JP2007159429A - Cell proliferation agent and cell proliferation method - Google Patents

Cell proliferation agent and cell proliferation method Download PDF

Info

Publication number
JP2007159429A
JP2007159429A JP2005356631A JP2005356631A JP2007159429A JP 2007159429 A JP2007159429 A JP 2007159429A JP 2005356631 A JP2005356631 A JP 2005356631A JP 2005356631 A JP2005356631 A JP 2005356631A JP 2007159429 A JP2007159429 A JP 2007159429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
cell cycle
cells
complex
related protein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005356631A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Yamada
秀徳 山田
Junichiro Futami
淳一郎 二見
Hitoshi Murata
等 村田
Masakiyo Sakaguchi
政清 阪口
Nanko Kyo
南浩 許
Yasuyuki Yagi
康行 八木
Takashi Kai
敬 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Okayama University NUC
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Okayama University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd, Okayama University NUC filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP2005356631A priority Critical patent/JP2007159429A/en
Publication of JP2007159429A publication Critical patent/JP2007159429A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the efficient proliferation of cells capable of easily controlling the cell proliferation timing, period, degree, etc., while keeping the characteristic properties of the cell and provide a cell proliferation agent for the method. <P>SOLUTION: The cell proliferation agent contains a complex of a cell period-relating protein and a polyamine. The polyamine is preferably polyethyleneimine. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、細胞を増殖させるための細胞増殖剤及び動物細胞の細胞増殖方法に関する。   The present invention relates to a cell proliferating agent for proliferating cells and a method for proliferating animal cells.

細胞を効率よく増殖する技術は、再生医療や生理活性物質の生産等の分野において重要な技術であり、種々の研究が行われている。   Technology for efficiently proliferating cells is an important technology in fields such as regenerative medicine and production of physiologically active substances, and various studies have been conducted.

細胞の分裂・増殖は一定の細胞周期に従って厳密に制御されており、通常は組織の損傷などで細胞の再生が必要な場合を除いて細胞分裂しない。   Cell division / proliferation is strictly controlled according to a certain cell cycle, and usually does not divide unless cells need to be regenerated due to tissue damage.

細胞周期はG1、S、G2、Mの順で繰り返される四つの期からなり、この細胞周期の進行過程において様々なタンパク質が関与している。例えば、pRBは通常E2Fに結合してE2FによるサイクリンEの発現を制御しているが、リン酸化されるとE2Fから解離して、その結果E2FによってサイクリンEの発現が亢進される。サイクリンEはCDK2と複合体を形成し、細胞周期はG1期からS期に移行する。サイクリンE/CDK2複合体はp27が結合することによりその機能が阻害される。その一方で、p27はサイクリンE/CDK2複合体によりリン酸化されて分解される。S期に移行すると、サイクリンEは分解され、CDK2はサイクリンAと複合体を形成する。このように細胞周期には様々なタンパク質が関与しており、細胞周期の進行過程が制御されている。   The cell cycle consists of four phases repeated in the order of G1, S, G2, and M, and various proteins are involved in the progression of this cell cycle. For example, pRB normally binds to E2F and regulates the expression of cyclin E by E2F. However, when phosphorylated, it is dissociated from E2F, and as a result, the expression of cyclin E is enhanced by E2F. Cyclin E forms a complex with CDK2, and the cell cycle transitions from the G1 phase to the S phase. The function of the cyclin E / CDK2 complex is inhibited by binding of p27. On the other hand, p27 is phosphorylated and degraded by the cyclin E / CDK2 complex. When entering S phase, cyclin E is degraded and CDK2 forms a complex with cyclin A. Thus, various proteins are involved in the cell cycle, and the progression process of the cell cycle is controlled.

細胞周期に関与するタンパク質(細胞周期関連タンパク質)を用いて細胞周期をコントロールして細胞増殖を促進する試みがなされている。   Attempts have been made to promote cell growth by controlling the cell cycle using proteins involved in the cell cycle (cell cycle-related proteins).

細胞の増殖を促進する方法としては:
(1)増殖因子を用いて細胞の増殖を刺激する方法
(2)細胞周期関連タンパク質をコードする遺伝子を組み込み、細胞内部に細胞周期関連タンパク質を発現させて細胞の増殖を刺激する方法
(3)細胞周期関連タンパク質を細胞内に導入して細胞の増殖を刺激する方法
が挙げられる。
Methods for promoting cell growth include:
(1) A method for stimulating cell growth using a growth factor (2) A method for stimulating cell growth by incorporating a gene encoding a cell cycle-related protein and expressing the cell cycle-related protein inside the cell (3) Examples thereof include a method of stimulating cell proliferation by introducing a cell cycle-related protein into cells.

(1)の方法は増殖作用の選択性が低いという問題がある。また、(2)の方法では細胞内での細胞周期関連タンパク質の産生量を調節することが困難であり、さらには遺伝子が組み込まれるためそれ以降の世代にも半永久的に受け継がれるという問題がある。   The method (1) has a problem that the selectivity of the proliferation action is low. In addition, in the method (2), it is difficult to control the amount of cell cycle-related protein produced in the cell, and furthermore, since the gene is integrated, there is a problem that it is inherited semi-permanently by subsequent generations. .

(3)の方法は細胞に導入する細胞周期関連タンパク質の量を容易に制御できるという利点がある。近年では、細胞周期関連タンパク質をTATペプチドに結合させた複合体を用いて該タンパク質を細胞内に導入する方法が報告されている(例えば、J. Biol. Chem., 276, 23572-23580(2001)、J. Biol. Chem., 276, 22742-22747(2001)、Mol. Cell. Biol., 21, 4773-4784(2001)、Mol. Cancer Ther., 1, 1043-1049(2002)、Int. Immunol., 14, 905-916(2002))。   The method (3) has the advantage that the amount of cell cycle-related protein introduced into the cell can be easily controlled. In recent years, a method for introducing a protein into a cell using a complex in which a cell cycle-related protein is bound to a TAT peptide has been reported (for example, J. Biol. Chem., 276, 23572-23580 (2001)). ), J. Biol. Chem., 276, 22742-22747 (2001), Mol. Cell. Biol., 21, 4773-4784 (2001), Mol. Cancer Ther., 1, 1043-1049 (2002), Int Immunol., 14, 905-916 (2002)).

