接合体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to claim 4, comprising the following steps (a) to (h).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor Constructing a target vector containing the DNA encoding the body (b) introducing the target vector into a non-human mammalian embryonic stem cell; and (c) DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor, A step of selecting an embryonic stem cell having a chromosome inserted by substituting the region encoding the seven-transmembrane receptor of the gene of the own ortholog (d) a step of introducing the selected embryonic stem cell into a fertilized egg ( e) transplanting the fertilized egg into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal; (f) breeding the non-human mammal and selecting a germ-line chimera from the offspring (g). series A chromosome into which the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor has been substituted and replaced with a region encoding the seven-transmembrane receptor of the self-orthologous gene from the offspring of the mela, The individuals obtained in steps (h) and (g) of selecting individuals having the following are crossed, and the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor is expressed on both homologous chromosomes from the offspring. For selecting a homozygote that has been inserted in place of the region encoding the seven-transmembrane receptor of the ortholog gene
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含む発現ベクターを構築する工程
(b)構築した発現ベクターを非ヒト哺乳動物の細胞に導入する工程
(c)(b)で得られた細胞の核を脱核した非ヒト哺乳動物の未受精卵に導入し、発生を開始させる工程
(d)発生を開始した該未受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(e)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAをゲノム中に有する個体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to any one of claims 1 to 3, comprising the following steps (a) to (e).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor Step (b) of constructing an expression vector containing a DNA encoding the body. Step (c) of introducing the constructed expression vector into cells of a non-human mammal. (C) Non-human cell enucleated from the cell nucleus obtained in (b). Introducing the unfertilized egg into a non-fertilized egg of a mammal and initiating the development; (d) transplanting the unfertilized egg having started the development into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal; and (e) the non-human mammal. And selecting an individual having in its genome a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor from pups born
(a)ヒト7回膜貫通型受容体の全ての細胞内領域または細胞内領域の任意の部分を該受容体の非ヒト哺乳動物のオーソログの対応する部分で置換したキメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAを含むターゲットベクターを構築する工程
(b)構築したターゲットベクターを非ヒト哺乳動物の細胞に導入する工程
(c)該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する細胞を選択する工程
(d)選択した細胞の核を脱核した非ヒト哺乳動物の未受精卵に導入し、発生を開始させる工程
(e)発生を開始した該未受精卵を偽妊娠雌性非ヒト哺乳動物の卵管あるいは子宮に移植する工程
(f)該非ヒト哺乳動物を飼育し、産まれた仔から、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入された染色体を有する個体を選択する工程
(g)(f)で得られた個体同士を交配させ、産まれた仔から、両方の相同染色体において、該キメラ7回膜貫通型受容体をコードするDNAが、自己のオーソログの遺伝子の7回膜貫通型受容体をコードする領域と置換して挿入されているホモ接合体を選択する工程The method for producing a transgenic non-human mammal according to claim 4, comprising the following steps (a) to (g).
(A) Chimeric seven-transmembrane receptor in which the entire intracellular region or any part of the intracellular region of the human seven-transmembrane receptor is replaced by the corresponding portion of the non-human mammalian ortholog of the receptor (B) introducing the constructed target vector into cells of a non-human mammal; and (c) introducing a DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor into the target cell. (C) selecting a cell having a chromosome inserted by substituting the region encoding the seven-transmembrane receptor of the ortholog gene of (d) unfertilized non-human mammal whose nucleus of the selected cell is enucleated (E) transplanting the unfertilized egg that has started to develop into the oviduct or uterus of a pseudopregnant female non-human mammal, and (f) rearing the non-human mammal, Child A step of selecting an individual having a chromosome inserted by replacing the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor with the region encoding the seven-transmembrane receptor of the gene of its own ortholog ( g) The individuals obtained in (f) are bred to each other, and the DNA encoding the chimeric seven-transmembrane receptor is expressed on both homologous chromosomes of the offspring of the offspring by the seven-fold membrane of the gene of its own ortholog. A step of selecting a homozygote inserted in place of the region encoding the penetrating receptor
(a)請求項1〜8、19、21、23および25のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物に試験物質を投与して薬理効果を調べる工程
(b)該非ヒト哺乳動物に試験物質を投与しなかった場合の薬理効果と比較し、該試験物質が該非ヒト哺乳動物に与えた薬理効果を調べる工程A method for evaluating the pharmacological effect of a test substance on a seven-transmembrane receptor, comprising the following steps (a) and (b):
(A) a step of administering a test substance to the non-human mammal according to any one of claims 1 to 8, 19, 21, 23 and 25 to examine a pharmacological effect; and (b) a test substance to the non-human mammal. Examining the pharmacological effect of the test substance on the non-human mammal in comparison with the pharmacological effect of the case where no is administered.
(a)請求項16または17に記載の細胞に試験物質を投与して薬理効果を調べる工程
(b)該細胞に試験物質を投与しなかった場合の薬理効果と比較し、該試験物質が該細胞に与えた薬理効果を調べる工程A method for evaluating the pharmacological effect of a test substance on a seven-transmembrane receptor, comprising the following steps (a) and (b):
(A) a step of administering a test substance to the cell according to claim 16 or 17 and examining a pharmacological effect; and (b) comparing the pharmacological effect obtained when the test substance is not administered to the cell with the test substance. Examining the pharmacological effects on cells
(a)請求項17に記載の胚性幹細胞を分化誘導し、分化した細胞を取得する工程
(b)(a)で得られた分化した細胞に試験物質を投与して薬理効果を調べる工程
(c)(a)で得られた分化した細胞に試験物質を投与しなかった場合の薬理効果と比較し、該細胞に与えた試験物質の薬理効果を調べる工程A method for evaluating the pharmacological effect of a test substance on a seven-transmembrane receptor, comprising the following steps (a) to (c):
(A) a step of inducing differentiation of the embryonic stem cells according to claim 17 and obtaining the differentiated cells (b) a step of administering a test substance to the differentiated cells obtained in (a) and examining a pharmacological effect ( c) examining the pharmacological effect of the test substance given to the cells by comparing the pharmacological effect obtained when the test substance was not administered to the differentiated cells obtained in (a)
(a)A3アデノシン受容体
(b)5−HT1Bセロトニン受容体
(c)NK1タキキニン受容体
(d)B2ブラジキニン受容体
(e)β3アドレナリン受容体
(f)カルシトニン受容体
(g)M2ムスカリン性アセチルコリン受容体
(h)α2Aアドレナリン受容体
(i)β1アドレナリン受容体
(j)CCKBコレシストキニン受容体
(k)ニューロテンシン受容体
(l)DPプロスタノイド受容体The method for evaluating a pharmacological effect according to any one of claims 26 to 28, wherein the test substance is an agonist or an antagonist of the receptor according to any one of the following (a) to (l).
(A) A3 adenosine receptor (b) 5-HT1B serotonin receptor (c) NK1 tachykinin receptor (d) B2 bradykinin receptor (e) β3 adrenergic receptor (f) calcitonin receptor (g) M2 muscarinic acetylcholine Receptor (h) α2A adrenergic receptor (i) β1 adrenergic receptor (j) CCKB cholecystokinin receptor (k) neurotensin receptor (l) DP prostanoid receptor
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