しかしながら、TATペプチドを用いる方法では、細胞内への導入効率が低かったり、TATと細胞周期関連タンパク質との結合が切れにくく、そのため細胞周期関連タンパク質の本来の機能が十分に発揮されずに増殖効率が低い等の問題があった。   However, in the method using the TAT peptide, the efficiency of introduction into the cell is low or the binding between TAT and the cell cycle-related protein is difficult to break, so that the original function of the cell cycle-related protein is not fully exhibited and the growth efficiency There was a problem such as low.

特開2004−049214号公報JP 2004-049214 A 二見等、第27回日本分子生物学会年会プログラム(2004),p.895Futami et al., 27th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (2004), p. 895 J. Biol. Chem., 276, 23572-23580(2001)J. Biol. Chem., 276, 23572-23580 (2001) J. Biol. Chem., 276, 22742-22747(2001)J. Biol. Chem., 276, 22742-22747 (2001) Mol. Cell. Biol., 21, 4773-4784(2001)Mol. Cell. Biol., 21, 4773-4784 (2001) Mol. Cancer Ther., 1, 1043-1049(2002)Mol. Cancer Ther., 1, 1043-1049 (2002) Int. Immunol., 14, 905-916(2002)Int. Immunol., 14, 905-916 (2002)

本発明は、細胞の本来の性質を維持しつつ、細胞増殖の時期、期間、増殖の程度等を容易にコントロールできる細胞の効率的な増殖方法及びそのための細胞増殖剤を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an efficient method for proliferating cells and a cell proliferating agent therefor that can easily control the time, period, and degree of proliferation of cells while maintaining the original properties of the cells. To do.

上記課題を解決するための本発明者らは鋭意検討した結果、カチオン化重合体と細胞周期関連タンパク質との複合体を用いると、細胞周期関連タンパク質が細胞内に効率的に導入され、また細胞増殖をきわめて容易にコントロールできることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive investigations by the present inventors to solve the above problems, when a complex of a cationized polymer and a cell cycle-related protein is used, the cell cycle-related protein is efficiently introduced into the cell. The inventors found that the growth can be controlled very easily, and completed the present invention.

即ち、本発明は以下の発明を包含する。
(1)細胞周期関連タンパク質とポリアミンとの複合体を含む細胞増殖剤。
(2)前記ポリアミンがポリエチレンイミンである前記(1)記載の細胞増殖剤。
(3)前記細胞周期関連タンパク質がSVLT由来タンパク質である前記(1)又は(2)記載の細胞増殖剤。
(4)細胞周期関連タンパク質がジスルフィド結合を介してビオチン化されており、且つ前記ポリアミンがアビジン化されている前記(1)〜(3)のいずれかに記載の細胞増殖剤。
(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の細胞増殖剤を細胞に接触させて培養することを含む細胞の増殖方法。
(6)培養が、血清濃度が20vol%以下の培地で行われることを特徴とする前記(5)記載の方法。
(7)ジスルフィド結合を介してビオチン化されたSVLT由来タンパク質とアビジン化されたポリエチレンイミンとの複合体。
That is, the present invention includes the following inventions.
(1) A cell proliferation agent comprising a complex of a cell cycle-related protein and a polyamine.
(2) The cell proliferating agent according to (1), wherein the polyamine is polyethyleneimine.
(3) The cell proliferating agent according to (1) or (2), wherein the cell cycle-related protein is an SVLT-derived protein.
(4) The cell proliferation agent according to any one of (1) to (3), wherein the cell cycle-related protein is biotinylated via a disulfide bond, and the polyamine is avidinized.
(5) A method for proliferating a cell, comprising culturing the cell proliferating agent according to any one of (1) to (4) in contact with the cell.
(6) The method according to (5) above, wherein the culture is performed in a medium having a serum concentration of 20 vol% or less.
(7) A complex of an SVLT-derived protein biotinylated through a disulfide bond and avidinized polyethyleneimine.

本発明の方法によれば、細胞を正常な状態に維持したまま細胞内に細胞周期関連タンパク質を導入して細胞の増殖を制御できる。さらに、本発明の方法は、導入するタンパク質の量及び期間等をコントロールすることにより、細胞増殖の程度及び期間を容易に制御できる。   According to the method of the present invention, cell growth can be controlled by introducing a cell cycle-related protein into a cell while maintaining the cell in a normal state. Furthermore, the method of the present invention can easily control the degree and period of cell proliferation by controlling the amount and period of the protein to be introduced.

本明細書でいう「細胞周期関連タンパク質」とは、G1、S、G2、Mの順で繰り返される細胞周期の進行機構に関与し、細胞周期の進行を促進する全てのタンパク質をいう。そのようなタンパク質としては、これらに限定されるものではないが、例えば、SV 40 large T抗原(SVLT)、E2F、サイクリンC−CDK3、サイクリンD−CDK4/6、サイクリンE−CDK2、Skp2、Cks1、KPC1、KPC2、c−Myc、LMP−1等又はその一部分が挙げられる。これらの細胞周期関連タンパク質が細胞周期にどのように関与しているかを以下に具体例を挙げて示す。   As used herein, “cell cycle-related protein” refers to all proteins that are involved in the cell cycle progression mechanism repeated in the order of G1, S, G2, and M, and that promote cell cycle progression. Examples of such proteins include, but are not limited to, SV 40 large T antigen (SVLT), E2F, cyclin C-CDK3, cyclin D-CDK4 / 6, cyclin E-CDK2, Skp2, Cks1 , KPC1, KPC2, c-Myc, LMP-1, etc. or a part thereof. How these cell cycle-related proteins are involved in the cell cycle is shown below with specific examples.

サイクリンDはG1期において増殖を亢進するシグナルにより遺伝子発現が誘導され、CDK4又は6と結合し、これらキナーゼを活性化し、pRbをリン酸化する。また、CKI(CDKインヒビター)のうち、Cip/Kipタンパク群をサイクリンD−CDK4/6複合体に集中させ、サイクリンE−CDK2が活性化される。   Cyclin D induces gene expression by a signal that promotes proliferation in the G1 phase, binds to CDK4 or 6, activates these kinases, and phosphorylates pRb. Further, among CKI (CDK inhibitors), the Cip / Kip protein group is concentrated on the cyclin D-CDK4 / 6 complex, and cyclin E-CDK2 is activated.

p27のmRNA量は細胞周期を通じてほぼ一定であるのに対し、タンパク質の発現量は大きく変動する。この変動は主に細胞周期依存的な分解機構により制御されている。p27はサイクリンE−CDK2によってC末端付近のT187がリン酸化される。S−G2期においては、Cks1がSkp2に結合することにより、T187リン酸化型p27とSkp2との結合能力が高まり、その結果p27がユビキチン化され、プロテアソームにより分解される。一方、G0−G1期においては、KPC1−KPC2複合体がユビキチン化して分解する。   While the amount of p27 mRNA is almost constant throughout the cell cycle, the amount of protein expression varies greatly. This variation is mainly controlled by a cell cycle-dependent degradation mechanism. In p27, T187 near the C-terminus is phosphorylated by cyclin E-CDK2. In the S-G2 phase, Cks1 binds to Skp2, thereby increasing the binding ability between T187 phosphorylated p27 and Skp2. As a result, p27 is ubiquitinated and degraded by the proteasome. On the other hand, in the G0-G1 phase, the KPC1-KPC2 complex is ubiquitinated and decomposed.

p16はCDKインヒビターの1つであり、サイクリンDキナーゼであるCDK4及びCDK6とのみ結合する。p16遺伝子は悪性黒色腫やすい臓がん、食道がん、グリオーマ等の多くのヒト原発腫瘍で変異が見つかっており、ヒトのがんの約40−50%で失活していることが知られている。MAPKにより活性化される転写因子であるEts1及びEts2がp16遺伝子の発現誘導に関与している。   p16 is one of the CDK inhibitors and binds only to the cyclin D kinases CDK4 and CDK6. The p16 gene has been found to be mutated in many primary human tumors such as visceral cancer, esophageal cancer, and glioma, which are easily malignant melanoma, and is known to be inactivated in about 40-50% of human cancers. ing. Ets1 and Ets2, which are transcription factors activated by MAPK, are involved in the induction of p16 gene expression.

c−Mycはヒトの多くのがんに関連し、その変異や増幅が報告されているがん遺伝子産物である。   c-Myc is an oncogene product associated with many human cancers, and its mutation and amplification have been reported.

LMP1は悪性リンパ腫、鼻咽頭がんや胃がん等を引き起こすことが知られているEBV(Epstein−Barr virus)のがんタンパク質であり、核外輸送受容体であるCRM1依存的にEts2の核外移行が起こって失活し、p16遺伝子の発現を低下させる。   LMP1 is an EBV (Epstein-Barr virus) cancer protein known to cause malignant lymphoma, nasopharyngeal cancer, gastric cancer, etc., and export of Ets2 to the nucleus depends on CRM1 which is a nuclear export receptor. Occurs and is inactivated, decreasing the expression of the p16 gene.

細胞周期関連タンパク質は、糖鎖、脂質、及び/又はリン酸基が結合した複合タンパク質をも含む意味であり、そのタンパク質の構造は天然状態であっても変性状態であってもよい。   The cell cycle-related protein is meant to include a complex protein to which a sugar chain, a lipid, and / or a phosphate group are bound, and the structure of the protein may be a natural state or a denatured state.

本発明では上記細胞周期関連タンパク質をポリアミンとの複合体として用いる。ポリアミンとは複数(2個以上)のアミノ基を有する化合物であり、例えば、ポリアルキレンポリアミン、アルキレンジアミン、アルキレントリアミン等が挙げられる。   In the present invention, the cell cycle-related protein is used as a complex with polyamine. A polyamine is a compound having a plurality of (two or more) amino groups, and examples thereof include polyalkylene polyamines, alkylene diamines, and alkylene triamines.

ポリアルキレンポリアミンとしては、例えば、下記一般式(I):   Examples of the polyalkylene polyamine include the following general formula (I):

Figure 2007159429
(式中、R1、R2、及びR3はアルキレン基を表し、X及びYはそれぞれ0以上の整数であり、X+Y≧1である。)
で表されるポリアルキレンイミンが挙げられ、直鎖状及び枝分かれ状のどちらであってもよい。
Figure 2007159429
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 represent an alkylene group, X and Y are each an integer of 0 or more, and X + Y ≧ 1)
The polyalkyleneimine represented by these may be mentioned, and may be either linear or branched.

前記ポリアルキレンイミンは、式(I)中のR1、R2、及びR3が互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数2〜4のアルキレン基であるポリアルキレンイミンが好ましく、さらには式(I)中のR1、R2、及びR3が炭素原子数2のエチレン基であるポリエチレンイミンがより好ましい。 The polyalkyleneimine is preferably a polyalkyleneimine in which R 1 , R 2 , and R 3 in formula (I) are the same or different from each other and are an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Polyethyleneimine in which R 1 , R 2 and R 3 in (I) are an ethylene group having 2 carbon atoms is more preferred.

本発明で好ましく用いられるポリエチレンイミン(以下、「PEI」ともいう)は下記式で表される。   Polyethyleneimine (hereinafter also referred to as “PEI”) preferably used in the present invention is represented by the following formula.

Figure 2007159429
(式中、X及びYはそれぞれ1以上の整数である。)
Figure 2007159429
(In the formula, X and Y are each an integer of 1 or more.)

PEIは大きな正の電荷密度を有する水溶性ポリマーである。PEIはかまぼこの沈殿剤等の食品添加物としても利用されており生体に対する安全性が高いことが確認されている。   PEI is a water-soluble polymer with a large positive charge density. PEI is also used as a food additive such as kamaboko precipitant, and it has been confirmed that it is highly safe for living organisms.

本発明では、直鎖状のPEIでも分岐鎖を多数有する枝分かれ構造のPEIでも用いることができるが、下記式:   In the present invention, a linear PEI or a branched PEI having many branched chains can be used.

Figure 2007159429
で例示されるような枝分かれ構造を有するPEIが、より高い正電荷密度を有するので好ましい。また、分子量は細胞導入効率、取扱い性等を考慮すると、数平均分子量が100〜100,000の範囲のPEIが好ましく、100〜10,000のPEIがより好ましく、200〜3,000の低分子量のPEIが特に好ましい。
Figure 2007159429
PEI having a branched structure as exemplified in the above is preferable because it has a higher positive charge density. In view of cell introduction efficiency, handling property, etc., the molecular weight is preferably PEI having a number average molecular weight in the range of 100 to 100,000, more preferably 100 to 10,000, and particularly preferably low molecular weight PEI of 200 to 3,000.

また、アルキレンジアミンとしては、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン等が挙げられる。   Examples of the alkylene diamine include methylene diamine, ethylene diamine, propylene diamine, and butylene diamine.

本発明の複合体の製造方法について述べる。
本発明の複合体は細胞周期関連タンパク質とポリアミンとが結合したものである。ここでいう「結合」の形態は特に限定されるものではなく、共有結合、水素結合による結合の他、静電的相互作用や疎水的相互作用のような弱い相互作用によるものであってもよい。細胞周期関連タンパク質とポリアミンとはそれらの間に何も介さずに直接的に結合していてもよいし、又は公知の2価性架橋試薬等を用いて、間にスペーサー等を介して結合していてもよい。
A method for producing the composite of the present invention will be described.
The complex of the present invention is a combination of a cell cycle-related protein and a polyamine. The form of “bond” here is not particularly limited, and may be based on a weak interaction such as an electrostatic interaction or a hydrophobic interaction in addition to a covalent bond or a hydrogen bond. . The cell cycle-related protein and the polyamine may be directly bound without any intervening therebetween, or may be bound via a spacer or the like using a known bivalent cross-linking reagent or the like. It may be.

あるいは、細胞周期関連タンパク質及びポリアミンをそれぞれビオチン化及びアビジン化し、ビオチンとアビジンとの特異的な相互作用を介して細胞周期関連タンパク質とポリアミンとを複合体化してもよい。この方法は汎用性が高く、任意の細胞周期関連タンパク質に応用できるため好ましい。   Alternatively, the cell cycle-related protein and polyamine may be biotinylated and avidin, respectively, and the cell cycle-related protein and polyamine may be complexed through specific interaction between biotin and avidin. This method is preferred because it is highly versatile and can be applied to any cell cycle-related protein.

細胞周期関連タンパク質は細胞内に導入された際にその本来の機能を十分に発揮できるように、細胞周期関連タンパク質は細胞内で複合体から切り離されるように設計されていることが好ましい。例えば、細胞周期関連タンパク質をジスルフィド結合により複合体に結合しておくと、ジスルフィド結合は細胞内の還元的条件により切断されて細胞周期関連タンパク質が遊離し、細胞周期関連タンパク質が有する本来の機能を十分に発揮することができる。   The cell cycle-related protein is preferably designed to be separated from the complex in the cell so that the original function of the cell cycle-related protein can be fully exerted when introduced into the cell. For example, if a cell cycle-related protein is bound to a complex by a disulfide bond, the disulfide bond is cleaved by intracellular reductive conditions to release the cell cycle-related protein, and the cell cycle-related protein has its original function. Can fully demonstrate.

細胞周期関連タンパク質とポリアミン又はビオチンとの間にジスルフィド結合を形成させるには、例えば、SPDP(N-スクシニミジル-3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート)等の試薬を用いて、細胞周期関連タンパク質中のシステイン残基のチオール基とポリアミン又はビオチンのアミノ基との間にジスルフィド結合を形成させるとよい。SPDPとPEIを用いた場合の例を下記に模式的に示す。   In order to form a disulfide bond between a cell cycle-related protein and polyamine or biotin, for example, a reagent such as SPDP (N-succinimidyl-3- (2-pyridyldithio) propionate) is used. A disulfide bond may be formed between the thiol group of the cysteine residue and the amino group of polyamine or biotin. An example of using SPDP and PEI is schematically shown below.

Figure 2007159429
Figure 2007159429

その他に、細胞周期関連タンパク質とポリアミンとを化学結合により結合する方法としては、例えば、EDCを用いる方法、2-イミノチオラン等を用いてタンパク質分子中のリジン残基又はN末端のアミノ基とPEIのアミノ基とを結合させる方法、GMBS(N-(4-マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミド)等を用いて、タンパク質分子中のシステイン残基のチオール基とポリアミンのアミノ基との間にチオエーテル結合を含む共有結合を形成させる方法等が挙げられる。   In addition, as a method of binding a cell cycle-related protein and a polyamine by chemical bonding, for example, a method using EDC, 2-iminothiolane or the like, a lysine residue in a protein molecule or an N-terminal amino group and PEI Thioether bond is included between thiol group of cysteine residue and amino group of polyamine in protein molecule using GMBS (N- (4-maleimidobutyryloxy) succinimide) etc. Examples thereof include a method of forming a covalent bond.

ここで挙げた結合方法以外にも、エーテル結合、エステル結合、イミド結合、炭素−炭素結合等による結合が挙げられ、文献(例えば、株式会社 東京化学同人「タンパク質IV 構造機能相関」社団法人 日本生化学会 編、第1版1991年3月20日 発行)等を参照することにより、様々な結合方法を採用することができる。   In addition to the bonding methods listed here, there may be mentioned bonds by ether bonds, ester bonds, imide bonds, carbon-carbon bonds, etc., and literature (for example, Tokyo Chemical Co., Ltd. “Protein IV Structural Function Correlation” Japan Biochemicals Corporation. Various binding methods can be adopted by referring to the Society edition, 1st edition published on March 20, 1991).

また、本発明で用いられる複合体を、必要に応じて標識してもよい。標識方法としては公知の方法であれば特に限定されないが、蛍光標識、オートラジオグラフィ、高電子密度物質、色素不溶化酵素であることが好ましい。特に好ましい形態は、蛍光標識化合物を共有結合により複合体を標識することである。蛍光標識に用いる蛍光物質としては、特に限定されないが、例えばピレン、アントラニロイル基、ダンシル基、フルオレセイン、ローダミン、ニトロベンゾキサジアゾール基等の蛍光団を有する化合物が挙げられる。上記の蛍光団を有する化合物は公知であり(例えば、平塚寿章、「タンパク質 核酸 酵素」、Vol.42,No.7(1997)等参照)、常法によりタンパク質分子又はペプチド等に導入することができる。   Moreover, you may label the complex used by this invention as needed. Although it will not specifically limit if it is a well-known method as a labeling method, It is preferable that they are a fluorescence label | marker, an autoradiography, a high electron density substance, and a dye insolubilizing enzyme. A particularly preferred form is to label the complex with a covalently bonded fluorescently labeled compound. Although it does not specifically limit as a fluorescent substance used for a fluorescent label, For example, the compound which has fluorophores, such as a pyrene, an anthraniloyl group, a dansyl group, a fluorescein, a rhodamine, a nitrobenzoxadiazole group, is mentioned. Compounds having the above fluorophores are known (see, for example, Hisaki Hiratsuka, “Protein Nucleic Acid Enzyme”, Vol. 42, No. 7 (1997), etc.) and can be introduced into protein molecules or peptides by a conventional method. it can.

本発明で増殖の対象とすることができる細胞は特に限られるものではなく植物及び動物のいずれのものでも用いることができる。人の細胞にも適用することが可能であり、例えば、損傷を受けた皮膚、肝臓等の各種の臓器、器官、組織の細胞に本発明の方法を適用して細胞を増殖させることにより臓器、器官、組織等を再生させる等の再生医療分野への応用が好ましい。本発明の方法が適用できる細胞の具体例としては、例えば、肝細胞(肝実質細胞)、造血幹細胞、皮膚細胞(ケラチノサイト)、神経細胞、心筋細胞、軟骨細胞及び角膜細胞等の細胞を挙げることができる。   Cells that can be propagated in the present invention are not particularly limited, and any plant or animal can be used. It can also be applied to human cells, for example, various organs such as damaged skin and liver, organs, organs by proliferating cells by applying the method of the present invention to cells of tissues, Applications to the field of regenerative medicine such as regenerating organs, tissues, etc. are preferred. Specific examples of cells to which the method of the present invention can be applied include cells such as hepatocytes (hepatocytes), hematopoietic stem cells, skin cells (keratinocytes), neurons, cardiomyocytes, chondrocytes and corneal cells. Can do.

次に、本発明の複合体を用いて細胞内に細胞周期関連タンパク質を導入して、細胞を増殖させる方法について説明するが、本発明の方法はこれに限定されるものではない。   Next, a method for introducing a cell cycle-related protein into a cell using the complex of the present invention to proliferate the cell will be described, but the method of the present invention is not limited thereto.

細胞周期関連タンパク質を導入しようとする細胞を含む培地中に、本発明の複合体を添加する。本発明方法の培養には通常培養に用いられる容器又は装置が用いられる。例えば、マルチウエルプレート、培養フラスコ、スピナーフラスコ、ジャーファーメンター、ファーメンターなどを用いることができる。   The complex of the present invention is added to a medium containing cells to be introduced with cell cycle-related proteins. For the culture of the method of the present invention, a container or an apparatus usually used for culture is used. For example, a multiwell plate, a culture flask, a spinner flask, a jar fermenter, a fermenter and the like can be used.

増殖用培地としては特に限定されるものではなく、公知の培地(例えば、DMEM、MEM、BME、DME、IMDM、L-15培地等)を使用することができる。増殖用培地には、慣用の他の培地成分を添加配合してもよい。例えば、アミノ酸類、ビタミン類、血清、微量元素等の1又は2種以上を適宜追加配合してもよい。培養は無血清培地中又は低血清培地中(例えば、培地と血清との総容量について血清濃度の上限が20vol%以下、好ましくは10vol%以下、さらに好ましくは5vol%以下、最も好ましくは1vol%以下)で行うことが好ましい。この範囲で培養を行うことにより細胞増殖効果を向上させることができる。   The growth medium is not particularly limited, and a known medium (for example, DMEM, MEM, BME, DME, IMDM, L-15 medium, etc.) can be used. In the growth medium, other conventional medium components may be added and blended. For example, one or more of amino acids, vitamins, serum, trace elements and the like may be appropriately added. The culture is performed in a serum-free medium or a low-serum medium (for example, the upper limit of the serum concentration is 20 vol% or less, preferably 10 vol% or less, more preferably 5 vol% or less, most preferably 1 vol% or less with respect to the total volume of the medium and serum) ) Is preferable. By culturing in this range, the cell proliferation effect can be improved.

培養は用いられる細胞の培養に適した条件が採用される。一般的には、培養温度約37℃前後で、pH約6.5〜7.5で、数日〜3か月程度培養される。   The culture is performed under conditions suitable for the culture of the cells used. In general, the cells are cultured for about several days to three months at a culture temperature of about 37 ° C. and a pH of about 6.5 to 7.5.

細胞の増殖の程度は、添加する複合体の量、濃度、添加時間等を変化させることにより容易に制御できる。なお、本発明の複合体は、該複合体が有する正電荷と細胞表面の負電荷との静電相互作用に起因する機構により細胞内へ取り込まれるものと推測され、このため、培地中で細胞に複合体を取り込ませる場合には、ヘパリン、核酸等のアニオン性ポリマーが共存しない条件下で行うことが好ましい。また、培養による細胞増殖だけでなく、本発明の複合体を含む溶液を、患部への注射、皮膚への塗布等の局所投与により直接生体に接種して、生体内の細胞に直接複合体を取り込ませることもできる。   The degree of cell proliferation can be easily controlled by changing the amount, concentration, addition time, etc. of the complex to be added. The complex of the present invention is presumed to be taken into cells by a mechanism resulting from electrostatic interaction between the positive charge of the complex and the negative charge on the cell surface. In the case of incorporating the complex, it is preferable to carry out the reaction under conditions in which an anionic polymer such as heparin or nucleic acid is not present. In addition to cell growth by culture, a solution containing the complex of the present invention is directly inoculated into a living body by local administration such as injection to the affected area or application to the skin, and the complex is directly applied to cells in the living body. It can also be taken in.

以下に、本発明の実施形態について具体的に説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を限定するものではない。   Embodiments of the present invention are specifically described below, but these examples do not limit the scope of the present invention.

実施例1:SVLT-NLSとPEIとの複合体による細胞増殖
本実施例では、細胞周期関連タンパク質としてジスルフィド結合を介してビオチン化したSVLTのN末端領域(1-132残基:「SVLT-NLS」と呼ぶ)を用いた。SVLT(SV40 large T 抗原)は、パポーバウイルス科ポリオーマウイルス属に属するDNAウイルスの一群simian virus 40(SV40)が感染初期に合成する2種類のT抗原のうちの1つであり、ウイルスのゲノムDNAの複製に必須な腫瘍性タンパク質である。SV40による悪性の形質転換には、SVLTによるがん抑制タンパク質であるp53やpRBファミリー(pRB、p107、p130等)との相互作用が関与しているといわれている。pRBはSVLTが存在するとE2Fに結合することができなくなり、それにより細胞周期がS期に移行する。
Example 1: Cell Proliferation by Complex of SVLT-NLS and PEI In this example, N-terminal region of SVLT biotinylated as a cell cycle-related protein via a disulfide bond (residue 1-132: “SVLT-NLS "). SVLT (SV40 large T antigen) is one of two T antigens synthesized by siman virus 40 (SV40), a group of DNA viruses belonging to the genus Paomapaviridae polyomavirus. Is an oncogenic protein essential for replication. Malignant transformation by SV40 is said to involve interaction with p53 and pRB family (pRB, p107, p130, etc.) which are tumor suppressor proteins by SVLT. In the presence of SVLT, pRB can no longer bind to E2F, which causes the cell cycle to transition to S phase.

一方、ポリアミンとして分子量600のPEI(PEI600)を採用し、これにアビジンを結合させたものを用いた。   On the other hand, PEI having a molecular weight of 600 (PEI600) was used as a polyamine and avidin was bound thereto.

増殖させる細胞としてbalb/c 3T3 A31Hマウス胎仔繊維芽細胞を用いた。細胞はコンフルエントにして接触阻害がかかった状態で用いた(細胞周期がG1期で停止し、増殖も停止している)。   Balb / c 3T3 A31H mouse embryo fibroblasts were used as the cells to be propagated. The cells were used in a state of confluence and contact inhibition (the cell cycle was stopped in the G1 phase and the growth was also stopped).

培養は以下のようにして行った。
balb/c 3T3細胞(マウス胎仔繊維芽細胞)を10%FBS(牛胎仔血清)含有DMEM培地を用いて4×104cells/500μl/ウェルの密度となるように調整し、12ウェルプレートに播いた。5%CO2存在下、37℃で48時間培養してコンフルエントにした。この状態において細胞は接触阻害により増殖を停止した状態となる。500μlの新しい10%FBS含有DMEM培地で培地交換し、別途調製したPEI化アビジン(200nM)及びビオチン化SVLT-NLS(100nM)の混合物を培養液中に添加した。5%CO2存在下、37℃で72時間培養後、BrdUを10μMの濃度となるように培養液中に添加した。
The culture was performed as follows.
Adjust balb / c 3T3 cells (mouse fetal fibroblasts) to a density of 4 × 10 4 cells / 500 μl / well using DMEM medium containing 10% FBS (fetal calf serum) and seed them in a 12-well plate. It was. The cells were confluent at 37 ° C. for 48 hours in the presence of 5% CO 2 . In this state, the cells stop growing due to contact inhibition. The medium was replaced with 500 μl of fresh 10% FBS-containing DMEM medium, and a separately prepared mixture of PEI-modified avidin (200 nM) and biotinylated SVLT-NLS (100 nM) was added to the culture medium. After culturing at 37 ° C. for 72 hours in the presence of 5% CO 2 , BrdU was added to the culture solution to a concentration of 10 μM.

上記のようにしてSVLT-NLSを細胞内に導入して細胞を観察した、その結果、p27の分解及びサイクリンAの蓄積が確認された。また、BrdU(ブロモデオキシウリジン)及びDAPIによる細胞増殖アッセイにより、コンフルエントな状態にも拘らず細胞が大幅に増殖(増殖率33%)していることが確認された。なお、増殖率(%)=(BrdU取り込み細胞数)/(DAPI染色核数)である。SVLT-NLS発現プラスミドDNAを用いる遺伝子導入法(増殖率12%)と比較すると本発明の細胞増殖剤が細胞の効率的な増殖に極めて有用であることが確認された(図1)。   As described above, SVLT-NLS was introduced into the cells and the cells were observed. As a result, degradation of p27 and accumulation of cyclin A were confirmed. Moreover, it was confirmed by the cell proliferation assay by BrdU (bromodeoxyuridine) and DAPI that the cells were greatly proliferated (growth rate 33%) regardless of the confluent state. The proliferation rate (%) = (the number of BrdU uptake cells) / (the number of DAPI-stained nuclei). Compared with the gene introduction method using SVLT-NLS expression plasmid DNA (growth rate 12%), it was confirmed that the cell proliferating agent of the present invention is extremely useful for efficient cell proliferation (FIG. 1).

実施例2:SVLT-NLSとPEIとの複合体による細胞増殖
balb/c 3T3細胞(マウス胎仔繊維芽細胞)を10%FBS(牛胎仔血清)含有DMEM培地を用いて4×104cells/500μl/ウェルの密度となるように調整し、12ウェルプレートに播いた。5%CO2存在下、37℃で48時間培養してコンフルエントにした。この状態において細胞は接触阻害により増殖を停止した状態となる。次に培養上清を500μlの新しいDMEM培地(FBSを含まない)で培地交換し、別途調製したPEI化アビジン(200nM)及びビオチン化SVLT-NLS(100nM)の混合物を培養液中に添加した。5%CO2存在下、37℃で72時間培養後、BrdUを10μMの濃度となるように培養液中に添加した。BrdUによる細胞増殖アッセイにより、コンフルエントな状態にも拘らず細胞が大幅に増殖(増殖率33%)していることが確認された。
Example 2: Cell growth by a complex of SVLT-NLS and PEI
Adjust balb / c 3T3 cells (mouse fetal fibroblasts) to a density of 4 × 10 4 cells / 500 μl / well using DMEM medium containing 10% FBS (fetal calf serum) and seed them in a 12-well plate. It was. The cells were confluent at 37 ° C. for 48 hours in the presence of 5% CO 2 . In this state, the cells stop growing due to contact inhibition. Next, the culture supernatant was replaced with 500 μl of fresh DMEM medium (without FBS), and a separately prepared mixture of PEI avidin (200 nM) and biotinylated SVLT-NLS (100 nM) was added to the culture medium. After culturing at 37 ° C. for 72 hours in the presence of 5% CO 2 , BrdU was added to the culture solution to a concentration of 10 μM. The cell proliferation assay using BrdU confirmed that the cells were proliferating significantly (growth rate 33%) despite the confluent state.

本発明の細胞増殖剤及び細胞増殖方法は医療分野において非常に有用な技術であり、例えば、細胞としてヒトの皮膚や臓器の細胞を用いた場合、本発明の方法により細胞を増殖させて人工皮膚や人工臓器として利用することも可能であり、再生医療分野への応用が期待される。また、有用な生理活性物質を生産する細胞を用いて本発明の方法により増殖させ、生産活性物質を効率良く生産することができ、本発明の方法は製薬、食品分野にも広く応用することができる。   The cell proliferation agent and cell proliferation method of the present invention are very useful techniques in the medical field. For example, when human skin or organ cells are used as cells, the cells are proliferated by the method of the present invention to produce artificial skin. It can also be used as an artificial organ, and is expected to be applied in the field of regenerative medicine. In addition, cells that produce useful physiologically active substances can be proliferated by the method of the present invention to efficiently produce the active substance for production, and the method of the present invention can be widely applied to the pharmaceutical and food fields. it can.

細胞の増殖の程度をBrdU及びDAPIを用いて観察した図である。It is the figure which observed the grade of the proliferation of a cell using BrdU and DAPI.

Claims (7)

細胞周期関連タンパク質とポリアミンとの複合体を含む細胞増殖剤。   A cell proliferation agent comprising a complex of a cell cycle-related protein and a polyamine. 前記ポリアミンがポリエチレンイミンである請求項1記載の細胞増殖剤。   The cell proliferating agent according to claim 1, wherein the polyamine is polyethyleneimine. 前記細胞周期関連タンパク質がSVLT由来タンパク質である請求項1又は2記載の細胞増殖剤。   The cell proliferation agent according to claim 1 or 2, wherein the cell cycle-related protein is an SVLT-derived protein. 細胞周期関連タンパク質がジスルフィド結合を介してビオチン化されており、且つ前記ポリアミンがアビジン化されている請求項1〜3のいずれか1項記載の細胞増殖剤。   The cell growth agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the cell cycle-related protein is biotinylated through a disulfide bond, and the polyamine is avidinized. 請求項1〜4のいずれか1項記載の細胞増殖剤を細胞に接触させて培養することを含む細胞の増殖方法。   A method for proliferating a cell, comprising culturing the cell proliferating agent according to any one of claims 1 to 4 in contact with the cell. 培養が、血清濃度が20vol%以下の培地で行われることを特徴とする請求項5記載の方法。   The method according to claim 5, wherein the culture is performed in a medium having a serum concentration of 20 vol% or less. ジスルフィド結合を介してビオチン化されたSVLT由来タンパク質とアビジン化されたポリエチレンイミンとの複合体。   A complex of an SVLT-derived protein biotinylated through a disulfide bond and avidinized polyethyleneimine.
JP2005356631A 2005-12-09 2005-12-09 Cell proliferation agent and cell proliferation method Pending JP2007159429A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005356631A JP2007159429A (en) 2005-12-09 2005-12-09 Cell proliferation agent and cell proliferation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005356631A JP2007159429A (en) 2005-12-09 2005-12-09 Cell proliferation agent and cell proliferation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007159429A true JP2007159429A (en) 2007-06-28

Family

ID=38243033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005356631A Pending JP2007159429A (en) 2005-12-09 2005-12-09 Cell proliferation agent and cell proliferation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007159429A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011052679A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 東亞合成株式会社 Peptide capable of promoting cell proliferation, and use thereof
US8603967B2 (en) 2009-07-29 2013-12-10 Toagosei Co., Ltd. Carrier peptide fragment and use thereof
US8673845B2 (en) 2009-07-29 2014-03-18 Toagosei Co., Ltd. Carrier peptide fragment and use thereof
US8710005B2 (en) 2009-04-10 2014-04-29 Toagosei Co., Ltd. Neuronal differentiation-inducing peptide and use thereof
US8822408B2 (en) 2010-06-04 2014-09-02 Toagosei Co., Ltd. Cell growth-promoting peptide and use thereof
US9238796B2 (en) 2010-06-04 2016-01-19 Toagosei Co. Ltd. Cell growth-promoting peptide and use thereof
US9370182B2 (en) 2012-05-28 2016-06-21 Toagosei Co., Ltd. Antimicrobial peptide and use thereof
US9480727B2 (en) 2012-10-18 2016-11-01 Toagosei Co. Ltd. Synthetic peptide for inhibiting expression of type 2 TNF receptor and use thereof

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8710005B2 (en) 2009-04-10 2014-04-29 Toagosei Co., Ltd. Neuronal differentiation-inducing peptide and use thereof
US8603967B2 (en) 2009-07-29 2013-12-10 Toagosei Co., Ltd. Carrier peptide fragment and use thereof
US8673845B2 (en) 2009-07-29 2014-03-18 Toagosei Co., Ltd. Carrier peptide fragment and use thereof
WO2011052679A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 東亞合成株式会社 Peptide capable of promoting cell proliferation, and use thereof
US8673846B2 (en) 2009-11-02 2014-03-18 Toagosei Co. Ltd. Cell proliferation-promoting peptide and use thereof
JP2015128431A (en) * 2009-11-02 2015-07-16 東亞合成株式会社 Cell growth promoting peptide and use thereof
US9133437B2 (en) 2009-11-02 2015-09-15 Toagosei Co. Ltd. Cell proliferation-promoting peptide and use thereof
JP5792625B2 (en) * 2009-11-02 2015-10-14 東亞合成株式会社 Cell growth promoting peptide and use thereof
US8822408B2 (en) 2010-06-04 2014-09-02 Toagosei Co., Ltd. Cell growth-promoting peptide and use thereof
US9238796B2 (en) 2010-06-04 2016-01-19 Toagosei Co. Ltd. Cell growth-promoting peptide and use thereof
US9370182B2 (en) 2012-05-28 2016-06-21 Toagosei Co., Ltd. Antimicrobial peptide and use thereof
US9480727B2 (en) 2012-10-18 2016-11-01 Toagosei Co. Ltd. Synthetic peptide for inhibiting expression of type 2 TNF receptor and use thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007159429A (en) Cell proliferation agent and cell proliferation method
US11660355B2 (en) Engineered extracellular vesicles for enhanced tissue delivery
Michiue et al. The acceleration of boron neutron capture therapy using multi-linked mercaptoundecahydrododecaborate (BSH) fused cell-penetrating peptide
Smith et al. The effect of static magnetic fields and tat peptides on cellular and nuclear uptake of magnetic nanoparticles
KR20160088431A (en) Novel ultrashort hydrophobic peptides that self-assemble into nanofibrous hydrogels and their uses
Kim et al. Anti-apoptotic cardioprotective effects of SHP-1 gene silencing against ischemia–reperfusion injury: Use of deoxycholic acid-modified low molecular weight polyethyleneimine as a cardiac siRNA-carrier
EP3074416A1 (en) Self-assembling peptides, peptidomimetics and peptidic conjugates as building blocks for biofabrication and printing
WO2015002956A1 (en) Exosome delivery system
CN106619515A (en) Liposomal compositions and uses of same
Xu et al. Engineered mesenchymal stem cell-derived exosomes with high CXCR4 levels for targeted siRNA gene therapy against cancer
KR20150139855A (en) Individualized high purity hepatocellular carcinoma stem cells, methods and use of the same
Dutta et al. Disulfide bridging strategies in viral and nonviral platforms for nucleic acid delivery
CN101580817A (en) Method for preparing cell group containing cytokine-induced killing cell
FR2766195A1 (en) CATIONIC POLYMERS, COMPLEXES ASSOCIATING THE SAID CATIONIC POLYMERS AND THERAPEUTICALLY ACTIVE SUBSTANCES INCLUDING AT LEAST ONE NEGATIVE CHARGES, ESPECIALLY NUCLEIC ACIDS, AND THEIR USE IN GENE THERAPY
US20180346930A1 (en) Biologically active synthetic nanoparticle constructs and methods of use thereof
WO2019134498A1 (en) Use of protein in cell culture
WO2009140655A1 (en) Methods for efficient viral reprogramming of somatic cells into stem cell-like pluripotent cells
JP2016053026A (en) Virus-like particle vector for delivery of pharmaceutical agents, process for manufacture thereof, uses thereof and pharmaceutical composition
Gallo Making proteins into drugs: assisted delivery of proteins and peptides into living neurons
JP2012523411A5 (en)
KR102000488B1 (en) Nanoparticle for chemotherapy of anoikis-resistant cancer cell
KR101785070B1 (en) Composite for induction of cardiomyocyte, and method for induction of cardiomyocyte from somatic cells using the same
JP6778923B2 (en) Drug delivery complex
TW201440785A (en) Tissue regeneration promoter
KR20150015919A (en) Multicellular spheroids of dopamine neurons and method for manufacturing thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110419

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110620

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110712